Variación anual y estacional del polen de urticaceae en el aire de Sevilla y su relación con los factores meteorológicos

- Polen 8:69-77(1997) VARIACIÓN ANUAL Y ESTACIONAL DEL POLEN DE URTICACEAE EN EL AIRE DE SEVILLA Y SU RELACIÓN CON LOS FACTORES METEOROLÓGICOS González Minero, F.J.; Candau, P.; Tomas, C. & Morales, J. Opto . Biología Vegetal y Ecología . Apdo . 874. 41012 Sevilla. Manuscrito recibido ellO de Mayo de 1996 , aceptado el 21 de Febrero de 1997 RESUMEN: Se presenta un trabajo sobre la aerobiología del polen de Urticaceae en el aire de Sevilla realizado con un captador Cour que ha muestreado la atmósfera de la ciudad desde 1987 hasta 1994 . El polen de Urticaceae es uno de Jos más representativos del espectro polínico de Sevilla , con un 7-10% de participación en el polen total recogido . La variación estacional de este tipo polínico se caracteriza por la aparició n del mismo en todas la s semanas del año, registrándose concentraciones se manales superiores a 50 granos/m 3 durante varias semanas consecutivas entre marzo y abril Estos picos de emisión polínica es tán relacionados con un ascenso progresivo de las temperaturas medias semanales entre 10 y 20'C. El periodo de pobnizaeión principal (PPP) comienza a principios de febrero , cuando la s temperaturas medias semanales alcanzan los lO 'C. La duración media del PPP es de 14 semanas entre febrero y mayo , y está relacionada positivamente con la presencia de lluvias durante el mismo . La cantidad de polen recogido durante el PPP, varía de un año a otro, estas variaciones es tán relacionadas, entre otros factores , por la temperatura medi a global y precipitaciones totales registradas durante el mismo . PALABRAS CLAVE: Aeropali.nología , factores meteorológicos, Urticaceae ABSTRACT: The research reported in lhis paper de scribes the results of mon:itoring Urticaceae palien in the atmosphere of Seville from 1987 till 1994 using a Co ur trap. Urticaceae palien is one ofthe mo st abundan! types in Seville atmosphere, eomprising between 7-10% ofU1e total cowll ofthe palien co ll ected in the pollen spectrwn of U1e city . This palien type is found all year around , with the peak period occurring during severa ! weeks in March and April with concentralions abo ve 50 grains/m3• One of the possible r easons for the timing ofthis peak period could be the progressive increase of U1 e mean weekly te mperature s fiuctuatin g between 1 O and 20 ° C. The main period of pollination (MPP) starts al the beginning of February, when the weekly mean temperature reach l0°C. The duration of ilie MPP is about 14 weeks between Fe bruary and May , and is closely rel ated to rainfalls during this period. The count o[ palien collected during ilie MPP, varíes from one year lo another. Factors such as tbe mean temperalure of ilie period or ilie rainfalls rep orted are vcry important in influe n cing iliis variation KEY WORDS : Aeropalyno log y, Meteorological factors, Urticaceae. 69 Latorre & Bianchi INTRODUCCIÓN La familia Urticaceae fonna parte del conjunto de plantas herbaceas integrantes de las comunidades nitrófilas que se desarrollan tanto en solares y baldios dentro de las ciudades, como en escombreras del entorno de la ciudad , siempre ligadas a ambientes antropogenizados. Desde el punto de vista aerobiológico, el tipo polínico Urticaceae es uno de los más interesantes, por ser relativamente abundante en la atmósfera urbana , y responsable de numerosos casos de polinosis en países de Europa mediterránea (D 'AMATO & al., 1991). Esta circunstancia nos ha inducido a elaborar este estudio, en que se aportan resultados a cerca de la aerobiología de Urticaceae en Sevilla, obtenidos tras ocho años consecutivos de muestreo de la atmósfera de la ciudad con un captador Cour. En este sentido, es preciso citar los dos trabajos previos sobre la aeropalinología de Urticaceae realizados con la metodología Cour, Llevados a cabo en Barcelona (ROURE & BELMONTE, 1987) y Sevilla (CANDAU & al., 1991). La ciudad de Sevilla está situada en el valle bajo del río Guadalquivir a orillas de éste, sus coordenadas geográficas son 37o23'N y 5o58'W. Es el núcleo urbano más poblado de Andalucía , con una población que supera el millón de habitantes si se tiene en cuenta su área metropolitana. El clima es mediterráneo suave, con una estación seca de 2 a 4 meses (mayo a sept'ú:mñre') que ' cmntltre ' 70 con la temperaturas más altas del año. La temperatura media anual es de 18. 1 o c. El mes más frío es enero con l0 .7°C, 15.6 °C y 5.8°C de temperaturas media , máxima y mínima respectivamente. El mes más cálido es julio con 26.SOC , 35.l°C y 17 .8°C de temperaturas media , máxima y mínima respectivamente . Las lluvias anuales ascienden a 606 .2 mm , repartidas entre octubre y mayo . Ambos datos son valores medios , ya que como es característico en el clima mediterráneo , las precipitaciones que se distribuyen irregularmente a lo largo del año , suelen presentar variaciones interanuales grandes . En un radio de 50 kms , el paisaje vegetal que rodea a la ciudad está constituido por terrenos agrícolas (olivar , cereales , girasol , cítricos) , entre los que se pueden encontrar pequeñas islas del bosque primitivo (encinas y alcornoques) y masas reducidas de pinares y eucaliptales . Las especies de la familia Urticaceae representadas en el área urbana de Sevilla , y susceptibles de aparecer reflejadas en el espectro polínico son Urtica membranac ea, U. ur e ns , Pari e taria judaica y P. mauritanica (V ALDES & al. , 1987). MATERIAL Y MÉTODOS El muestreo aeropalinológico se ha llevado a cabo con un captador Cour (COUR, 1974) emplazado en la azotea de la Facultad de Fannacia a 20 metros de altura . El ' periOdo de muestreo Pol en Aeropolen y vegetación arborea en Mar de Plata comprende los años 1987-1994 ambos inclusive. El captador Cour consta de unos filtros verticales compuestos por gasas estériles superpuestas , orientados en todo momento a la dirección del vien- to por una veleta , y protegidos de la lluvia por una cubierta . Junto al captador , exi ste un anemómetro que mide la cantidad de viento que pasa a través del mismo durante el periodo de exposición , lo que permite conocer las concentraciones polínicas expresadas en granos/m 3 de aire. Las muestras se someten a un tratamiento químico complejo , del que se obtienen preparaciones microscópicas semifluidas de polen acetolizado. Como la exposición de las muestras es semanal , sólo se pueden conococer concentraciones polínicas semanales/m 3 de aire, no Año Granos/m 3 % total % herbáceas 1987 779 . 24 7. 46 13.99 1988 1117.80 18.30 30 . 78 1989 1369.95 8. 35 44 . 77 1990 573.35 12.85 27.35 1991 - 1696.39 8.17 26.56 1992 2003.03 12.56 45 . 27 1993 103 . 72 1.98 6.61 1994 219.38 3.63 6.36 Media 983.35 7.10 25 . 21 TABLA 1. Porcentajes de representación del polen anual de Urticaceae en el polen total recogido y polen de especies herbáceas . Vol . 8 (1 997) pudiendo calcularse concentraciones diarias ni horarias. Los datos meteorológi.cos utilizados provienen del Observatorio que el Instituto Nacional de Meteorología, tiene ubicado en el Parque de María Luisa, a 1.5 km en linea recta del captador. El periodo de polinización principal (PPP) corresponde al 75% del total anual de un determinado tipo polínico, es decir , aquellas semanas entre las que se recoge el 10 y el 85% del polen total en este caso de Urticaceae (MUELLENDRES & al. , 1972). RESULTADOS Y DISCUSIÓN IMPORTANCIA DEL TIPO URTICACEAE EN EL ESPECTRO Y VARIACIÓN AEROBIO LÓGICA El polen de Urticaceae es el quinto tipo polínico en importancia cuantitativa en el espectro polínico de Sevilla, después de Quercus, Olea europaea, Poaceae y Platanus; supone una media anual del 7.20% en cuanto al polen total recogido durante el año y este tanto por ciento llega al 25 .21% si lo referimos a las plantas herbáceas. Ambos porcentajes tienen una variación interanual grande (Tabla 1) . En cuanto a la dinámica aerobiológica de Urticaceae durante el año nos encontramos polen de este tipo durante todas las semanas del año, hecho lógico si tenemos en cuenta la fenología de los miembros que forman esta famiha en el 71 Latorre & Bianchi área mediterránea, constituida por terófitos estacionales, con un ciclo de floración escalonado y muy dependiente de las condiciones climáticas locales en especial en lo que se refiere a temperatura y pluviosidad (D 'AMATO & al. , 1991 ; BOUSQUET & al. , 1986; GIOULEKAS & al., 1991). El ciclo en nuestra localidad, se inicia a mediados de diciembre o enero (variable según los años) la concentración de polen asc ie nde hasta lO granos/m3; entre febrero y abril se superan generalmente los 50granos/m3, con máximos establecidos Granos/m3 en 80 granos/m 3 las semanas 8 y 12 ; a partir de ma yo descienden progresivamente las concentraciones semanales hasta valores casi nulos en otoño (Fig. 1) . Desde el punto de vista alergológico es importante subra ya r que las máximas concentraciones de polen de Urticaceae (semanas 8 a 12) están acompaíladas por la recogida de las concentraciones más altas de granos de Cup r essaceae , Platanus y de otros árboles con floración precoz (U/mus , Mora ceae , Fraxinus, Salix , etc .) °C,mm 100 .------------------- ---------- ------. 35 -+-Polen de Urticaceae -remp. Media * Precipitaciones/2 30 80 25 60 20 40 15 10 20 5 o ~+H~~~~H#~~~~ ~~~ H+ o Semanas1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 Meses E F M A M J J A S O N O FIGURA 1. Variación a lo largo del año de las concentraciones po ll nicas semana l es de Urti - caceae (expresadas en granos/m3) , y su relación con la variación de las temperaturas medias semanales y precipitaciones totales semanales. Figura construida a partir de los valores medios de los ocho años de muestreo (1987-1994). 72 Pole n Aeropolen y vegetación arborea en Mar de Plala Las mayores concentraciones de polen de Urticaceae están ligadas , en invierno y primavera , a un progresivo y moderado ascenso de las temperaturas medias semanales (lO a 20 ° C) y a lluvias ~emanales infe riores a 20 mm (Fig . 1) , é stas últimas parecen no ser suficientemente intensas para producir una caída drástica de las concentraciones polínicas . Esta influencia positiva de las temperaturas sobre la recogida de polen de Urticaceae ha sido puesta anteriormente de manifiesto , en el caso de las temperaturas máximas , en localidades inglesas (CORDEN & MILLINGTON , 1991 ; EMBERLIN & NORRlS-HILL , 1991) . En la Tabla 2 se muestran los v alores de te mperaturas medias registradas en las AÑO A 8 e D semanas de máxima emisión polinica de Urticac eae de los distintos años el rango de temperaturas oscila entre 13 . 15 (cuando la semana de máxima emisión poünica sucede de manera muy temprana , a final de febrero) y 17. 60 °C (cuando la semana de máxima emis ión pol:ínica suced e de manera más tardia a mediados de abril) . Las alternativas subidas y bajadas de las concentraciones polínicas semanales son atribuibles a la floración escalonada de las distintas e sp ecies que integran el tipo polínico ( Urtica membranacea, U urens , Parietaria judaica y P. maurilanica). Desd e el punto de vista alergológico se ria interesante desdoblar la curva E F G H 1987 7-18 612 . 70 17 . 60 10 . 69-20.54 15 . 75 7 132 .2 11.02 337.70 1988 7-31 871.77 13 . 96 10 . 90-28.47 19.37 l3 195 .2 12 . 32 207. 79 1989 5-17 1088 . 21 16 . 72 12 . 08-16 . 90 14 . 67 7 140.2 11.75 757.80 1990 6-14 441.31 16 . 57 13.58-17.80 15 . 65 5 56.8 12 .88 193 .70 1991 3-20 1364.40 16.03 10 . 21-21.75 14.31 JO 288.2 10.42 190.50 1992 4-17 1606.77 13.15 10.13-19 . 08 14.31 5 141.0 11.40 100.95 1993 5-20 82 . 80 16 . 51 10.07-18 . 24 14 .8 0 10 162 .5 11.35 110.30 1994 6-16 172.18 13.99 10.63-18 . 24 15 . 24 6 73 .8 12 . 31 121.35 Media 5-19 747 . 88 15 . 64 11.21-20.09 15 . 05 8 148.74 11.68 252. 51 TABLA 2. Datos aeropalinológicos y meteoro l ógicos relativos a: los periodos previos al periodo de polinización principal de cada año (pPPP), periodo de polinización princi pa l (PPP) y semanas de máxima emisión polínica (SMEP) de Urticaceae . A, duraci ón del PPP en semanas . 8, granos por m3 de Urticaceae . C, temperatura media semanal en e· de la SMEP. D, rango de temperaturas en co del PPP . E, temperatura media en ca del PPP. F, número de semanas con lluvia en el PPP . G, precipitación en mm . del PPP . H, temperatura media en co del p PPP . 1, precip i tación en el pPPP . Vol . 8 (1997) 73 Latorre & Bianchi polinica de las concentraciones en Urtica y Parietaria, como esto no es posible dadas las limitaciones de identificación a nivel. genérico o específico impuestas por el microscopio óptico, ha de recurrirse a criterios fenológicos para estimar la participación de uno y otro género en las concentraciones polínicas semanales . Urtica membranacea y U. urens forman amplias poblaciones en suelos nitrogenados de todo el entorno urbano y semiurbano, la primera florece de febrero a junio y la segunda de febrero a mayo) . Parietaria judaica y P. mauritanica son menos abundantes y aparecen fundamentalmente en muros y paredes abandonadas, la primera florece de marzo a octubre y la segunda de marzo a junio (VALDES & al. , 1987). Ante estas consideraciones se puede estimar que una alta proporción del polen de Urticac eae corresponde a Urtica, y que el polen de Parietaria estaría presente en bajas cantidades a partir de marzo, correlacionable con el hecho de que la prevalencia de la polinosis a Parietaria es muy baja en nuestra ciudad (CHAPARRO, 1987) . FACTORES METEOROLÓGICOS QUE CONDICIONAN EL INICIO, DURACIÓN E INTENSIDAD DEL PERÍODO DE POLINIZACIÓN PRINCIPAL (PPP) DE URTICACEAE El inicio del PPP oscila, según los años, entre la semana 3 (1991) y la semana 7 ( 1987 y 1988) (Tabla 2), produciéndose en todos los casos cuando la temperatura media semanal no baja de lO oC (Tabla 2) . En Barcelona se hallegado a una conclusión similar, determi- 74 nándose la semana de comienzo del PPP como aquella a partir de la cual la temperatura mínima semanal no desciende de soc (ROURE & BELMONTE , 1987) . La duración del PPP es distinta según los años , variando entre 8 y 24 semanas (1990 y 1988 respectivamente). La única constante meteorológica que se ha podido relacionar con este hecho es el número de semanas con lluvia registradas durante los respectivos PPP (Fig . 2) , puesto que el efecto sedimentador de la lluvia es consecuencia , más que de la intensidad de las mismas , de la forma en que éstas estén repartidas en el tiempo, en este sentido el régimen pluviométrico de Sevilla (caracterizado por lluvias más o menos intensas e irregularmente repartidas) no propicia drásticas caídas de las concentraciones de pol en de Urticaceae , y sí parece ser el responsable de la duración del PPP de este tipo polínico . El tercer factor destacable de la aerobiología de Urticaceae es conocer la posible interrelación de los factores meteorológicas con la intensidad en la recogida de polen durant e el PPP . En la figura 3 se observan las fluctuaciones de las concentraciones polínicas recogidas durant e los PPP . Se observa una variación máxima del 211 % sobre el valor medio (747 . 88 granos/m 3) , establecida entre el año de máxima y mínima recogida {1992 y 1993 respecti v amente) (Tabla 2) . Estas desviaciones pueden ser explicadas sobre la base de criterios ecot\.igll-v. r y · tm,1.\: : u n nligll-v.. ~ Pol en Aeropolen y vegetación arborea en Ma r de Plata Número de semanas 87 88 89 90 91 92 93 94 AÑO FIGURA 2. Relación entre la duración de los periodos de polinización principal (PPP) expresada en número de semanas y el número de semanas con lluvia regis tradas durante los mismos. Granos/m3 2000 ~ UATICACEAE (PPP) 1500 1000 500 o 87 88 89 90 91 92 93 94 AÑO FIGURA 3. Variación interanual del polen de Urticaceae recogido durante los periodos de polinización principal (PPP) de cada año . Vol. 8 (1997) 75 Latorre & Bianchi Las variaciones interanuales de polen de Urticaceae de penden en gran medida del aumento o retroceso significativos de las superficies urbanas y semiurbanas nitrogenadas (solares, baldíos y escombreras) o de la transfonnación substancial de los mismos (CANDAU & al., 1991), y de las fluctuaciones de los contanlinantes atmosféricos que por vía de lluvia ácida aportan compuestos nitrogenados al suelo (J AGER & aL , 1991). Siempre sometidos a los márgenes de la especulación, resulta incuestionable que las mayores concentraciones de Urticaceae se registraron en 1991 y 1992, rul.os en los que el medio ambiente urbano de Sevilla se vio sometido a cambios acelerados con motivo de las obras de la Expo-92. Dichos cambios, a la vez que supusieron una apreciable reducción de terrenos descuidados y abandonados, trajeron consigo el movimiento y manipulación de grandes cantidades de tierra , que bien podría ser la causa responsable del aumento espectacular de polen de U rticaceae en la atmósfera sevillana . Queda por confirmar con las observaciones aeropalinológicas de años sucesivos , si la reducción de terrenos nitrogenados es la responsable de la caída de las concentraciones de Urticaceae en los dos años posteriores a la muestra universal , o bien esta caída se debió a las condiciones de extrema sequedad sucedidas en 1993 y 1994. Los factores meteorológicos que condicionan la intensidad de la emisión p.olinlc.a ~ eo lldi.c.ac _ e.a.e .s_e .dividen . en factores previos y simultáneos a la recogida 76 de polen . ROURE & BELMONTE ( 1987) relacionan la intensidad de la emisión polínica de Urticaceae con las precipitaciones de los meses otoñales previos . EMBERLfN & NORRIS-HILL ( 1991) establecen una relación similar pero con las temperaturas de los meses previos a la recogida de polen. En nuestro caso no se ha podido evidenciar ningtma relación satisfactoria entre la intensidad de la emisión polínica durante el PPP de Urticaceae con los factores meteorológicos previos (recogidos en la Tabla 2) . Nuestros resultados , sí ponen de manifiesto una relación positiva entre intensidad de polen recogido durante el PPP con la temperatura media y precipitaciones establecidas durante este periodo , relaciones que no se pueden traducir en términos estadísticos hasta que no se cuente con más años de muestreo . Parte de estos resultados , todavía no definitivos , se ven avalados por las observaciones de EMBERLIN & NORRIS-J-llLL (1991) y ARIANO & al. (1994) en las que se establecen una fim1e relación positiva intensidad de polen de Urticaceae temperatura media del periodo de recogida de polen . BIBLIOGRAFÍA ARIANO , R. ; PANZANI, R. 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