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Floraciones de algas nocivas en fiordos y canales chilenos en verano-otoño 2021

Leonardo Guzmán y Óscar Espinoza, del IFOP.
Leonardo Guzmán y Óscar Espinoza, del IFOP.

*Columna de opinión para Salmonexpert de Leonardo Guzmán, Jefe División de Investigación en Acuicultura del IFOP, y de Óscar Espinoza, Jefe Centro de Estudio de Algas Nocivas Crean IFOP.

Las Floraciones Algales Nocivas (FAN) en canales y fiordos del sur de Chile, han tenido un marcado incremento en las últimas cinco décadas con graves consecuencias sobre los recursos costeros, actividades productivas, economía local y salud pública. Con la llegada del verano y el cambio en las condiciones meteorológicas y oceanográficas, aumentan las probabilidades de ocurrencias de FAN, que pueden ser ocasionadas por distintas microalgas.

Desde diciembre de 2020 hasta marzo de este año, ha habido distintas floraciones en el sistema de fiordos y canales, destacándose por su potencial riesgo a la salud pública y actividades productivas las floraciones de las diatomeas Pseudo-nitzschia cf. pseudodelicatissima y P. cf. australis asociadas a un brote de toxina amnésica de los mariscos (TAM: ácido domoico); de la rafidoficea Heterosigma akashiwo, especie ictiotóxica y asociada a mortandad de salmónidos; y de las diatomeas Leptocylindrus danicus y L. minimus, que por su morfología producen mortalidad también de salmónidos. Además, han ocurrido otras floraciones, como aquellas provocadas por el dinoflagelado Dinophysis acuminata, asociado a toxinas lipofílicas.  

Durante este verano, se registraron condiciones meteorológicas y oceanográficas particulares, debido a la prevalencia de La Niña, la más intensa de la última década, con baja pluviosidad y vientos prolongados e intensos del Sur y Sur-Este que mezclaron la columna de agua del océano, lo que junto con las buenas condiciones de luz y nutrientes, propias de este período del año, generaron un escenario favorable para el crecimiento y desarrollo de diatomeas del grupo Pseudo-nitzschia, y que originaron un prolongado evento de mariscos tóxicos, ocurrido en la región de Los Lagos.

En general, las floraciones de estas microalgas son de corta duración, y el efecto nocivo, no se extiende más allá de 1-2 semanas. Sin embargo, en este verano la floración y brote tóxico, se prolongó por más de dos meses, con niveles máximos de TAM de 140 µg/g, en Los Palqui, isla de Quinchao (Fuente: SEREMI Salud Los Lagos). Debido a que los niveles de TAM superaron los 20 µg/g permitido para consumo de mariscos, la autoridad aplicó vedas para proteger la salud pública. Cabe indicar que la sintomatología y efectos de esta toxina incluye náuseas, vómitos, diarreas y calambres abdominales, los casos más severos pueden incluir síntomas neurológicos como confusión, desorientación, dolores de cabeza y pérdida de la memoria de corto plazo.

Es importante señalar que las condiciones meteorológicas y oceanográficas asociadas a La Niña se mantuvieron en la región en lo que ha transcurrido del otoño, prolongando el período seco y de buen tiempo del verano, aumentando con ello, la probabilidad de ocurrencia de FAN. Estas condiciones no fueron propicias para floraciones del dinoflagelado Alexandrium catenella, asociado a la toxina paralizante de los mariscos.

Es durante estas condiciones de otoño cuando se registraron mortalidades de salmones en distintos fiordos, asociadas al crecimiento explosivo de microalgas toxicas/nocivas y el efecto directo a nivel branquial, ya sea por daño mecánico de los tejidos debido a la presencia de espinas en la microalga, con producción de mucus por parte de los peces y finalmente asfixia, y por producción de compuestos ictiotóxicos que generan daño branquial significativo a nivel celular.

Entre las microalgas que causan daños mecánicos se encuentran L. danicus y L. minimus, que ocasionaron una floración en el canal Jacaf y fiordo Puyuhuapi, en la región de Aysén. La mayor concentración de L. danicus fue de 15.500 células/mL en isla Toto, canal Jacaf, registrada el 4 de abril (Fuente: CREAN-IFOP). Entre las microalgas ictiotóxicas se encuentra H. akashiwo que produce neurotoxinas, ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) y especies reactivas de oxígeno (ROS); PUFA y ROS dañan irreparablemente los tejidos branquiales de los peces.

Esta microalga es la responsable de las mortalidades de salmones registradas durante estas últimas semanas en fiordo Comau, donde la mayor concentración detectada fue de 210.000 células/ml en las cercanías del centro Porcelana en la cabeza del fiordo (Fuente: Promofi, Intesal). Cabe tener presente que esta misma especie produjo una intensa floración a fines de 1988 en el mar interior de Chiloé, con pérdidas estimadas de US$11 millones por mortalidad de salmónidos.

El Centro de Estudios de Algas Nocivas (Crean) del Instituto de Fomento Pesquero (IFOP), en el marco del proyecto FIPA 2020-08 realizó durante la fase de crecimiento de la floración, entre el 4 y 6 de abril, un estudio de H.akashiwo desde Huinay a Caleta Soledad en el fiordo Comau, incluyendo perfiles de CTDO y fluorescencia y se probaron cortinas de burbujas como método de mitigación evaluando eficiencia fotosintética de la microalga post tratamiento.

Además, para conocer la probable distribución geográfica de la floración en el fiordo, el grupo de Oceanografía y Clima del IFOP, realizó ejercicios de dispersión de partículas inanimadas para el período 31 de marzo al 3 de abril, usando el módulo Parti-MOSA de CHONOS (http://chonos.ifop.cl). Los resultados permitieron conocer la distribución potencial de H. akashiwo, floración que quedaría concentrada al interior del fiordo y con probabilidad de salir del mismo, después de 72 horas, hacia el mar interior de Chiloé. Estos resultados reiteran la importancia de los vientos, que determinan cambios en el trasporte de aguas superficiales, lo cual permite comprender la distribución y abundancia de las microalgas nocivas.

Las FAN son eventos complejos que requieren ser comprendidos a través de estudios multidisciplinarios, usando metodologías que van desde la biología molecular y celular hasta estudios de terreno a gran escala y modelos numéricos.

En el Coloquio Internacional Avanzado y Taller Científico sobre Algas Marinas Causantes de Mortandades de Peces y sus Efectos, efectuado en Puerto Varas entre el 8 y 11 de octubre de 2019 organizado por el Crean IFOP y con la asistencia de expertos mundiales de diversos países, fue posible concluir que a nivel global son más las carencias en conocimiento que los aspectos bien conocidos en estas microalgas ictiotóxicas, identificándose 11 tópicos que deben ser abordados por la comunidad científica internacional: Taxonomía; Química y Métodos Analíticos; Modulación de la Producción y Liberación de Toxinas; Mecanismos de Efectos (Disuelto, unido a células, micropredación); Modos de Acción, Toxicología y Aplicaciones Biotecnológicas; Desarrollo y Estandarización de Bioensayos; Ecología y Fisiología; Efectos en el Ecosistema; Cambio Climático; Prevención, Control, Mitigación; y Aspectos Socio – Económicos. 

Figuras de: f) Distribución de toxinas amnésicas de los mariscos (TAM) en el mar interior de Chiloé; g) Concentración celular de Heterosigma akashiwo en el fiordo Comau; h) Concentración celular de Leptocylindrus danicus en el canal Jacaf e i) Resultado final ejercicio de dispersión de partículas utilizando plataforma CHONOS (http://chonos.ifop.cl).
Figuras de: f) Distribución de toxinas amnésicas de los mariscos (TAM) en el mar interior de Chiloé; g) Concentración celular de Heterosigma akashiwo en el fiordo Comau; h) Concentración celular de Leptocylindrus danicus en el canal Jacaf e i) Resultado final ejercicio de dispersión de partículas utilizando plataforma CHONOS (http://chonos.ifop.cl).
Fotomicrografías de las células de: a)  Pseudo-nitzschia cf. pseudodelicatissima; b)  P. cf. australis c) Leptocylindrus danicus d) Heterosigma akashiwo y e) Dinophysis acuminata.
Fotomicrografías de las células de: a) Pseudo-nitzschia cf. pseudodelicatissima; b) P. cf. australis c) Leptocylindrus danicus d) Heterosigma akashiwo y e) Dinophysis acuminata.