Floraciones de algas nocivas en el Canal Beagle

Abstract

En el canal Beagle, en el límite sur de Sudamérica, se han informado floraciones algales nocivas (FANs) desde 1886, principalmente asociadas con la presencia de toxinas paralizantes de moluscos (TPM) producidas por dinoflagelados del género Alexandrium. Estos eventos tóxicos tienen impactos graves en la salud pública, la vida marina y los servicios ecosistémicos, y especialmente en la pesca y la acuicultura. En el marco de la presente tesis y del Programa de Monitoreo de Toxicidad de Moluscos realizado en aguas costeras del este del Canal Beagle, se analizaron: a) los patrones espacio-temporales de TPM en la cholga Aulacomya ater y el mejillón azul Mytilus edulis medidos mediante bioensayo ratón durante 12 años (2005-2017); b) la variación espacio temporal de microalgas potencialmente tóxicas y sus ficotoxinas mediante técnicas microscópicas, moleculares y cromatografía líquida de alta performance (HPLC), respectivamente a lo largo de más de un año de muestreo (enero 2021 – abril 2022) en tres sitios de particular relevancia para el sector productivo; c) la transferencia de TPM hacia niveles tróficos superiores, durante una floración de Alexandrium catenella en el verano 2022. Los datos históricos muestran que los episodios de TPM ocurrieron principalmente durante el verano y su duración fue significativamente más larga que la de los eventos detectados durante la primavera e invierno. También fue evidente una marcada variabilidad interanual en su magnitud. Los eventos de mayor toxicidad por TPM se detectaron en los veranos de 2010 y 2011, en condiciones extremadamente cálidas y con poco viento, alcanzando hasta 5600 μg de saxitoxina equivalente (STXeq) por 100 g de tejido, lo que provocó la veda a la cosecha y recolección de moluscos de hasta 200 días. Las principales áreas de cultivo presentaron concentraciones de TPM más altas que las de los bancos naturales de moluscos. La cholga presentó toxicidades significativamente más altas que el mejillón azul. La detoxificación natural en los moluscos del canal Beagle siguió una curva exponencial negativa, con tasas medias de detoxificación del 3,5% de toxina por día, inferiores a las de otros sitios del mundo para concentraciones similares de TPM, lo que significa un tiempo más prolongado para alcanzar los límites de concentración seguros para el consumo humano (límites regulatorios). Durante el verano austral de 2022, se produjo una intensa floración de A. catenella (5x104 células L-1) en el canal Beagle, dando lugar al segundo evento más tóxico en la zona, con una toxicidad en mejillones que alcanzó los 197266 μg STXeq kg-1. Este evento fue sincrónico con la mortalidad de organismos marinos de diferentes niveles tróficos y fauna terrestre. Las muestras de contenido estomacal e hígado de gaviotas cocineras (Larus dominicanus), pingüinos magallánicos (Spheniscus magellanicus), pingüinos papúas (Pygoscelis papua) y cormoranes imperiales (Leucocarbo atriceps) presentaron niveles variables de TPM (hasta 3427 μg STXeq kg-1) medidos por HPLC, lo que sugiere que las muertes estuvieron asociadas con niveles elevados de toxicidad por TPM. Los diferentes perfiles de toxinas hallados en fitoplancton, zooplancton, langostillas (Grimothea gregaria), sardinas fueguinas (Sprattus fuegensis) y aves marinas evidenciaron posibles transformaciones de toxinas a lo largo de la cadena trófica y los posibles vectores de transferencia. La detección inesperada de TPM en fauna terrestre, dos zorros colorados fueguinos y un carancho (hasta 2707 μg STXeq kg-1), sugiere intoxicación por carroñeo de langostillas con una alta toxicidad (26663 μg STXeq kg-1). También se detectaron niveles traza de TPM en una muestra de hígado de una falsa orca (Pseudorca crassidens) muerta, un odontoceto oceánico varado en la costa durante la floración. En general, estos resultados denotaron la naturaleza excepcional del evento tóxico que causó la mortalidad de múltiples especies y el hecho de que las toxinas, en este caso de las TPM, pueden propagarse a varios niveles de la cadena trófica en este ambiente subantártico. Comprender la dinámica de las FANs es importante para evitar grandes pérdidas económicas relacionadas con la detención de la producción de moluscos. A lo largo de este trabajo se analizan las variables y condiciones ambientales que favorecen la proliferación de especies tóxicas, en particular la de A. catenella. Se presentan modelos conceptuales y un modelo estadístico que da cuenta del rol primordial de la temperatura, la radiación solar y la concentración de nutrientes (en particular de los nitratos) para explicar el comienzo de las floraciones de A. catenella en el canal Beagle. Si bien los florecimientos de A. catenella y las TPM tuvieron un papel central en esta tesis, también se hallaron otras especies potencialmente tóxicas y toxinas asociadas. Entre ellas se destacan los dinoflagelados del género Prorocentrum (P. aff. cordatum y P. aff. lima) y Dinophysis acuminata, potenciales productores de dinophysistoxina1 y pectenotoxina2; Alexandrium ostenfeldii, potencial productor de espirólidos y diatomeas del género Pseudo-nitzschia (complejos P. seriata y P. delicatissima), potenciales productoras de ácido domoico. Se destaca la importancia de especies detectadas mediante técnicas moleculares, que no fueron encontradas utilizando microscopía, y que no habían sido citadas previamente para la zona de estudio, como es el caso de varias especies dentro del género Alexandrium, Protoceratium reticulatum y otras de dinoflagelados atecados (Karenia brevis, Karlodinium veneficum).