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  Software Cavel permite predecir comportamiento de la Lemna
  Creado el 10/10/2011
 

Competencia entre Algae (proxy: concentraciones de clorofila A, en azul) y Lamnaceae (proxy: NDVI, en rojo) en el Lago de Maracaibo. Fuente: CMC, 2011.


Una de las incógnitas en el estudio de la Lemna obscura en el Lago de Maracaibo estaba relacionada a su capacidad de reproducción y cobertura. Cuando empezó a aflorar, en el año 2004 de manera vertiginosa, esta especie de lenteja de agua se observó que competía por los recursos e irrumpía el ecosistema lacustre.


A partir de ese momento, varios estudios e hipótesis se formularon, uno de ellos se propuso explicar los tiempos de propagación de la Lemna y para ello se desarrolló un software con el que se aproximaron a las tendencias y evolución en el tiempo que marcaba la planta en el Lago. Los ejes Biociencias y Geociencias del Centro de Modelado Científico de la Facultad Experimental de Ciencias de la Universidad del Zulia establecieron un equipo de trabajo para explicar el comportamiento de esta “epidemia lacustre”.


El primer aspecto a mencionar es que desde el CMC se desarrolló el software denominado Código Abierto Venezolano del Estudio de la Lemna (Cavel) que es un sistema objetivo y automatizado para cuantificar la cobertura de esta planta en el Lago.


Su propósito primordial es producir automáticamente series de tiempo que permitan establecer modelos con patrones de actuación del fenómeno mencionado, en áreas específicas como el Lago de Maracaibo o incluso en zonas más pequeñas que éste.


A su vez, el programa permitió al equipo de investigadores discernir al momento de la observación entre Lemna y algas, el cual era uno de los problemas frecuentes al procesar la data porque los sistemas establecidos tomaban ambas especies por igual, arrojando resultados errados.


La investigación contó con un equipo interdisciplinario liderado por los profesores José Elí Rincón (Biociencias), Ángel G. Muñoz (Geociencias) y Francisco Luengo (Ciencias Urbanas), también participó el profesor Ever Morales, el coordinador de la División de Ingeniería, Alfredo Núñez y los tesistas Eugenio Tapias y María Chirinos; el primero se encargó de programar el procesamiento de las imágenes y desarrollar la interfaz de usuario de pre-procesamiento junto con el profesor Luengo, mientras que Chirinos recopiló las imágenes de la evolución de la Lemna.


Los datos que se estudiaron abarcan desde enero de 2005 hasta mediados de septiembre de 2011 y se tomaron gracias a los instrumentos de medición Terra y Aqua de la misión Modis de la Nasa.


Esa información procesada con Cavel arrojó que la Lemna que se presenta en el Lago de Maracaibo se caracteriza por una alta variabilidad lo cual indica que su periodo de reproducción va de 2 a 7 días, aunque esta velocidad de crecimiento puede variar de acuerdo a las condiciones microclimáticas del hábitat donde se encuentre, según comentó Rincón. Es importante destacar que el Lago fue el laboratorio de este proyecto, la muestra estudiada no estuvo controlada ni aislada de su ambiente natural.


Los gráficos generados por Cavel demuestran que el año 2010 que fue de sequía no se observó el crecimiento masivo de Lemna como sí ocurrió durante el 2007, período que registró, durante la primera mitad de ese año, una presencia que se encontraba por encima de lo normal según explicó Muñoz.


¿Cómo funciona Cavel?


El proyecto surge como una necesidad en la comunidad de investigadores relacionada a conocer con precisión los volúmenes o áreas de cobertura que tenía esta especie en el Lago para el momento que apareció en este ecosistema, tarea para la cual contaban con poca información.


El programa incluye un módulo que examina la calidad de la imagen suministrada por el satélite, una vez que las imágenes de calidad han sido cargadas en el sistema, se elaboran mapas en el sistema Normalized Digital Vegetation Index (NDVI) y con esa información se construyen mapas donde se detecta a través de la coloración de la planta, su estado de vitalidad o de clorosis (muerte).


Con esas imágenes satelitales también se estimaría el área que ocupa la Lemna en el Lago y su movimiento, con lo cual se estableció un sistema de monitoreo que permitiese manejar, controlar y dar la información a los organismos competentes para que las labores de recolección fuesen más efectivas.


Rincón explica que su labor estuvo concentrada en tomar esas imágenes satelitales para discriminar dentro de los píxeles qué era Lemna y que no lo era basándose en unos códigos y patrones de coloración que indicarían las condiciones de vitalidad o longevidad que tiene la planta en un momento especifico de tiempo o en alguna zona particular del Lago.


“Con Cavel podemos hacer modelos predictivos para ver la evolución de la Lemna en el Lago (…), además, los datos suministrados por el software promueven distintos tipos de investigaciones que permitirían conocer las relaciones de esta especie con el ambiente abiótico y con otros organismos del Lago.”, acotó Rincón.


¿Lemna positiva?


Los periodos de ocurrencia del evento se visualizan frecuentemente durante los primeros meses del año. El profesor Rincón indicó que la Lemna circula de acuerdo a las corrientes superficiales del Lago, en algunos momentos se concentra hacia el sur oeste y en otros hacia la costa oriental, o el estrecho, es decir, circula en una dirección contraria a las agujas del reloj.


Además la presencia de esta alga podría tener más aspectos positivos que negativos, porque según se ha observado, más no medido de manera científica, la transparencia del Lago ha aumentado. Esto puede deberse a que la Lemna inhibe el crecimiento de las algas, debido a su ubicación en la superficie, lo cual impide la entrada de luz en la columna de agua; al concentrarse de manera masiva, extrae grandes cantidades de nutrientes del Lago, los cuales causan el problema de la eutrofización del mismo, de tal modo que esta especie ha ayudado a limpiar un poco el Lago.


Una de las conclusiones más resaltante del estudio indica que el Lago de Maracaibo tiene su propio mecanismo de autorregulación por lo que es posible que los “ataques” de Lemna sean cada vez menos frecuentes como hasta ahora ha sucedido mientras él mismo va saneando sus aguas contaminadas.

 
   
Fuente: Prensa CMC  
   
Palabras Clave: Geociencias, Lago de Maracaibo, Lemna obscura,Biociencias,Cavel  
       
 
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Estudio Ecosistémico de la Lemna en el Lago de Maracaibo
31/12/2010

En el año 2004, una inusual explosión de Lemna obscura en el Lago de Maracaibo llamó la atención de la sociedad venezolana e internacional. Con más de 2 millones de dólares al mes invertidos para su control durante ese año, el fenómeno de la Lemna se convirtió en un agente importante que ha puesto en riesgo la pesca artesanal del Lago, ha generado enfermedades al concentrar vectores en el estado necrótico cerca de las costas, y ha cambiado la estética del Lago. El CMC ha venido generando desde entonces una serie de productos para su estudio desde un punto de vista ecosistémico y multidisciplinario.

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  El Centro de Modelado Científico -CMC- es una institución dedicada a la Investigación y Desarrollo a nivel nacional e internacional, adscrita a La Universidad del Zulia, y con sede en Maracaibo, Venezuela. Está constituida por una treintena de investigadores de áreas muy diversas, con el fin de llevar a cabo investigaciones y productos inter- y transdisciplinarios.
 
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