L'estanyol d'en Cisó, finestra oberta al passat

Escrivia recentment en aquest bloc que a la mar Morta s'han registrat alguns episodis de canvi de coloració de les aigües, que es poden tornar de color vermell quan hi proliferen uns bacteris que tenen pigments d'aquest color. A Catalunya tenim una mar Morta en miniatura pel que fa al canvi de color de les aigües que, en determinades condicions ambientals, poden arribar a ser ben vermelles (vegeu-ne la foto). Em refereixo a l'estanyol d'en Cisó, situat a uns 300 metres a l'oest de l'estany de Banyoles i amb una superfície de tans sols uns 500 metres quadrats.

L'estanyol d'en Cisó, amb les aigües ben vermelles (no és Photoshop!)
Foto: Ricard Guerrero

L'estany de Banyoles i els estanyols que l'envolten (Vilar, Cisó, Nou) formen allò que s'anomena un sistema lacustre càrstic. Són llacs que es troben en zones geològiques de roques calcàries, que són fàcilment solubles; l'aigua s'hi filtra molt fàcilment i va dissolent la roca per la superfície i també per la part subterrània. La dissolució de les capes més superficials de la roca calcària, per l'ascens de les aigües subterrànies, forma grans cavitats que acaben causant l'enfonsament del terreny. Aquestes cavitats que queden al descobert, en omplir-se d'aigua esdevenen petits llacs o estanyols. És un fenomen encara actiu a la zona de Banyoles: l'anomenat estanyol Nou --l'últim que s'hi va formar -- va originar-se el 12 de novembre de 1978 per un enfonsament sobtat del terreny. (Potser sigui una llegenda moderna, però diuen que el pagès que vivia en la casa veïna, va fugir en sentir i veure el que passava i no va voler tornar-hi mai més.)

El Cisó va començar a estudiar-se el 1977, pel grup de recerca de microbiologia de la Universitat Autònoma de Barcelona que dirigia Ricard Guerrero. Des d'aleshores han estat molts els investigadors i investigadores de diversos centres (també estrangers) que han estudiat les característiques tan singulars d'aquest petit llac que queda ocult a la vista pels arbres que l'envolten. L'entrada d'aigua del Cisó és subterrània i la forma del cos d'aigua és d'una cubeta gairebé semiesfèrica, d'uns 25 metres de diàmetre i una fondària que actualment és d'uns 8 metres. La vegetació que l'envolta, que el protegeix del vent, i les seves petites dimensions n'impedeixen la barreja de les aigües. En no barrejar-se, no s'oxigenen (només hi ha oxigen en la capa superficial). Això, combinat amb la presència abundant de bacteris que transformen el sulfat dissolt en l'aigua en sulfur d'hidrogen (àcid sulfhídric, el compost químic que causa la típica olor d'ous podrits) fan que el Cisó sigui gairebé sempre un llac anòxic (sense oxigen) i amb unes concentracions elevades de sulfur d'hidrogen.

Excepte alguns grups de protozous que s'alimenten de bacteris i la sobtada proliferació d'algues verdes en la part superficial quan el vent la mou --i per tant, l'oxigena-- en el Cisó no s'hi troben habitualment altres organismes eucariotes (els organismes eucariotes són els que tenen un nucli diferenciat, a l'interior del qual es troben els cromosomes). Els seus habitants habituals són bacteris (organismes procariotes, sense nucli diferenciat) i hi predominen tres tipus de poblacions, que són anaeròbies (no necessiten oxigen per viure). Aquestes comunitats no es troben barrejades, sinó que ocupen diferents situacions en la vertical del llac: en el sediment hi ha uns bacteris que s'alimenten de la matèria orgànica dipositada en el fons i transformen el sulfat que es troba en solució a les aigües en sulfur d'hidrogen, que és un gas. Més amunt, sospeses en la columna d'aigua hi ha Chlorobium, un bacteri fotosintètic (cal tenir en compte que la seva fotosíntesi no és com la de les plantes i no produeix oxigen) petit i de color verd. I més amunt hi ha Chromatium, un altre bacteri fotosintètic, més gran i de color vermell.

Tant Chlorobium com Chromatium necessiten el sulfur d'hidrogen per viure. De la mateixa manera que, en la fotosíntesi, les plantes i les algues trenquen la molècula d'aigua (H2O) per agafar-ne l'oxigen, aquests bacteris trenquen la molècula de sulfur d'hidrogen (H2S); en comptes d'alliberar oxigen al medi (el que fan les plates i algues), allò que es forma és sofre. Les cèl·lules de Chlorobium expulsen el sofre, que va parar a l'aigua, i les de Chromatium l'acumulen en el seu interior, en forma de glòbuls. Quan coincideixen en la part superior del Cisó una manca d'oxigenació de les aigües i abundància de sulfur d'hidrogen procedent del metabolisme dels bacteris que viuen en el sediment, els Chromatium són molt abundants i tenyeixen les aigües amb el seu pigment vermell.

Dues cèl·lules de Chromatium; una d'elles s'esta dividint.
Foto: María Ramos Martínez-Alonso, UAB (copyright de l'autora)
Tècnica emprada: microscòpia de fluorescència

Les cèl·lules de Chromatium es poden veure bastant bé amb un microscopi normal perquè és un bacteri relativament "gran": fa una mitjana de 5 micròmetres. Un micròmetre (unitat de longitud que sovint s'anomena 'micra') és la milionèsima part d'un metre; en un metre cabrien 200.000 Chromatium un darrere l'altre. En canvi, la majoria de bacteris solen fer al voltant d'un micròmetre, i en un metre n'hi cabria un milió, posats en fila índia.

Canvis de coloració en què les aigües es tenyeixen de vermell es donen també en altres llacs, però sovint passen desapercebuts perquè no es produeixen a la superfície, sinó més avall. En el mateix Cisó, hi ha vegades que, si es remouen amb la mà les aigües de la superfície, es veu una coloració vermellosa més avall i al mateix temps se sent la típica olor d'ous podrits del sulfur d'hidrogen.

Per les seves característiques físicoquímiques i biològiques, el Cisó és un model d'ecosistema que possiblement reprodueixi les condicions de la Terra primitiva, quan no hi havia oxigen a l'atmosfera i els organismes que l'habitaven (exclusivament bacteris) feien la fotosíntesi trencant la molècula de sulfur d'oxigen. Per això podem dir que és com una finestra al passat. Qui tingui interès a aprofundir en el coneixement d'aquest estanyol pot consultar aquest article publicat a la revista Scientia gerundensis el 1990.

Actualització 13.02.2011

Isabel Esteve, catedràtica de Microbiologia de la Universitat Autònoma de Barcelona, i bona coneixedora de l'estanyol Cisó i de Chromatium, m'ha informat que el nom d'aquest bacteri ha canviat. El gènere s'ha escindit i només una espècie (Chromatium okenii) conserva el nom original. Nous gèneres han aparegut, entre els quals, Halochromatium, Allochromatium i Marichromatium. I algunes espècies s'han recol·locat en altres gèneres que ja existien. Suposo que per a ella, que l'ha estudiat durant tants anys, deu ser difícil ara referir-s'hi amb un nom diferent. Com si de sobte, al seu marit amb qui ha conviscut gairebé tants anys com amb aquest bacteri, hagués de dir-li Josep-Ramon o Pere-Ramon, en comptes del 'Ramon' de tota la vida.