Curvas Fotosíntesis-Irradiancia (P-E)

Curvas Fotosíntesis-Irradiancia(P-E)

Factores que afectan la Fotosíntesis • Luz • Procesos Físicos (circulación de la columna de agua) • Foto aclimatación (pigmentos) • Temperatura (enzimas) • Concentración de CO2 • Nutrientes

DISTRIBUCION VERTICAL =PPespecifica (/cla)* luz * biomasa Biomasa Fotosintesis Columna bien mezclada Floracion Superficial Aguas oligotroficas con DCM Lagos transparentes con maxima biomasa al fondo Depth

Variacion Estacional Fisicos • Temperatura • Luz Nutrientes • silica • nitrogeno • fosforo Biologicos • competicion • Hundimiento • Pastoreo • Parasitismo

En resumen: Factores que afectan la Fotosíntesis • Nutrientes • Cambios graduales • Del orden de días-estacional • Temperatura • Cambios intensos • Cantidad y calidad • Luz

Como evaluar la relación de la Luz con la Fotosíntesis? Fotosíntesis Bruta mg C(mg Chla)-1 h-1 Ek = PmB/aB (mg C(mg Chla)-1 h-1).(mMol quanta m-2 s-1)-1 mMol quanta m-2 s-1 R Luz de Compensación: Producción Neta

Analogia con lasEtapas de la Fotosintesis

Parametros Fotosinteticos • aB(mg C(mg Chla)-1 h-1).(mMol quanta m-2 s-1)-1) • Eficiencia de captura de luz • Eficiencia de conversion de la energia • PmB(mg C(mg Chla)-1 h-1) • Tasa de asimilacion de Carbono … reacciones en el Ciclo de Calvin o procesos de difusion y transporte • Depende de la temperatura • EK(mMol quanta m-2 s-1)-1) – Indice de Fotoaclimatacion

Parametro de Saturacion de Luz, EK • Representa un optimo en la curva P-E • Muy utilizado por que es independiente de las unidades de medicion • Permite comparar el estado de fotoaclimatacion de especies/comunidades

Forma de la Curva y Ecuaciones • Smith, 1936 • Jassby and Platt (1976) • Platt et al. (1980) • Otras …

Rendimiento Quantico, fm • Indice de la eficiencia de transferencia de energia desde los pigmentos hasta la cadena de transporte de electrones fCO2 Moles de Carbono asimilados = Luz absorbida fO2 Moles de Oxigeno Producidos = Luz absorbida

fCO2 fO2 (l)= aB(l)/ af(l) (mg C. mg Chla-1. h-1)(mmol. m-2. s-1)-1 (mg O2. mg Chla-1. h-1)(mmol. m-2. s-1)-1 * Aunque varia con la longitud de onda, en general se asume como independiente. Se debe tomar en cuenta que hay pigmentos (zeaxanthina, b-caroteno, …) que aunque absorben energia (fotoproteccion) no la transfieren al CR.

af - medida de la capacidad de absorción de luz por el fitoplancton af (l) – varia con la longitud de onda Integrar la absorción por todos los pigmentos Seccion Cruzada

Sección Cruzada de la Absorción(Absorption Cross Section) Definicion:Probabilidad de absorcion de un foton tomando en cuenta la habilidad para iniciar una respuesta fotoquimica, s. Una antena?

Que causa variaciones en s? • Adición de algún pigmento (ej. Carotenos) que absorbe luz pero no transfiere la energía a un centro de reacción. • Luz es absorbida pero puede ser mas o menos efectiva en causar una respuesta fotoquimica … varia con la longitud de onda

sPSII sPSI Perdidas Termicas/Fluorescencia sPSU EFECTIVA OPTICA

Relacion con la Curva P-E

Espectro de Acción de la Fotosíntesis • Indica o muestra las longitudes de onda que hacen que la fotosíntesis se lleve a cabo (ó sea más efectiva). Engelmann, 1881 • Eficiencia con que la radiación electromagnética produce una reacción fotoquímica cuando se grafica en función de la longitud de onda. • El espectro de acción es un indicador de cual longitud de onda puede ser usada por la planta para producir fotosíntesis.

Curvas P-E y Fotoaclimatación Control: Baja Irradiancia LB Chla/célula > CR/célula = Pacc (Antena) aB PmB(1) LB PmB(2) LA Chla/célula < CR/célula = Pacc (Antena) Ek(2) Ek(1)

aB(1) LB = CR/célula > Pacc (Antena) aB(2) PmB(1)=(2) LA = CR/célula < Pacc (Antena) Ek(2) Ek(1) Ek-dependiente aB(1) PmB(1) aB(2) LB > CR/célula < Pacc (Antena) PmB(2) LA < CR/célula > Pacc (Antena) Ek Ek-independiente

Curvas Fotosíntesis-Irradiancia (P-E)