"Análisis de la respuesta acústica de cultivos fitoplanctónicos a frecuencias ultrasónicas".

M. CINQUINI; P. BOS; I. PRARIO; S. BLANC; A. TOLIVIA

Tandil, Buenos Aires

Congreso; 99ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina.; 2014

Asociación Física Argentina

El fenómeno físico de dispersión acústica puede aprovecharse para determinar abundancia de dispersores predominantes en soluciones acuosas. La dispersión tiene lugar en los múltiples elementos de volumen que representen un desacople de impedancia acústica respecto al medio acuoso. La técnica de dispersión acústica ha sido utilizada para investigar poblaciones zooplanctónicas mixtas utilizando frecuencias en el rango de los kHz. Cuando la dispersión acústica es generada por organismos de menor tamaño, tales como fitoplancton,  es necesario utilizar frecuencias en el rango de los MHz para lograr su detección. Existen pocos trabajos en los cuales se estudian cultivos fitoplanctónicos mediante la retrodispersión acústica en el rango de frecuencias entre 2 y 10 MHz. A tales frecuencias, la presencia de distintos tipos de elementos dispersores (partículas en suspensión, pequeñas burbujas, y otros solutos) contribuyen en forma no deseada a la energía retrodispersada, además del fitoplancton disuelto, generando una complejidad significativa para el análisis de las señales acústicas. La intensidad de la retrodispersión <br />se cuantifica comúnmente mediante el parámetro fuerza de retrodispersión de volumen (volume backscattering) que depende de la concentración de elementos dispersores, de sus dimensiones, propiedades físicas y microestructura (si son células). En el presente trabajo se profundiza el análisis de la retrodispersión acústica de volumen producida por tres especies de organismos fitoplanctónicos (Skeletonema pseudocostatum, Chlamydomonas reinhardtii y Euglena gracilis), mediante ensayos de laboratorio con cultivos de distinta concentración. Para ello se montó un sistema electroacústico utilizando un emisor/receptor de pulsos ultrasónicos (0.1-20 MHz), transductores acústicos de 2.25, 3.5 y 5 MHz, un osciloscopio digital y una PC. Las señales retrodispersadas se analizaron espectral y temporalmente. Se determinaron acústicamente los valores de fuerza de retrodispersión comparando los resultados con los obtenidos a partir del recuento óptico (para determinar la concentración) y modelos teóricos para la sección eficaz de retrodispersión. Asimismo, se analiza la sensibilidad de la metodología y se deja abierta la discusión sobre su potencial aplicación para determinar la concentración de organismos fitoplanctónicos in-situ, en casos de floraciones algales tóxicas (marea roja, por ejemplo) o cuando los mismos se utilizan como indicadores biológicos de contaminación de las aguas.