{"id":72043,"date":"2021-07-30T15:00:32","date_gmt":"2021-07-30T15:00:32","guid":{"rendered":"https:\/\/sertv.gob.pa\/nacionalfm\/?p=72043"},"modified":"2021-07-30T15:00:32","modified_gmt":"2021-07-30T15:00:32","slug":"estrellas-de-mar-desesperadas-corales-sofocados-y-microbios-resilientes-primeros-datos-multidisciplinarios-de-un-evento-hipoxico-marino-agudo-y-su-contexto-historico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sertv.gob.pa\/nacionalfm\/estrellas-de-mar-desesperadas-corales-sofocados-y-microbios-resilientes-primeros-datos-multidisciplinarios-de-un-evento-hipoxico-marino-agudo-y-su-contexto-historico\/","title":{"rendered":"Estrellas de mar desesperadas, corales sofocados y microbios resilientes: Primeros datos multidisciplinarios de un evento hip\u00f3xico marino agudo y su contexto hist\u00f3rico"},"content":{"rendered":"

En septiembre del 2017, los buzos observaron una enorme \u00abzona muerta\u00bb que empezaba a envolver los arrecifes de coral de Bocas del Toro en el Caribe de Panam\u00e1. Los investigadores de postdoctorado del Smithsonian se unieron para comprender la hipoxia marina en el presente y en el pasado.<\/em><\/p>\n

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Nadie sabe qu\u00e9 desencadena la aparici\u00f3n repentina de la hipoxia, un descenso de ox\u00edgeno en el oc\u00e9ano que se propaga r\u00e1pidamente. Como un incendio forestal, la hipoxia mata a todo lo que no puede caminar o nadar para alejarse del peligro. Por primera vez, un equipo del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panam\u00e1, document\u00f3 un evento hip\u00f3xico en curso en un arrecife de coral del Caribe. Un segundo equipo, aplic\u00f3 un nuevo enfoque para buscar signos de eventos hip\u00f3xicos, mientras la gente colonizaba la costa durante los \u00faltimos 2000 a\u00f1os. Sus resultados complementarios se publican en las revistas Nature Communications<\/em> y Ecography<\/em>.<\/p>\n

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Las primeras en detectar el surgimiento de este monstruo turbio desde las profundidades de Bah\u00eda del Almirante, cerca de la frontera de Panam\u00e1 con Costa Rica, fueron: Maggie Johnson, becaria postdoctoral en un proyecto de monitoreo a largo plazo de MarineGEO, y la pasante de STRI, Luc\u00eda Rodr\u00edguez:<\/p>\n

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\u201cEra un hermoso d\u00eda tropical a finales de septiembre, y nos sent\u00edamos muy afortunados de estar en un lugar tan maravilloso\u201d, coment\u00f3 Maggie. \u201cEl agua estaba particularmente plana y, de repente, mientras est\u00e1bamos buceando, vimos esta capa turbia de agua debajo del bote. Los peces se mov\u00edan justo encima de esa capa y las estrellas quebradizas y los caracoles se amontonaban uno encima del otro, tratando de escapar. Fue como si hubiera estallado una bomba. Al volver a la superficie, nos golpe\u00f3 un olor horrible, como el de un balde de mariscos podridos\u00bb.<\/p>\n

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Ambas regresaron a la Estaci\u00f3n de Investigaci\u00f3n de STRI en Bocas del Toro (BRS), donde convencieron con entusiasmo a los investigadores de postdoctorado de otros proyectos para ayudar a documentar lo que estaba sucediendo.<\/p>\n

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Noelle Lucey, estaba trabajando en Bocas del Toro, sobre el impacto del bajo nivel de ox\u00edgeno en las criaturas de los arrecifes tropicales.<\/p>\n

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\u201cYa est\u00e1bamos monitoreando la hipoxia en la bah\u00eda semanalmente\u201d, coment\u00f3 Noelle. Pero este repentino evento, nos hizo darnos cuenta de que necesit\u00e1bamos colocar m\u00e1s sondas en la bah\u00eda para medir el ox\u00edgeno constantemente en distintos lugares y profundidades. En un gran esfuerzo grupal, registramos las condiciones f\u00edsicas en el agua a todas las profundidades en 83 sitios diferentes en un d\u00eda, solo seis d\u00edas despu\u00e9s de que Maggie y Luc\u00eda observaron el evento por primera vez. Obtuvimos una buena imagen del ox\u00edgeno en toda la bah\u00eda con la ayuda de todos en la estaci\u00f3n\u00bb.<\/p>\n

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Noelle, cre\u00f3 mapas que muestran c\u00f3mo los niveles de ox\u00edgeno var\u00edan entre las aguas tranquilas dentro de la bah\u00eda y las \u00e1reas m\u00e1s cercanas al oc\u00e9ano abierto donde la acci\u00f3n de las olas se mezcla y reoxigena el agua. En las profundidades de Bah\u00eda del Almirante, el agua est\u00e1 casi completamente sin ox\u00edgeno, hay poca circulaci\u00f3n y se acumulan todos los nutrientes de las aguas residuales y la escorrent\u00eda de fertilizantes de las plantaciones de banano.<\/p>\n

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Noelle, siente curiosidad por saber c\u00f3mo los invertebrados marinos se enfrentan al bajo nivel de ox\u00edgeno. \u201cDurante el evento, me sorprendi\u00f3 ver a algunas criaturas del arrecife tratando de escapar de las aguas hip\u00f3xicas, debajo de donde otras ya estaban muertas\u201d, coment\u00f3 Noelle. \u201cLo que encontr\u00e9 particularmente interesante fueron las estrellas quebradizas. Pod\u00edas verlas jadeando por ox\u00edgeno, con la boca bien abierta, pero a\u00fan estaban vivas. La gran interrogante para m\u00ed, es identificar las diferencias entre la duraci\u00f3n de estos eventos hip\u00f3xicos y cu\u00e1nto tiempo pueden sobrevivir los animales del arrecife sin mucho ox\u00edgeno\u00bb.<\/p>\n

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Microbios<\/strong><\/p>\n

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Los investigadores de postdoctorado, Jarrod Scott y Matthieu Leray, recolectaron muestras de agua de mar y utilizaron t\u00e9cnicas moleculares para descubrir c\u00f3mo cambi\u00f3 la comunidad microbiana durante el evento. Descubrieron que, mientras que los corales pueden tardar a\u00f1os en recuperarse, los microbios en el agua, se recuperan en un mes, lo que sugiere que la recuperaci\u00f3n de microorganismos se desvincula del destino de organismos m\u00e1s grandes en la comunidad.<\/p>\n

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\u00abEsta fue una oportunidad para nosotros de poner la microbiolog\u00eda en un contexto ecol\u00f3gico m\u00e1s amplio\u00bb, coment\u00f3 Jarrod. \u201cLo que m\u00e1s me sorprendi\u00f3 fue que la comunidad microbiana se recuperara r\u00e1pida y completamente\u201d, coment\u00f3. \u00abEsperaba que se recuperara eventualmente, pero no volver\u00eda b\u00e1sicamente al mismo estado en el que estaba antes del evento hip\u00f3xico\u00bb.<\/p>\n

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El equipo analiz\u00f3 los genomas de microbios que prosperaron en condiciones hip\u00f3xicas y encontr\u00f3 numerosos genes que indicaban una adaptaci\u00f3n a condiciones de bajo ox\u00edgeno. Sin embargo, muchos de los microorganismos que Jarrod y Matt detectaron en las muestras de agua hip\u00f3xica, estaban completamente ausentes del agua completamente oxigenada. Entonces, si estos microbios no est\u00e1n presentes en condiciones normales de ox\u00edgeno, \u00bfde d\u00f3nde provienen?<\/p>\n

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Al comparar dos de los microbios hip\u00f3xicos dominantes con datos disponibles p\u00fablicamente, encontraron que estos microbios estaban estrechamente relacionados con organismos que se encuentran en sedimentos marinos, moluscos, plantas de tratamiento de aguas residuales y corrales de engorde, ambientes caracterizados por bajo nivel de ox\u00edgeno. Sin embargo, en este punto, los investigadores no pueden decir con certeza d\u00f3nde viven normalmente estos microbios.<\/p>\n

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\u201cSolo observamos microbios en muestras de agua de mar\u201d, coment\u00f3 Jarrod. \u201cPero \u00bfqu\u00e9 pasa con los microbios estrechamente asociados con los corales u otros invertebrados marinos? \u00bfO con sedimentos? \u00bfPodr\u00edan estos entornos ser la fuente de microbios hip\u00f3xicos? Tambi\u00e9n vimos una disminuci\u00f3n en el n\u00famero de virus durante el evento hip\u00f3xico. Sabemos que, los virus, pueden ser importantes para el metabolismo en muchos organismos, incluidos los microbios y las algas, pero no estamos seguros de c\u00f3mo se relaciona la din\u00e1mica de la comunidad viral con la hipoxia. Todav\u00eda hay mucho que aprender sobre las comunidades microbianas que prosperan en condiciones de hipoxia aguda\u201d, coment\u00f3.<\/p>\n

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Corales<\/strong><\/p>\n

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El enfoque original del postdoctorado de Maggie, era monitorear los efectos de la temperatura y la acidificaci\u00f3n del oc\u00e9ano en los arrecifes de coral, trabajando en estrecha colaboraci\u00f3n con Andrew Altieri, ex cient\u00edfico de STRI, ahora en la Universidad de Florida. Durante el evento, Maggie organiz\u00f3 inventarios y recolect\u00f3 corales en dos sitios. Aproximadamente el 30% del \u00e1rea del arrecife estaba cubierta por corales vivos antes del evento, el 15% justo despu\u00e9s del evento y el 20% un a\u00f1o despu\u00e9s.<\/p>\n

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\u00abEs alucinante pensar que, algunas de estas comunidades de coral, hab\u00edan estado all\u00ed durante 100 a\u00f1os o m\u00e1s y, de repente, fueron diezmadas en una semana\u00bb.<\/p>\n

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\u00abPensamos que las comunidades de coral en aguas costeras poco profundas no suelen experimentar hipoxia\u00bb, coment\u00f3 Maggie. \u201cPero el agua hip\u00f3xica, se acerc\u00f3 a la superficie. La mayor\u00eda de los corales por debajo de los siete metros (21 pies) murieron, pero sobrevivieron los corales en 3 metros (9 pies) de agua. Se puede decir que el 50% de los corales en aguas poco profundas murieron, o se puede decir que el 50% sobrevivi\u00f3 y preguntarnos c\u00f3mo lo hicieron\u00bb.<\/p>\n

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Las muestras de Agaricia tenuifolia<\/em>, una especie de coral com\u00fan en todo el Caribe, perdieron la mayor\u00eda de sus simbiontes. Cuando Maggie vio que la hipoxia puede causar el mismo tipo de blanqueamiento que antes se atribu\u00eda a las altas temperaturas, cambi\u00f3 su enfoque de investigaci\u00f3n.<\/p>\n

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Ahora Maggie, tiene un postdoctorado en Woods Hole Oceanographic Institution y est\u00e1 haciendo experimentos en el Smithsonian Marine Station en Ft. Pierce, Florida. Parece que algunos corales pueden soportar condiciones hip\u00f3xicas durante varias semanas, por lo que deben tener herramientas para hacer frente a la falta de ox\u00edgeno. A medida que los corales realizan la fotos\u00edntesis durante el d\u00eda, liberan ox\u00edgeno, lo que podr\u00eda ayudar a reducir la cantidad de hipoxia que experimentan, especialmente en aguas poco profundas.<\/p>\n

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A largo plazo<\/strong><\/p>\n

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\u00bfPodr\u00eda Bocas del Toro ser un lugar para averiguar si el control de la escorrent\u00eda podr\u00eda detener o limitar los eventos hip\u00f3xicos?<\/p>\n

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\u00abNo sabemos cu\u00e1nta hipoxia es causada por la escorrent\u00eda de nutrientes de las plantaciones de banano y las aguas residuales, o si la hipoxia es un fen\u00f3meno natural que siempre ha ocurrido\u00bb, coment\u00f3 Rachel Collin, directora de la Estaci\u00f3n Cient\u00edfica de Bocas del Toro.<\/p>\n

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La investigadora de postdoctorado de STRI, Blanca Figuerola, se asoci\u00f3 con el paleont\u00f3logo de STRI, Aaron O’Dea, para ver si pod\u00edan usar gaster\u00f3podos f\u00f3siles e is\u00f3topos de sus conchas para averiguar si los eventos hip\u00f3xicos han ocurrido en el pasado y si son causados \u200b\u200bprincipalmente por la influencia humana, o si han sido un proceso natural durante milenios.<\/p>\n

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Para ver c\u00f3mo ha cambiado el arrecife durante los \u00faltimos 2,000 a\u00f1os, su equipo extrajo cuatro n\u00facleos de arrecifes mediante la conducci\u00f3n de tubos de metal en arrecifes poco profundos, uno que experimenta hipoxia en el presente (hoy, por ejemplo) y otro que no, seg\u00fan los datos recopilados por Noelle, y dos n\u00facleos adicionales desde la parte m\u00e1s profunda del arrecife expuesto a la hipoxia a trav\u00e9s de una matriz de corales ramificados muertos del g\u00e9nero Porites.<\/p>\n

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Los seis n\u00facleos se seccionaron en 69 muestras. La edad de los fragmentos de coral en cada muestra se utiliz\u00f3 para crear una l\u00ednea de tiempo. Para cada muestra, Blanca clasific\u00f3 cada gaster\u00f3podo (casi 15,000 espec\u00edmenes en total) por el papel que desempe\u00f1a en el ecosistema (por ejemplo, herb\u00edvoro, carn\u00edvoro o par\u00e1sito) y observ\u00f3 un aumento hist\u00f3rico de la proporci\u00f3n de herb\u00edvoros y una disminuci\u00f3n en los valores de is\u00f3topos de carbono en mayor profundidad, lo que sugiere que las aguas hip\u00f3xicas se acumularon en el arrecife y lo cerraron hace aproximadamente 1,500 a\u00f1os.<\/p>\n

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\u201cEncontramos se\u00f1ales similares en la parte poco profunda del arrecife hip\u00f3xico durante las \u00faltimas d\u00e9cadas que sugieren que la hipoxia puede estar expandi\u00e9ndose a profundidades menos profundas\u201d, coment\u00f3 Blanca.<\/p>\n

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El equipo descubri\u00f3 que el momento del cierre profundo del arrecife no coincide con cambios clim\u00e1ticos importantes conocidos, pero s\u00ed coincide con una expansi\u00f3n de las poblaciones humanas en la regi\u00f3n (como se observa en los basurales arqueol\u00f3gicos), lo que sugiere que la tala de tierras puede haber promovido un aumento en las aguas hip\u00f3xicas, alimentando la escorrent\u00eda de nutrientes en las bah\u00edas.<\/p>\n

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\u00abEstos datos hist\u00f3ricos ofrecen una severa advertencia\u00bb, coment\u00f3 Aaron. \u201cArrecifes enteros han sucumbido a estos eventos hip\u00f3xicos en el pasado. Se convirtieron en escombros y lodo y nunca se recuperaron. Si no se controla la contaminaci\u00f3n, los arrecifes poco profundos y relativamente m\u00e1s saludables podr\u00edan correr el mismo destino\u00bb.<\/p>\n

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\u201cFue emocionante descubrir que los microgastr\u00f3podos pueden ser un registro poderoso de las condiciones hip\u00f3xicas pasadas y pueden proporcionar se\u00f1ales de advertencia de cambios futuros en los arrecifes\u201d, coment\u00f3 Blanca, quien espera poder repetir el mismo tipo de estudio en otros arrecifes utilizando una variedad de indicadores geoqu\u00edmicos y biol\u00f3gicos.<\/p>\n

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La tormenta perfecta<\/strong><\/p>\n

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\u00abEsta fue realmente una tormenta perfecta\u00bb, coment\u00f3 Maggie. \u201cFuimos extremadamente afortunados de detectar un evento hip\u00f3xico agudo en curso y de trabajar con otros investigadores de postdoctorado en la estaci\u00f3n que estudian los muchos aspectos de los arrecifes de coral y brindan una perspectiva a largo plazo. El ox\u00edgeno disuelto no es algo que la mayor\u00eda de la gente monitorea en los arrecifes. Queremos crear conciencia sobre la importancia de la hipoxia en todo el mundo\u201d.<\/p>\n

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El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, en ciudad de Panam\u00e1, Panam\u00e1, es una unidad de la Instituci\u00f3n Smithsonian. El Instituto promueve la comprensi\u00f3n de la naturaleza tropical y su importancia para el bienestar de la humanidad, capacita estudiantes para llevar a cabo investigaciones en los tr\u00f3picos, y fomenta la conservaci\u00f3n mediante la concienciaci\u00f3n p\u00fablica sobre la belleza e importancia de los ecosistemas tropicales.<\/em><\/strong><\/p>\n

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Fuente: Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales \/ STRI<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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