“Karenia selliformis es la microalga más ictiotóxica que hemos detectado”
Chile: Investigadores chilenos plantean que a pesar de que K. selliformis no ha provocado FAN en el sistema de fiordos chilenos, su crecimiento puede verse favorecido por cambios repentinos en las condiciones de pH.
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En febrero, científicos chilenos publicaron un estudio en donde evaluaron los efectos de la interacción entre la temperatura y el pH sobre el crecimiento de Karenia selliformis, una microalga tóxica causante de FAN. La importancia de estos dos factores recae en que pueden presentar amplias fluctuaciones estacionales en el ecosistema de los fiordos patagónicos.
En resumen, los investigadores descubrieron que efectivamente existe un efecto en la tasa de crecimiento y densidad máxima de la microalga, frente a la interacción de la temperatura y el pH, donde los valores máximos se registraron a 12°C con un pH reducido (7,0-7,7).
Los resultados sugieren que K. selliformis posee una plasticidad natural en un amplio rango de pH (7,0–8,1) pero en un estrecho rango de bajas temperaturas (10,6–12,9°C), valores que se registran típicamente en la región oceánica del norte de la Patagonia. En cambio, en un escenario de cambio climático extremo en esta zona geográfica, se puede esperar un efecto negativo sobre el crecimiento de esta microalga.
En entrevista con Salmonexpert, la Dra. Jurleys Vellojin, investigadora del Centro de Investigación Putemún del IFOP y uno de los autores del estudio, entregó más detalles sobre los resultados y cómo esta microalga podría afectar a la salmonicultura en un futuro.
¿A qué se debe la plasticidad de crecimiento bajo diferentes condiciones de K. selliformis?
El concepto de “plasticidad” es la capacidad de los organismos para responder a los desafíos impuestos por la variabilidad de las condiciones ambientales de su hábitat. En el caso de K. selliformis, mediante los experimentos realizados en el Crean-IFOP, se determinó que K. selliformis tiene el potencial de sobrevivir en un amplio rango de valores de pH, esto asociado a la alta variabilidad ambiental de la zona costera donde habita esta especie de dinoflagelado. La cepa que se utilizó para este experimento fue aislada durante una intensa floración de la familia Kareniaceae en 2018 que se extendió desde zona costera de la Región del Biobío (~37◦S) hasta la Región de Aysén (~46◦S) en verano/principios de otoño (enero-marzo), lo que indica que K. selliformis puede estar adaptada a condiciones ambientales generadas por surgencia de aguas profundas con alta salinidad, bajo pH y baja temperatura.
En sus conclusiones mencionan que en un escenario de cambio climático extremo (calentamiento de los océanos y acidificación costera) en el norte de la Patagonia, se puede esperar un efecto negativo sobre el crecimiento de K. selliformis. ¿Cómo se explicaría esto?
La interacción entre el ambiente y los microorganismos es compleja especialmente por la interacción entre varios factores ambientales y su efecto final sobre las especies nocivas. Nuestro estudio permitió concluir que el crecimiento de K. selliformis puede verse favorecido por cambios repentinos en las condiciones de pH, que a menudo ocurren en la zona costera y en interior de los fiordos debido al régimen de mareas, mezcla de aguas y otros procesos físicos. En contraste, en el escenario del calentamiento del océano costero (+5ºC) en combinación con valores variables de pH (< 8,0), se produjo una respuesta negativa en el crecimiento. Esto puede explicarse porque posiblemente la temperatura de 17ºC puede estar superando la ventana ambiental óptima de temperatura de esta especie, que se ha relacionado con la amplificación de efectos secundarios de la acidificación.
Postulamos que la combinación de estas condiciones provoca varios tipos de daño celular, tales como: estrés oxidativo, disminución de la tasa de fotorrespiración, reducción en la capacidad de disipación térmica, cambios en la eficiencia del mecanismo de concentración de carbono, que finalmente resultan en un menor crecimiento de esta especie. No descartamos efectos contrastantes bajo un gradiente de salinidad, otro efecto clave en el actual océano cambiante. Es importante destacar que este resultado corresponde a la respuesta fisiológica preliminar de una cepa particular de la especie, lo cual puede variar con un aumento de estudios de este tipo en otras cepas de cultivo.
¿La información de este estudio se puede utilizar en los centros de cultivo de salmones para de alguna manera "predecir" la aparición o evolución de un bloom por esta especie?
Aunque este estudio mostró una respuesta positiva del crecimiento de K. selliformis en un rango de pH bajos y temperatura de 12ºC que ocurre naturalmente en el sistema costero de la Patagonia durante condiciones de otoño, a futuro los estudios deben considerar los efectos de la interacción entre pH y nutrientes inorgánicos, considerando que las FANs pueden estar asociadas a eventos de advección de aguas profundas o continua aporte de cargas de nitrógeno y fósforo desde la actividad acuícola, en especial las especies de dinoflagelados que son favorecidas por el amonio.
Las investigaciones científicas en la Patagonia norte señalan una mayor frecuencia de eventos FANs en los meses de verano y otoño. Sin embargo, es difícil predecir eventos FANs y por lo tanto se recomienda monitorear con protocolos de alta calidad las variables de oxígeno y pH, dos variables asociadas en conjunto con nutrientes y procesos físicos (estratificación) e hidrológicos (precipitación). La especie de dinoflagelado K. selliformis es la microalga más ictiotóxica que hemos detectado en la costa chilena. Por suerte, esta especie solo ha sido detectada formando floraciones en el ambiente oceánico expuesto, y no ha florecido en el sistema de fiordos, lo cual sería catastrófico para la industria salmonera. Por la misma razón, las floraciones de esta especie deben ser consideradas en los planes de acuicultura costa afuera.
