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Para otras plantas conocidas como "jacinto de agua", consulte Eichhornia .

Jacinto de agua común
Eichhornia crassipes C.jpg
clasificación cientifica editar
Reino:Plantae
Clade :Traqueofitas
Clade :Angiospermas
Clade :Monocotiledóneas
Clade :Commelínidos
Pedido:Commelinales
Familia:Pontederiaceae
Género:Eichhornia
Especies:
E. crassipes
Nombre binomial
Eichhornia crassipes
Sinónimos

Pontederia crassipes , comúnmente conocida como jacinto de agua común , es una planta acuática nativa de la cuenca del Amazonas y, a menudo, es una especie invasora altamente problemáticafuera de su área de distribución nativa. Es la única especie de Pontederia subg. Oshunae . [2]

Descripción [ editar ]

El jacinto de agua es una planta acuática perenne que flota libremente (o hidrófita) nativa de América del Sur tropical y subtropical . Con hojas anchas, gruesas, brillantes y ovadas, el jacinto de agua puede elevarse por encima de la superficie del agua hasta 1 metro (3 pies) de altura. Las hojas miden de 10 a 20 cm (4 a 8 pulgadas) de ancho sobre un tallo que flota por medio de nódulos flotantes en forma de bulbo en su base sobre la superficie del agua. Tienen tallos largos, esponjosos y bulbosos. Las raíces plumosas que cuelgan libremente son de color negro púrpura. Un tallo erecto sostiene una sola espiga de 8 a 15 flores llamativamente atractivas , en su mayoría de color lavanda a rosa con seis pétalos. Cuando no está en flor, el jacinto de agua puede confundirse con el bocado de rana ( Limnobium spongia[3] ) o rana del Amazonas ( Limnobium laevigatum ).

Una de las plantas de crecimiento más rápido conocidas, el jacinto de agua se reproduce principalmente a través de estolones o estolones , que eventualmente forman plantas hijas. Además, cada planta puede producir miles de semillas cada año, y estas semillas pueden permanecer viables durante más de 28 años. [4] Se encontró que algunos jacintos de agua crecen entre 2 y 5 metros (7 y 16 pies) por día en algunos sitios del sudeste asiático . [5] El jacinto de agua común ( Pontederia crassipes ) crece vigorosamente y las esteras pueden duplicar su tamaño en una o dos semanas. [6] Y en términos de recuento de plantas en lugar de tamaño, se dice que se multiplican por más de cien veces en número, en cuestión de 23 días.

En su área de distribución nativa, estas flores son polinizadas por abejas de lengua larga y pueden reproducirse tanto sexual como clonalmente. La capacidad de invasión del jacinto está relacionada con su capacidad para clonarse a sí mismo y es probable que los parches grandes formen parte de la misma forma genética.

El jacinto de agua tiene tres morfos florales y se denomina " triestilo ". Los morfos de las flores reciben su nombre por la longitud de su pistilo: largo, mediano y corto. [7] Sin embargo, las poblaciones de Tristylous se limitan a la gama nativa de jacintos de agua de las tierras bajas de América del Sur; en el rango introducido, prevalece el morfo M, el morfo L ocurre ocasionalmente y el morfo S está ausente por completo. [8] Esta distribución geográfica de las formas florales indica que los eventos fundadores han jugado un papel destacado en la propagación mundial de la especie. [9]

Hábitat y ecología [ editar ]

Su hábitat varía desde el desierto tropical hasta el desierto subtropical o templado cálido y las zonas de selva tropical . La tolerancia a la temperatura del jacinto de agua es la siguiente; su temperatura mínima de crecimiento es de 12 ° C (54 ° F); su temperatura óptima de crecimiento es de 25 a 30 ° C (77 a 86 ° F); su temperatura máxima de crecimiento es de 33 a 35 ° C (91 a 95 ° F) y su tolerancia al pH se estima en 5,0 a 7,5. Las hojas mueren por las heladas y las plantas no toleran temperaturas del agua> 34 ° C (93 ° F). Los jacintos de agua no crecen donde la salinidad promedio es superior al 15% de la del agua de mar (alrededor de 5 g de sal por kg). En agua salobre , sus hojas muestran epinastía y clorosis., y eventualmente morir. Se han llevado al mar balsas de jacinto de agua recolectado, donde muere. [10]

Azotobacter chroococcum , una bacteria fijadora de nitrógeno, probablemente se concentra alrededor de las bases de los pecíolos . Pero las bacterias no fijan nitrógeno a menos que la planta sufra una deficiencia extrema de nitrógeno. [11]

Las plantas frescas contienen cristales espinosos . [10] Se informa que esta planta contiene HCN , alcaloide y triterpenoide , y puede inducir picazón . [12] Las plantas rociadas con 2,4-D pueden acumular dosis letales de nitratos, [13] y otros elementos nocivos en ambientes contaminados . [ cita requerida ]

Usos [ editar ]

Dado que los jacintos de agua son tan prolíficos, cosecharlos para uso industrial sirve también como medio de control ambiental.

En el noreste de la India, Filipinas, Tailandia y Vietnam, los tallos del jacinto de agua se utilizan como material de trenzado y fuente de fibras. Los hilos de fibras secas se tejen o entrelazan entre sí para formar una trenza o cordón que se utiliza para hacer bolsos, calzado, coronas, sombreros, jarrones, linternas navideñas y más materiales decorativos. Los tallos secos se utilizan para cestas y muebles. Las fibras de jacinto de agua se utilizan como materia prima para el papel.

Dado que la planta tiene abundante contenido de nitrógeno, se puede utilizar como sustrato para la producción de biogás y los lodos obtenidos del biogás. Sin embargo, debido a la fácil acumulación de toxinas, la planta es propensa a contaminarse cuando se usa como alimento.

La planta es extremadamente tolerante y tiene una alta capacidad para la absorción de metales pesados , incluidos cadmio , cromo , cobalto , níquel , plomo y mercurio , lo que podría hacerla adecuada para la limpieza biológica de aguas residuales industriales. [14] , [15] , [16] , [17] Además de los metales pesados, Pontederia crassipes también puede eliminar otras toxinas, como el cianuro , que es beneficioso para el medio ambiente en áreas que han sufrido operaciones de extracción de oro. [18]

El jacinto de agua se ha introducido ampliamente en América del Norte , Europa , Asia , Australia , África y Nueva Zelanda . [19] En muchas áreas se ha convertido en una especie invasora importante y perniciosa . En Nueva Zelanda , está incluido en el Acuerdo Nacional de Plantas de Plagas, lo que evita que se propague, distribuya o venda. En grandes áreas de agua como Luisiana, los remansos de Kerala en India , Tonlé Sap en Camboya y el lago Victoriase ha convertido en una plaga grave. El jacinto de agua común se ha convertido en una especie de planta invasora en el lago Victoria en África después de que se introdujo en el área en la década de 1980. [20]

Cuando no se controla, el jacinto de agua cubrirá lagos y estanques por completo; esto afecta dramáticamente el flujo de agua y bloquea la luz solar para que no llegue a las plantas acuáticas nativas que a menudo mueren. Los procesos de descomposición agotan el oxígeno disuelto en el agua y, a menudo, matan a los peces. [21] Las plantas también crean un hábitat privilegiado para los mosquitos , [22] los vectores clásicos de enfermedades y una especie de caracol que se sabe que alberga un gusano plano parásito que causa la esquistosomiasis (fiebre del caracol). [23] Directamente culpable de los agricultores de subsistencia hambrientos en Papua Nueva Guinea , [ cita requerida] el jacinto de agua sigue siendo un problema importante cuando no existen programas de control eficaces. El jacinto de agua es a menudo problemático en estanques artificiales si no se controla, pero también puede proporcionar una fuente de alimento para peces de colores, mantener el agua limpia [24] [25] y ayudar a proporcionar oxígeno. [26]

El jacinto de agua a menudo invade cuerpos de agua que ya han sido afectados por actividades humanas. [ cita requerida ] Por ejemplo, las plantas pueden desequilibrar los ciclos de vida naturales en reservorios artificiales o en lagos eutrofizados que reciben grandes cantidades de nutrientes.

Debido a la invasividad de P. crassipes , se han liberado varios agentes de control biológico para controlarlo, incluidos dos gorgojos (Coleoptera: Curculionidae), Neochetina bruchi Hustache y Neochetina eichhorniae Warner, y la polilla Niphograpta albiguttalis (Warren) (Lepidoptera: Pyralidae). [27] [28] Neochetina eichhorniae provoca "una reducción sustancial en la producción de jacintos de agua" (en Luisiana); reduce la altura, el peso y la longitud de las raíces de la planta y hace que la planta produzca menos plantas hijas. N. eichhorniae se introdujo desde Argentina a Florida en 1972. [29] En Sudáfrica se está investigando un saltamontes semiacuático, Cornops aquaticum , como agente de control adicional. [30]

Estados Unidos [ editar ]

Introducción a los EE . UU. [ Editar ]

Hay varios relatos sobre cómo se introdujo el jacinto de agua en los Estados Unidos. [a]

(Exposición de 1884)

La afirmación de que el jacinto de agua se introdujo en los EE. UU. En 1884 en la Exposición Universal de Nueva Orleans, también conocida como el Centenario Mundial del Algodón , [32] se ha caracterizado como el "primer relato auténtico", [33] así como " leyenda local ". [34]

(Presunta participación japonesa)

En algún momento, también aparecieron versiones de la "leyenda" afirmando que las plantas habían sido obsequiadas por una delegación japonesa en la feria. [37] Esta afirmación está ausente en un artículo pertinente publicado en la revista de un ingeniero militar que data de 1940, [b] [38] pero aparece en un artículo escrito en 1941 por el director de la división de vida silvestre y pesca del Departamento de Luisiana de Conservación, donde el autor escribe, "el gobierno japonés mantuvo un edificio japonés" en la feria, y el "personal japonés importó de Venezuela cantidades considerables de jacintos de agua que fueron regalados como souvenirs". [c] [35] La afirmación ha sido repetida por escritores posteriores, con varios cambios en los detalles.Así NASEl colega Noel D. Vietmeyer (1975) escribió que los "empresarios japoneses" introdujeron la planta en los EE. UU., y que las plantas habían sido "recolectadas del río Orinoco en Venezuela", [36] y la afirmación fue repetida en la misma esencia por un par de investigadores de la NASA ( Wolverton y McDonald 1979 ), quienes afirmaron que las plantas de recuerdo fueron arrojadas descuidadamente en varios cursos de agua. [39] Mientras tanto, el biólogo canadiense Spencer CH Barrett (2004) favoreció la teoría de que primero se cultivaron en estanques de jardín, después de lo cual se multiplicaron y escaparon a los alrededores. [40] El relato obtiene un detalle diferente según lo contado por la narradora de cuentos para niños Carole Marsh.(1992), quien dice que "Japón regaló semillas de jacinto de agua" durante la exposición, [41] y otro narrador sureño, Gaspar J. "Buddy" Stall (1998) aseguró a sus lectores que los japoneses le dieron a cada familia un paquete de esas semillas. . [42]

(Otros medios de introducción)

En un artículo también se ha indagado sobre el papel que pueden haber desempeñado las ventas por catálogo de semillas y plantas en la diseminación de plantas invasoras. Se ha encontrado que P. crassipes se ofreció en la edición de 1884 del Catálogo de Edmund D. Sturtevant de Bordentown, Nueva Jersey , de nenúfares raros y otras plantas acuáticas de elección , [43] y Haage & Schmidt  [ de ] de Alemania ha ofrecido la planta desde 1864 (desde que se fundó la empresa). [43] En 1895, fue ofrecido por proveedores de semillas en los estados de Nueva Jersey, Nueva York, California y Florida. [44] [d]

La revista Harper's Weekly (1895) imprimió un relato anecdótico en el que afirmaba que cierto hombre de Nueva Orleans recogió y trajo a casa jacintos de agua que recogió de Colombia, c. 1892, y la planta proliferó en cuestión de 2 años. [46]

Infestación y control en el sur [ editar ]

A medida que los jacintos se multiplican en esteras, eliminan la presencia de peces y obstruyen las vías fluviales para la navegación y el transporte marítimo. [47] Este efecto se estaba afianzando en el estado de Luisiana a principios del siglo XX. [32]

La planta invadió Florida en 1890, [48] y se estima que 50 kg / m 2 de la masa vegetal ahogaron las vías fluviales de Florida. [49] La obstrucción del río St. Johns representaba una seria amenaza, y en 1897 el gobierno envió un grupo de trabajo del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos para resolver el problema del jacinto de agua que afecta a los estados del Golfo como Florida y Louisiana. [e] [51] [50]

Así, en el siglo 20, el Departamento de Guerra de Estados Unidos (es decir, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército) probado diversos medios de la erradicación de las plantas, incluyendo el chorro de streaming de vapor y agua caliente, aplicación de diversos ácidos fuertes , y la aplicación de petróleo seguido por incineración. [f] La pulverización con solución salina saturada (pero no con soluciones diluidas) mató eficazmente las plantas; desafortunadamente, esto se consideró prohibitivamente caro, y los ingenieros seleccionaron el herbicida de la marca Harvesta, cuyo ingrediente activo era el ácido arsénico , como la herramienta óptima y rentable para la erradicación. [52] [53]Este herbicida se utilizó hasta 1905, cuando fue sustituido por un compuesto diferente a base de arsénico blanco . [53] Un ingeniero encargado de la fumigación no pensó que el veneno fuera un motivo de preocupación, y afirmó que la tripulación del bote de fumigación capturaría peces de forma rutinaria en sus áreas de trabajo y los consumiría. [54] Sin embargo, la fumigación tenía pocas esperanzas de erradicar por completo el jacinto de agua, debido a la inmensidad de las colonias escapadas y la inaccesibilidad de algunas de las áreas infestadas, y el ingeniero sugirió que podrían ser necesarios algunos medios biológicos de control. [55]

En 1910, la New Foods Society presentó una solución audaz . Su plan era importar y liberar hipopótamos de África a los ríos y pantanos de Luisiana. El hipopótamo luego se comería el jacinto de agua y también produciría carne para resolver otro problema grave en ese momento, la crisis de la carne estadounidense. [32]

La HR 23621, conocida como la ley del hipopótamo estadounidense, fue presentada por el congresista de Luisiana Robert Broussard y debatida por el Comité de Agricultura de la Cámara de Representantes de los Estados Unidos. Los principales colaboradores de la New Foods Society y defensores del proyecto de ley de Broussard fueron el mayor Frederick Russell Burnham , el célebre scout estadounidense , y el capitán Fritz Duquesne., un scout sudafricano que más tarde se convirtió en un conocido espía de Alemania. Al presentarse ante el Comité de Agricultura, Burnham señaló que ninguno de los animales que comían los estadounidenses, pollos, cerdos, vacas, ovejas, corderos, eran nativos de los Estados Unidos; todos habían sido importados por colonos europeos siglos antes, entonces, ¿por qué los estadounidenses deberían dudar en introducir hipopótamos y otros animales grandes en la dieta estadounidense? Duquesne, quien nació y se crió en Sudáfrica, señaló además que los colonos europeos en ese continente comúnmente incluían hipopótamos, avestruces, antílopes y otros animales salvajes africanos en sus dietas y no sufrieron efectos nocivos. El proyecto de ley American Hippo estuvo a punto de aprobarse, pero se quedó corto a un voto. [32]

Irónicamente, los jacintos de agua también han sido introducidos en aguas habitadas por manatíes en Florida, con el propósito de biorremediación (ver §Fitorremediación a continuación) de las aguas que se han contaminado y han sido víctimas de la floración de algas . [56] Los manatíes incluyen el jacinto de agua en su dieta, [56] pero puede que no sea el alimento de primera elección para ellos. [57]

Legalidad de venta y envío en los Estados Unidos [ editar ]

En 1956, se prohibió la venta o envío de E. crassipes en los Estados Unidos , sujeto a una multa y / o encarcelamiento. [58] Esta ley fue derogada por HR133 [59] [60] [116º Congreso (2019-2020)] el 27/12/2020.

África [ editar ]

Véase también: Jacinto de agua en el lago Victoria
Jacinto de agua en el puerto de Kisumu

El jacinto de agua pudo haber sido introducido en Egipto a finales del siglo XVIII y principios del XIX durante la era de Muhammad Ali de Egipto , pero no se reconoció como una amenaza invasora hasta 1879. [61] [62] La invasión a Egipto está fechada entre 1879 y 1892 por Brij Gopal . [63] Gopal; Chatarra; Davis (2000) , Biodiversity in Wetlands 2 p. 109. </ref>

La planta (afrikaans: waterhiasint [64] ) posiblemente invadió Sudáfrica en 1910, [66] [67] [68] aunque se han afirmado fechas anteriores. [71] [g]

La planta fue introducida por colonos belgas en Ruanda para embellecer sus propiedades. Luego avanzó por medios naturales hasta el lago Victoria donde fue avistado por primera vez en 1988. [73] Allí, sin enemigos naturales, se ha convertido en una plaga ecológica, asfixiando el lago, disminuyendo la reserva de peces y dañando las economías locales. Impide el acceso a Kisumu y otros puertos.

El jacinto de agua también apareció en Etiopía , donde se informó por primera vez en 1965 en el embalse de Koka y en el río Awash , donde la Autoridad de Luz y Energía Eléctrica de Etiopía ha logrado ponerlo bajo un control moderado a un costo considerable de mano de obra. Otras infestaciones en Etiopía incluyen muchos cuerpos de agua en la región de Gambela , el Nilo Azul desde el lago Tana hasta Sudán y el lago Ellen cerca de Alem Tena . [74] Para 2018, se ha convertido en un problema grave en el lago Tana en Etiopía.

El jacinto de agua también está presente en el río Shire en el Parque Nacional Liwonde en Malawi.

Asia [ editar ]

La piscina municipal de Haldia, un depósito de agua público, está siendo obstruido por la creciente población de jacintos de agua en diciembre de 2019.

El jacinto de agua se introdujo en América del Norte en 1884 y más tarde en Asia , África y Australia . Dado que no hay enemigos naturales en la nueva ubicación, puede multiplicarse rápidamente y causar un desastre.

El jacinto de agua se introdujo en Bengala, India, debido a sus hermosas flores y formas de hojas, pero resultó ser una maleza invasora que drena el oxígeno de los cuerpos de agua y provocó la devastación de las poblaciones de peces. [75] El jacinto de agua fue referido como el "(Hermoso) Diablo Azul" en Bengala, y el "Terror de Bengala" en otras partes de la India; se llamó "hierba alemana" (bengalí: Germani pana ) en Bangladesh porque se creía que la misión submarina alemana Kaiser [76] participó en su introducción en el estallido de la Primera Guerra Mundial; y llamó "problemas japoneses" en Sri Lanka , debido al rumor de que los británicos los habían plantado para atraer a los aviones japoneses a aterrizar en las inseguras plataformas.[77][78]

En Bangladesh, se han iniciado proyectos para utilizar jacintos de agua para la construcción de huertos flotantes. [79]

El jacinto de agua también ha invadido el lago Tonlé Sap en Camboya. Un proyecto de Osmose en Camboya está tratando de combatirlo haciendo que la gente local haga cestas con él.

La planta entró en Japón en 1884 para la apreciación de horticultura, de acuerdo con la sabiduría convencional, [80] [81] , pero un investigador dedicado al estudio de la planta ha descubierto que ukiyo-e artista Utagawa Kunisada (también conocido como Utagawa Toyokuni III, d. 1865 ) producido una impresión de madera-bloque con el jacinto de agua, peces de colores y bellas mujeres , que data de 1855. [82] la planta está flotaba sobre la superficie del agua (de cristalería) peceras llenas, [83] o glaseado ollas de barro nenúfar ( hibachi ollas sirviendo como sustituto). [84]

En la década de 1930, el jacinto de agua se introdujo en China como alimento , planta ornamental y alcantarillado.planta de control, y se plantó ampliamente en el sur como alimento para animales. A partir de la década de 1980, con el rápido desarrollo de la industria del interior de China, la eutrofización de las aguas interiores se ha intensificado. Con la ayuda de su eficiente reproducción asexual y mecanismos de adaptación ambiental, el jacinto de agua ha comenzado a extenderse ampliamente en la cuenca del río. Los ojos azules como el agua de la inundación bloquearon el río y obstaculizaron el tráfico interno de agua. Por ejemplo, muchas vías fluviales en Zhejiang y otras provincias fueron bloqueadas por el rápido crecimiento del jacinto de agua. Además, una gran cantidad de jacintos de agua que flotan en el agua bloquearán la entrada de la luz solar al agua y, después de la descomposición, consumirán una gran cantidad de oxígeno disuelto en el agua, contaminarán la calidad del agua y causarán una gran cantidad de muertes de otras plantas acuáticas.El brote de jacinto de agua ha afectado gravemente a la biodiversidad de la zona.ecosistema y amenazó la producción, la vida y la salud de los residentes de la comunidad.

En Irak , el jacinto de agua, que se importó en la década de 1990 como planta decorativa, causó grandes problemas a los sistemas de abastecimiento de agua y a los pescadores del Éufrates .

Europa [ editar ]

En 2016, la Unión Europea prohibió cualquier venta del jacinto de agua en la UE. [85]

Especies invasoras [ editar ]

El azul del jacinto de agua se reproduce rápidamente, es fácil de flotar y esparcir, y puede cubrir rápidamente el cuerpo de agua, lo que resulta en una transparencia deficiente del agua. Por lo tanto, en aguas naturales, el jacinto de agua azul compite con otras plantas y algas acuáticas (flotantes y sumergidas) por la nutrición mineral, la luz solar, etc., recursos, inhibiendo así el crecimiento de otros organismos acuáticos y algales. En 2011, Wu Fuqin et al. [86]rastreó los resultados del lago Yunnan Dianchi y también mostró que el jacinto de agua podría afectar la fotosíntesis del fitoplancton, las plantas sumergidas y las algas por la calidad del ambiente del agua e inhibir su crecimiento. Además, el brote de azul jacinto de agua y su etapa de descomposición consumirán una gran cantidad de oxígeno disuelto en el cuerpo de agua al mismo tiempo, y el espacio para la reproducción de animales submarinos como los peces se reducirá, e incluso una gran cantidad. de peces morirá. Es similar a cambiar la cadena alimentaria original en el cuerpo de agua, reduciendo así la estabilidad del ecosistema en esta área de agua. [ cita requerida ]

El crecimiento masivo y explosivo del azul jacinto de agua a menudo cubre el cuerpo de agua donde se encuentra, bloqueando los canales de los ríos y las vías fluviales e impidiendo el transporte de agua. Según los informes, ha aparecido una gran área de jacinto de agua en los tramos inferiores del río Han en Wuhan durante 20 días consecutivos, lo que representa una amenaza directa para la navegación segura de los barcos en los tramos inferiores del río Yangtze. En las aguas de los ríos Yaojiang, Fenghua y Minjiang en Ningbo, Zhejiang, los barcos tampoco pudieron navegar debido al azul fénix. [87]En segundo lugar, el jacinto de agua puede absorber una gran cantidad de metales pesados ​​nocivos y otras sustancias. Después de la muerte, se pudrirá y se hundirá hasta el fondo del agua, causando contaminación secundaria al cuerpo de agua, destruyendo la calidad natural del agua e incluso puede afectar la calidad del agua potable de los residentes en casos graves. En tercer lugar, debido al denso crecimiento del jacinto de agua azul, trae grandes dificultades a los pescadores y, a menudo, destruye los artes de pesca, lo que resulta en un gran aumento de los costos de pesca. [88] La superficie del cuerpo de agua donde el jacinto de agua crece en gran medida es a menudo un lugar de reproducción de mosquitos y patógenos dañinos, lo que representa una amenaza potencial para la salud de los residentes locales. [89]

La invasión del jacinto de agua también tiene consecuencias socioeconómicas. Dado que el jacinto de agua se compone de un 95% de agua, la tasa de evapotranspiración es alta. [90] Como tal, los pequeños lagos que han sido cubiertos con la especie pueden secarse y dejar a las comunidades sin el suministro adecuado de agua o alimentos. En algunas áreas, densas esteras de jacinto de agua impiden el uso de una vía fluvial, lo que provoca la pérdida de transporte (tanto humano como de carga), así como la pérdida de posibilidades de pesca. [91] Se asignan grandes sumas de dinero a la eliminación del jacinto de agua de los cuerpos de agua, así como a averiguar cómo destruir los restos recolectados. [92]La recolección mecánica del jacinto de agua requiere mucho esfuerzo. Un millón de toneladas de biomasa fresca requeriría 75 camiones con una capacidad de 40 m ^ 3, por día, durante 365 días para deshacerse de un millón de toneladas de jacinto de agua. [93] Luego, el jacinto de agua sería transferido a un vertedero y se le permitiría descomponerse, lo que libera CO2, CH4 y óxidos nitrosos que afectarían negativamente la calidad del aire y contribuirían al calentamiento global. [94]

Control [ editar ]

El control depende de las condiciones específicas de cada ubicación afectada, como la extensión de la infestación de jacintos de agua, el clima regional y la proximidad a los seres humanos y la vida silvestre. [95]

Control químico [ editar ]

El control químico es el menos utilizado de los tres controles del jacinto de agua, debido a sus efectos a largo plazo sobre el medio ambiente y la salud humana. El uso de herbicidas requiere la aprobación estricta de las agencias gubernamentales de protección de técnicos capacitados para manipular y rociar las áreas afectadas. El uso de herbicidas químicos solo se usa en caso de infiltración severa de jacinto de agua. [96]Sin embargo, el uso más exitoso de herbicidas es cuando se usa para áreas más pequeñas de infestación de jacinto de agua. Esto se debe a que en áreas más grandes, es probable que más matas de jacintos de agua sobrevivan a los herbicidas y se puedan fragmentar para propagar aún más una gran área de mantas de jacintos de agua. Además, es más rentable y menos laborioso que el control mecánico. Sin embargo, puede tener efectos ambientales, ya que puede penetrar en el sistema de agua subterránea y puede afectar no solo el ciclo hidrológico dentro de un ecosistema, sino también afectar negativamente el sistema de agua local y la salud humana. También es notable que el uso de herbicidas no es estrictamente selectivo para los jacintos de agua; Las especies clave y los organismos vitales como las microalgas pueden morir a causa de las toxinas y pueden alterar las frágiles redes tróficas. [95]

La regulación química de los jacintos de agua se puede realizar utilizando herbicidas comunes como 2,4-D, glifosato y diquat. Los herbicidas se rocían sobre las hojas del jacinto de agua y provocan cambios directos en la fisiología de la planta. [97] El uso del herbicida conocido como 2,4-D conduce a la muerte del jacinto de agua a través de la inhibición del crecimiento celular de tejido nuevo y la apoptosis celular. [98] Puede tomar casi un período de dos semanas antes de que las esteras de jacinto de agua se destruyan con 2, 4-D. En Luisiana se tratan anualmente entre 75.000 y 150.000 acres (30.000 y 61.000 ha) de jacinto de agua y hierba de cocodrilo . [99]

El herbicida conocido como diquat es una sal de bromuro líquida que puede penetrar rápidamente en las hojas del jacinto de agua y provocar una inactividad inmediata de las células vegetales y los procesos celulares. Para el herbicida glifosato, tiene una toxicidad menor que los otros herbicidas; por lo tanto, las esteras de jacinto de agua tardan más en destruirse (alrededor de tres semanas). Los síntomas incluyen un marchitamiento constante de las plantas y una decoloración amarilla de las hojas de la planta que eventualmente conduce a la descomposición de la planta. [96]

Control físico [ editar ]

El control físico se realiza mediante máquinas terrestres como grúas de cangilones, dragalinas o plumas o mediante maquinaria acuática como cosechadoras de malezas acuáticas , dragas [100] o trituradoras de vegetación. [101] La remoción mecánica se considera la mejor solución a corto plazo para la proliferación de la planta. Un proyecto en el lago Victoria en África utilizó varios equipos para cortar, recolectar y eliminar 1.500 hectáreas (3.700 acres) de jacinto de agua en un período de 12 meses. Sin embargo, es costoso y requiere el uso de vehículos terrestres y acuáticos, pero el lago tardó muchos años en deteriorarse y la recuperación será un proceso continuo. [ cita requerida ]

Puede tener un costo anual de $ 6 millones a $ 20 millones y solo se considera una solución a corto plazo para un problema a largo plazo. Otra desventaja de la recolección mecánica es que puede conducir a una mayor fragmentación de los jacintos de agua cuando las plantas se rompen mediante cortadores giratorios de la maquinaria de recolección de plantas. Los fragmentos de jacinto de agua que quedan en el agua pueden reproducirse asexualmente fácilmente y causar otra infestación. [97]

Sin embargo, el transporte y la eliminación del jacinto de agua recolectado es un desafío porque la vegetación es muy pesada. El jacinto de agua cosechado puede representar un riesgo para la salud de los humanos debido a la propensión de la planta a absorber contaminantes y se considera tóxico para los humanos. Además, la práctica de recolección mecánica no es eficaz en infestaciones a gran escala del jacinto de agua, porque esta especie acuática invasora crece mucho más rápidamente de lo que puede eliminarse. Solo se pueden cosechar mecánicamente de 1 a 2 acres ( 1 ⁄ 2 a 1 ha) de jacinto de agua diariamente debido a la gran cantidad de jacintos de agua en el medio ambiente. Por lo tanto, el proceso requiere mucho tiempo. [102]

Control biológico [ editar ]

En 2010, el Servicio de Investigación Agrícola liberó al insecto Megamelus scutellaris como control biológico del jacinto de agua. [103]

Como la eliminación química y mecánica suele ser demasiado cara, contaminante e ineficaz, los investigadores han recurrido a agentes de control biológico para tratar el jacinto de agua. El esfuerzo comenzó en la década de 1970 cuando investigadores del USDA liberaron en los Estados Unidos tres especies de gorgojo que se sabe que se alimentan de jacinto de agua, Neochetina bruchi , N. eichhorniae y el barrenador del jacinto de agua Sameodes albiguttalis.. Las especies de gorgojos se introdujeron en los estados de la costa del Golfo, como Louisiana, Texas y Florida, donde miles de acres fueron infestados por jacintos de agua. Se descubrió que una década más tarde, en la década de 1980, hubo una disminución de las esteras de jacinto de agua hasta en un 33%. Sin embargo, debido a que el ciclo de vida de los gorgojos es de noventa días, limita el uso de la depredación biológica para suprimir de manera eficiente el crecimiento del jacinto de agua. [99] Estos organismos regulan el jacinto de agua limitando el tamaño del jacinto de agua, su propagación vegetativa y la producción de semillas. También portan microorganismos que pueden ser patológicos para el jacinto de agua. Estos gorgojos comen tejido del tallo, lo que resulta en una pérdida de flotabilidad para la planta, que eventualmente se hundirá. [97]Aunque tuvo un éxito limitado, los gorgojos se han liberado desde entonces en más de 20 países. [ cita requerida ] Sin embargo, el método de control más eficaz sigue siendo el control del exceso de nutrientes y la prevención de la propagación de esta especie. [ cita requerida ]

En mayo de 2010, el Servicio de Investigación Agrícola del USDA lanzó Megamelus scutellaris como un insecto de control biológico adicional para la especie invasora de jacinto de agua. Megamelus scutellaris es un pequeño insecto saltahojas originario de Argentina. Los investigadores han estado estudiando los efectos del agente de control biológico en extensos estudios de rango de hospedadores desde 2006 y concluyeron que el insecto es altamente específico del hospedador y no representará una amenaza para ninguna otra población de plantas que no sea el jacinto de agua objetivo. Los investigadores también esperan que este control biológico sea más resistente que los controles biológicos existentes y los herbicidas que ya existen para combatir el jacinto de agua invasor.[103]

Otro insecto que se considera agente de control biológico es el saltamontes semiacuático Cornops aquaticum . Este insecto es específico del jacinto de agua y su familia, y además de alimentarse de la planta, introduce una infestación patógena secundaria. Este saltamontes se ha introducido en Sudáfrica en ensayos controlados. [30]

Se informó que la introducción de manatíes en las vías fluviales logró controlar el crecimiento de la planta en Guyana . [57]

El Centro de Control Biológico de la Universidad de Rhodes está criando Megamelus scutellaris en masa para el control biológico en represas en Sudáfrica. [104] [105]

Usos [ editar ]

Bioenergía [ editar ]

Debido a su altísima tasa de desarrollo, Pontederia crassipes es una excelente fuente de biomasa . Por tanto, una hectárea (2,5 acres) de cultivo en pie produce más de 70.000 m 3 / ha (1.000.000 pies cúbicos / acre) de biogás (70% de CH
4, 30% CO
2). [106] Según Curtis y Duke, un kg (2,2 lb) de materia seca puede producir 370 litros (13 pies cúbicos) de biogás, lo que da un poder calorífico de 22.000 kJ / m 3 (590 Btu / pies cúbicos) en comparación con metano (895 Btu / pie 3 ) [107]

Wolverton y McDonald reportan aproximadamente 0.2 m 3 / kg (3 pies cúbicos / lb) de metano, [h] indicando requerimientos de biomasa de 350 t / ha (160 toneladas cortas / acre) para alcanzar los 70,000 m 3 / ha (1,000,000 pies cúbicos / acre) . acre) rendimiento proyectado por la Academia Nacional de Ciencias (Washington). [109] Ueki y Kobayashi mencionan más de 200 t / ha (90 toneladas cortas / acre) por año. [110] Reddy y Tucker encontraron un máximo experimental de más de 1 ⁄ 2 tonelada por hectárea ( 1 ⁄ 4  tonelada corta / acre) por día. [111]

Los agricultores bengalíes recolectan y amontonan estas plantas para que se sequen al comienzo de la estación fría; luego utilizan los jacintos de agua secos como combustible. Las cenizas se utilizan como fertilizante. En la India, una tonelada (1,1 toneladas cortas) de jacinto de agua seco produce alrededor de 50 litros de etanol y 200 kg de fibra residual (7700 Btu). La fermentación bacteriana de una tonelada (1,1 toneladas cortas) produce 26,500 pies 3 de gas (600 Btu) con 51,6% de metano ( CH
4), 25,4% de hidrógeno ( H
2), 22,1% de dióxido de carbono ( CO
2) y 1,2% de oxígeno ( O
2). La gasificación de una tonelada (1,1 toneladas cortas) de materia seca por aire y vapor a altas temperaturas (800 ° C o 1,500 ° F) produce aproximadamente 40,000 pies 3 (1,100 m 3 ) de gas natural (143 Btu / pie 3 ) que contiene 16.6% de H
2, 4.8% CH
4, 21,7% CO ( monóxido de carbono ), 4,1% CO
2y 52,8% N
2( nitrógeno ). El alto contenido de humedad del jacinto de agua, que aumenta tanto los costos de manipulación, tiende a limitar las empresas comerciales. [109] [112] Se podría diseñar un sistema de producción hidráulico continuo, que proporcionaría una mejor utilización de las inversiones de capital que en la agricultura convencional, que es esencialmente una operación por lotes. [10] [113]

La mano de obra involucrada en la recolección del jacinto de agua se puede reducir en gran medida ubicando sitios de recolección y procesadores en embalses que aprovechan los vientos predominantes . También se podrían incorporar favorablemente a esta operación sistemas de tratamiento de aguas residuales . La biomasa recolectada luego se convertiría en etanol , biogás , hidrógeno , nitrógeno gaseoso y / o fertilizante . El agua de subproducto se puede utilizar para regar las tierras de cultivo cercanas . [10]

Fitorremediación, tratamiento de aguas residuales[ editar ]

El jacinto de agua elimina el arsénico del agua potable contaminada con arsénico. Puede ser una herramienta útil para eliminar el arsénico del agua de pozo entubado en Bangladesh . [114]

También se observa que el jacinto de agua mejora la nitrificación en las células de tratamiento de aguas residuales de tecnología viva. Sus zonas de raíces son excelentes micrositios para las comunidades bacterianas. [24]

El jacinto de agua es una planta forrajera común en el tercer mundo, especialmente en África, aunque el uso excesivo puede ser tóxico. Tiene un alto contenido de proteínas (nitrógeno) y oligoelementos, y las heces de cabra también son una buena fuente de fertilizante.

Se informa que el jacinto de agua tiene una eficacia para eliminar entre el 60 y el 80% de nitrógeno [115] y aproximadamente el 69% del potasio del agua. [116] Se descubrió que las raíces del jacinto de agua eliminan el material particulado y el nitrógeno en un humedal eutroficado natural poco profundo. [117] [118]

La planta también puede filtrar metales pesados ​​y otras toxinas del agua contaminada. [119]

Las raíces de Pontederia crassipes absorben naturalmente contaminantes , incluidos plomo , mercurio y estroncio-90 , así como algunos compuestos orgánicos que se cree que son cancerígenos , en concentraciones 10,000 veces mayores que en el agua circundante. [120] Los jacintos de agua pueden cultivarse para el tratamiento de aguas residuales (especialmente aguas residuales de productos lácteos). [10] [ verificación fallida ]

Agricultura [ editar ]

En lugares donde el jacinto de agua es invasivo, sobreabundante y necesita limpieza, estos rasgos lo hacen libre para la recolección, lo que lo hace muy útil como fuente de materia orgánica para el compostaje en agricultura orgánica . Se utiliza internacionalmente como fertilizante y como alimento para animales . [121]

En Bengala, India, el kachuri-pana se ha utilizado principalmente como fertilizante, abono o mantillo y, en segundo lugar, como forraje para el ganado y los peces. [122] En Bangladesh, los agricultores de la región suroeste cultivan hortalizas en "jardines flotantes", por lo general con una base de estructura de bambú, con una masa seca de jacinto de agua cubierta de tierra como lecho. Como una gran parte de la tierra cultivable se sumerge durante meses durante los monzones en esta región de tierras bajas, los agricultores han cultivado este método durante muchas décadas. El método de esta agricultura es conocido por muchos nombres, incluidos dhap chash y vasoman chash . [123]

En Kenia, África Oriental, se ha utilizado experimentalmente como fertilizante orgánico, aunque existe controversia derivada del alto valor de pH alcalino del fertilizante. [124]

Otros usos [ editar ]

En varios lugares del mundo, la planta se utiliza para fabricar muebles, carteras, cestas, cuerdas y artículos para el hogar / productos de interior (pantallas de lámparas, marcos de cuadros) por empresas lanzadas por ONG y empresarios. [121] [56]

Productos tejidos [ editar ]

La estadounidense-nigeriana Achenyo Idachaba ganó un premio por mostrar cómo esta planta se puede explotar con fines de lucro como productos tejidos en Nigeria. [125]

Papel [ editar ]

Aunque un estudio encontró que los jacintos de agua tienen un uso muy limitado para la producción de papel [126], no obstante, se utilizan para la producción de papel a pequeña escala. Goswami señaló en su artículo que el azul jacinto de agua tiene el potencial de hacer papel resistente y resistente. Descubrió que agregar pulpa azul de jacinto de agua a la materia prima de la pulpa de bambú para el papel antigrasa puede aumentar la resistencia física del papel.

Comestibilidad [ editar ]

La planta se utiliza como verdura de mesa rica en caroteno en Taiwán . Los javaneses a veces cocinan y comen las partes verdes y la inflorescencia. [10] Los vietnamitas también cocinan la planta ya veces agregan sus hojas tiernas y flores a sus ensaladas.

Uso medicinal [ editar ]

En Kedah (Malasia), las flores se utilizan para medicar la piel de los caballos. [10] La especie es un "tónico". [127] [128]

Potencial como agente bioherbicida [ editar ]

Se ha demostrado que el extracto de hoja de jacinto de agua exhibe fitotoxicidad contra otra maleza invasora Mimosa pigra . El extracto inhibió la germinación de las semillas de Mimosa pigra además de suprimir el crecimiento de las raíces de las plántulas. Los datos bioquímicos sugirieron que los efectos inhibidores pueden estar mediados por una mayor producción de peróxido de hidrógeno , la inhibición de la actividad de la peroxidasa soluble y la estimulación de la actividad de la peroxidasa unida a la pared celular en los tejidos de la raíz de Mimosa pigra . [129]

Galería [ editar ]

  • Planta flotante

  • Flores

  • Primer plano, de, flores

  • Gran estanque cubierto de jacinto de agua

  • Pecíolo inflado

  • Enorme campo pantanoso poblado por Pontederia crassipes

Notas explicativas [ editar ]

  1. ^ Incluida la indicación de que estos se cultivaron en viveros y paisajes poco después de la Guerra Civil estadounidense (finalizada en 1865). [31]
  2. ^ Tenga en cuenta que a los ingenieros militares se les asignó la tarea de eliminar los jacintos de agua en el sur, como se explica a continuación.
  3. ↑ Brown (1941) también afirma erróneamente que la especie es "nativa de Japón", p. 9. Brown aparece en una fotografía de la p. 12.
  4. ↑ Cabe señalar también que cuando la Feria Mundial regresó a los EE. UU. En 1993 y se celebró en Chicago ( Exposición Mundial de Columbia ), Edmund D. Sturtevant estaba allí exhibiendo sus nenúfares. [45]
  5. ↑ Se utiliza el término "junta de ingeniero oficial", pero la biografía de uno de sus miembros, en la lista de graduados de West Point, muestra que pertenecía al Cuerpo de Ingenieros del Ejército. [50]
  6. ^ El Informe del experimento de 1903 tiene "petróleo", mientras que Klorer 1909 , p. 443 escribe " aceite combustible Beaumont".
  7. ^ El más ambicioso de Kitunda (2017) , p. xv que data de 1829 debido a William Townsend Aiton de Kew Gardens no resulta, ya que la fuente puntual, la Revista Botánica de Curtis (1829) simplemente afirma que Aiton puso la planta a disposición de los Jardines Botánicos de Glasgow . [72]
  8. ^ es decir, 200 litros de los "350 a 411 litros de biogás por kg de peso seco de jacintos de agua (5,7 a 6,6 scf por libra seca)" informado por este equipo con Barlow. [108]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Eichhornia crassipes
  • Eichhornia crassipes en plantas de África occidental: una guía fotográfica.
  • Perfil de la especie - Jacinto de agua ( Eichhornia crassipes ) , Centro Nacional de Información sobre Especies Invasoras, Biblioteca Agrícola Nacional de los Estados Unidos . Muestra información general y recursos para el jacinto de agua.
  • Eichhornia crassipes Israel Flores silvestres y plantas nativas
  • Usos prácticos del jacinto de agua
  • Folleto de la UICN sobre E. crassipes en el contexto del lago Tanganica
  • "Jacinto de agua" , AquaPlant Profile