Avui mostrejarem plàncton

Els que seguiu els meus posts ja sabreu que el plàncton està compost per una munió d’organismes de mides diferents, des de virus d’aproximadament 0,00001 mm a les grans meduses que poden passar del metre de longitud. És lògic, doncs, pensar que ha d’haver-hi diferents sistemes per a mostrejar el plàncton segons la mida del grup en el qual estiguem interessats. A grans trets, però, podem agrupar els mètodes de mostreig o captura en dos grups: els enfocats a organismes unicel·lulars de mida molt petita, i els que es fan servir per organismes més grans, com ara el zooplàncton pluricel·lular.

Estris de recol·lecció de plàncton unicel·lular de mida petita

Aquest tipus de plàncton, que inclou virus, bacteris, algues, i protozous s’acostuma a capturar conjuntament amb l’aigua que l’envolta. Per a tal objectiu tenim aparells més o menys sofisticats, des d’un simple cubell a les botelles hidrogràfiques que ens permeten agafar plàncton de fondàries discretes. Una botella hidrogràfica no és més que un cilindre, normalment de PVC o metacrilat, amb dues tapes hermètiques que es poden tancar quan aquesta està a la fondària desitjada. El disseny de botella hidrogràfica més utilitzat s’anomena Niskin, pel Shale Niskin, que les va inventar el 1966, però n’hi ha d’altres com les Nansen, les Van Dorn, etc. Normalment, aquestes botelles estan agrupades en una estructura anomenada rosseta al voltant d’uns aparells que ens permeten observar en temps real la fondària de les botelles, la temperatura i salinitat de l’aigua, i la fluorescència que emeten les algues que allí habiten. A aquest conjunt d’aparells se’ls anomena CTD (de l’anglès conductivity, temperature i depth; conductivitat, temperatura i fondària) i són imprescindibles en qualsevol campanya oceanogràfica. També podem recol·lectar l’aigua de mar amb els organismes que l’acompanyen amb bombes de succió que es baixen a la fondària que ens interessa. Tots aquests sistemes només serveixen per a mostrejar, com he dit les criatures més diminutes del plàncton. Copèpodes, larves de peix o grans crustacis per un cantó estarien mal representats, car la seva abundància és petita, i per l’altre acostumen a escapar-se quan detecten la botella, bomba o cubell.         

Botelles hidrogràfiques: A) Botelles Van Dorn subjectades per l’autor en una campanya a l’Oceà Antàrtic. B) Botelles Niskin muntades en rosseta al voltant d’un CTD. Fotos Albert Calbet.

Estris de pesca de zooplàncton de mida gran

Veureu que en el títol d’aquest apartat he fet servir la paraula pesca. I és que els mecanismes de captura del zooplàncton de mida gran no difereix gaire dels que es fan servir per a pescar peixos. Per començar, potser el mètode més emprat són les xarxes de plàncton. Aquestes xarxes són normalment còniques i consten d’una anella on se subjecta la part ampla de la xarxa i d’on es penja el cap (a la mar no hi ha cordes, tot són caps!) que la connectarà al vaixell, i d’una zona final (cubilet), més estreta on es recol·lecten els organismes. Depenent de quin sigui el nostre grup objectiu les xarxes són més amples o més estretes, més llargues o més curtes, i tenen un porus de malla de major o menor diàmetre. Perquè ens fem una idea, xarxes amb malles de 20 µm de porus (0,02 mm) ens permeten capturar fitoplàncton gran i microzooplàncton, les de 200 µm (0,2 mm) estarien indicades per copèpodes adults i similars, i les de 0,5 a alguns mil·límetres de porus servirien per krill, larves de peixos, etc. Les pesques es poden fer en vertical, horitzontal o obliqües, segons interessi i segons el tipus de xarxa.

L’estructura simple que us he descrit és la més habitual i correspon a xarxes com ara la Juday Bogorov, la WP2, el Bongo, etc., però hi ha xarxes més complexes i mecanitzades (per exemple la Bioness, o la LHPR, abreviació de Longhurst Hardy Plankton Recorder) que ens permeten fer pesques amb diferents mides de malles a l’hora, pescar en estrats de fondàries particulars, i  alhora tenir un registre de la fondària i paràmetres fisicoquímics de l’aigua. També hi ha aparells que incorporen càmeres de vídeo que donen imatges o gravacions de tot el que entra en el seu camp de visió, però és clar, no capturen als organismes.

Hi ha determinats organismes del plàncton, que a causa de la seva fragilitat és molt difícil capturar-los sencers amb una xarxa de plàncton. Aquest seria el cas del plàncton gelatinós. Si volem obtenir espècimens vius i intactes de determinades espècies de plàncton gelatinós no ens queda un altre que mullar-nos i agafar-los del seu medi un a un i amb molta cura.

Per acabar aquest apartat us deixo un enllaç a un vídeo de YouTube fet al nostre laboratori on us ensenyem a fer una xarxa de plàncton amb una garrafa d’aigua de 5 litres, unes mitges i un cordill (https://www.youtube.com/watch?v=y5GBxPmjrSY).

Xarxes de plàncton: A) WP2 doble. B) Bongo. C) LHPR. Fotos Albert Calbet.

Preservació de les mostres

Ja tenim les nostres mostres de plàncton, i ara què fem? Doncs igual que els estris de captura difereixen en funció del grup a estudiar, també el processament de les mostres dependrà del grup.

En general, les mostres les podem mirar en viu, o preservar per a estudis posteriors. La preservació pot ser amb reactius químics, com ara el formaldehid o el lugol (bàsicament una tintura de iode modificada), per congelació a -20 o -80ºC (depenent de les anàlisis que vulguem fer), o per filtració i assecat, o filtració i extracció de pigments en acetona, etanol, etc. També, de vegades necessitem combinacions de vàries de les tècniques esmentades, com ara la fixació, filtrat de la mostra i posterior congelació. Aquesta darrera tècnica es fa servir quan volem observar organismes unicel·lulars molt petits en un microscopi d’epifluorescència.

Anàlisi de les mostres

Si el que volem és veure i classificar el plàncton el més pràctic és fer servir lupes estereoscòpiques o microscopis. Tanmateix, existeixen màquines especials que ens permeten processar les mostres a molta més velocitat, això si, perdent capacitat de discriminació en comparació a un bon especialista humà. Per exemple, per bacteris podem recórrer al citòmetre de flux; per algues i microzooplàncton, al FlowCam, i per zooplàncton de major mida, al Zooscan. Tots aquests aparells comparteixen el mateix principi. La mostra passa per un tub o es col·loca en una placa, és estimulada per una font d’il·luminació (làser o llum normal) i l’emissió de fotons o d’imatges es capturen per mitjà de càmeres de vídeo o fotografia especials. Sovint, aquestes imatges o emissions lumíniques es processen per complexos programes informàtics per tal d’arribar a una estima d’abundàncies i una possible classificació bàsica del que hi ha a l’aigua.

Darrerament, però, estan prenent molta embranzida les noves tècniques d’anàlisi bioquímica i molecular de les mostres. Aquestes tècniques són molt prometedores i a dia d’avui ens donen una idea de la diversitat i dels processos fisiològics dominats. Tanmateix, encara estem lluny que serveixin per a donar abundàncies reals de totes les espècies que componen el complex grup del plàncton.