Laboratorio de Plancton: Curso Avanzado en Isótopos Estables aplicados a la Ecología y el Medio Ambiente CE3C 2024

Durante la semana del 18 al 22 de noviembre de 2024 se llevó a cabo el Curso Avanzado en Isótopos Estables aplicados a la Ecología y el Medio Ambiente, organizado por el Centro para la Ecología, la Evolución y los Cambios Ambientales (CE3C). Este evento tuvo lugar en las instalaciones de la Universidad de Lisboa y reunió a un grupo selecto de estudiantes e investigadores interesados en profundizar en el uso de isótopos estables como herramienta científica. Entre los participantes estuvo nuestro compañero Jorge J. Santos-Bruña, quien pudo asistir gracias a la financiación parcial obtenida a través de la beca del programa EuroMarine “Young Scientist Fellowship Programme 2024”.

El curso, dirigido principalmente a jóvenes investigadores y técnicos que deseen incorporar las técnicas de isótopos estables en sus proyectos, contó con la participación de 10 alumnos provenientes de diversas nacionalidades. Estos participantes se unieron con el objetivo común de ampliar sus conocimientos y adquirir habilidades prácticas relacionadas con la aplicación de estas técnicas en el ámbito de la ecología y el medio ambiente. En particular, el curso fue diseñado para aquellos que buscan incluir este enfoque en sus tesis doctorales o para profesionales interesados en comprender las especificidades y ventajas de estas metodologías.

Muestreo de suelos y vegetales para el estudio de las señales isotópicas δ¹³C y δ¹⁵N causados por la nitrificación de la leguminosa Acacia longifolia. Entre los alumnos participantes a la derecha de la imagen nuestro compañero Jorge.

El contenido del curso se dividió en dos grandes bloques: una parte teórica y una práctica. La sección teórica se enfocó en explicar los fundamentos de los ratios isotópicos y los procesos de fraccionamiento asociados con los ciclos biogeoquímicos de elementos como el carbono (C), nitrógeno (N), azufre (S), oxígeno (O) e hidrógeno (H). Este marco teórico proporcionó a los participantes una base sólida para comprender cómo los isótopos estables pueden revelar información crítica sobre procesos ecológicos y ambientales.

En la parte práctica, los alumnos tuvieron la oportunidad de diseñar y llevar a cabo experimentos utilizando técnicas de isotopía. Durante estas actividades, se trabajó con diversos tipos de muestras, incluyendo tejidos vegetales, animales y suelos. Los alumnos aprendieron a recolectar y procesar estas muestras con el objetivo de preparar su análisis isotópico. Una de las prácticas destacadas fue la extracción de agua de muestras sólidas como plantas y suelos, para medir los ratios isotópicos de δ²H y δ¹⁸O. Este proceso permitió a los participantes comprender cómo la evaporación y la transpiración afectan el fraccionamiento isotópico en sistemas naturales.

Otra actividad importante fue la medición de δ¹³C y δ¹⁵N en las muestras recolectadas. Estas mediciones incluyeron muestras de origen animal, vegetal y de suelo, lo que ofreció una perspectiva integral sobre cómo estas técnicas pueden aplicarse a diferentes contextos ecológicos incluyendo el seguimiento de redes tróficas. Además, los participantes visitaron las instalaciones especializadas en análisis de isótopos estables de la Universidad de Lisboa. En este recorrido, el técnico encargado, Rodrigo Maia, explicó el funcionamiento y las especificaciones de los instrumentos de Espectrometría de Masas de Relaciones Isotópicas (IRMS).

Recolección de individuos de Gambusia holbrooki para la segregación en sexo y edad, y su posterior toma de muestras.

Los resultados obtenidos a partir de los análisis isotópicos se utilizaron en clases prácticas enfocadas al tratamiento y análisis de datos. Durante estas sesiones, los alumnos exploraron herramientas avanzadas como el paquete de R “SIBER” para realizar análisis de nichos isotópicos y “MixSIAR” para modelar redes tróficas mediante modelos de mezcla bayesiana. Estas actividades fueron esenciales para demostrar cómo los resultados de IRMS pueden aplicarse al estudio de relaciones tróficas, la segregación de poblaciones o la identificación de procesos biogeoquímicos predominantes en un ecosistema.

Extracción de agua de las muestras vegetales y de suelo a través de destilación, donde podemos observar a nuestro compañero Jorge al fondo de la imagen.

Para concluir, los participantes trabajaron en grupos y presentaron los resultados de sus análisis al resto de los asistentes y profesores. Estas exposiciones finales no solo sirvieron como una oportunidad para consolidar el conocimiento adquirido, sino también para fomentar el intercambio de ideas y la discusión sobre las aplicaciones prácticas de las técnicas de isótopos estables en investigaciones futuras.