Cabo de Hornos, el buque que albergó una investigación científica para el estudio de Floraciones Algales Nocivas

por carlos

Investigadores del Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP), junto a la colaboración de otros investigadores de diferentes instituciones nacionales e internacionales, participaron en una expedición oceanográfica en la región de Magallanes para abordar la investigación de las Floraciones Algales Nocivas, también conocidas como FANs.

Investigadores del Centro de Investigación en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP), junto a la colaboración de otros investigadores de diferentes instituciones nacionales e internacionales, participaron en una expedición oceanográfica en la región de Magallanes para abordar la investigación de las Floraciones Algales Nocivas, también conocidas como FANs.

Las FANs, más comúnmente conocidas como “mareas rojas”, son eventos naturales producidos por ciertas especies de microalgas tóxicas que ocurren en todo el océano. No obstante, la gravedad, frecuencia y cobertura geográfica de las FANs ha aumentado en todo el mundo en los últimos decenios, y esta tendencia puede continuar debido a las presiones del cambio climático y sus efectos sobre la ecología y fisiología de las especies que conforman las comunidades de microalgas marinas.

¿Cómo han afectado las Floraciones Algales Nocivas en los ecosistemas australes?

Las microalgas marinas son un alimento crítico para la alimentación de los mariscos bivalvos entre los cuales están las ostras, ostiones, mejillones, choritos, almejas. En la mayoría de los casos, la proliferación de las microalgas planctónicas es beneficiosa para la acuicultura y la pesca silvestre debido a que este proceso de crecimiento masivo de células microscópicas conforma la base de la trama alimenticia y por lo tanto sustentan la vida en los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, varias especies de microalgas producen una serie de compuestos tóxicos que aún no se han caracterizado o comprendido plenamente en cuanto a su finalidad principal y su función biológica. De las aproximadamente 5.000 especies de fitoplancton marino conocidas, unas 300 especies pueden aparecer en floraciones algales llegando a concentraciones de millones de células por litro, y 80 especies tienen la capacidad de producir toxinas potentes, que se transfieren a lo largo de las cadenas alimentarias llegando finalmente  a los seres humanos. Estas toxinas también pueden afectar a la fisiología de los organismos acuáticos que están en contacto con los microorganismos que las producen.

En Chile, se han producido floraciones de la microalga tóxica Alexandrium catenella desde 1972. La primera floración registrada se detectó en la Región de Magallanes (53°S), seguida de una continua expansión hacia el norte hasta los 42°S (Región de Aysén), que dio lugar a varios brotes tóxicos en 1981, 1989 y 1991. Más recientemente, floraciones excepcionalmente intensas afectaron a la costa del sur de Chile en los veranos australes de 2009 y 2016. En 2009, las células de Alexandrium catenella alcanzaron altas concentraciones (5000 células/L) que gatillaron pérdidas económicas en la industria acuícola chilena del orden de 10 millones de dólares. El brote de principios de 2016 en el norte de la Patagonia fue aún más dramático donde se registraron concentraciones cuatro veces mayores, pero esta vez de la microalga ictiotóxica Pseudochatonella cf verruculosa, lo que resultó en una mortalidad masiva del salmón cultivado en el extremo norte del mar interior de Chiloé y seno de Reloncaví. Posteriormente, a contar de la última semana de febrero del mismo año, se detectó una floración de Alexandrium catenella– la cual ya había tenido recurrentes florecimientos entre la región de Los Lagos y Magallanes, generando un fuerte impacto social y económico, sobre todo en Chiloé,alcanzando, por primera vez, una distribución geográfica hasta la región de Los Ríos por la costa oceánica del Pacífico.

Debido a la intensidad y extensión hacia el norte que ha tenido el fenómeno de las FANs en los últimos años, la coexistencia de florecimientos de diferentes grupos nocivos simultáneos en una amplia extensión de la costa sur austral, la potencial expansión de la actividad acuícola en la región de Magallanes y Aysén y los efectos anticipados del calentamiento global en la dinámica del plancton en las regiones costeras subantárticas, es altamente relevante realizar crecientes esfuerzos de investigación para apoyar la explotación sustentable y segura de los recursos pesqueros y acuícolas, y para mejorar la evaluación de riesgo de las microalgas tóxicas con miras a desarrollar una mejor gestión, predicción y mitigación de las FANs y sus efectos ecosistémicos.

Investigación científica a bordo

En noviembre 2019, investigadores de diferentes disciplinas y provenientes de distintas instituciones de investigación científicas; CIEP, Universidad Austral de Chile, Universidad de Magallanes, Pontíficia Universidad Católica, Instituto de Fomento Pesquero, Centro IDEAL, instituto alemán Alfred Wegener (AWI, por sus siglas en inglés) y Universidad de Stirling de Reino Unido, con la participación de Evangelos Spirakos; navegaron a bordo del buque de investigación “Cabo de Hornos” al interior de canales y fiordos de la región de Magallanes, particularmente  en la zona comprendida entre la sección norte del Canal Messier (48.5°S) y la Isla Madre de Dios (50.5°S). El objetivo de esta investigación fue realizar un estudio multidisciplinario y sistemático de las FANs. A pesar de que en la región de Magallanes, fue donde se detectó por primera vez la presencia a nivel nacional de la microalga tóxica Alexandrium catenella, existe aún escasa información de las FANs, especialmente aquellas productoras de toxinas en áreas remotas o de difícil acceso, por ejemplo, áreas oceánicas, canales expuestos al océano, áreas centrales turbulentas de los canales y áreas de interface entre fiordos y glaciares; donde el acceso por parte de los programas de monitoreos regulares no es posible con embarcaciones menores.

Este estudio integrado tuvo como desafío comprender los lugares que constituyen repositorios o bancos de microalgas productoras de FANs, la distribución y toxicidad de las microalgas y sus ciclos de vida, desde los hábitats de glaciares a los hábitats oceánicos; el potencial efecto de los deshielos glaciares en poblaciones de algas tóxicas; la biogeografía de los organismos productores de toxinas y su dinámica poblacional, y finalmente, el destino y trazabilidad  de las toxinas en la cadena trófica.

Resultados esperados

Los investigadores, especialistas en ecosistemas acuáticos, Bárbara Jacob y Rodrigo Torres del CIEP se encuentran actualmente analizando los datos obtenidos de esta campaña para evaluarel efecto de los nutrientes como el sílice, el nitrógeno, el hierro disuelto y la química de los carbonatos sobre el crecimiento y toxicidad de las FANs, además de los flujos de CO2 en la interacción océano-atmosférica. El propósito es evaluar cómo el material derivado de origen glaciar estaría relacionado con la distribución de las floraciones algales, especialmente las FANs. Se espera que los resultados de la investigación establezcan de manera directa bases de datos para contribuir a garantizar y mejorar la seguridad alimenticia de los mariscos y para proporcionar información científica para la evaluación de riesgos de las empresas de acuicultura existentes, como también para la selección de futuros sitios de desarrollo de acuicultura. Finalmente, los resultados del proyecto propuesto, contribuirán a evaluar los efectos del cambio global en los ecosistemas de fiordos y canales de la región de Magallanes y los cambios relacionados con el uso sostenible de las Áreas Marinas Protegidas (AMPs).

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