El presente trabajo de Tesis Doctoral está orientado a aportar información al conocimiento de los paleoambientes del Tardiglacial (15.000-10.000 años C<SUP>14</SUP> A.P.) y del Holoceno (desde los 10.000 años C<SUP>14</SUP> A.P. hasta los tiempos históricos) de la Patagonia austral y Tierra del Fuego desde el momento de la llegada de las primeras poblaciones humanas a estas regiones. Es por esta razón que esta tesis contiene interpretaciones paleoambientales asociadas a las distintas etapas exploratorias del poblamiento humano del cono sur de América, tanto en aspectos geográficos y paleoclimáticos regionales como en el análisis de circunstancias específicas en sitios arqueológicos relevantes. El estudio de los paleoambientes es necesario para la comprensión del funcionamiento de los ecosistemas en los cuales se desarrolló la actividad humana en el pasado y de los procesos de cambio naturales. Los estudios paleoambientales se llevaron a cabo esencialmente a través del análisis de un grupo de algas unicelulares llamadas diatomeas, que son sensibles a los cambios físicos y químicos de ambientes ácuos. Su uso como bioproxies permite reconstruir paleoambientes con alta resolución en relación a algunos de sus parámetros físicos y químicos. Se estudiaron secuencias sedimentarias de origen glacilacustre y lacustre (Laguna Cascada y Turbera Lago Galvarne) ubicadas en Isla de los Estados (54o 55’ S; 64o 42’ O y 54o 43’ S; 63o 48’O), para correlacionarlas luego con la información proveniente de importantes sitios arqueológicos ubicados en la Meseta Central de Santa Cruz. La Isla de los Estados es una de las áreas emergidas más próximas a la Corriente Circumpolar Antártica, la cual tiene indudable y significativa influencia en el desarrollo del clima de América del Sur meridional y en especial de la Patagonia y Tierra del Fuego. La base del testigo proveniente de Laguna Cascada fue datada radiocarbónicamente en 13.285 ± 80 años C14 A.P. (15.949–15.545 años calibrados A.P.). Los correspondientes análisis diatomológicos mostraron significativas fluctuaciones ya hacia fines del Tardiglacial y comienzos del Holoceno temprano. Entre los 16.000 años cal A.P. y 15.200 años cal A.P., predominaron las especies fragilarioides. Esta dominancia sugiere una flora típica de ambientes caracterizados por una cubierta de hielo prolongada y ambientes someros. Entre los 14.300 años cal A.P. y 12.700 años cal A.P., se produjo un aumento notable en la frecuencia de Aulacoseira spp., lo cual indicaría un cambio significativo en las condiciones ambientales de Laguna Cascada. El cinturón de los vientos del oeste (SHW: “Southern Hemisphere Westerlies”) estaba, posiblemente, ubicado en una posición latitudinal semejante a la que se encuentra la Isla Grande de Tierra del Fuego. Entre los 12.700 años cal A.P hasta los 9200 años cal A.P., los ensambles de diatomeas sugirieren nuevas condiciones ambientales que habrían posibilitado el crecimiento de vegetación acuática alrededor del lago, proporcionando así nuevos hábitats y sustratos para el crecimiento de las diatomeas. La gran abundancia de especies planctónicas sugirió altos niveles lacustres y una muy buena mezcla en la columna de agua. Estas condiciones hídricas, indicarían un momento caracterizado por una alta frecuencia e intensidad de los vientos del oeste, lo cual es desde ya altamente significativo por tratarse de fases críticas en el proceso de poblamiento humano de Patagonia Austral y Tierra del Fuego. En general, desde 9200 años cal A.P. hasta 5000 años cal, los estudios diatomológicos indicaron fuertes condiciones ventosas, aumento regional en las precipitaciones y un incremento en los procesos de escorrentía superficial. En esta segunda etapa, las condiciones de habitabilidad de la región para los humanos deben haber sido claramente distinguibles de aquellas activas durante la fase inicial y las que se desarrollaron más tarde, en el Holoceno tardío. Luego de los 6300 años cal A.P., de acuerdo con la alta frecuencia de Aulacoseira spp., los resultados estarían indicando condiciones ventosas y abundantes precipitaciones hasta 4900 años cal A.P. Después de 4900 años cal A.P. y hasta 3500 años cal A.P., la notable disminución en el grupo de las especies planctónicas, junto con especies bénticas afines a ambientes de turberas sugirieron condiciones muy húmedas, frías y un mayor desarrollo de vegetación en los márgenes del lago. En el testigo tomado en la Turbera Lago Galvarne se analizó el contenido de diatomeas sólo en la sección correspondiente a la transgresión marina del Holoceno medio. Esa época es de gran importancia por el mejoramiento generalizado de las condiciones ambientales que influyen en la habitabilidad humana de los ecosistemas regionales. La parte basal del testigo fue datada en 13.515 años C14 A.P. (16.260 años cal A.P.). Entre los 8000 y 7400 años cal A.P., el predominio de diatomeas marinas acompañadas de especies de aguas salobres sugiere una fuerte influencia marina en la cuenca. Entre los 7400 y los 3700 años cal A.P., se habría desarrollado en Lago Galvarne un ambiente litoral de tipo albufera o quizás de fiordo, evidenciado por la alta frecuencia de especies salobres acompañadas por algunas de agua dulce. Luego de los 3700 años cal A.P., la cuenca habría dejado de tener influencia marina probablemente por descenso relativo del nivel del mar. Además, se analizaron los sedimentos provenientes de la Meseta Central de la Provincia de Santa Cruz, donde se encuentran importantes sitios arqueológicos que corresponden al poblamiento temprano de Patagonia. Estos sitios son: AEP-1 en la localidad arqueológica de Piedra Museo (47º 53´ 42´´S; 67º 52´04´´ O), asociado a un extenso paleolago, y Cueva Maripe (47° 51´05” S; 68° 56´03´´ O) en la localidad arqueológica de La Primavera. Se estudiaron los ensambles de diatomeas de la porción superior (el primer metro) de la columna sedimentaria que caracteriza este paleolago. Estos sedimentos contienen especies principalmente aerófilas, lo cual podría estar relacionado con el incremento de la aridez y por ende, al proceso de desecación gradual del antiguo lago, el cual habría comenzado en algún momento del Holoceno temprano o medio, quizás limitando progresivamente las condiciones de habitabilidad humana en la localidad. En el sitio Cueva Maripe se analizaron muestras tomadas del perfil estratigráfico de algunas cuadrículas de la excavación y del fondo de la cueva. Allí las valvas de diatomeas estaban muy fragmentadas. No obstante, los ensambles de diatomeas que se identificaron en las muestras que representaban edades previas a la ocupación de la cueva, sugirieron que la cueva estuvo ocasionalmente inundada por aguas someras y quietas. Esto estaría indicando que la cueva no habría estado disponible para ser habitada por los humanos antes de los ca. 8900 años C14 A.P. en el sector de la cámara norte. La flora diatomológica era principalmente perifítica, asociada a vegetación palustre (macrófitas). Además de las muestras de sedimentos de la cueva, se analizaron muestras de agua de distintos sectores aledaños a los sitios arqueológicos con el fin de buscar análogos modernos a las condiciones paleoambientales detectadas. El arribo de las primeras sociedades cazadores-recolectoras a Patagonia meridional y Tierra del Fuego se produjo bajo condiciones paleoambientales y paleoecológicas cambiantes a través del tiempo. Teniendo en cuenta los fechados radiocarbónicos y la distribución geográfica no homogénea de los sitios arqueológicos, se considera como posible un proceso de exploración y colonización lento y no lineal en el extremo meridional del continente Sudamericano. Los episodios de enfriamiento ambiental, inferidos tanto por los registros polínicos disponibles como por los ensambles de diatomeas de Laguna Cascada, habrían ejercido una notable influencia en la ocupación de determinadas áreas geográficas. El estudio diatomológico, tanto en secuencias sedimentarias lacustres, glaciolacustres, litorales y palustres, como en sedimentos de localidades arqueológicas relevantes, ha demostrado ser de suma utilidad en el análisis paleoambiental tanto en términos locales como regionales, proporcionando un marco adecuado, complejo y altamente específico para la interpretación de los paleoambientes regionales durante la colonización humana de la Patagonia Austral y Tierra del Fuego.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la validez del indicador diatomeas como prueba diagnóstica para diferenciar la muerte por asfixia de sumersión vital de la muerte por sumersión pasiva post morten; en cadáveres necropsiados en la Morgue Central de Lima durante el período 2008 al 2013. El tipo de estudio es observacional, descriptivo, analítico-comparativo. La muestra de estudio abarca 60 de 70 informes periciales de necropsia médico legal y muestra 60 de 70 informes periciales de biología forense donde se realiza toma de muestra para diatomeas; los 10 restantes son considerados no válidos por presentar datos incompletos. A la revisión de 50 resultados de exámenes de diatomeas en cadáveres necropsiados por asfixia de sumersión vital, se encuentran 35 exámenes de diatomeas con resultados positivos que hacen un 70% del total y 15 exámenes de diatomeas con resultados negativos que hacen un 30% del total. Las diatomeas se localizan con mayor frecuencia en pulmones e hígado con 15 (42.86%) de 35 necropsias por asfixia de sumersión vital con examen de diatomeas positivo. A la revisión de 10 resultados de exámenes de diatomeas en cadáveres necropsiados por sumersión pasiva post morten, se encuentran 7 exámenes de diatomeas con resultados positivos que hacen un 70% del total y 3 exámenes de diatomeas con resultados negativos que hacen un 30% del total. Las diatomeas se localizan con mayor frecuencia en pulmones con 7 (100%) de 7 necropsias por sumersión pasiva post morten con examen de diatomeas positivo. Para determinar la validez del indicador diatomeas se evalúa la sensibilidad que da un resultado de 70%, una especificidad de 30%, valor predictivo positivo de 85% y valor predictivo negativo de 15%. Concluye que el indicador diatomeas es válido como prueba diagnóstica para diferenciar la muerte por asfixia de sumersión vital de la muerte por sumersión pasiva post morten. / Trabajo académico

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Establece la variabilidad y extensión de las especies dominantes de diatomeas y explica a qué se debe su presencia en las unidades cenozoicas de la cuenca Pisco. Adicionalmente, esta tesis presenta sugerencias en inferir y/o predecir las extensiones de las facies sedimentarias que puedan contener esta flora, de modo que pueda establecerse una división entre las partes científica y económica de estos depósitos. / Tesis

En la actualidad, la industria de la construcción se centra en el uso de materiales sostenibles debido a su impacto ambiental. El concreto es ampliamente empleado en la construcción debido a sus diversas propiedades, pero uno de sus componentes, el cemento, compuesto principalmente por clinker causa una importante contaminación de CO2. Por ende, se está investigando la posibilidad de sustituir parcialmente este material. Un ejemplo son las diatomeas calcinadas, compuestas principalmente por capas de diatomeas. El objetivo de este estudio es evaluar las propiedades del concreto convencional con la incorporación de diatomeas calcinadas en proporciones del 5%, 10% y 15%. Para ello se realizaron ensayos en estado fresco y endurecido. En general, las propiedades mejoran respecto de la mezcla patrón para una sustitución del 5% en peso de cemento por diatomea calcinada. Las diatomeas calcinadas pueden ser utilizadas en la producción de concreto ligero, ya que reducen su densidad en 17 kg/m3. En términos de resistencia a la compresión, se observó un aumento del 9% al agregar un 5% de diatomeas calcinadas en comparación con el concreto convencional, gracias a su alta actividad puzolánica. En cuanto a la durabilidad, se encontraron mejoras al utilizar un 5% de diatomeas calcinadas. La diatomea, a pesar de aumentar el costo de producción en un 3% por metro cúbico, mejora las propiedades del concreto gracias a su baja densidad, alta actividad puzolánica y microscópico tamaño. / Today, the construction industry is focusing on the use of sustainable materials due to their environmental impact. Concrete is widely used in construction due to its diverse properties, but one of its components, cement, composed mainly of clinker, causes significant CO2 pollution. Therefore, the possibility of partially substituting this material is being investigated. One example is calcined diatoms, composed mainly of diatomite layers. The objective of this study is to evaluate the properties of conventional concrete with the incorporation of calcined diatoms in proportions of 5%, 10% and 15%. For this purpose, tests were carried out in the fresh and hardened state. In general, the properties improve with respect to the standard mix for a 5% by weight replacement of cement with calcined diatomaceous earth. Calcined diatoms can be used in the production of lightweight concrete, since they reduce its density by 17 kg/m3. In terms of compressive strength, a 9% increase was observed when adding 5% calcined diatomaceous earth compared to conventional concrete, thanks to its high pozzolanic activity. In terms of durability, improvements were found when using 5% calcined diatomaceous earth. The diatomite, despite increasing the production cost by 3% per cubic meter, improves the properties of the concrete due to its low density, high pozzolanic activity and microscopic size.

Hoy en día, la industria de la construcción ha expresado su preferencia por el uso de materiales sostenibles debido al importante impacto que tienen en el medio ambiente. Aunque el concreto se utiliza ampliamente en la construcción debido a sus diversas propiedades, un componente suyo, el cemento, contribuye en gran medida a la contaminación por CO2. Por ello, se está investigando la viabilidad de sustituir parcialmente este material. Las diatomeas calcinadas se presentan como una opción prometedora. Se trata de un material extremadamente fino y muy poroso, compuesto principalmente de sílice, que tiene una gran superficie específica. Esta investigación evaluó las propiedades del concreto convencional en estado fresco y endurecido mediante la adición de diatomea calcinada como reemplazo parcial del cemento en proporciones del 5%, 10% y 15%, con el fin de determinar el porcentaje óptimo de diatomea calcinada para conseguir un adecuado desarrollo del concreto. El concreto con adición del 5% de diatomea calcinada puede ser utilizado para concretos ligeros ya que reduce el peso en 17kg/m3. Por otro lado, la resistencia a compresión con un 5% de diatomea calcinada aumentó un 9% respecto al control, esto debido a su alta actividad puzolánica. Además, se observó una disminución en la permeabilidad con la adición de 5% debido al efecto relleno que posee. En general, la diatomea calcinada en proporciones inferiores puede generar concretos livianos, resistentes y duraderos.

El biodiesel se obtiene a nivel industrial, casi en su totalidad, a partir de aceites de semillas. Sin embargo, el incremento de la demanda energética, el uso del agua dulce y la utilización de semillas con fines alimenticios plantean la necesidad y búsqueda de nuevas fuentes de materias primas sustentables que, además, posean impactos mínimos sobre el medio ambiente. Muchas especies de microalgas, denominadas oleaginosas, han despertado gran interés como fuente potencial de lípidos neutros (LN), específicamente triglicéridos (TAG), considerados la materia prima ideal para la producción de biodiesel. Una posible estrategia para mejorar los costos de producción del biodiesel de tercera generación es la búsqueda y selección de especies nativas de microalgas que, además de producir TAG, sean capaces de sintetizar productos de alto valor agregado. Sobre la base de estos antecedentes, el objetivo general de esta tesis fue evaluar el potencial de una especie de diatomea nativa del Estuario de Bahía Blanca como materia prima para la producción de biodiesel y sustancias poliméricas extracelulares como co-productos de valor agregado, bajo un concepto de biorrefinería. Los objetivos específicos planteados fueron: 1) la identificación de la especie; 2) la optimización de técnicas para la determinación de la densidad celular, la concentración de pigmentos fotosintéticos y el contenido de lípidos neutros en cultivos a escala de laboratorio; 3) analizar el efecto de distintas condiciones ambientales (temperatura [15ºC y 20ºC], medios de cultivo [f/2, SWES, y SWES-N] y la fase estacionaria sobre parámetros de crecimiento, producción de biomasa, cantidad y calidad de lípidos y productividad lipídica con especial énfasis en la fracción de lípidos neutros; 4) evaluar el potencial de las sustancias poliméricas extracelulares liberadas por N. cincta como co-producto de valor; y 5) analizar el crecimiento de la especie en un fotobiorreactor columnar de 25L. Los estudios morfológicos con microscopios óptico y electrónico de barrido permitieron identificar a la especie en estudio como Navicula cincta, una diatomea pennada. La cepa fue depositada en el Culture Collection of Autotrophic Organism (CCALA), República Checa, bajo la denominación Navicula cincta CCALA 984. La velocidad de crecimiento de N. cincta varió entre 0,29 div. día-1 y 1,42 div. día-1, mientras que el tiempo de generación varió entre 16,8 horas y 82,5 horas. Las máximas densidades celulares (DC) fueron obtenidas con el medio SWESN. Se estableció un modelo entre la DC y la absorbancia, el cual permitió monitorear el crecimiento de N. cincta en f/2. La espectrofluorometría de la clorofila a se presentó como un método adecuado para evaluar la cinética de crecimiento y para obtener información sobre el estado fisiológico de los cultivos. La cinética de clorofila a in vivo presentó la misma dinámica que la de la DC en los tres medios de cultivo testeados. El medio f/2 resultó adecuado para producir un rápido crecimiento seguido de una fase estacionaria temprana, mientras que los medios SWES y SWES-N permitieron un crecimiento sostenido a lo largo de todo el período considerado. La relación IFR-Cel establecida entre la intensidad de fluorescencia relativa del cultivo teñido con Rojo Nilo (IFR-RN) y la DC se propone como un índice para estimar el tiempo de acumulación máxima de LN y, por lo tanto, determinar el tiempo de cosecha de la biomasa. Esta información resultó útil para cultivos llevados a cabo en medio f/2, pero no así en los desarrollados en los medios SWES y SWES-N, debido a que en éstos últimos no se detectó acumulación lipídica. El contenido de lípidos totales (LT) de N. cincta varió entre 6-40 % del peso seco libre de cenizas (% PSLC). En las condiciones de crecimiento evaluadas, los LN o TAG representaron entre un 50 % y 90% de los LT. La mayor productividad de LN fue de 10 mg. L-1. d-1 en los cultivos creciendo a 20°C en f/2 durante 10 días. Los valores más bajos de LT y LN se obtuvieron con los medios SWES y SWES-N, sugiriendo que en estos medios no hubo acumulación lipídica. Con respecto a la composición de los LN, los ácidos grasos monoinsaturados (AGMI) fueron la clase dominante representando el 53% a 60%, seguida por los ácidos grasos saturados (AGS) que constituyeron entre el 22% a 28%. Una excepción a este patrón ocurrió en los cultivos en SWES-N, donde los contenidos de AGMI y AGS de la fracción neutra fueron similares (39% y 38%, respectivamente). Los ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) fueron la fracción minoritaria en todos los casos testeados. El perfil de ácidos grasos de la fracción neutra fue similar en todas las condiciones de cultivo testeadas. Los principales ácidos grasos fueron los ácidos palmítico (16:0), palmitoleico (16:1 (n-7)) y eicosapentaenoico (20:5 (n-3)). En relación a los parámetros de calidad del aceite, el índice de Yodo y el contenido de ácido linolénico estuvieron dentro de los límites establecidos por el estándar de calidad europeo EN14214. Estas características permiten inferir que los aceites de N. cincta se presentan como una materia prima adecuada para la producción de biodiesel. En las cinéticas de nutrientes se pudo observar una limitación de fósforo y sílice en el medio f/2, durante la fase estacionaria. En los medios SWES y SWES-N, los nutrientes no alcanzaron valores limitantes para el crecimiento, lo cual se visualizó en un incremento sostenido en la DC y en la baja acumulación de LN. Las sustancias poliméricas extracelulares (EPS) de N. cincta fueron clasificadas en EPS solubles (EPS-S), EPS levemente unidos a la célula (EPSLU) y EPS fuertemente unidos (EPS-FU) a la célula. Las cinéticas de producción de las mismas fueron analizadas en los tres medios de cultivo. Los EPS-S fueron el principal constituyente en los medios f/2 y SWES (77% y 86% de los EPS totales, respectivamente), mientras que en SWES-N representaron la tercera parte del total de EPS. La producción media de los EPS-S estaría relacionada con las relaciones estequiométricas N/P. En general, los EPS-FU fueron más abundantes que los EPS-LU y esto podría estar asociado al hábito bentónico de la especie. La composición de monosacáridos neutros de los EPS-S fue similar a la de los EPS-FU. Sus principales componentes fueron xilosa, manosa y N-acetilglucosamina. Los EPS-LU estuvieron mayormente constituidos por galactosa y glucosa. La relación carbohidrato:proteína y la identificación de la N-acetilglucosamina y la N-acetilgalactosamina sugieren la presencia de proteoglucanos y/o glicoproteínas en los EPS. Navicula cincta fue cultivada en un fotobiorreactor columnar con medio SWESN y con CO2. Los cultivos presentaron una fase exponencial, estacionaria y una de disminución celular, no detectada a escala de laboratorio. La producción de biomasa fue de 319 mg. L-1. La cinética espectrofluorométrica del Rojo Nilo evidenció acumulación de LN durante la fase estacionaria. El contenido de LT fue de 32 % PSLC, representando los LN un 81 % de los LT. La productividad de los LN fue de 51 mg. L-1.d-1. Con respecto a la composición de ácidos grasos de los LN, el porcentaje de AGMI fue de 51%, mientras que los de AGS y AGPI fueron de 32% y 16%, respectivamente. Los principales ácidos grasos fueron los ácidos palmítico, palmitoleico y eicosapentaenoico. De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede concluir que la microalga oleaginosa Navicula cincta puede ser considerada como una especie potencialmente útil para la producción de biodiesel. Además, la producción simultánea de TAG para biodiesel y de EPS como co-producto, bajo un contexto de biorrefinería, se presenta como una propuesta novedosa para ser aplicada en cultivos energéticos sustentables. / Biodiesel is obtained at industrial level almost entirely from seed oils. However, factors like increasing of the demand of energy, freshwater use and the utilization of seeds for food purposes suggest the need and search for new sources of sustainable and alternative feedstocks, which have minimal impacts on the environment. Many species of microalgae, called oleaginous, have raised great interest as a potential source of neutral lipids, specifically triglycerides (TAG), which are considered the ideal feedstock for biodiesel production. A possible strategy for improving the cost of production of thirdgeneration biodiesel is the search and selection of microalgae native species that can produce TAG and could be able to synthesize valuable co-products. On the basis of previous background, the objective of this thesis was to evaluate the potential of a native diatom from Bahía Blanca Estuary as raw material for both biodiesel production and extracellular polymeric substances as valuable co-products, under a concept of biorefinery. The specific objectives were: 1) to identify the species; 2) to optimize different techniques for the determination of cell density, the photosynthetic pigment concentration and the content of neutral lipids in cultures at laboratory scale; 3) to analyse the effect of different environmental conditions (temperature [15°C and 20°C], culture media [f/2, SWES, SWES-N] and stationary phase) on growth parameters, biomass production, lipid quantity and quality and lipid productivity, with particular emphasis on neutral lipid fraction; 4) to evaluate of the potential of the extracellular polymeric substances released by N. cincta as an added value coproduct; 5) to analyse the growth of the species in a 25L columnar photobioreactor. Both morphological studies with optical and scanning electronic microscopes allowed identifying the studied strain as Navicula cincta, a pennate diatom. The strain was deposited in the Culture Collection of Autotrophic Organism (CCALA), Czech Republic, under the name Navicula cincta CCALA 984. The growth rate of N. cincta ranged between 0,29 div. día-1 and 1,42 div. día-1, while the time of generation ranged between 16,8 hours y 82,5 hours. The maximum cell densities (CD) were obtained with the SWES-N medium. A model between the CD and the absorbance was established. It allowed monitoring the growth of N. cincta in f/2. The spectrofluorometry of chlorophyll a was presented as an adequate method to evaluate the kinetic of growth and to give information about the physiological state of the cultures. The kinetic of the chlorophyll a in vivo presented the same dynamic as the CD in the three culture media tested.The f/2 medium was suitable for producing a rapid growth followed by an early stationary phase. Moreover SWES and SWES-N media allowed a sustained growth along the all considered period. The relationship IFR-Cel established between the relative fluorescence intensity of Nile Red dyed culture (NR-RFI) and the DC was proposed as an index to estimate the maximum neutral lipids accumulation time and, consequently, to determine the biomass harvesting time. This information was useful for cultures performed in f/2 medium, but this index was not useful for the culture developed in SWES or SWES-N media, because in these media lipid accumulation was not detected. The total lipid content (TL) of N. cincta varied between 6- 40% of ash-free dry weight (% of AFDW). Under growing conditions evaluated, the NL or TAG represented between 50% and 90% of TL. The highest NL productivity was 10 mg. L-1.d-1 in culture growing at 20ºC in f/2 medium for 10 days. The lowest values of TL and NL were obtained with SWES-N and SWES, suggesting that, in these culture media, there was not lipid accumulation. Respect of the composition of LN, monounsaturated fatty acids (MUFA) were the dominant class representing from 53% to 60%, followed by saturated fatty acids (SFA) that they constituted from 21% to 28%. An exception of this pattern occurred in SWES-N culture, where the contents of MUFA and SFA of NL were similar (39% and 38%, respectively). Polyunsaturated fatty acids (PUFA) were the minority fraction in all tested cases. The fatty acid profile of the neutral fraction was similar under all evaluated culture conditions. The main fatty acids were the acids palmitic (16:0), palmitoleic (16:1 (n-7)) and eicosapentaenoic (20:5 (n-3)). Regarding to oil quality parameters, iodine index and content of linolenic acid were within the limits established by European quality standard EN14214. These features allowed inferring that the oils of N. cincta constitute a suitable feedstock for biodiesel production. In the kinetics of nutrients could be observed a limitation of phosphate and silicate in f/2 medium, during early stationary phase. In the SWES and SWES-N media, nutrients did not reach limiting values for growth, which was visualized in a sustained increase of DC and lower accumulation of LN. Extracellular polymeric substances (EPS) of N. cincta were classified into soluble EPS (S-EPS), cell loosely bound EPS (LB-EPS) and cell tightly bound EPS (TB-EPS). The kinetic of production of these was analyzed in the three culture media. The EPS-S was the major component in both f/2 and SWES media (77% and 86% of the total EPS, respectively), while in SWES-N it was a third of the total EPS. The average production of EPS-S would be related to stoichiometric ratios N / P. In general, the TB-EPS were more abundant than the LB-EPS and this could be associated with the benthic habit of the species. The S-EPS and TB-EPS neutral monosaccharide composition was similar. Their main components were xylose, mannose and N-acetylglucosamine. The LB-EPS was largely constituted by galactose and glucose. The carbohydrate:protein ratio as well as the identification of N-acetylgalactosamine and N-acetylglucosamine suggest the presence of proteoglycans and/or glycoproteins in the EPS. Navicula cincta was grown in a columnar photobioreactor with SWES-N and CO2. The culture exhibited exponential phase, stationary phase and cell decreased phase that was not detected at laboratory scale. Biomass production was 319 mg. L-1. The kinetic of the spectrofluorometry of Nile Red showed accumulation of LN during stationary phase. The content of TL was 32 (% AFDW), being the NL 81% of TL. The NL productivity was 51 mg. L-1.d-1. In regard to fatty acid composition of NL, MUFA percentage was 51%, while the SFA and PUFA were 32% and 16%, respectively. The main fatty acids were the acids palmitic, palmitoleic and eicosapentaenoic. According to the obtained results, it is concluded that the oleaginous microalgae Navicula cincta can be considered as a potentially useful species for production of biodiesel. In addition, the simultaneous production of TAG for biodiesel and EPS as co-product, under a biorefinery context, is presented as a novel proposal to be applied in sustainable energetic cultures.

La comunidad del fitoplancton y su variabilidad espacial y temporal de la ensenada Mackellar-bahía Almirantazgo, Antártida, en los veranos australes 2008, 2010, 2012 y 2013. Se hicieron muestreos en 11 estaciones a tres profundidades. Las diatomeas fueron sometidas a un tratamiento oxidativo de la materia orgánica para una mejor observación de las estructuras y ornamentación de las valvas. El análisis semicuantitativo se realizó de acuerdo a una escala relativa de abundancia y el análisis cuantitativo se realizó aplicando la metodología de Uthermöhl. La composición total del fitoplancton en la columna de agua incluyó 68 taxones de diatomeas, 14 taxones de dinoflagelados, 3 especies de nanoflagelados (< 20 µm) fue evidente: en el verano 2008 la abundancia del fitoplancton estuvo dominada por diatomeas (57%) destacando Pseudonitzschia grupo delicatissima (24%), Fragilariopsis sp. (9%), Thalassiosira antárctica (8%), Pseudonitzschia grupo seriata (5%) y Fragilariopsis cylindrus (5%). En el verano 2010 y 2012 el grupo de los nanoflagelados fue el más abundante, con 87% y 86%, respectivamente. Para el verano 2013 la abundancia del fitoplancton estuvo dominada por diatomeas (59%) como Thalassiosira delicatula (36%), Pseudonitzschia grupo delicatissima (9%), Porosira glacialis (6%) y el dinoflagelado Gymnodinium sp. (19%). La comunidad fitoplanctónica mostró una dominancia de diatomeas en términos del número de taxa. La diversidad del fitoplancton fue baja (< 1.97 bits⋅célula-1 ) en todos los veranos. La agrupación de las comunidades fitoplanctónicas mediante dendogramas a diferentes niveles de la columna de agua, formaron un grupo principal, con similitud mayor a 50%, evidencia una homogeneidad de la estructura comunitaria. Para evaluar la variación temporal con el analisis de ordenamiento nMDS se evidencia un % de similaridad mayor al 57% dada por la abundancia y la composición de especies de diatomeas y nanoflagelados que difieren de un verano a otro. Factores fisicoquímicos como salinidad, temperatura y pH juegan un papel importante en las comunidades fitoplanctónicas, la disminución de la salinidad en superficie (33.99 UPS-ANTAR XX), el aumento de temperatura superficial (1.62ºC-ANTAR XX) y aumento de pH (9.80-ANTAR XXI) observado en la Antártida. / Tesis

El presente trabajo de tesis doctoral, enmarcado dentro de un proyecto interdisciplinario más amplio, tiene como objetivo general analizar la influencia que los témpanos pueden ejercer sobre la composición y abundancia de la comunidad fitoplanctónica en aguas abiertas antárticas durante dos estaciones del año diferentes, con especial énfasis en el grupo de las diatomeas (Bacillariophyceae). Cabe resaltar la permanente intención de este trabajo de determinar y explicar las posibles relaciones existentes entre las diferentes variables analizadas, de manera que se puedan establecer relaciones causa-efecto entre las mismas. No obstante, tratándose de un tema u objeto de estudio casi desconocido para la ciencia, se reconoce en cierta parte, el carácter exploratorio de esta investigación. Los objetivos específicos de este estudio son: • Caracterizar taxonómicamente la flora diatomológica adherida a los flancos sumergidos de los témpanos, así como aquellos taxa más relevantes encontrados en aguas adyacentes. • Determinar y comparar la composición de la comunidad fitoplanctónica, con especial énfasis en las diatomeas, en cada sitio y estación anual de muestreo. • Analizar comparativamente la estructura de la comunidad fitoplanctónica en relación a la presencia-ausencia de témpanos, la distancia a los mismos y la época del año. • Determinar el efecto de los témpanos sobre las propiedades fisicoquímicas de la columna de agua, considerando el tamaño de los témpanos y la época del año. • Analizar comparativamente la estructura de la comunidad fitoplanctónica en relación a las propiedades físicas, químicas y biológicas imperantes en cada sitio de muestreo. • Establecer la importancia del hierro para el fitoplancton antártico a través de experiencias de cultivo, teniendo en cuenta el posible aporte de nutrientes por parte de los témpanos.

Els sistemes aquàtics continental representen un dels ecosistemes més amenaçats a nivell mundial, com a conseqüència de l'ús intensiu quel'home en fa. La conca del Guadiana no està lliure d'aquestes pressions antròpiques. Les grans infraestructures hidràuliques i l'escorrentia provinent de l'agricultura són només exemples dels greus problemes que pateix la conca. Aquests problemes es fan especialment palesos en la zona alta de la conca, on l'escassetat d'aigua no fa més que agreujar el problema.Tot això ha generat la necessitat urgent d'avaluar l'estat de conservació d'aquests ecosistemes aquàtics continentals, poder determinar la mesura i la magnitud de les pertorbacions que els estan afectant i així proposar mesures de gestió destinades a restaurar-ne la integritat ecològica. El principal objectiu que presenta aquest és determinar els patrons de distribució de les comunitats de algals (amb una menció especial en el grup de les diatomees) i de les seves causes en la conca del Guadiana i associades, amb la finalitat d'establir i proposar eines que permetin avaluar l'estat de conservació de les masses d'aigua d'aquestes conques. / In many parts of the world freshwater ecosystems are intensely modified and degraded by human activities. Rivers have been altered since historical times, but such modifications have intensified in the last century. Water extraction and heavily regulated reservoirs are spread disturbances in the Guadiana network. Drainage from agricultural land in river systems results in large inputs of nitrates and phosphates that eutrophy river waters. Inputs of fertilizers and water extraction are especially remarkable in the North-East Guadiana watershed. The development of tools to assess ecological status of water bodies has been a key issue in the management of the freshwater ecosystems in the last decades in order to protect and restore the biological integrity of ecosystems. The present study aims to determine distributional patterns of benthic algae communities (with a special attention on diatom microflora) and their causes in Guadiana and associated watersheds in order to establish tools for assessing the conservation status of the water bodies in those watersheds.

Els resultats que es presenten en aquesta tesi estan centrats bàsicament en l'estudi de la biodiversitat de les diatomees epilítiques presents en els rius de la conca de l'Ebre i en la seva aplicació com a indicadores de l'estat ecològic de les masses d'aigua. Durant els mesos d'estiu del 2005 i 2006 es va realitzar el mostreig de la flora de diatomees epilítiques en un total de 197 i 211 estacions, respectivament, pertanyents a la Xarxa de Control de l'Estat de les Masses d'Aigües Superficials (CEMAS) de la Confederació Hidrogràfica de l'Ebre (CHE). Aquests mostrejos van ser impulsats per la CHE amb l'objectiu d'establir xarxes de control biològic, basades en bioindicadors del fitobentos per tal de conèixer l'estat ecològic de les aigües fluvials d'acord amb el que estableix la Directiva Marc de l'Aigua (DMA). La recollida de les mostres, el seu tractament químic i, la quantificació de les espècies per localitat, s'han basat en les normatives estandarditzades europees CEN/TC 230 EN 13946:2003, norma prEN 14407: 2004 i, en els protocols de la CHE per l'avaluació de la qualitat biològica en rius mitjançant diatomees. L'examen de les mostres recollides ha permès la identificació de 499 tàxons, repartits en 91 gèneres, dels quals 492 han estat a nivell específic o infra-específic. Dels tàxons identificats, 361 estan representats en 751 fotografies realitzades al microscopi òptic, agrupats en 25 làmines. Com a particularitats de la flora s'esmenta d'una banda la presència de 7 espècies al•lòctones segons les consideracions principalment de Coste & Ector 2000 Achnanthidium catenatum, A. druartii, Diadesmis confervacea, Didymosphenia geminata, Gomphoneis minuta, Navicula kotschyi y Reimeria uniseriata) i per l'altre, la presència en algunes localitats de diverses formes teratològiques que podrien indicar condicions adverses del medi (estrès químic o contaminació), encara que en alguns casos podrien ser originades simplement per causes naturals. Com a resultat de la determinació de l’estat ecològic de les masses d’aigua s'ha comprovat l'aplicació i funcionament òptim dels índexs de diatomees (Index de Pol•lució Específica IPS, Index Biològic de Diatomees IBD i Index Europeu CEE), sent l'IPS l'índex més convenient per la bioindicació de l'aigua a la conca de l'Ebre. No obstant, aquests índexs no reflecteixen prou bé les diferències entre algunes ecoregions de la conca de l'Ebre, com ara les capçaleres calcàries. Tenint en compte els resultats obtinguts amb l'IPS, la proporció de localitats estudiades que complirien amb la DMA en aquests 2 anys d'estudi són bastant similars, seria del <62% pel 2005 i del <64% pel 2006. Els resultats de l'índex de Shannon & Weaver indiquen que la diversitat i la riquesa específica s'ajusta a un model relacionat amb la qualitat del medi. Les correlacions d'aquests paràmetres respecte a variables ambientals (pH, conductivitat, clorurs, amoni, fosfats, nitrats, TSS, oxigen dissolt, altitud de la localitat, corrent, amplada i fondària del riu) i els resultats dels índexs de diatomees (IPS, IBD i CEE) mostren que la diversitat de les comunitats de diatomees en les localitats estudiades augmenta quan empitjora l'estat ecològic, seguint un gradient marcat principalment per l'altitud i la concentració de nutrients. L'estudi de l'ordenació de les comunitats de diatomees epilítiques en els rius de la conca de l'Ebre, tenint en compte les variables ambientals de les localitats estudiades, mostra que la seva distribució seguiria un gradient capçalera-desembocadura, marcat per l’increment progressiu de la mineralització en el que se superposen els efectes de les variables ambientals que es relacionen amb els impactes i els nutrients. Les anàlisis clúster dels inventaris seleccionats distingeixen 7 grups de localitats i 6 grups ecològics diferents de diatomees que responen a les pertorbacions observades i als gradients de mineralització i eutròfia que caracteritzen la conca de l'Ebre. / "Diatoms of the Ebro basin: Biodiversity and ecological state of water" TEXT: The aim of this PhD thesis is to contribute to the taxonomic knowledge of the epilithic diatom flora from the rivers of the Ebro basin and to determinate the water quality status in the studied area using benthic diatoms as indicators. The studied area is located inside the Water Quality Surveillance Network of the Ebro Water Agency, CHE (NE Spain). It includes the Ebro and Garona rivers and all the rivers and streams which run into them in the Spanish territory, mostly over a calcareous and sedimentary substrata. A total of 408 epilithic diatoms samples were collected from different environments and ecoregions within the limits of the network of the Ebro Water Agency, CHE (NE Spain) during the summers of 2005 (197 sites) and 2006 (211 sites). Epilithic diatom were sampled, and then treated to prepare permanent diatoms slides following the standard methods (European Committee for Standardization 2003, 2004). The number of taxa identified in the material studied amounted to 499 (492 a specific or infra specific level), belonging to 91 different genera. 361 taxa are presented in 751 light microscope micrographs regrouped in 25 plates. We noticed the presence of species considered rare or exotic for European freshwaters (Coste & Ector, 2000) such as Diadesmis confervacea; Achnanthidium catenatum, Reimeria uniseriata, Navicula kotschyi, Gomphoneis minuta and Didymosphenia geminata. A few diatoms species presented teratological forms have been detected in some localities. However, we could not find a direct relationship of these forms occurrence and any particular cause. In order to evaluate the water quality assessment, three diatoms indices were applied (Specific Pollution Index IPS, Biological Diatom Index BDI and European Index CEC). All of them correlated significantly with water physical and chemical variables, but SPI achieved better correlations, and is therefore to be the best diatom index to be applied in the Ebro basin, although in some cases it did not properly reflected special situations in this basin as calcareous headwaters. According to the cluster and canonical correspondence analyses, nutrient enrichment (from the headwaters to the mouth), environmental variables and impacts were to be the most important variables structuring diatom communities in the Ebro basin.