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    La pesca conduce a la investigación de cambios ambientales en las vías fluviales

    Estudiantes de investigación de pregrado, Josh Price (izquierda) y Zach Weagly (derecha) en el lago preparándose para recolectar muestras de agua para pruebas químicas y microbiológicas. Aguas abajo de la zona de baño en Blue Marsh Reservoir. Crédito:Melissa Buchter, Penn State

    La curiosidad de un pescador llevó a la identificación de la correlación entre las comunidades microbianas en lugares recreativos de agua dulce y los cambios ambientales estacionales. según un equipo de investigadores de Penn State.

    Zachary Weagly, un graduado de Penn State Berks en 2018 y un ávido pescador, notó que la calidad del agua donde pescaba cambiaba con el entorno local. Le preguntó a Tami Mysilwiec, profesor asociado de biología y uno de sus profesores, si pudiera usar algunas de las Ecoplacas Biológicas de su laboratorio para probar el agua y un sitio de tres, Se inició un proyecto de varios años para analizar el agua dulce en la cuenca hidrográfica de Blue Marsh en Pensilvania.

    "Zach vino a verme porque es un pescador ávido y nuestro campus linda con un afluente del río Schuylkill, Cala Tulpehocken, ", dijo Mysilwiec." Cuando fue a pescar, notó cambios en el agua y los peces en varios momentos.

    Las placas Biolog Ecoplates están disponibles comercialmente y contienen tres conjuntos de pocillos idénticos que analizan 31 formas diferentes de sustancias químicas que contienen carbono. Las comunidades bacterianas tienen patrones de reacción identificables en estas placas y los investigadores pueden caracterizar las comunidades y rastrear los cambios en ellas a través del tiempo y el cambio ambiental.

    El primer sitio examinado está en un arroyo que recibe escorrentía de tierras agrícolas. El segundo sitio es un lago con una presa artificial que es inusual porque el agua se vacía del lago desde abajo en lugar de caer sobre un aliviadero. El tercer sitio está aguas abajo en una zona con complejos industriales, un hospital y un aeropuerto.

    Sitio de muestreo del arroyo Tuplehocken (sitio río arriba). Crédito:Zach Weagly, Penn State

    "Los tres sitios están en tres áreas ambientales diferentes, ", dijo Mysilwiec." La calidad del agua cambia según la estación, lo que lleva a la pregunta de qué sucede con los patógenos potenciales ".

    Las placas de prueba pueden dar una idea de lo que les gusta comer a los microbios en el agua, y de eso, es posible un perfil de las bacterias. Algunos de los productos químicos probados son antibióticos, nutrientes, factores de crecimiento y otros metabolitos.

    Los investigadores, incluyendo a Jill M. Felker, tecnólogo de investigación en Penn State Berks y estudiante de posgrado en Antioch New England, y Katherine H. Baker, profesor asociado emérita de la Facultad de Ciencias, Ingeniería y tecnología en Penn State Harrisburg, examinó los recuentos de bacterias de E. coli y enterococos, porque esas son las dos bacterias que usa la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. para decidir si las vías fluviales recreativas son seguras.

    "Descubrimos que el lago cerca de la encuesta estaba por encima de las cantidades aceptables el 93% del tiempo, ", dijo Felker." También encontramos que, dependiendo de la temporada, E. coli podría ser un 36 por ciento más alto que lo medido previamente y los enterococos podrían ser un 86 por ciento más alto que lo medido previamente.

    Embalse Blue Marsh, cerca de la zona de baño de uso público (sitio del lago). Crédito:Zach Weagly, Penn State

    "No sabemos por qué sucede esto, ", continuó. Los investigadores se preguntan si se trata de fosfatos y nitratos en la escorrentía de la agricultura del ganado o fertilizantes.

    Los investigadores también utilizaron la secuenciación ribosómica 16S para capturar una instantánea de las bacterias patógenas en las muestras. El gen 16S rRNA está presente en todas las bacterias y las diferencias en este gen pueden identificar los tipos bacterianos. Los investigadores informan hoy (14 de agosto) en la reunión anual de la Sociedad Ecológica de América en Louisville, Kentucky, que había diferencias estacionales en los tres sitios y entre los tres sitios. Los niveles de nitrato y fosfato aumentaron a fines del otoño y mediados de la primavera. Descubrieron que las poblaciones microbianas variaban entre los tres sitios, con un número de colonias que aumenta en los meses más cálidos y alcanza su punto máximo cuando el uso de las vías fluviales por parte de los humanos era más alto.

    Los signos de uso humano fueron los niveles de sustancias químicas utilizadas en productos de cuidado personal y prácticas agrícolas.

    Los investigadores señalaron que "las prácticas humanas comunes pueden cambiar potencialmente la química de una vía fluvial, lo que lleva a la selección preferencial de comunidades microbianas patógenas ".


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