Algas y Clorofila

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AlgaeTorch

Instrumento práctico para una rápida medida
  • Análisis inmediato de clorofila.
  • Detección diferenciada de verde azuladas.
  • Medición en tiempo real.
  • Corrección automática de turbidez.
  • Enlaces a coordenadas GPS.
  • Largos períodos de funcionamiento, bajo mantenimiento.
¿Qué ofrece el AlgaeTorch?

El contenido de clorofila de las microalgas y de las verde azuladas se mide directamente en el agua. Las algas, como el fitoplancton, son un componente esencial de la biomasa. Realiza la fotosíntesis en ríos, lagos y mares y se une al dióxido de carbono atmosférico (asimilación de CO2). El objetivo de determinar la clorofila es realizar una medición cualitativa y cuantitativa del fitoplancton. 

El contenido de clorofila de las algas puede ayudar a determinar la cantidad de algas en el agua. Al mismo tiempo, se evalúa el fitoplancton, que puede considerarse potencialmente dañino. Esto incluye los tipos más frecuentes de verde azuladas (cianobacteria). 

El AlgaeTorch diferencia de forma automática el contenido de clorofila de las algas verde azuladas (cianobacteria) y el contenido de clorofila del resto de microalgas presentes. Se puede utilizar el AlgaeTorch en cualquier lugar en el que se requiera una valoración de la calidad del agua en relación con las algas. 

El principio de medición es sencillo y se controla automáticamente a través de una pantalla integrada de cristal líquido, desde el inicio de la medición hasta la proyección de los resultados. El AlgaeTorch se puede emplear para la valoración de proliferaciones de algas en una fase temprana, para la medición de la calidad de aguas de baño y para la evaluación del estado ecológico conforme a la Directiva Marco del Agua de la UE y la calidad de los sistemas de refrigeración del agua.


Descripción

Valores

Mensurandos

verde azuladas [μg chl –a/l],  total de clorofila [μg chl –a/l], turbidez, coordenadas GPS

Rango de medición

0 – 200 µg chl-a/l

Resolución

0,1 µg chl-a/l

Peso

1,3 kg

Dimensiones

(H x Ø) 500 x 60 mm

Fuente de alimentación

110/230 V @ 50/60 Hz – 12 V DC

Temperatura de las muestras

0 – 40 °C

Corrección de turbidez

0 – 200 nidades de turbidez

Tipo de protección

IP 68

Profundidad

AlgaeTorch 10: 10 m AglaeTorch 100: 100 m

Interfaz de datos

USB

Capacidad de datos

2000 conjuntos de datos

Software

bbe++ software para Windows







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Principios de la Medida

La excitación del aparato de fotosíntesis en células vivas mediante luz de baja intensidad produce la emisión de luz fluorescente (fluorescencia in vivo). El AlgaeTorch determina el contenido de algas mediante la medición de la intensidad de fluorescencia. 

Esto es proporcional al contenido de clorofila de las microalgas y las verde azuladas. Los resultados se muestran en tiempo real, puesto que la excitación y emisión de fluorescencia por impulsos ocurre en milisegundos. La medición de fluorescencia es un análisis químico húmedo muy lento, conforme a la normativa ISO 10260 y la normativa DIN 38412/16. Sin embargo, en comparación con los análisis químicos húmedos por extracción, el AlgaeTorch no necesita preparar muestras y puede sustituir el método lento de recuento de células con el microscopio.

Para medir la fluorescencia, se excitan las microalgas del agua mediante LED de longitudes de onda diferentes. Además de clorofila recolectora de luz, las verde azuladas (cianobacteria) disponen de otros pigmentos que deben tenerse en cuenta en el proceso de medición de clorofila. La utilización de múltiples LED permite medir todos los tipos de algas. La cantidad total de clorofila de todas las microalgas y las verde azuladas (cianobacteria) se calcula a partir de las señales.


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La medición de turbidez integrada y el factor de corrección de turbidez previene la alteración de la medición de clorofila debido a la reflexión y el debilitamiento de la fuerza de la señal a causa de las partículas del agua. 


Esto mejora considerablemente la calidad de la medición. En comparación con otros instrumentos de medición de clorofila, la corrección se realiza de forma automática y se incluye directamente en la determinación de clorofila. 

Se muestra la turbidez medida y se almacena como FTU (Unidad de Turbidez de la Formazina). El AlgaeTorch incluye un módulo GPS. Se muestran y se almacenan las coordenadas geográficas tras cada medición de clorofila, junto con la fecha y la hora. Con el software de bbe++ se pueden transferir todos los datos desde el registro interno de datos a un ordenador.

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BenthoTorch

Único instrumento portátil para la medición rápida y sencilla de clorofila en diferentes sustratos.

Una medición completa requiere menos de 15 segundos. Para mediciones en substratos de:
  • Algas verdes
  • Cianoficeas
  • Diatomeas
¿Por qué comprar este equipo?

BenthoTorch de bbe es un instrumento robusto y resistente al agua para la medición en tiempo real de lasconcentraciones de algas bentónicas. Es un instrumento portátil que determina rápidamente las algas verdes, verde azuladas bentónicas y las diatomeas en diferentes substratos, tales como piedras y sedimentos. Diversas especies de algas y cianofíceas han adaptadas sus sistemas de absorción de nutrientes que les permiten sobrevivir en aguas poco profundas cerca de la costa. Aquí la luz del sol todavía penetra hasta el fondo del agua. 

Este hábitat es el hogar de algas bentónicas, que presentan se de forma microscópica (micro-algas) hasta formas muy grandes (macro-algas). Dicha flora, que se encontra a la superficie de la orilla, juega un papel esencial en la producción primaria. Por la evaluación y la mejora de las aguas superficiales, la Directiva Marco del Agua de la UE establece la determinación de fitoplancton incluyendo algas bentónicas. 

En consecuencia, el estudio del desarrollo y la abundancia de las comunidades bentónicas es obligatorio. Los datos recogidos son esenciales para la evaluación de la calidad del agua en los ecosistemas acuáticos. Métodos tradicionales de medición de algas bentónicas son la colecta de pruebas raspando materiales de la superficie o la ultra-congelación y extracción posterior de la clorofila. Estas muestras que fueran recogidas y extraídas no son satisfactorias, porque son incompletas y por eso estos métodos no pueden determinar todas las diferentes clases de algas.


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Además el uso del microscopio es muy laborioso y requiere mucho tiempo para la preparación de las muestras. 

Con el desarrollo del BenthoTorch, la medición de algas bentónicas es mucho más fácil:  Los múltiples LEDs del BenthoTorch excitan los pigmentos en las algas vivas. Las algas emiten la luz fluorescente y la emisión – intensidad de luz fluorescente es determinada por el BenthoTorch. Los resultados se muestran en tiempo real, puesto que la excitación y emisión de fluorescencia por impulsos ocurre en milisegundos.

El cálculo se realiza internamente con algoritmos optimizados. Los resultados se muestran inmediatamente en la pantalla y se almacenan en la memoria interna. La operación es rápida no necesitase ni preparación ni toma de muestras. BenthoTorch es calibrada para la determinación de las principales clases de algas. La técnica de la fluorescencia ya fue bien puesta a punto por nuestra sonda FluoroProbe. 

Esta técnica fue adaptada exitosamente para la medición de concentraciones algas bentónicas. La medición del fondo del sustrato permite compensar y minimizar el efecto del ‘backward scattering’ en mediciones de clorofila.

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Especificaciones

Medidas

totalles de chlorofila [μg chl-a/cm²] concentración del algas verdes [μg chl-a/cm²] concentración del cianobacterias [μg chl-a/cm²] concentración del diatomeas [μg chl-a/cm²]

Rango de Medición

0 – 15 μg chl-a/cm²

Resolución

0.1 μg chl-a/cm²

Peso

1.3 Kg

Dimensiones (H x Ø)

500 x 60 mm

Temperatura Muestra

0 a 35 °C / Ambiente: 0 a 40 °C

Voltaje

110/230 V @50/60 Hz – 12V DC

Protección

IP68

Profuncidad de medición

10 m

Interfaz

USB

Capacidad de memoria

2000 datos

Software

bbe data evaluation software for Windows

Opciones

10 m de cuerda, brazo telescópico, bandolera de nailon , SDI-12 con el conversor de bbe


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Aplicaciones
  • Investigación conforme a la directiva Marco del Agua y la Directiva de aguas de baño.
  • Proyectos de rehabilitación/Saneamiento.
  • Monitorización medioambiental.
  • Análisis limnológico.
  •  Investigación y enseñanza.


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FluoroProbe III

El Instrumento ideal para los Perfiles de Profundidad de las Microalgas
  • Análisis científicode la calidad del agua.
  • Medición de calidad de la clorofila a.
  • Medición simultánea de diferentes clases de algas.
  • Detección de cianobacterias.
  • Trazado de perfiles de profundidad a tiempo real.
  • Evaluación de floraciones de algas.
  • Detección de poblaciones de fitoplancton.

¿Qué hace la FluoroProbe III?

El agua es la base de la vida de todos los organismos y por eso su importancia es esencial. El aumento de la contaminación antropogénica de las masas de agua exige una mayor observación y evaluación de la calidad del agua. La clorofila a resulta muy importante a la hora de reconocer y evaluar los rasgos característicos de una masa de agua, ya que el fitoplancton es el componente principal de la biomasa que se encuentra presente en ríos, lagos y mares. 

La FluoroProbe III mide la clorofila a del fitoplancton suspendido in vivo. Las distintas clases de algas (dinoflagelados) y las cianobacterias destacan por su producción de biotoxinas. Puesto que el fitoplancton se puede encontrar a profundidades diferentes dentro de una masa de agua, la estimación del contenido de algas exige una medición de perfiles rápida y sensible.

Las mediciones de fluorescencia que realiza la FluoroProbe III cumplen todos estos requisitos y permiten registrar los perfiles de profundidad junto con el análisis simultáneo de diferentes clases de algas, todo ello a tiempo real. Los resultados de la espectroscopia de fluorescencia de las algas cultivadas y de las algas que se encuentran presentes de forma natural garantizan la comparabilidad de las características de fluorescencia espectral y sirven para evaluar y cuantificar el contenido de clorofila a de las poblaciones naturales. 

De esta forma se puede hacer un seguimiento de la formación y el desarrollo de floraciones de algas con alta resolución, tanto en la superficie como en distintas profundidades. Todo ello convierte a la FluoroProbe III en el instrumento más adecuado para llevar a cabo investigaciones exhaustivas de las masas de agua a nivel de fitoplancton, así como para determinar la posible cantidad de cianobacterias perjudiciales.


DESCRIPCIÓN VALORES

VALORES

Medidas

Total de clorofila [μg chl-a/l], algas verdes [μg chl-a/l], cianobacterias [μg chl-a/l], diatomeas [μg chl-a/l], criptofiltas [μg chl-a/l], corrección de sustancias amarillas, temperatura del agua (opcional), transmisión (opcional), profundidad

Rango de medición

0 – 200 µg clorofila-a/l

Principio de medición

Fluorometría espectral

Resolución

0,01 µg clorofila-a/l

Transmisión

0 – 100 %

Temperatura del agua

-2 a 40°C

Material de la carcasa

Plástico reforzado / Acero V4A

Peso

6,4 kg (7,2 kg incl. pantalla, 4,2 kg en el agua)

Dimensiones

450 x 140 mm

Voltaje

12 V

Capacidad de la batería

3900 mAh

Tiempo de funcionamiento

Funcionamiento continuado de unas 10 horas; en intervalos, aprox. 30 días

Capacidad de la memoria

Tarjeta de memoria de 2 GB – 10 miillones de conjuntos de datos

Interfaz

RS485 y USB

Profundidad máxima

0 – 100 m (estándar) 0 – 300 m (ampliada) 0 – 1000 m (“Carcasa de metal” de FluoroProbe III)

Opciones

Portacubetas (Workstation25), temperatura / medición de la transmisión, cables de medición: 2 – 100 m, Unidad del limpiaparabrisas hidráulico, Kit bluetooth



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¿Cómo se mide el contenido de clorofila a con la FluoroProbe III?

Mediante la fotosíntesis, la energía de la luz solar se transforma en sustancias ricas en energía. Este proceso es muy similar en los fotosistemas de las algas y las cianobacterias y la clorofila a es una pieza fundamental en esta transformación.

La fluorescencia es un proceso natural mediante el cual se emite la luz absorbida previamente con un bajo contenido en energía. Cuando recibe energía de la luz solar o artificial, el exceso de dicha energía se libera de forma inmediata. 

El fotosistema captador de la luz emite una luz roja a una longitud de onda de 685-700 nm, que es detectada por un fotomultiplicador de alta sensibilidad. Con la excitación adecuada, la luz fluorescente emitida es proporcional al contenido de clorofila a del fitoplancton. 

Además de la clorofila a, las algas y las cianobacterias contienen pigmentos accesorios que permiten utilizar de forma más eficaz la energía de la luz y que influyen de forma característica en la fluorescencia de la clorofila a.

El uso de seis LED diferentes con longitudes de onda de excitación en el rango visible entre 370 y 610 nm mejora el cálculo y permite distinguir entre diferentes clases de algas. Para garantizar que la excitación es constante durante el tiempo de uso, la FluoroProbe III cuenta con un ajuste de brillo LED integrado.

Y para evitar la influencia de la luz ambiental, la excitación tiene una pulsación de alta frecuencia (6 KHz) que permite que únicamente se evalúe la respuesta de fluorescencia pulsada y filtrada. El cálculo de la distribución de la cantidad de clorofila a se realiza mediante los perfiles de fluorescencia (también llamados huellas) de los tipos de alga conocidos que se encuentran almacenados en una librería de algas.


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FluoroProbe III sobre el terreno

Es muy fácil y rápido utilizar la FluoroProbe III en masas de agua gracias al software bbe++.
El software funciona en cualquier PC con Windows y se comunica a través de un cable USB. bbe++ permite controlar todas las mediciones, transferir datos y establecer parámetros.


Las mediciones sencillas se hacen fácilmente gracias a su clara interfaz: una vez medida la presión atmosférica en la superficie (tecla) para determinar la profundidad, los comandos INICIO y PARO señalizarán cuándo comienza y termina una medición. 

La FluoroProbe III se puede sumergir bajo el agua a una velocidad recomendada de unos 30 cm/seg.

La frecuencia de medición puede alcanzar las 4 mediciones por segundo. La profundidad máxima con cable es de 100 m. Los datos se pueden ver a tiempo real en un ordenador o en un smartphone. La FluoroProbe III cuenta con una memoria interna capaz de almacenar unos 10 millones de conjuntos de datos.

También se puede utilizar de forma inalámbrica gracias a un conector especial de arranque automático predefinido. Una vez incorporado el conector, la medición comienza hasta que este se retira. Con un cable de medición o el adaptador USB los datos pueden enviarse a un ordenador o a la memoria USB que incluye el dispositivo. 

El rango de profundidad de la Fluoro-Probe III alcanza los 300 m. También es posible llegar a los 1000 m de profundidad con la carcasa de acero opcional.
La batería interna permite a la Fluoro-Probe III funcionar bajo el agua durante más tiempo sin necesidad de utilizar una fuente de alimentación externa.

Para un uso prolongado bbe recomienda configurar el modo de suspensión, que garantiza un consumo energético menor, así como un limpiaparabrisas opcional para eliminar las biopelículas de la lente. Se ha demostrado que la caja de acero resulta útil para evitar daños mecánicos cuando el dispositivo se utiliza desde la borda de un barco o en entornos hostiles.

Utilización de la FluoroProbe III en el laboratorio

La FluoroProbe III también puede utilizarse en el laboratorio con el soporte Workstation25 desarrollado específicamente para el instrumento. Las medidas de clorofila a se llevan a cabo en una cubeta especial de 25 ml. El motor del mezclador opcional garantiza una distribución homogénea de la muestra para que las algas (sobre todo las diatomeas) no se depositen. La lente es capaz de eliminar la luz ambiente gracias a una tapa diseñada específicamente.

También se dispone de una cubeta para hacer pruebas de funcionamiento. La FluoroProbe III también se puede utilizar en redes de tuberías gracias a una Unidad de Flujo Continuo (conexiones de entrada y salida). El transporte del agua de muestra se puede hacer con una bomba externa.

Lugar de aplicación – ¿Qué se puede hacer?

La FluoroProbe III tiene múltiples aplicaciones; por ejemplo, en el campo de la limnología se toman muestras en lagos y ríos. Las cuestiones ecológicas tienen especial importancia, sobre todo los cambios y la evaluación de las condiciones.

También es posible llevar a cabo investigaciones de acuerdo con la Directiva Marco del Agua de la UE. Además, la FluoroProbe III también se utiliza para el control de calidad en depósitos de agua, sobre todo con el fin de analizar las cianobacterias potencialmente peligrosas Microcystis aeruginosa y Planktothrix rubescens.
Para estos casos no suele ser suficiente con tomar una muestra del agua superficial, ya que las cianobacterias prefieren unas profundidades concretas según la época del año. 

El objetivo es predecir las dinámicas de las floraciones de cianobacterias. En los depósitos, esto implica evitar las biotoxinas llamadas cianotoxinas. En Japón, por ejemplo, los productores de aguas utilizan la FluoroProbe III integrado en una red de tuberías. Las expediciones de investigación al Caribe y a la Antártida dan fe de los variados usos que tiene la Fluoro- Probe III. Las empresas de acuicultura también lo utilizan en las zonas próximas a la costa para la reproducción de peces marinos.

El uso de alimentación artificial y la formación de nutrientes libres permiten a las algas crecer de forma sustancial, con todas las consecuencias negativas que ello conlleva. La FluoroProbe III documenta estos cambios gracias a la elevada densidad de datos.
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¿Cómo se calcula la clorofila a?

La FluoroProbe III está diseñada para calcular la clorofila de forma inmediata basándose en la calibración de fábrica realizada con algas estandarizadas. Esto se lleva a cabo con un espectrofluorímetro (bbe ALA) especial calibrado con análisis HPLC de pigmentos de algas extraídos.

Los análisis HPLC los realizan laboratorios externos. Estos espectros de algas de referencia empleados para determinar la clorofila a están almacenados en la FluoroProbe III.

Cada clase de algas tiene un espectro de fluorescencia característico (huella) que indica el contenido de clorofila que hay presente en cuanto a forma y concentración.

En función de la combinación lineal de las señales de fluorescencia creadas por la fluorescencia de las algas de muestra, los valores de medición obtenidos se comparan con los datos de referencia y se distribuyen de forma óptima a través de las diferentes clases de algas mediante un método de ajuste.

El contenido total de clorofila a obtenido es el resultado de sumar la clorofila a de las diferentes clases de algas. Con el software, el usuario puede realizar cálculos adicionales activando o desactivando diferentes clases de algas para mejorar la adaptación cuando 
sea necesario. Asimismo, al cálculo se pueden aplicar otros datos de referencia de sustancias amarillas.

La FluoroProbe III utiliza el programa bbe++ para guardar los datos en una base de datos. El programa bbe++ se encarga de la transmisión, así como de mostrar los resultados en gráficos y tablas. Las macros permiten hacer una preselección de las opciones de visualización más adecuadas de un modo sencillo.


La FluoroProbe III también se puede manejar y controlar en línea gracias al software bbe++. Hay dos accesos, uno básico y sencillo y otro experto, más complejo, que incorpora todas las posibilidades de un software tan avanzado.

El modo básico contiene todas las funciones esenciales para manejar el instrumento sobre el terreno y en el laboratorio.

El modo experto permite optimizar las clases de algas haciendo un recálculo con huellas adicionales. El programa bbe++ permite exportar los datos a otros programas (como Excel) sin ningún problema.

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