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ESPECIES HALÓFITAS DE LA QUEBRADA DEL INGENIO, OVALLE, CUARTA
REGIÓN: UNA POSIBLE SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE ESCASEZ HÍDRICO
1. RESUMEN
Se recolectó y clasificó un total de cinco especies vegetales halófitas de terreno salobre, quebrada
Del Ingenio, cuidad de Ovalle y se midió su potencial grado de desalinización del agua de mar en
bases a sus propiedades fisiológicas. Esta investigación será útil para la generación de estrategias de
manejo y conservación del recurso hídrico.
2. RESUMEN EJECUTIVO
La salinidad presente en los suelos, es un serio problema para el desarrollo de los organismos. Las
sales proceden de la meteorización de los minerales y rocas que conforman la corteza terrestre.
Existen plantas que crecen de manera natural en áreas afectadas por la salinidad, estas son conocidas
como especies halófitas. La adaptación a ambientes salinos, por parte de estas, se debe a la tolerancia
a la sal o a la evasión de ella. En Chile el clima de la región de Coquimbo es árido, presenta un
régimen escaso de precipitaciones en invierno y además el resto del año casi no llueve. La zona de
Las vegas en La Serena y algunos sectores al Oriente de la ciudad de Ovalle, presentan un grave
problema de salinidad. Se plantea en este trabajo que especies halófitas de terreno salobre, de la
quebrada Del Ingenio, de la ciudad de Ovalle, son capaces de desalinizar el agua de mar. Para esto se
recolectó un total de 5 especies vegetales distribuidas en 3 familias, de ellas solo 4 fueron
reconocidas como halófitas: Gutierrezia gayana, Pluchea absinthioides, Sarcocornia perennis e
Inula crithmoides. El grado potencial de desalinización del agua de mar que presentaron estas
especies se midió en base a parámetros cuantitativos tales como salinidad, conductividad, pH y
temperatura. La información generada en esta investigación constituye el primer trabajo sobre
plantas halófitas desalinizadoras del agua de mar en Chile y será útil para la generación de
estrategias de manejo y conservación del recurso hídrico.
ÍNDICE
1. RESUMEN......................................................................................................................................... 2
2. RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................................................. 2
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 4
2. MATERIALES Y MÉTODOS .......................................................................................................... 6
2.1 ÁREA DE ESTUDIO ................................................................................................................... 6
2.2 RECOLECCIÓN DE PLANTAS ................................................................................................ 6
2.3 RECOLECCIÓN DE DATOS .................................................................................................... 7
3. RESULTADOS .................................................................................................................................. 9
3.1 RECOLECCIÓN DE PLANTAS ................................................................................................. 9
3.2 RECOLECCIÓN DE DATOS ..................................................................................................... 9
1. Salinidad ......................................................................................................................................... 9
2. Conductividad .............................................................................................................................. 11
3. Potencial de hidrógeno ................................................................................................................. 12
4. Temperatura.................................................................................................................................. 13
4. CONCLUSION ................................................................................................................................ 14
4.1 Recolección de plantas .............................................................................................................. 14
4.2 Recolección de datos .................................................................................................................. 14
1. Salinidad ....................................................................................................................................... 14
2. Conductividad .............................................................................................................................. 14
3. Potencial de hidrógeno (pH)......................................................................................................... 15
4. Temperatura.................................................................................................................................. 15
7. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ 16
8. ANEXOS ......................................................................................................................................... 17
1. INTRODUCCIÓN
La salinidad presente en los suelos, es un serio problema para el desarrollo de los organismos. Las
sales proceden de la meteorización de los minerales y rocas que conforman la corteza terrestre
(Sierra, 2000).
Aproximadamente el 25% del planeta Tierra presenta condiciones de aridez con potenciales
problemas de salinidad. La combinación de ambos factores de tensión (sal – aridez) es justamente la
regla en las regiones áridas y semiáridas de la Tierra (Hotterer & Hertenberger, 1990).
Los suelos salinos se cuentan entre los paisajes más inhóspitos para las plantas, especialmente cuando
presentan una baja humedad y una escasa percolación profunda, afectando el normal crecimiento y
desarrollo de muchas especies vegetales, especialmente de hoja caduca (Glenn et al., 1999).
Sin embargo existen plantas que crecen de manera natural en áreas afectadas por la salinidad, como
en los desiertos salinos, litorales o salares; estas son conocidas como especies halófitas. La
adaptación a ambientes salinos, por parte de estas, se debe a la tolerancia a la sal o a la evasión de
ella (Glenn et al., 1999).
La tolerancia a la sal, por parte de las plantas superiores, se basa generalmente en tres propiedades
fisiológicas: Absorción Selectiva de Iones, Osmorregulación y Tolerancia Salina (Hotterer &
Hertenberger, 1990).
La absorción selectiva corresponde a un mecanismo que se ocupa a nivel de raíces, donde las plantas
deben estar en disposición de absorber iones. El incremento en la absorción de iones, así como la
síntesis de osmolitos propios, junto con una alta capacidad de retener agua, se conoce como
Osmorregulación. Los iones salinos y la síntesis de osmolitos citoplasmáticos, al ser
compartimentalizados, regulan la tolerancia salina. Todas las especies halófitas reaccionan de la
misma forma (Hotterer & Hertenberger, 1990).
En Chile, el norte chico comprende las regiones de Atacama y Coquimbo, donde existen cinco valles
transversales bajo riego: Copiapó, Huasco, Elqui, Limarí y Choapa. Los suelos de estos valles se
caracterizan por su heterogeneidad en cuanto a textura, profundidad, estratificación y pendientes
complejas. Además el área de extensión de las series de suelos, normalmente es pequeña, lo que
genera una gran variabilidad en cuanto a sus propiedades físico-químicas y biológicas (Sierra, 2000).
El clima de la cuarta región es árido, presenta un régimen escaso de precipitaciones en invierno y
además el resto del año casi no llueve. La salinidad o acumulación de sales solubles en el perfil del
suelo es un problema frecuente es esta región. La zona de Las vegas en La Serena y algunos sectores
al Oriente de la ciudad de Ovalle, presentan un grave problema de salinidad (Sierra, 2000).
La hipótesis que se plantea en este trabajo es que especies halófitas de terreno salobre, de la
quebrada Del Ingenio, de la ciudad de Ovalle, son capaces de desalinizar el agua de mar.
Los objetivos de este trabajo son recolectar cinco especies vegetales, que presenten mecanismos de
adaptación para ambientes salinos, y de ellas determinar e identificar las especies, que puedan
desalinizar el agua de mar en base a sus mecanismos fisiológicos, midiendo para ello su grado
potencial de desalinización, mediante parámetros cuantitativos como salinidad, conductividad, pH
y temperatura.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 ÁREA DE ESTUDIO
Durante noviembre del año 2015, se recolectaron 5 especies que presentaron mecanismos de
adaptación para ambientes salinos en la Quebrada del Ingenio, carretera D-505, en un área
comprendida entre la ciudad de Ovalle y el pueblo de Limarí (30°37'56.0" Lat. S; 71°16'46.8" Long.
O).
El área fue seleccionada por la abundancia de especies herbáceas y arbustivas, por sus condiciones de
perturbación relativamente bajas y por ser uno de los sitios reportados con mayor presencia de sales
en la región (Sierra, 2000).
El cuadrante seleccionado fue de 4 x 4 m, con un área total de 16 m2, demarcado por una cuerda
asociada a cuatro estacas de madera y subdividido en 16 cuadrantes más pequeños de 1 m2 cada uno.
Figura 1. Ubicación geográfica del área de estudio.
2.2 RECOLECCIÓN DE PLANTAS
El método más práctico, para seleccionar plantas con mecanismos de adaptación a ambientes salinos,
consistió en escoger aquellas que sobreviven a la salinidad del terreno (West, 1986).
Se recolectaron 5 especies vegetales presentes en el área de muestreo, escogidas por su rango de
tolerancia a la sal, mayor que en las demás especies.
Las plantas, una de cada especie, fueron recolectadas del terreno por medio de una pala de jardinería;
removidas con cuidado, tratando de evitar la pérdida de tierra y el daño en sus raíces; introducidas en
bolsas de polietileno, rotuladas y trasladadas en organizadores al laboratorio del colegio.
En el laboratorio fueron lavadas con agua destilada, para remover y eliminar residuos de tierra y
arena; posteriormente puestas, cada una de ellas, en frascos de vidrio con un litro de agua de mar y
oxigenación permanente por medio de un motor de acuario Luby modelo Lb-1500, durante 8 días
(Fig. N°2).
Para la identificación de las especies halófitas, a nivel específico, se utilizó bibliografía convencional,
además de los trabajos específicos pertinentes.
Figura N°2. Montaje del experimento.
2.3 RECOLECCIÓN DE DATOS
Los parámetros cuantitativos fueron medidos con instrumentos especializados, antes y después de
haber sido iniciado el experimento, con el fin de ir evaluando sus cambios.
Para la medición, de la salinidad y conductividad, se utilizó el conductímetro Elmetron CC-505d;
mientras que, para la medición del pH y temperatura, se utilizó un peachímetro Sper Scientific
modelo ATC pH Pen 850051.
3. RESULTADOS
3.1 RECOLECCIÓN DE PLANTAS
Se recolectó un total de 5 especies distribuidas en 3 familias. Estas fueron reconocidas como
Gutierrezia gayana, Plantago major, Pluchea absinthioides, Sarcocornia perennis e Inula
crithmoides (Tabla1).
N° Nombre de la planta Familia Nombre vulgar
1 Gutierrezia gayana Asteraceae Pichanilla
2 Plantago major Plantaginaceae Llantén
3 Pluchea absinthioides Asteraceae Brea
4 Sarcocornia perennis Amaranthaceae Cuerno de sal
5 Inula crithmoides Asteraceae Hierba del cólico
Tabla N°1. Especies vegetales recolectadas.
De acuerdo a la literatura, solo 4 de ellas son reconocidas como halófitas: Gutierrezia gayana,
Pluchea absinthioides, Sarcocornia perennis e Inula crithmoides; todas correspondientes a plantas de
suelos con características salobres en mayor o menor grado, de humedad variable y débilmente
ácidos.
Por el contrario, de acuerdo a la bibliografía consultada, Plantago major, es de suelos no salobres y
húmedos.
3.2 RECOLECCIÓN DE DATOS
1. Salinidad
Al inicio del experimento, antes de introducir las plantas al agua de mar se procedió a determinar la
salinidad de esta, la cual correspondió a 38,4 g/L.
En el grafico N°1 se muestra la desalinización realizada por las 5 especies vegetales durante los
ochos días que duró el experimento. Todas las especies, tanto halófitas como no halófitas,
absorbieron un porcentaje determinado de cloruro de sodio presente en el agua de mar.
Pluchea absinthioide, Sarcocornia perennis e Inula criothmoides (grupo N° 1) desalinizaron el agua
de mar solo los tres primeros días, mientras que Gutierrezia gayana y Plantago major (grupo N°2)
desalinizaron hasta el cuarto día.
Dentro del grupo N°1, la especie vegetal que más desalinizó el agua de mar fue Sarcocornia perennis
y dentro del grupo N°2, Plantago major.
A partir del tercer día, se observa un incremento de la sanidad del agua de mar, para los frascos de
las especies vegetales perteneciente al grupo N°1, el cual se mantuvo constante durante todos los
días siguientes que duró el experimento.
Para el grupo de plantas N°2 se observa un incremento en la salinidad a partir del cuarto día, que
igualmente se mantuvo constante durante todos los días que duró el experimento.
Grafico N°1. Salinidad en el agua de mar.
2. Conductividad
Al inicio del experimento, antes de introducir las plantas al agua de mar, se procedió a determinar la
conductividad de esta, la cual presentó un valor de 60,9 mS/cm.
En el gráfico N°2 se muestra la conductividad que presentó el agua de mar durante los 8 días que
duró el experimento.
Durante los 3 primeros días se observa una disminución en la conductividad del agua de mar
asociada a los frascos de las especies Gutierrezia gayana, Plantago major, Sarcocornia perennis e
Inula criothmoides; mientras que en frasco con agua de mar, asociado a Pluchea absinthioide, la
disminución en la conductividad fue lenta pero prolongada en el tiempo.
De todos los frascos con agua de mar, fue el asociado a Sarcocornia perennis, el que presentó la
menor conductividad.
Gráfico N°2. Conductividad en el agua de mar.
3. Potencial de hidrógeno (pH)
El gráfico N°3 muestra que el pH del agua de mar, disminuyó de manera gradual hasta el cuarto día
(pH=6,2)
En el quinto día se registró un leve aumento del pH, en cuatro de las cinco plantas, estabilizándose
entre los 6,9 y los 7,0.
Grafico N°3. Potencial de hidrógeno en el agua de mar.
De los 5 frascos con agua de mar, solo uno de ellos presentó un pH inferior al rango establecido
(pH = 6,2) correspondiente al frasco N°3, asociado a la especie Pluchea absinthioides, el cual a partir
del día N°4 se mantiene relativamente constante.
4. Temperatura
Al inicio del experimento, antes de introducir las plantas al agua de mar, se procedió a determinar la
temperatura de esta, la cual correspondió a 17,5°C.
De acuerdo al gráfico se observa que la temperatura se mantiene relativamente constante durante los
primeros cinco días del experimento, en un rango que va aproximadamente entre los 16,5°C y
18,0°C.
En el sexto día, el gráfico presentó un aumento considerable en la temperatura, registrando un valor
de 23,5°C para descender de manera paulatina a partir del sexto día.
Gráfico N°4. Temperatura del agua de mar.
4. CONCLUSION
4.1 Recolección de plantas
De las cinco especies vegetales recolectadas, solo Gutierrezia gayana, Pluchea absinthioides,
Sarcocornia perennis e Inula crithmoides eran halófitas. En el caso de Plantago major su presencia
en el terreno salobre estaría justificaba por su cercanía al curso de agua, el cual lixiviaría el cloruro de
sodio del terreno, permitiendo la sobrevivencia de la especie.
4.2 Recolección de datos
1. Salinidad
Las plantas halófitas son capaces de desalinizar el agua de mar. Esto se debería a que las enzimas
de las plantas halófitas, ricas en sales, reaccionan sensiblemente a los iones salinos. En general la
acumulación de ciertas sales, es de importancia vital para las plantas por razones osmóticas, de
acuerdo a lo planteado por Hotterer & Hertenberger en 1990.
No todas las plantas halófitas presentan el mismo periodo de tiempo para la desalinización del
agua de mar. La mayor o menor necesidad de nutrientes, en un grupo de plantas o en otro, haría que
la absorción de cloruro de sodio (Osmorregulación) fuera más rápida o más lenta para el mecanismo
de absorción selectiva de iones respectivamente.
Las plantas halófitas presentan un determinado tiempo para la desalinizar el agua de mar. Se
observa en el experimento que pasado dicho periodo de tiempo, el cloruro de sodio es devuelto
nuevamente por la planta al agua, restableciéndose nuevamente su salinidad. Frente a esto, no existe
una literatura concluyente de dicho fenómeno.
2. Conductividad
La conductividad del agua de mar bajó por la desalinización realizada por las plantas
halofitas. Si bien existe una pequeña diferencia entre ambas, esta podría ser explicada por el
mecanismo de absorción selectiva de iones por parte del plásmalema de la zona radicular de las
plantas. Unas podrían absorber al mismo tiempo cloruro de sodio junto con los iones nutritivos, lo
que explicaría la concordancia entre la gráfica de salinidad y conductividad; mientras que en otro
grupo de plantas, se observa un desfase entre la absorción de cloruro de sodio y los iones nutritivos.
3. Potencial de hidrógeno (pH)
El pH del agua de mar, bajó por la desalinización realizada por las plantas halófitas. En el
caso del agua de mar, asociada a Pluchea absinthioides, la disminución del pH se produciría por el
aumento de la acidez provocada por la muerte de la planta.
4. Temperatura
La desalinización y la conductividad son fenómenos que no afectan la temperatura del agua de
mar. Si bien en el gráfico se observan variaciones en ella, estas se deberían exclusivamente al
ambiente.
5. La información generada en esta investigación constituye el primer trabajo sobre plantas halófitas
desalinizadoras del agua de mar en Chile y será útil para la generación de estrategias de manejo y
conservación del recurso hídrico.
7. BIBLIOGRAFIA
Glenn, E. P., Brown, J. J., and Blumwald, E. (1999). "Salt Tolerance and Crop Potential of
Halophytes," Critical Review in Plant Sciences, Vol. 18, No. 2, pp. 227-255. DOI:
10.1080/07352689991309207
Hoffmann, A. , C. Farga, J. Lastra, E. Veghazi. 2003. Plantas Medicinales de uso común en
Chile. Tercera Edición. Fundación Claudio Gay. Santiago. 275 pp.
Hotterer , A. ; Hertenberger, G.; Polanía, J. 1990. Sobre la ecofisiología de plantas halófitas y
desérticas. Act. Biol. Col. Vol.2 (6).
Sierra, C. 2000. Salinidad de los suelos del norte chico. Tierra Adentro 32: 35-38.
Squeo F. A; G. Arancio; J. R. Gutierrez; L. Letelier; M.T.K. Arroyo; P. León-Lobos y L.
Renteria-Arrieta. 2008. Libro Rojo de la Flora Nativa de la Región de Coquimbo y de los
Sitios Prioritarios para su Conservación. Ediciones Universidad de la Serena. La Serena. 72
pp.
West , D.W. 1986 . Stress physiology in trees-Salinity . acta Horticulturae , 175: 321-332.
8. ANEXOS
Salinidad (g/L)
DIAS
1 2 3 4 5 6 7 8
PLA
NTA
S
1 38,4 30,7 23 20,6 38,6 38,8 38,8 38,7
2 38,4 34,6 30,6 19,64 37,5 38,7 38,5 38,9
3 38,4 34,5 30,1 38,8 38 38,2 38 37,9
4 38,4 30,6 22,8 38,5 38,5 38,9 38,8 38,9
5 38,4 33,5 28,5 37,9 39 39,5 38,6 39,7
Potencial de Hidrógeno (pH)
DIAS
1 2 3 4 5 6 7 8
PLA
NTA
S
1 8,1 8 8,1 6,9 6,9 6,9 6,9 6,9
2 8,1 8 8 6,6 7 6,9 6,9 7,1
3 8,1 7,9 7,5 6,2 6,2 6,2 6,2 6,5
4 8,1 7,6 6,9 6,7 7 6,9 6,5 7,1
5 8,1 7,5 6,9 6,6 6,9 6,9 7 7,1
Conductividad (mS/cm)
DIAS
1 2 3 4 5 6 7 8
PLA
NTA
S
1 60,9 47,65 34,4 59,8 61,2 61,5 61,4 61,4
2 60,9 44,25 27,6 60,6 60,9 61,3 61,3 61,5
3 60,9 55,5 50,1 42,5 60,7 59,8 59,7 59,9
4 60,9 48,9 26,9 42,9 60,5 69,5 61,6 61,6
5 60,9 53,9 46,9 56,1 53,6 61,9 61,4 62,5
Temperatura (°C)
DIAS
1 2 3 4 5 6 7 8
PLA
NTA
S
1 17,5 16,75 16 17 16 23 21 19,5
2 17,5 16,8 16 17 16,5 22,5 20,5 19,5
3 17,5 16,7 16,1 17,5 18 23,5 21,5 19,5
4 17,5 17,5 17,5 17,5 17 23,5 22,5 20,5
5 17,5 17 16,5 17,5 17 23,5 22 20,5
