L0S LÍQUENES   "El más lento telegrama de la tierra".Hans Magnus Enzensberg

Según el Dictionary of the Fungi (Ainsworth & Bisby, 1971), un liquen es una asociación simbiótica autosuficiente de un hongo (micobionte) y un alga (fotobionte). Como no tienen raíces, hojas o flores, toman el agua y sus nutrientes fundamentalmente a partir de la atmósfera. Se encuentran en casi todas partes, tapizando las superficies de las rocas,. la corteza de troncos y ramas, los claros del suelo, el vidrio, el cemento, las tejas, los monumentos,...,etc. Prácticamente cubriendo el 8% de la superficie terrestre y se piensa que hay mundialmente unas 20.000 especies.

Los líquenes son hongos que han adoptado un modo de vida en simbiosis con algas microscópicas o cianobacterias. Esta estrategia, de gran éxito desde el punto de vista evolutivo, ha producido una gran diversificación en número de especies de hongos. Los líquenes epífitos son aquellos que colonizan los troncos y ramas de los árboles y arbustos. Su valor como bioindicadores de la calidad del aire y su sensibilidad frente a cambios en su entorno los hace especialmente valiosos en programas de seguimiento  como  el Sistema Pan-Europeo para el Seguimiento Intensivo y Continuo de los Ecosistemas Forestales (Red CE de Nivel II) en España.

La  investigación de la diversidad liquénica  y la química secundaria de numerosas especies y géneros liquénicos han permitidos desarrollar líneas en quimiotaxonomía, ecoquímica, ecofisiología, contaminación atmosférica y actividad biológica de metabolitos liquénicos. En la década del 80, se inició una serie de estudios con el propósito de conocer la capacidad adaptativa de estos organismos teniendo como base las observaciones de terreno sobre los habitats y distribución de los líquenes, el conocimiento de las tasas de acumulación de los productos secundarios en especies seleccionadas, la variabilidad de las concentraciones de los productos liquénicos en tejidos de diferente edad y las hipótesis existentes sobre el tema. Los estudios termodinámicos, fotofísicos y fotoquímicos han permitido demostrar, de manera concluyente, que los metabolitos liquénicos exhiben propiedades filtrantes y fotoprotectoras de radiación UVA y UVB. Los metabolitos tienen, además, propiedades antioxidantes. Basados en estos resultados, se ha formulado un modelo biológico para evaluar cambios en los niveles de radiación UV, incrementada en las últimas décadas por la disminución del ozono atmosférico, utilizando los líquenes como biomonitores de este cambio global.

Losl íquenes se desarrollan en cortezas de árboles

Los líquenes y otros vegetales inferiores son muy sensibles a la lluvia ácida y a todo tipo de contaminación del aire. A medida que nos acercamos desde bosques lejanos hacia el centro de grandes ciudades, los    líquenes van desapareciendo. Los escandinavos realizaron mapas de ubicación de líquenes de acuerdo con la contaminacióndel aire en donde viven. Evaluar la calidad de aire ha resultado útil y económico hacerlo con el empleo de bioindicadores. Las investigaciones realizadas no se circunscriben únicamente a aprovechar los animales o plantas superiores como bioindicadores de contaminación atmosférica, sino también a las plantas inferiores o criptógamas, tales como los musgos y los líquenes que merecen una consideración especial debido a que estos vegetales presentan una sensibilidad extremadamente alta a los contaminantes atmosféricos (Duffus, 1983). En los últimos años, los líquenes han tomado mayor relevancia debido a su utilización como bioindicadores de contaminación del aire, tal como lo confirman los trabajos de Brodo (1968), quién, para estudiar los efectos de la contaminación en Long Island (New York), inventó un método de transplante de líquenes frondosos tipo Parmelia caperata. En Finlandia se instalaron ramas cubiertas con H. physoides, en las cercanías de los molinos de pulpa y fábricas de fertilizantes, evaluándose el impacto de los contaminantes del aire por la observación de la ultra estructura de las algas del liquen utilizando microscopía electrónica (Richardson, 1992). De igual manera, en Gran Bretaña e Irlanda se han obtenido datos confiables y a bajo costo utilizando especímenes de Usnea y Parmelia para la determinación de metales pesados atmosféricos (Brodo, 1968; Hawksworth y Rose, 1970; Richardson, 1992). Por otro lado Gombert S. y Asta (1998) determinaron acumulación de plomo y cadmio en nueve especies de líquenes expuestos a gases provenientes de un incinerador municipal que varían desde 4,0 a 66,5 µg/g durante un periodo de 44 días, empleando el método de transplante y absorción atómica, según Schonbeck y Hut (1971).

El termino bioindicador es usado para organismos que responden a la carga de contaminación cambiando sus funciones vitales o acumulando contaminantes. Los distintos géneros del íquenes responden en diferente forma a la contaminaciónatmosférica, debido a su particular sensibilidad a las impurezas del aire, son capaces de absorber los nutrientes y contaminantes en forma gaseosa o disueltos en agua de lluvia y almacenarlos en forma de disolución diluida, pudiendo emplearse para detectar la contaminación atmosférica y muy particularmente la presencia de SO₂, HF, HCl y NO_xO₃.

Los líquenes son sensibles al dióxido de azufre, de los efectos que estos contaminantes producen sobre los líquenes, el mejor estudiado es el SO₂, que se transforma en ácido sulfúrico y acidifica el agua atmosférica; agua, que utiliza el líquen en su nutrición. La contaminación ácida, disminuye el número de especies delíquenes por destrucción progresiva de la simbiosis liquénica. En zonas contaminadas como los centros urbanos o industriales, se producen vertidos de gases y partículas sólidas a la atmósfera. se pueden observar frecuentemente árboles con cortezas verdes, en los que ha desaparecido la simbiosis producida por el alga-hongo para dar origen al líquen, permaneciendo sólo el alga que soporta mejor la contaminación

Según la escala propuesta por Hawksworth & Rose:

Xanthoria parietina especie nitrófila ligada a la presencia del hombre y de los animales domésticos, líquenes crustáceos amarillos (su aspecto es de costra adherida a la corteza),

Physcia tenella, Ramalina farinacea, soportan índices de contaminación media, líquenes foliáceos ( su aspecto es de láminas u hojas extendidas paralelamente al sustrato al cual se adhieren), el líquen de color verde claro, (alga Pleurococus)

Pannaria rubiginosa que sólo puede vivir en medios de aire muy puro, líquen grisáceo muy llamativo por el gran número de apotecios rojizos que presenta en su superficie.

Tipos del íquenes en troncos o rocas		Calidad del aire	Cantidad de SO2(mg /m3)
Ausencia del íquenes		Extremadamente contaminado	> 170
Sín líquenes pero con "verdín" (alga Pleurococus)		Muy contaminado	150-170
Presencia del íquenes	Crustáceos	Bastante contaminado	125
	Foliaceos	Poco contaminado	30 - 70
	Fruticolosos	Muy poco contaminado	< 30
	Filamentosos	Sin contaminación	0

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IDENTIFICACIÓN Y PREDICCIÓN DE IMPACTOS CUANDO SE REALIZAN OBRAS DE UNA AUTOVÍA COMO LA M-50

1. Gases contaminantes: El impacto mayor está constituido por el aumento de gases emitidos por los vehículos al circular por la M-50.

Los primeros en desaparecer van a ser las comunidades de líquenes, en especial Pannaria rubiginosa y el resto de las especies serán sustituidas por otras resistentes a la contaminación.

La influencia de los gases contaminantes en las encinas, así como en el resto de las plantas tanto arbóreas, arbustivas como herbáceas, será a través de la acidificación del agua atmosférica, el rocio fundamentalmente, pasando los ácidos tanto sulfúrico como carbónico al interior, por medio de la evapotranspiración y a través de la absorción radicular. El perjuicio en la encina será retrasar aún más su lento crecimiento.

Pero si consideramos el proceso inicial de obras:

2. Movimientos de tierras: Otro gran impacto sobre la vegetación, será la gran cantidad de polvo en la atmósfera (partículas sólidas en suspensión) producido por los movimientos de tierras.

Este polvo se depositará tanto en tallo o corteza y en las hojas, taponando tanto los estomas como las lenticelas, obstaculizando la evapotranspiración, reduciéndose la fotosíntesis, disminuyendo el crecimiento vegetal y se formará una especie de barro con el agua de rocío, que destruirá estomas por taponamiento en la vegetación herbácea, y acabará por desaparecer. Con polvo en suspensión se aumentarán considerablemente las condiciones de aridez en el encinar.

Otra vez se verá de nuevo afectada la comunidad liquénica, esta vez el posible barro que se forme en la corteza de los árboles, impedirá la absorción del agua atmosférica y desaparecerán loslíquenes antes de que aumente el contenido en gases contaminantes.

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La diversidad de líquenes se utiliza  como indicador de contaminación atmosférica y su relación con el cancer de pulmón.

Los líquenes sólo dominan en aquellos ecosistemas extremos, es decir, en los desiertos cálidos y fríos, donde allí la competencia de las plantas superiores no es posible. Pero siempre aparecen como epífitos o bien sobre las cortezas, corticícolas, o bien sobre rocas, saxícolas, a condición de que haya una cierta iluminación. Todo ello es posible gracias a su característica naturaleza de simbiontes y a que dependen casi exclusivamente de la atmósfera o del agua que discurre por el sustrato. Su metabolismo y, por tanto, su crecimiento es muy lento. Hans Magnus Enzensberg1 en su famosa poesía, los definió como:            "El más lento telegrama de la tierra". Posiblemente sea esta la frase que mejor sintetiza las características que les conceden sus óptimas bondades como bioindicadores de la contaminación.

Tienen un talo perenne, que carece de cutícula, y por tanto su superficie esta constantemente abierta al paso de líquidos y gases durante toda su vida, que es larga. Existe una relación fisiológica íntima entre los talos y el ambiente y los líquenes, siendo nutricional y directamente independientes tanto del sustrato como de sus elementos. Son muy estenoicos, es decir, de requerimientos ecológicos mínimos y precisos, y muy sensibles a los cambios que pueden producirse en el ambiente, ya que no disponen ni de aparato excretor ni de mecanismos de defensa tan importantes como el control de su contenido de agua (son poiquilohidros), por lo que son capaces de concentrar y acumular distintos compuestos (entre ellos también los contaminantes atmosféricos) en su talo a partir de soluciones muy diluidas, habiendo toda una gradación de especies que tienen requerimientos y sensibilidades diferentes.

El empleo bioindicadores para detectar la polución tiene una serie de ventajas tales corno el bajo costo, los resultados rápidos y la posibilidad de proporcionar información acumulativa, integrada y discriminada gracias a su capacidad de respuesta frente a las alteraciones del medio, la cual nunca puede ser detectada a través de mediciones física-químicas.

Un método frecuente de investigación es la comparación de la distribución geográfica de dos variables, como es el caso de la comparación de los dos mapas de abajo  la relación que parece existir entre ambas variables y la coincidencia en la distribución de las dos variables utilizadas demuestra necesariamente una relación de causa-efecto entre ambas.

 

La atmósfera en los últimos años se ha convertido en el sumidero de sustancias tóxicas como gases y material particulado provenientes de diversas fuentes especialmente de las actividades de desarrollo tecnológico del hombre, que rompe su equilibrio contaminándola. Entre estas sustancias se cuentan el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno y el plomo atmosférico que comprometen la existencia del hombre y la vida en el planeta.

Bloomfield (1927) encontró una concentración de CO de hasta 80 ppm en 14 ciudades de Estados Unidos; esto es, 45 ppm por encima del límite permisible promedio para una hora (EPA, 1998). Otros estudios como los de Patty (1952) encontraron en 380 muestras analizadas en Detroit un máximo de 80 ppm a una altura de 1.52 m, con promedios de 28.9 ppm, 12.3 ppm y 6.9 ppm para calles con tráfico lento, denso y medio respectivamente. Por otro lado, en los Angeles el año 1952, en 400 determinaciones se encontró un valor máximo de 160 ppm con promedios de 58, 27.5 y 11.8 ppm para tráfico lento, denso y medio respectivamente.

Efectos de la contaminación sobre líquenes.

Se pueden evidenciar en forma de reacciones fisiológicas directas y en forma de reacciones indirectas.

Las primeras, producidas por emisiones específicas de fuentes puntuales, que difícilmente se pueden evaluar, dado el gran número de variables ambientales que intervienen. Debido a ello, en la práctica lo que en realidad se mide son las respuestas indirectas (respuestas a la inmisión) que se manifiestan desde el punto de vista del observador de manera cualitativa siendo la presencia/ausencia de las especies liquénicas el criterio empleado principalmente para la evaluación cualitativa de la contaminación y la frecuencia de las mismas para la evaluación cuantitativa.

El S0₂ es el principal contaminante gaseoso afectando en mayor medida al normal funcionamiento de los talos liquénicos y es también el que se encuentra en mayor concentración y está más extendido. Cada año se vierten en la atmósfera unas 200 Tm como resultado de las actividades humanas, además de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, derivados fluorados o dorados, junto con partículas en suspensión, metales pesados y otros muchos compuestos.

Las respuestas de los líquenes frente al S0₂, como por ejemplo, para poder amortiguar los efectos negativos, una de las primeras reacciones de los talos es tratar de disminuir la asimilación de este gas, de manera que reducen la superficie de contacto con el agua de varias formas, o bien desarrollando soredios que no se humedecen tan fácilmente, o elaborando mayores concentraciones de sustancias hidrófobas, o encogiendo el talo al volverse los lóbulos más estrechos y convexos, o bien tratando de reducir el efecto de los iones tóxicos gracias a la capacidad tampón del talo y del sustrato.

Pero la tolerancia depende de la resistencia del protoplasma de las células, de su momento metabólico, de la vitalidad, de la capacidad de inhibición de los efectos y de la madurez del talo, siendo mucho más sensibles los talos más jóvenes. Esta es una de las razones del descenso en diversidad y biomasa de líquenes en zonas contaminadas, simplemente no se pueden reproducir o los talos más jóvenes dejan de progresar.

Análisis cuantitativos: Índice de Pureza Atmosférica.

Con objeto de obtener mejores aproximaciones en la delimitación de áreas isocontaminadas se han desarrollado métodos tendentes a cuantificar la aparición de taxones liquénicos, valorando no sólo su presencia en el territorio, sino también su abundancia y, en la medida de lo posible, su grado de fertilidad y desarrollo.

De Sloover y Loblanc (1968) diseñan el método del Índice de Pureza Atmosférica (IPA), que ha sido seguido por la mayoría de los investigadores que han abordado el tema desde una óptica ecológica. El IPA considera las comunidades de líquenes, la presencia y distribución de las mismas en un área con zonas precisas de contaminación y cuantifica los datos.

Para realizarlo hay que tomar numerosos inventarios fitosociológicos, en condiciones ecológicas homogéneas, y tiene en cuenta la cobertura, la abundancia y la frecuencia de las especies en cada comunidad y en unos cuantos árboles (forófitos) de un territorio determinado.

Este índice refleja la riqueza o escasez de la vegetación epífita de una determinada zona y es válido únicamente, a nivel comparativo, entre territorios o regiones que presenten aproximadamente la misma climatología y ecología.

Con objeto de introducir datos indicativos del estado de desarrollo, vitalidad, biomasa, grado de cobertura, etc., se han ideado métodos de medida centrados en el diámetro del talo, producci6n de apotecios, porcentajes de cobertura, utilizando en ocasiones técnicas fotográficas.

Importancia de las condiciones ambientales.

Los efectos más importantes son los que afectan a la fotosíntesis y a la respiración, inhibiéndose la captación de C0₂ , que altera la composición de las membranas celulares, perdiéndose iones potasio, pasando la clorofila (verde) a feofitina (parda) por pérdida de iones magnesio, comienzan las decoloraciones del talo y modificaciones vanas, posteriormente también se pierde la respiración y al final tanto el fotobionte como el hongo degeneran, se daña la estructura del talo y su capacidad de reproducción.

La actividad y profundidad de la acción dependen también de la persistencia, duración y concentración de los contaminantes, del régimen climático, del pH del sustrato y de otros factores. No es lo mismo la persistencia de niveles bajos durante mucho tiempo en ambientes húmedos, que un pico de alta concentración y corta duración.

Si buscamos en las ciudades, será fácil encontrarlos en los monumentos hechos con roca calcárea o sobre el mortero de los muros, puesto que son capaces de neutralizar las deposiciones ácidas. Sin embargo, es más difícil que se instalen sobre rocas de naturaleza silícea.

Los líquenes corticícolas son el material más adecuado para realizar una valoración de calidad del aire, ya que estos substratos no alteran, o lo hacen muy poco, la composición del agua que discurre por su superficie, que es la que toma el liquen.

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