Los desafíos para el manejo de las floraciones algales nocivas

*Columna de opinión para Salmonexpert de Óscar Espinoza, Jefe del Centro de Estudios de Algas Nocivas (Crean) de IFOP.

En las últimas cuatro décadas se ha observado a nivel global un aparente incremento en la frecuencia e intensidad de las Floraciones Algales Nocivas (FAN) y de los eventos tóxicos derivados de ellas, donde este incremento aparente puede explicarse por el aumento del conocimiento resultante de mejores métodos de detección y las actividades en zonas costeras, incremento de la productividad primaria causada por la eutrofización de las aguas costeras y a un rompimiento de la razón de macronutrientes favoreciendo a especies nocivas, como consecuencia de un aumento en el uso y eliminación de desechos industriales y domésticos en los sectores litorales, por el transporte de especies y sus quistes en aguas de lastre, cuya eliminación desde embarcaciones de cabotaje y trasplante de mariscos tóxicos, puede favorecer la dispersión de especies nocivas a zonas que previamente estaban libres de estas especies nocivas, por mecanismos físicos de transporte de las células vegetativas y/o de los quistes, condiciones climáticas inusuales y cambio climático global.

De forma similar a esta tendencia global, las FAN en la región sur austral de Chile han sido un problema recurrente durante las últimas décadas, afectando la salud humana, así como los recursos marinos de cultivo y silvestres. En los últimos años se ha observado una expansión del rango de las FAN, desde la región de Magallanes en 1972 hasta la región de Los Lagos en el 2016, particularmente las asociadas a la toxina paralizante de los mariscos (TPM), provocadas por floraciones intensas del dinoflagelado Alexandrium catenella. Especialmente, durante el 2016, la floración de esta microalga afectó de manera importante al entorno social y económico de las regiones de Aysén y Los Lagos, manifestándose en la costa expuesta al Océano Pacífico, lo cual constituye un cambio radical al paradigma sobre la distribución de esta microalga en el litoral local.

Además, durante los últimos años y de forma esporádica se han registrado floraciones excepcionalmente intensas que han generado impactos socioeconómicos importantes asociadas a las microalgas Pseudochattonella cf. verruculosa, especie que durante el verano del 2016 causó la mortalidad de 27 millones de salmones y truchas de centros de cultivo ubicados principalmente en el mar interior de Chiloé y de especies del género Karenia que, durante el verano de 2018 causaron eventos de mortalidad de salmones, que eran transportados en wellboats, así como de otros organismos marinos (e.g. almejas, pinucas, machas y pulpos) en una extensa área de la costa expuesta al Océano Pacífico entre las regiones de Aysén y Los Lagos. Estas microalgas producen ictiotoxinas (compuestos líticos) que dañan irreparablemente los tejidos branquiales de los peces, los cuales finalmente mueren por asfixia.

Debido a la ocurrencia esporádica de estas floraciones y la diversidad de especies ictiotóxicas, es que los impactos que ellas generan representan un importante desafío para la protección de la salud humana y el manejo de los recursos económicos. A pesar de esto y del conocimiento de estas especies, existen más interrogantes que respuestas que permitan minimizar el impacto de estas floraciones. En este sentido, es necesario generar investigaciones tendientes a profundizar el conocimiento en torno a aspectos claves como identificación morfológica de estas especies, la naturaleza química de los compuestos ictiotóxicos y las diferencias de toxicidad entre distintas especies de estudio, los mecanismos de acción, bioacumulación de toxinas y toxicidad en humanos, interacción entre los cultivos y las especies productoras de ictiotoxinas, efectos en la cadena trófica, efectos del cambio climático sobre la ocurrencia e intensidad de estas floraciones, entre otros.

Entonces, ¿qué se está haciendo para minimizar el impacto de las microalgas ictiotóxicas?

Desde el Centro de Estudios de Algas Nocivas (Crean) del Instituto de Fomento Pesquero (IFOP), se está trabajando en la evaluación de la presencia de las especies ictiotóxicas, aislando células desde muestras positivas a la identificación con la finalidad de generar cultivos que se utilizarán para la identificación genética a partir de análisis moleculares, así como la detección de las sustancias ictiotóxicas a través de la implementación de líneas celulares, las cuales exploran la potencia ictiotóxica de las especies en cultivo. Adicionalmente, se está evaluando la potencial presencia de toxinas lipofílicas (e.g. Gimnodiminas en especies del género Karenia) a partir de análisis por HPLC MS/MS.

Otro aspecto importante para minimizar el impacto de estas floraciones, es el monitoreo constante que evalúe los niveles de las microalgas en la columna de agua y establezca alertas tempranas que permitan la gestión de los cultivos, donde este monitoreo debe estar acoplado con un sistema de pronóstico basados en modelos físicos-biológicos que permitan evaluar la distribución potencial de una floración. En este sentido, el Crean junto con el grupo de Oceanografía y Clima del IFOP están trabajando en el modelamiento y capacidad predictiva de FAN, a partir del desarrollo un modelo físico-biológico para uso como herramienta de pronóstico que incorpora un modelo hidrodinámico acoplado al modelo biológico para conocer la distribución y abundancia de las FAN.

Sin duda, la diversidad de especies FAN y sus impactos representan un desafío significativo. Las FAN son eventos oceanográficos complejos que requieren de estudios multidisciplinarios y de metodologías, que como señalamos anteriormente, van desde biología molecular y celular hasta estudios de terreno a gran escala y modelos numéricos. En este sentido, es necesario encontrar mecanismos que permitan la conexión entre los distintos actores que desarrollan investigación en torno a las FAN con el fin de coordinar acciones para desarrollar, evaluar y aplicar metodologías tendientes a identificar las especies ictiotóxicas, los mecanismos de acción de las ictiotoxinas, y las estrategias de control y mitigación.