Castro Varela, Pablo AndrésOstria Gallardo, Enrique IgnacioRomo Sagardia, Gino Emilio2025-11-052025-11-052025https://repositorio.udec.cl/handle/11594/13337Tesis presentada para optar al título de Biólogo/a.Los sistemas lacustres urbanos enfrentan un grave proceso de eutrofización, provocado principalmente por el vertido de aguas residuales con alta carga orgánica de origen antrópico. Este fenómeno acelera el enriquecimiento de nutrientes, genera zonas con bajo oxígeno disuelto y produce desequilibrios ecológicos que afectan la biodiversidad, el turismo, la disponibilidad hídrica y la salud pública. A pesar de su importancia, la depuración de estos cuerpos de agua sigue siendo un desafío tecnológico, especialmente porque se desconocen los procesos fisiológicos y el potencial de las comunidades microalgales que los habitan para el tratamiento de aguas. Dado que la ficorremediación ha sido más estudiada en efluentes que en cuerpos de aguas, este estudio evaluó, en condiciones controladas, el desempeño de una comunidad microalgal de una laguna urbana eutrófica (Laguna Tres Pascualas, Chile), expuesta a dos fuentes de nitrogenadas, aplicadas en forma individual (NO₃⁻, NH₄⁺) y su combinación (NO₃⁻+NH₄⁺). Se monitorearon parámetros fotosintéticos (Fv/Fm, αETR, ETRmax, NPQ), pigmentarios (clorofila a, carotenoides y pigmentos ficobilínicos), bioquímicos (proteínas) y enzimáticos (NR, GS/GOGAT, GDH), además de la remoción de nitrógeno (N), fósforo (P) y la carga de coliformes fecales. Los resultados muestran que no se evidenció una inhibición a nivel del fotosistema II (PSII) en los diferentes tratamientos (Fv/Fm ≈ 0,80–0,85). Sin embargo, la mezcla NaNO₃+NH₄Cl promovió simultáneamente alta eficiencia fotosintética y mayor tasa de transporte de electrones (ETRmax) asociado con una menor disipación no fotoquímica (NPQ). Además de un aumento en el contenido de pigmentos fotosintéticos (clorofilas y carotenoides). El contenido de proteínas celulares fue mayor en presencia de NH₄Cl, seguido por NaNO₃+NH₄Cl y NaNO₃, lo que refleja el menor costo energético del nitrógeno reducido, lo cual fue respaldado por la actividad de las enzimas NR, GDH (nmol NADH oxidados·h⁻¹·mg proteína⁻¹) y GS (nmol γ glutamilhidroxamato·h⁻¹·mg proteína⁻¹). En términos operativos, todos los tratamientos lograron una alta remoción de N (98–99,8%), moderada de P (64–75%) y una reducción significativa de coliformes totales. La mezcla NaNO₃+NH₄Cl se posiciona como la opción más eficiente para maximizar el rendimiento fotosintético y la calidad del efluente sin comprometer la eficacia del tratamiento.Urban lake systems in Chile face severe eutrophication driven primarily by inputs of wastewater with high anthropogenic organic loads. This accelerates nutrient enrichment, generates low–dissolved oxygen zones, and disrupts ecosystem services, with consequences for biodiversity, recreation, water availability, and public health. Yet remediation remains technologically challenging, in part because the physiology and treatment potential of resident microalgal communities are poorly characterized. Given that phycoremediation has been studied more in effluents than in whole water bodies, we evaluated under controlled conditions the performance of a native microalgal community from an eutrophic urban lake (Tres Pascualas Lagoon, Chile) exposed to three nitrogen sources: NO₃⁻, NH₄⁺, and their mixture. We monitored photosynthetic parameters (Fv/Fm, αETR, ETRmax, NPQ), pigment pools (chlorophyll a, carotenoids, phycobiliproteins), biochemical metrics (total protein), and enzymatic activities (nitrate reductase, NR; glutamine synthetase/glutamate synthase, GS/GOGAT; glutamate dehydrogenase, GDH), together with removal of nitrogen (N), phosphorus (P), and total coliforms. Across treatments, Fv/Fm values (~0.80–0.85) indicated no photosystem II inhibition. The NaNO₃+NH₄Cl mixture concurrently enhanced photosynthetic efficiency and electron transport capacity (higher ETRmax) while reducing non-photochemical quenching (NPQ) and increasing photosynthetic pigment content. Cellular protein content was highest with NH₄Cl, followed by NaNO₃+NH₄Cl and NaNO₃, consistent with the lower energetic cost of reduced nitrogen and supported by NR, GDH (nmol NADH oxidized·h⁻¹·mg protein⁻¹), and GS (nmol γ-glutamylhydroxamate·h⁻¹·mg protein⁻¹) activities. Operationally, all treatments achieved high N removal (98–99.8%), moderate P removal (64–75%), and a significant reduction in total coliforms. The NO₃⁻+NH₄⁺ mixture emerges as the most efficient option to maximize photosynthetic performance and effluent quality without compromising treatment efficacy.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalEutrofizaciónAlgas BiotecnologíaAgua PurificaciónNitrógenoThesisAGUA limpia y saneamientoINDUSTRIA, innovación, infraestructuraCiudades y comunidades sosteniblesAcción CLIMÁTICA