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CIEP intensifica estudios en torno a la degradación de materia orgánica en los Fiordos Patagónicos

CIEP 22/02/2018
CIEP intensifica estudios en torno a la degradación de materia orgánica en los Fiordos Patagónicos

Desde fines del año pasado, el CIEP se encuentra ejecutando el proyecto titulado :“Degradación de materia orgánica en Fiordos Patagónicos”, cofinanciado por el Gobierno Regional de Aysén, por medio del Fondo para la Innovación y la Competitividad (FIC) año 2017. Durante 24 meses el Centro de Investigación regional reforzará las investigaciones que viene desarrollando hace más de una década en el canal Puyuhuapi y canal Jakaf, ubicados en la provincia de Aysén.

La investigación permitirá generar “nuevo conocimiento respecto al impacto del cambio climático y las actividades antropogénicas sobre los ecosistemas acuáticos. Conocer el estado actual del ecosistema de fiordos de la Patagonia así como proyectar el impacto del cambio climático sobre su funcionamiento es fundamental para aplicar estrategias de manejo que permitan mantener en el tiempo un uso sustentable de los recursos y de los servicios que este ecosistema entrega”, señaló el Director Ejecutivo del CIEP y uno de los oceanógrafos involucrados en este estudio, Giovanni Daneri, quien agrega que “considerando que el funcionamiento general del ecosistema acuático depende del flujo de materia orgánica que circula dentro de la trama trófica, nuestra propuesta busca conocer la variabilidad natural de éstos flujos y profundizar el conocimiento de la capacidad de diferentes comunidades de bacterias para procesar tanto la materia orgánica autóctona como la materia orgánica alóctona, para determinar los posibles umbrales de la capacidad degradativa en términos de calidad y cantidad de materia orgánica”, puntualizó el doctor en oceanografía.

A través de un intenso trabajo de muestreo en terreno y de análisis en  laboratorio, se podrán caracterizar detalladamente las condiciones oceanográficas y del flujo de materia orgánica que circula dentro de la trama trófica, desde los productores primarios (microalgas) hasta los consumidores superiores, incluyendo la vía de degradación para reiniciar nuevamente el ciclo; en un contexto donde el cambio climático y el desarrollo de actividades antropogénicas (ej. salmonicultura) pueden alterar las propiedades físico-químicas del agua y la estructura y diversidad de la comunidad de organismos acuáticos.

Ya se han realizado dos proyectos Fondecyt en el área, gracias a los cuales existen grandes avances en el conocimiento de dinámicas de funcionamiento del ecosistema, sin embargo, “aún falta mucho por conocer”, señala Paulina Montero, investigadora y coordinadora técnica del proyecto, refiriéndose a la inexistencia de modelos bio-geoquímicos validados experimentalmente que describan la dinámica estacional de la producción primaria en los fiordos y canales del sur Austral, así como a estudios numérico-experimentales acerca del impacto de las acciones humanas y del clima en estos ciclos. Estudios que deberían considerar las consecuencias producidas por la entrada de material alóctono proveniente del agua continental que llega al sistema marino, y por la constante recepción de material alóctono proveniente de la industria acuícola, factores  que pueden tener efectos directos en las comunidades microbianas costeras. En este escenario, también se abren nuevas preguntas e hipótesis de investigación en torno al riesgo potencial de eutrofización y el efecto sinérgico de las variaciones ambientales y las perturbaciones derivadas de la actividad antropogénica. Además, se desconoce el papel que podrían tener las bacterias y organismos bentónicos filtradores en minimizar los impactos ambientales potencialmente negativos de la liberación de materia orgánica proveniente de la salmonicultura – sólo en el caso del canal Puyuhuapi existen 50 concesiones para cultivo - dentro de los fiordos patagónicos, cuestiones que también serán abordadas en el proyecto de investigación.

“La innovación que propone el proyecto dice relación con obtener información sobre las tasas de degradación de la materia orgánica autóctona y alóctona en aguas del canal de Puyuhuapi, cuestión que es fundamental para comprender cómo el escenario de cambio climático podría afectar este ecosistema”, indicó Montero. Básicamente, “se obtendrá información de línea base que muestre el comportamiento durante el ciclo anual de la producción y degradación de la materia orgánica y sobre las variables ambientales físicoquímicas (temperatura, salinidad, oxígeno, concentración de nutrientes, radiación) y biológicas (composición y abundancia de las comunidades bacterianas, fito- y zooplanctónicas) que determinan sus cambios en el tiempo”, explicó la investigadora. La información experimental junto a los registros de las principales variables ambientales representarán las condiciones de entrada para alimentar un modelo matemático-computacional que permita simular el funcionamiento del ecosistema y lograr algún grado de predicción de la conducta de éste bajo diferentes escenarios de cambio climático. La validación del modelo computacional tridimensional que simulará la hidrodinámica del canal Puyuhuapi se realizará utilizando el programa SLIM, desarrollando por la Universidad Católica de Lovaina, Bélgica, mientras que la construcción, calibración y validación del modelo que simule los factores biogeoquímico del ecosistema, se realizará empleando los programas GOTM y FABM, desarrollados por un consorcio de universidades europeas.

Durante los próximos meses las actividades de trabajo contemplan: muestreos semanales intensivos, fundamentalmente de la columna de agua, por medio de botellas oceanográficas a diversas profundidades; experimentos en laboratorio con especies bentónicas y bacterias descomponedoras; y una estrategia de vinculación con la comunidad en general y los sectores académicos, públicos y privados. Esta etapa incluye talleres de entrega de resultados,  charlas y participación en congresos nacionales e internacionales que tendrán como objetivo  generar una aproximación teórico-práctica con el público especializado y proponer ideas innovadoras, como el potencial poder de “limpieza” que existe por parte de los organismos bentónicos filtradores, propiedad que podría actuar como un mecanismo de control de la eutrofización en áreas costeras impactadas por la acuicultura.

Se espera que la información generada durante este estudio se traduzca en un capital de conocimiento con potencial impacto ambiental y económico-social, ya que al entender cómo funciona el ecosistema hoy y proyectar este funcionamiento bajo un escenario de cambio climático y alta perturbación antropogénica, se podrán alinear los planes para un uso sustentable del sistema de fiordos Patagónicos. En este sentido, y relacionando el tema de fondo de investigación del proyecto con fenómenos naturales que afectan la salud del ecosistema y la salud humana, como la marea roja, el investigador de la Universidad de Génova, Italia y experto en zoología marina, Federico Betti, señala que “el conocimiento de las características de las comunidades bentónicas de canal Puyuhuapi, así como la determinación de parámetros específicos de algunos filtradores, como cantidad de oxígeno consumida, qué tipo de alimento prefieren, y en qué cantidades, entre otras, es información que nos estregará luces de cómo ´funciona´ el fiordo”. Esta información será básica para entender fenómenos específicos – como el de marea roja – para finalmente poder “elaborar estrategias de mitigación o prevención de estos fenómenos”, agregó el investigador italiano.

Por su parte el investigador Jon Hawkings de la Universidad de Bristol, Inglaterra, especialista en el estudio de ciclos biogeoquímicos en ecosistemas marinos y quien estuvo presente en el último trabajo de campo, señaló que “los monitoreos que nos encontramos realizando son esenciales para saber cuál es el estado natural de los ecosistemas antes que sucedan fenómenos como las peligrosas floraciones algales nocivas (FANs). Nuestro objetivo es contribuir a establecer cuáles son los umbrales naturales de la presencia de estas especies, lo cual nos permitirá predecir el momento exacto en que comenzará un episodio de marea roja. También, con los datos colectados podremos estar más cerca de saber si estos fenómenos se exacerban debido a factores como la intensiva explotación de la industria del salmón o si está más relacionado con cambios provocados por el fenómeno de El Niño”, puntualizó Hawkings.

Cabe destacar que en el proyecto Degradación de materia orgánica en Fiordos Patagónicos”, el CIEP cuenta con la colaboración de los centros de investigación Copas Sur Austral, perteneciente a la Universidad de Concepción, del laboratorio de Zoología Marina de la Universidad de Génova, de la escuela de ciencias geográficas de la Universidad de Bristol, Inglaterra, y del Instituto Tecnológico del Salmón (INTESAL) perteneciente a la Asociación de la Industria del Salmón de Chile A.G (SalmonChile).