Concentración polínica en la atmósfera de Barcelona

Orsis, 3: 67-75 (1988) Concentracion polinica en la atmosfera de Barcelona Jordina Belmonte Departament de Biologia Animal, Biologia Vegetal i Ecologia. Factultat de Cikncies. Universitat Autbnoma de Barcelona. 08193 Bellaterra (Barcelona) Key words: Aeropalynology, allergy, Cupressaceae, Gramineae, Pinus, Platanus, Quercus, Urticaceae, volumetric pollen-traps. Abstract. Airborne pollen concentration in Barcelona. The results of four years (1983-1986) of continuous weekly monitoring of airborne pollen concentrations with Cour and modified Durham pollen-traps in Barcelona show that arborial taxa predominate (78 %) in the total pollen count and pollinate mainly in winter and spring. Herbs, which usually pollinate during summer and fall, represent 17 % of the total pollen count, while shrubs contribute to it with only 3 %. Pinus (40 %), Cupressaceae (18 %), Quercus (8 %), Gramineae (5 %), Platanus (5 %), Urticaceae (3 %), Chenopodiaceae/Amaranthaceae (3 %), Olea (2 %), Plantago (1 %) and Corylus (1 %) are the most abundant taxa. A total of 100 pollen types belonging to 64 families have been found in the atmospheric pollen spectra of Barcelona. Resumen. Los resultados obtenidos en el muestreo sistemático semanal del contenido en polen de la atmósfera de la ciudad de Barcelona durante 4 años (1983-1986) ponen de manifiesto un predomini0 de 10s táxones arbóreos en el mismo (78 % del total polinico). El periodo de máxima polinización de estos táxones es en invierno y primavera. Los táxones herbáceos alcanzan un 17 % y conforman mayoritariamente el espectro polinico de verano y ototio. Las especies arbustivas contribuyen con s610 un 3 % al total del espectro polinico. Cuantitativamente, aparecen como mis abundantes, Pinus (40 %), Cupresáceas (18 %), Quercus (8 %), Gramineas (5 %), Platanus (5 %), Urticáceas (3 %), QuenopodiáceaslAmarantáceas (3 %), Olea (2 %), Plantago 11 %) y Corylus (1 %). Se han identificado un total de 100 tipos polinicos, pertenecientes a 64 familias. Introduccion Los estudios del contenido polinico de la atmósfera de Barcelona que se presentan en este articulo se iniciaron en 1983 y siguen en la actualidad. En Barcelona esta instalada una estación de muestreo que forma parte de la red dispuesta en el territori0 catalán y en Palma de Mallorca dentro de un programa de elaboración del calendari0 polinico para Catalunya y Baleares (Belmonte & Roure 1985). El conocimiento de la composición polinica de la atmósfera de una área urbana interesa sobre todo a la medicina, en 10 que atañe a prevención y tratamiento de alergias respiratorias. Siendo Barcelona una ciudad grande y densamente poblada, conocer la composición en especies alergógenas de 68 J. BELMONTE polinización anemófila de su espectro polinico, su evolución a 10 largo del año y su relación con la climatologia resulta de gran interés. Los datos que se obtienen para Barcelona son cotejados y completados con datos de zonas próximas, situadas en inmediaciones no urbanas (Belmonte & Roure, en prensa), para poder cubrir el espectro polinico que incide sobre 10s enfermos alérgicos de Barcelona y su área de influencia. Barcelona est6 sometida a un clima de tipo mediterráneo maritimo. En cuanto a la vegetación, Bolbs (1962) afirma que el paisaje vegetal de Barcelona es típicamente mediterráneo (encinar y complejo de comunidades de degradación) y que incluye algunas irradiaciones tanto centroeuropeas (bosquecillos caducifolios y otras comunidades de plantas estrictamente refugiadas en habitats de suelo húmedo) como meridionales (Oleo-Ceratonion). Cabe añadir la presencia de un paisaje artificial debido a 10s parques y jardines urbanos, en 10s que se mezclan vegetales foráneos y autóctonos. Abundan también en la ciudad las plantas nitrófilas. Material y metodos Dentro del programa de estudio del contenido polinico de la atmósfera de Catalunya y Baleares se utilizan dos metodologias de captación, la desarrollada por Cour (1974) y la que hemos llamado Durham-modificada (Belmonte et al. 1984) por tratarse de una adaptación sobre la modificación de Pla (1958) al captador Durham. En ambos casos un dispositivo de veleta mantiene orientado el aparato muestreador a las masas de aire dominantes, 10 cua1 permite la interpretación volumétrica de 10s resultados. En el captador Durham-modificado la superficie interceptora de las particulas aerovagantes es un portaobjetos untado con vaselina e inclinado 45" con la horizontal, mientras que en el Cour la superficie interceptora es un filtro vertical (Unidades Filtrantes Verticales de gasa impregnada de sustancias siliconadas, comercializadas), perpendicular al suelo. Las prestaciones de captación, tanto del punto de vista cualitativo como cuantitativo, son superiores con la metodologia Cour, pero la relación de eficacia en función del tiempo a invertir favorece el método Durham-modificado. Es por el10 que en algunos de 10s puntos de la red de captadores, Barcelona es uno de ellos, se han hecho coincidir aparatos de las dos metodologias, con la finalidad de comparar 10s resultados que se obtienen y poder optimizar 10s derivados de la técnica Durham-modificada. No disponiendo por el momento de datos suficientemente elaborados al respecto, presentaremos 10s resultados derivados de las tareas de comparación en próximos trabajos. Resultados y discusión Hasta el momento se dispone de resultados semanales desde 1983 procedentes de la metodologia Durham-modificada y correspondientes al período AEROPALINOLOGÍA DE BARCELONA 69 1983-1984 segun la técnica Cour. Para las aproximaciones numéricas nos referiremos en el presente articulo s610 a 10s primeros ya que proporcionan una serie temporal más larga (1983-1986) y, consecuentemente, permiten una mejor aproximación a 10s valores normales o de promedio. En la Tabla 1 se resume la climatologia para Barcelona, con 10s valores normales y 10s registrados durante 10s años de estudio, de precipitación y temperatura. La disponibilidad de agua para 10s vegetales varia fuertemente de un año a otro (Tabla I), sobre todo por 10 que se refiere a la distribución de las precipitaciones a 10 largo del año. El período considerado en el presente estudio ha presentado particularidades clirnatólogicas, como 10s fríos intensos y precipitaciones en forma de nieve en 1985 y 1986, que han afectado fuertemente 10s valores de la temperatura en algunas épocas del año. La incidencia de estos factores sobre la vegetación es comentada más adelante. Tabla 1. Precipitación y temperaturas del aire en Barcelona. Valores normales (Riba et al. 1979) v de 10s años de estudio. Normal Año 30 años 1983 1984 1985 1986 Precipitaci6n (mm) total anual invierno primavera verano otoño Temperatura media ("C) de máximas diarias de minimas diarias anual Entre 10s granos de polen recolectados en la atmosfera de Barcelona durante 10s años 1983 a 1986 se han reconocido 100 táxones o tipos polinicos distintos, pertenecientes a 64 familias (estas cifras contemplan el censo total, realizado a partir de 10s dos muestreadores). El espectro polinico de la ciudad de Barcelona refleja la condición urbana de la estación. Un 37 % del polen arbóreo contabilizado procede de táxones ornamentales, pese a no haber incluido en dicho porcentaje algunas especies autóctonas que en Barcelona están plantadas en calles y jardines. Es también indicativa la abundancia de algunos táxones (Urticáceas, por ejernplo) y la escasez de otros (como Brasicáceas y Gramineas), asi como 10s bajos niveles polinicos que se alcanzan, con relación a espectros de estaciones situadas en áreas parcialmente urbanizadas o rurales. 70 J. BELMONTE Tabla 2. Variabilidad interanual y valores medios de 10s porcentajes de polen arbóreo, arbustivo y herbáceo respecto del total de pólenes censados. Resultados de captadores Durham-modificados. En %. Año Polen 1983 1984 1985 1986 Media Arbóreo 78.5 76.1 81.8 75.0 77.9 Arbustivo 4.7 2.0 2.8 3.1 3.2 Herbáceo 13.3 20.1 13.7 20.4 16.9 No identificado 3.5 1.9 1.6 1.5 2.1 En la Tabla 2 se recogen 10s valores correspondientes a 10s taxones polen arbóreo (AP) y polen arbustivo y herbáceo (NAP) para 10s años 1983 a 1986, expresados en porcentajes respecto al total polinico del año en curso. Observamos, en primer lugar; un fuerte predominio de AP sobre NAP, hecho generalizado en todas las localidades y todos 10s análisis por nosotros efectuados y que se comprende por la gran capacidad de producción polinica de las especies arbóreas anemófilas asi como por su adaptación a una faci1 dispersión del polen dado su porte elevado. Corroboramos 10s resultados ya señalados por Cambon (1981) en la región valenciana en cuanto a la pobre representación de 10s taxones arbustivos (por otra parte muy abundantes en la vegetación mediterránea) en el conjunt0 del espectro polinico. En la Figura 1 se han representado 10s valores semanales de estos mismos táxones, promediando 10s de 10s años de estudio y refiriendo a 100 10s totales de cada semana. La figura evidencia nuevamente el predominio de las especies arbóreas en el espectro anual y también pone de manifiesto una polinización temprana para las especies arbóreas (invierno y primavera) a la que sigue la de las plantas herbaceas, en verano y otoño. Algunas Figura 1. Evolución anual del contenido en polen de táxones arbóreos (en blanco), arbustivos (en negro) y herbáceos (superfície punteada). Porcentajes promedio del período 1983-1986, respecto de 10s totales semanales. Resultados de captadores Durham-modificados. especies arbóreas (Cupresáceas, Cedrus) polinizan a finales de otoño, con 10 que el espectro polinico de esta época del año vuelve a contar con un predomini0 de AP sobre NAP. Las especies arbustivas presentan un periodo de floración disperso. Tabla 3. Variabilidad interanual y valores promedio de 10s porcentajes de 10s táxones más representados respecto al total de polen censado. Resultados de captadores Durham-modificados. En %. Año Táxon 1983 1984 1985 1986 Media Pinus Cupresáceas Quercus Platanus Olea Populus Ulmus Corylus Ericáceas Gramineas Urticáceas Quenopodiáceas/Amarantáceas Plantago En la Tabla 3 se han representado 10s porcentajes anuales respecto al total polinico del año en curso para aquellos táxones que aparecen mejor representados en el espectro polinico atmosférico de Barcelona. De su observación se desprende la notable variación internual en algunos taxones (Pinus, Quercus, Platunus, Olea, Ulmus, Ericáceas, Gramineas y Urticáceas). Parece ser que las nevadas acaecidas a principios de'1985 favorecieron la polinización de las especies de invierno (Ulmus, Pinus). La disminución de la producción polinica de Platanus en este mismo año puede atribuirse también, si bien de forma indirecta, a este mismo fenómeno meteorológico, ya que las podas a que se someten estos árboles se practicaron tardiamente, en la época en que se producia el inicio de la floración. Olea parece ser víctima de heladas tardias. El táxon Ericaceas puede estar subrepresentado en el espectro del año 1985 ya que un accidente impidió disponer de la lamina correspondiente a la semana en que podia haberse producido su máximo de emisión polinica. Gramineas y Urticáceas parecen responder al nivel de agua disponible ya que su cantidad en la atmosfera guarda bastante relación con las precipitaciones de primavera y verano (Tabla 1) del año en curso. 72 J. BELMONTE En la Tabla 4 se recogen 10s valores de 10s mismos táxones expresados en pólenes cmaño -' y 10s correspondientes valores promedio y en la Tabla 5 se expresan en pÓlenes/1000m3, considerando el período de polinización. A pesar de aparecer poc0 representado en el espectro polinico atmosférico, el táxon Urticáceas tiene una gran incidencia en las alergias respiratorias, sobre todo por 10 que respecta a Parietaria. Pla (1958) hace referencia al distinto tratamiento que deberia darse a 10s pólenes aerovagantes recolectados en las superficies expuestas, en función de sus distintos tamaños y formas, para una mejor aproximación a su contenido real en la atmósfera. Consideramos, pues, las Urticáceas como uno de estos táxones subrepresentados. Queremos resaltar aquí también la importancia del factor duración del período de polinización. Asi, Platanus, cuyo porcentaje medio respecto al total anual supone s610 un 4.6 % alcanza valores del orden de 9000 pÓlenes/1000mcomo promedio de su periodo de polinización en 10s años de estudio. En la Figura 2 se han representado las curvas de evoluci6n anual del polen total y de 10s táxones de mayor incidencia, según su orden de aparición en la atmósfera. Podemos observar como el táxon Cupresáceas est5 presente durante casi todo el año, si bien con valores muy bajos en verano y parte del otoño y con diversos picos debidos a 10s distintos géneros y especies que 10 integran, asi como a las distintas épocas de polinización de las especies de las zonas bajas y de montaña. La mayor parte del total polinico del invierno y de las últimas semanas del año corresponde al tipo polinico Cupresáceas. Otro táxon que condiciona fuertemente la curva del Tabla 4. Contenido polinico de la atm6sfera de Barcelona en 10s táxones más abundantes. Penodo 1983-1986 y valores medios. Resultados de captadores Durhammodificados. En p6lenes cmalio-'. Aiio Táxon 1983 1984 1985 1986 Media Pinus Cupreshceas Quercus Platanus Olea Populus Ulmus Corylus Erichceas Gram'neas Urticáceas QuenopodiBceas/Amarantáceas Plantago Tabla 5. Contenido polinico de la atmósfera de Barcelona para 10s taxones mas abundantes durante sus respectivos periodos de polinización. Resultados de captadores Durham-modificados. En p61enes/1000 m3. Aíío Táxon 1983 1984 1985 1986 Media Pinus Cupresaceas Quercus Platanus Olea Populus Ulmus Corylus Ericaceas Gramineas Urticáceas Quenopodiaceas/Amarantaceas Plantago total polinico anual es Pinus, presente también durante casi todo el año, y concentrado principalmente en primavera y verano. Se suceden tres picos de intensidad cada vez menor que pueden atribuirse mayoritariamente a Pinus halepensis el primero, Pinus pinea el segundo, y a 10s pinos montanos (P. nigra y P. sylvestris) el tercero. Urticáceas y Gramineas, taxones ambos que engloban especies de gran importancia alergógena, están presentes igualmente durante la casi totalidad del año y concentran su polinización en primavera-verano el primero y en verano el segundo. El polen de Ericáceas tiene un máximo a finales de invierno-comienzos de primavera y durante el resto del año aparece de forma intermitente. Este comportamiento se entiende por 10s diversos géneros y especies que forman el táxon. Los integrantes de las familias Quenopodiaceas y Amarantáceas polinizan en primavera y verano, pero el tipo polinico esta presente en la atmósfera durante casi todo el año. Ulrnus y Corylus concentran su polinización en invierno. Populus les sucede en el tiempo y también presenta polinización localizada. Platanus poliniza durante pocas semanas y de forma muy intensa. Cabe destacar su reaparición en la atmósfera, si bien so10 en trazas, durante la caida de la hoja. El polen de Quercus es captado durante la primavera, en primer lugar el correspondiente a las especies caducifolias y a continuación el procedente de encinas y coscojas. Olea libera su polen también en primavera y Plantago prolonga además su presencia durante el verano. 74 J. BELMONTE Figura 2. Calendari0 polinico para la ciudad de Barcelona. Valores promedio del periodo 1983-1986 expresados en polen cmy reunidos en clases de frecuencia. Agradecimientos A J. M. Roure, por la supemisi6n del trabajo y la colaboraci6n en el tratamiento de 10s datos. Bibliografia Belmonte, J., Botey, J., Cadahia, A. & Roure, J. M. 1984. Contenido polinico de la atmósfera de Cataluña. Avance de resultados año 1983. Publicación Laboratorios Leti, S.A. Barcelona. Belmonte, J. & Roure, J. M. 1985. Contenido polinico de la atmósfera de Catalunya. Resultados año 1983. An. Asoc. Palinol. Leng. Esp. 2:319-328. Belmonte, J. & Roure, J. M. (en prensa). Estudi comparatiu del polslen atmosfkric en una zona urbana i una rural de l'irea de Barcelona. Anys 1983 i 1984. Collect. Bot. Bolds, O. de 1962. El paisaje vegetal barcelonés. Facultad de Filosofia y Letras. Universidad de Barcelona. Barcelona. Cambon, G. 1981. Relations entre le contenu pollinique de l'atmosph&re et le couvert végétal en Mediterranéé occidentale i Montpellier (France), Valencia (Espagne) et Oran (Algerie). ThBse. Université des Sciences et Techniques du Languedoc. Montpellier. Cour, P. 1974. Nouvelles téchniques de détéction des flux et des retombées polliniques: étude de la sedimentation des pollens et des spores a la surface du sol. Pollen et spores 16:103-141. Pla, J. M. 1958. Nueva técnica para valoración del polvo atmosférico especialmente útil en determinaciones palinológicas. Pharmacia Mediterranea 2:201-216. Riba, O., Bolds, O. de, Panareda, J. M. Nuet, J. & Gosilbez, J. 1979. Geografia Física dels Patsos Catalans. Ketres. Barcelona. Manuscrit0 recibido en noviembre de 1986.