Slide 1

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Reflectance (sr-1)
0.0160
REFLECTANCIA
0.0120
0.0080
0.0040
0.0000
400.00
500.00
600.00
700.00
Wavelength (nm)
El color del mar representa la cantidad relativa de
radiacion que esta emergiendo del agua a
diferentes longitudes de onda. Esto debido a las
PROPIEDADES OPTICAS DEL MAR.
Relacion con [Clorofila-a]
R(400)
> [Cla]
R(555)
R(400)
< [Cla]
R(555)
ESTIMACIONES POR SENSORES REMOTOS
Relación con [acdom]





Absorción por las Moléculas de Agua
Absorción por el Fitoplancton
Absorción por detritos orgánicos
Absorción por Partículas Minerales
Absorción por la Materia Orgánica Disuelta (CDOM)
a = aw+aph + ap+as,y,CDOM
-3
-3
C h l (m g m )
0
3
5
8
-3
C h l (m g m )
10
0
5
10
15
C h l (m g m )
20
0
0
6
7
5
Profundidad (m)
2
4
4
7
6
8
7
5
5
6
6
4
5
4
-5 0
-1 0 0
R e g . IV
R e g . III
R e g . II
-1 5 0
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
0
2
4
6
0
6
4
7
4
7
5
5
6
3
6
5
2
Profundidad (m)
4
-5 0
-1 0 0
R eg. V
R eg. V I
R e g . V II
-1 5 0
F ig u ra 2 0 . P e rfile s d e C lo ro fila , p a ra e l p e río d o fr ío utiliz a n d o lo s p r o m e d io s de lo s p a rá m e tro s
g a u s s ia n o s p o r c a te g o r ía s . L os n ú m e ro s in d ic a n la c a te g o ría .
Mas de 10,000 taxas descritos
Tamaño varia entre 5 – 200 mm (4 mm)
Células aisladas o en cadena
Division Penadas
Centrales
Estructura: Frustula de silica y material orgánico
que se acomodan en dos valvas
Debido a su capacidad de rápido crecimiento son las primeras en
surgir cuando existen condiciones de alta concentración de
nutrientes (Nitratos)
Cosmopolitas
Tamano varia entre 50 y 500 mm (microplanton)
Con/sin placas de celulosa en su pared celular
Con dos flagelos (longitudinal y transversal)
Division: Tecados (Con Teca de celulosa)
Atecados (Sin Teca de celulosa)
Se ven favorecidos en regiones tropicales
con mayor estabilidad en la columna de
agua y menor concentración de
nutrientes
Algas unicelulares
Tamaño entre 2 – 100 mm
1 a 2 flagelos


HAPTOPHYTA: Clase Prymesiophyceae – Cocolitoforidos y flagelados
Cubiertos por placas de calcita (Ca CO3)
< 30 mm
Tipicas de aguas calidas (Tropicales)
Emiliana huxley
CHRYSOPHYTA: Clase Chrysophyceae (silicoflagelados)
Mayoría de agua dulce (unicelular, colonias o filamentos)
Marinas: Silicoflagelados (Celulas de 20 a 100 mm)
Flagelados nano y picoplantonicas
Clase Raphydophyceae (cloromonadas)
Mayoría de agua dulce pero ya se observan blooms costeros
Células muy frágiles (difíciles de preservar)
Dos flagelos
30 a 100 mm
o Flagelados del nanoplancton
o Marinas, estuarinas y agua dulce
o Su importancia en el medio marino se destaca después del HPLC (pigmento
tipico Aloxantina)
o Simbiosis con algunos organismos (ciliado Mesodinium rubrum)
o Poseen ficobiliproteinas (ficocianina y ficoeritrina) como las cianobacterias
pero la diferencia esta en que en cianobacterias las ficobiliproteinas están en
estructuras (ficobilisomas) adheridas a la face externa de los tilacoides.
Rhodomonas salina
Su presencia como parte del fitoplancton marino se hace a partir de HPLC
(Clorofila-b)
Tamaño entre 6 – 20 mm
Clase Chlorophyceae
< 20 mm
Forma ovoide
2 o 4 flagelos
Ej. Dunaniella, Chlamuydomonas, Chlorella
Clase Prasinophyceae
2 – 30 mm
Forma variada (redonda, ovalada, “frijol”)
Cuatro flagelos
Ej. Tetrasselmis
• Abundantes en agua dulce y marina
• Pueden utilizar solubles orgánicos para crecer (indicadores de polución orgánica)
• Forma fusiforme
• 40 – 60 mm de largo
• Uno o dos flagelos
• Generos marinos Eutreptia y Eutreptiella con dos flagelos
Nannochloropsis spp
• Microalgas cocoides
• Mayoría de agua dulce
• Se conocen 6 géneros y 12 especies
• No se conoce mucho sobre la ecología de especies marinas
• N. oculata es muy utilizada en la maricultura
• Esféricas u ovaladas
• Tamaño de 2 a 18 mm
o Pocos géneros pertenecen al fitoplancton
o Unicelulares
o Células esféricas 5 -10 mm tamaño
o No poseen flagelo
o Marinas: Rhodella spp y Porphyridium purpureum
Células Procariotas
No poseen cloroplastos
Células aisladas o en cadena
Trichodesmium
Muy abundantes y diversas en estuarios y zonas
heterociste lodosas
En el océano hay menor diversidad: Trichodesmium y Synechococcus (0.8
a 1.5 mm)
Florecen en aguas cálidas , altas irradiancias y bajas concentraciones de
CO2
Pared celular muy compleja que consiste de
varias capas: pared celular de dos capas
(interna de clulosa y externa de compuestos
pecticos mucilaginoso), a veces una tercer
capao vaina mucilaginosa segregada por la
misma celula. Todo esto hace que la
extraccion de sus pigmentos sea mas dificil
que en otros grupos (ver clase de
metodologia)
tilacoides
Procariota que estructura celular como las cianobacterias pero NO contiene
ficobiliproteinas.
Se descubrió en a mitad de los 70’s
Se determino su importancia en los océanos con el uso de la citometria de flujo
Tamaño 0.5 mm (unicelulares) y 1 mm (filamentos)
Tilacoides organizados alrededor de la célula (parte externa)
Prochlorococcus es la especie observada mayormente en los océanos
Pertenece al picoplancton (0.6 a 0.8 mm diámetro y hasta 1.6 mm de largo)
Composición de Pigmentos:
NO tiene clorofila-a y b ni ficobiliproteinas
Divinil Cla y b y MgDVP (~ clorofila-a)
P ig m e n to s
U n iv e rs a l
Chl a
E s p e c ific o s
A llo x a n th in
P e rid in in
P ra s in o x a n th in
D ivin yl C h l a
D ivin yl C h l b
CÓDIGO:
●= Pigmento mayor (>10%)
•= Pigmento menor (1-10%)
∙= Pigmento traza (< 1%)
Jeffrey and V esk (1997)
P ig m e n to s
U n ive rs a l
Chl a
e s p e c ific o s
A llo x a n th in
P e rid in in
P ra s in o x a n th in
D ivin yl C h l a
D ivin yl C h l b
c o m p a rte n
F u c o x a n th in
Chl b
Z e a x a n th in
V io la x a n th in
PIGMENT
ABBREVIATION
CLASSIFICATION
ALGAL GROUPS
Monvinyl chlorophyll a
Chla
Chla
All groups except Prochlorococcus
Divinyl chlorophyll a
DVChla
Chla
Cyanobacterium Prochlorococcus
Chllorophyll b
Chlb
APS
Chlorophytes,
Prasinophytes,
Euglenophytes
19’-Butanoyloxyfucoxanthin
But
APS
Chrysophytes,
Prymnesiophytes
Fucoxanthin
Fuco
APS
Diatoms,
Prymnesiophytes,
Chrysophytes,
Raphidophytes
19’-Hexanoyloxyfucoxanthin
Hex
APS
Prymnesiophytes
Peridinin
Peri
APS
Dinoflagellates
Prasinoxanthin
Pras
APS
Prasinophytes
Alloxanthin
Allo
APP
Cryptophytes
Diatoxanthin
Diat
APP
Diatoms,
Prymnesiophytes
Diadinoxanthin
Diad
APP
Diatoms, Dinoflagellates, Prymnesiophytes,
Chrysophytes, Raphidophytes, Euglenophytes
Violaxanthin
Viol
APP
Chlorophytes, Raphidophytes
Lutein
Lut
APP
Chlorophytes, Rhodophytes
Zeaxanthin
Zea
APP
Cyanobacteria (including Prochlorococcus)
Rhodophytes, Prochlorophytes,
Chlorophytes, Estigmatophytes
Barocio-Leon et al, 2006
1
T. suecica
A. carterae
C. muelleri LL
C. muellerii HL
0.8
0.6
Composición de
Pigmentos
0.4
0.2
Aclimatación a la luz
0
400
500
600
700
Como ocurren?


La composición de pigmentos de una especie
es reflejo de una fotoadaptacion evolutiva a su
ambiente.
La respuesta del fitoplancton a la calidad
espectral de la luz en dado momento (temporal),
se le denomina fotoaclimatacion. Esto se puede
reflejar tanto en cambios en:
- composición de pigmentos
- concentración interna de pigmentos/célula
(Efecto Paquete).
Chaetoceros muelleri (LB)
Chlorophyll_c2
6%
Chlorophyll_c1
10%
6%
6%
6%
Chlorophyllide_a
1%
Fucoxanthin
1%
Diadinoxanthin
12%
Diatoxanthin
Chl_a Allomer
Chl_a Epimer
52%
a+b-Carotene
1
Chaetoceros muelleri (LA)
Chlorophyll_c2
1%
2%
0%
Chlorophyllide_a
LA
0.8
13%
Fucoxanthin
11%
2%
Neoxanthin
LB
0.6
Prasinoxanthin
0.4
Diadinoxanthin
24%
Diatoxanthin
40%
Chl_a Allomer
Chl_a Epimer
5%
0.2
0
2%
a+b-Carotene
400
500
(nm)
600
700
Amphydinium carterii (LB)
3%
0%
Chlorophyll_c2
1%
1%
Peridinin
30%
20%
Neoxanthin
Violaxanthin
Hex-Fuco
0%
Diadinoxanthin
0%
0%
Alloxanthin
Diatoxanthin
Zeaxanthin
45%
a+b-Carotene
1
Amphydinium carterii (LA)
Chlorophyll_c2
4%
0.8
3%
25%
Chlorophyllide_a
0.6
Peridinin
33%
2%
0.4
Diadinoxanthin
Diatoxanthin
33%
a+b-Carotene
0.2
0
400
500
600
700
Tetrasselmis suecica (LB)
0%
Chlorophyllide_a
2%
7%
5%
Neoxanthin
8%
0%
Violaxanthin
Zeaxanthin
Lutein
Monovinyl_Chl_b
78%
a+b-Carotene
Tetrasselmis suecica (LA)
Chlorophyllide_a
10%
3%
7%
Neoxanthin
11%
Violaxanthin
0%
Zeaxanthin
15%
54%
Lutein
Monovinyl_Chl_b
a+b-Carotene
Rhodomonas spp
LA
1%
0%
8%
11%
7%
6%
Chlorophyll_c2
Chlorophyllide_a
Alloxanthin
Chl_a Allomer
Chl_a Epimer
Pheophytin_a
a+b-Carotene
67%
LB
1
LA
1%
0%
10%
0.8
19%
LB
Chlorophyll_c2
Chlorophyllide_a
14%
7%
0.6
Alloxanthin
Chl_a Allomer
0.4
Chl_a Epimer
Pheophytin_a
a+b-Carotene
0.2
49%
0
400
500
600
700
Diadinoxanthina
Diatoxanthina
Violaxanthina
Zeaxanthina
Carotenoides
Ciclo de las Xantofilas
 Regula la disipación del exceso de energía en los Centros de Reacción
 Exceso de energía disipada como calor
 Mecanismo a corto plazo – minutos a horas
Luz
Oscuro
Luz
Luz
Oscuro
Oscuro
Chlorophyceae
Phaeophyceae
Vegetales Superiores
Euglenophyceae
Dinophyceae
Chrysophyceae
Bacillariophyceae
Xanthophyceae
Chloromonadophyceae

Efecto Paquete …Existen
diferencias en el espectro de
absorción de los pigmentos que
están libres o extraídos en un
solvente en comparación a los
mismos inseridos dentro de una
célula/cloroplasto/arreglo de
tilacoides. Existe lo que se
denomina un
“empaquetamiento” o “efecto
paquete”.
Coeficiente de Absorción Especifico de la Clorofila-a (m2 mgChla-1):
a
*
ph
(  )  a ph (  ) / T C hla
Flattening
Effect
a ph ( 440) / a ph (675)
Ciotti et al, 2002
Ciotti et al, 2002
Cla/celula
Ohi et al, 2005
Bricaud et al., 04
Barocio-Leon et al, 06
a ph (440)  A  T C hla 
B
A=0.0386
B=0.651
Bricaud et al, 2004
A=0.1128
B=0.903
Barocio-Leon et al, 2006
A=0.06
B=0.65
En Mobley, 1974
a ph (  )  S .a ph (440)
Forma del Espectro de Absorción
Prieur & Sathyendranath, 1981
Barocio-Leon et al., 2006
1
0.16
GA_Nov 02
GA_Nov 03
GA_Jun 03
GF_Nov02
GF_Nov03
GF_Jun 03
Floracion
0.12
a*ph() (m2 (mg ClaT)-1)
A (adimensional)
0.8
0.6
0.4
0.08
0.04
0.2
0
0
400
450
500
550
 (nm)
600
650
Variación Estacional/Interanual
700
400
450
500
550
 (nm)
600
650
700
Variación Especifica: Floración
Barocio-Leon, 2006

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