Ciencia Polar para determinar los efectos de contaminantes en especies marinas centinelas

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Foto 1: Harpagifer antarcticus esperando su liberación tras el muestreo no letal en isla Doumer. Autor de fotografía es Konrad Górski

Objetivo de investigación

Patricio Quezada. Conversamos con la Dra. Lisette Zenteno en la base “Prof. Julio Escudero” sobre su proyecto “Dónde existen humanos existe contaminación: Detección temprana de los efectos antrópicos en especies marinas centinelas de la península Antártica”. Nos comentó que los peces costeros antárticos son especies cruciales para evaluar los efectos de contaminantes en las zonas costeras antárticas, ya que estos organismos se distribuyen ampliamente en estas zonas y pueden llegar a bioacumular altas concentraciones de metales trazas. Por lo tanto, la investigación busca comparar la variabilidad poblacional e individual de tres especies de peces costeros bentónicos (Notothenia coriiceps, Notothenia rossii y Harpagifer antarcticus), provenientes de dos zonas Antárticas con distinta intensidad de impactos humanos; bahía Sur y bahía Fildes.

 Bahía Fildes es una de las zonas costeras con mayores impactos antropogénicos del continente Antártico, debido a la alta concentración de actividades militares, científicas, logísticas y turísticas. En cambio, registros de contaminación en bahía South son casi inexistentes, siendo el principal foco de contaminación, la base Palmer (EE.UU) localizada aproximadamente a 30 km de distancia de la base Yelcho (INACH). Con estos antecedentes, el estudio propone que las condiciones sub-óptimas de los peces costeros de bahía Fildes podrían estar reflejándose en una mayor concentración de metales pesados en el hígado de los peces, mayor prevalencia de alteraciones patológicas en sangre y tejidos, y cambios en sus ecologías tróficas y espaciales.

 Huellas humanas en la Antártica

Este estudio es parte de los 5 proyectos seleccionados por INACH dentro de su línea de investigación “Huellas humanas en la Antártica”. El continente antártico posee ecosistemas únicos en el mundo, como resultado de su aislamiento y la baja intervención antropogénica. Sin embargo, durante los últimos años, el incremento de las actividades humanas está generando mayor quema de combustibles y la entrada de nuevos contaminantes (e.g. microplásticos, compuestos orgánicos persistentes) y especies invasoras. Todos estos impactos conducen a una pérdida de biodiversidad y altera las funciones de los ecosistemas. Por lo tanto, apoyar los estudios que integran los efectos de las huellas humanas en la biota, es muy importante para hacer predicciones más precisas de los impactos y para seguir avanzando en las estrategias de conservación.

Residuos de antiguas infraestructuras se convierten en potenciales focos de contaminación en la península Antártica. Autora de fotografía es Lisette Zenteno.

Ciencia en equipo

Para detectar adecuadamente algún cambio en los estados poblacionales e individuales de los peces este proyecto involucra la utilización de múltiples biomarcadores. Por esta razón, el equipo de trabajo está formado por 10 investigadoras/es con diferentes líneas de investigación. Durante la LVI Expedición Científica Antártica (56) organizado por el Instituto Antártico Chileno (INACH), dos investigadores colaboradores y una estudiante de postgrado se turnaron para apoyar a la Dra. Zenteno, en la campaña de muestreo lo largo de las costas de isla Doumer e isla Rey Jorge. Las tareas en terreno se dividieron en función de la experiencia y conocimientos de los investigadores. Por ejemplo, el Dr. Konrad Gorski, de la Universidad Austral apoyó en las actividades de muestreo letal y no letal de las especies objetivo en isla Doumer. Además, participó en los procesos de necropsia para el almacenamiento de diferentes tejidos, incluido el otolito, una estructura calcárea clave para obtener información de sus tasas de crecimiento y ecología espacial.  Por otro lado, el Dr. Alonso Ferrer, microbiólogo de la Universidad Mayor, se encargó de colectar y almacenar muestras de intestino de los peces para realizar análisis genómicos de las poblaciones microbianas. Fernanda Vargas, estudiante del Magister en Ecología Marina de la Universidad Católica de la Santísima Concepción, está realizando su tesis en el presente estudio, y durante la campaña se encargó de la necropsia de los peces y separación de parásitos para posteriores análisis de metales trazas.

Equipo de investigadores en los laboratorios de base Escudero preparando ejemplares para la colección de sangre y tejidos. Autor de fotografía es Felipe Trueba.

¿Creen que Chile le está dando un espacio importante a la ciencia?

Lisette: “Creo que el actual apoyo del Estado y del sector privado no es suficiente para lograr un desarrollo integral basado en el conocimiento. La baja inversión en ciencia, tecnología e innovación (0,38% del Producto Interno) está generando una preocupante fragmentación en la comunidad científica, donde lamentablemente los/las jóvenes investigadores  son quienes quedan perjudicados.

Por otra parte, todavía falta voluntad para  mejorar los modelos de contrato, la integración de los/las nuevos/as investigadores/as, y disminuir la desigualdad de géneros en la academia.

Fernanda: “La falta de fondos en Ciencia también afecta la formación de nuevos investigadores, ya que no sólo limita la calidad de los estudios, sino que también disminuyen las opciones para temas de tesis”.

 Alonso: “Finalmente quedas limitado solo a las preguntas que la cantidad de dinero te permite resolver”.

Fernanda Vargas logra pescar con técnica de línea un ejemplar de Notothenia rossii en bahía Fildes (isla Rey Jorge). Autor de fotografía es Felipe Trueba.

 ¿Por qué es importante realizar ciencia en Antártica?

La ciencia es realmente necesaria en la Antártica, ya que este continente juega un rol crucial en la absorción de dióxido de carbono de la atmósfera y la regulación del clima de todo el planeta. Por otra parte, en la Antártica todavía existen zonas que permanecen relativamente intactas, y de las cuales se sabe muy poco en términos de procesos químico-físicos y abundancia-diversidad de especies. En consecuencia, todos los esfuerzos para crear líneas de conocimiento base, adquieren relevancia no sólo para avanzar en las estrategias de protección y conservación, sino que también para detectar a tiempo cualquier efecto por cambio global o impacto antropogénico.

Dra. Lisette Zenteno y Fernanda Vargas, en busca de la especie Harpagifer antarcticus en aguas marinas someras de bahía Fildes. Autor de fotografía es Felipe Trueba

El trabajo después de la Antártica.

Luego de una expedición de dos meses en la península Antártica para la obtención de las muestras, comienza el proceso de análisis por parte de los diferentes colaboradores del proyecto. La duración de este proceso depende de los análisis a realizar, sin embargo, los primeros resultados estarían a fines de este año. Una vez que se tienen los resultados, los/las investigadores/as se reúnen para encontrar las primeras respuestas, mediante la integración e interpretación de los datos. Finalmente, los resultados se dan a conocer a la comunidad, mediante artículos científicos, presentaciones en congresos, y actividades de divulgación dirigidas a escolares de diferentes edades.

Extracción del cerebro y otolitos en un espécimen de Harpagifer antarcticus. Autor de fotografía es Felipe Trueba

Mensaje sobre la conservación de la Antártica.

La actividad humana está aumentando en forma preocupante en la península Antártica, y desconocemos la magnitud de los cambios que podríamos estar produciendo. Por otro lado, aún falta delinear criterios en el ámbito de conservación versus actividades científicas, principalmente en las Zonas Antárticas Especialmente Protegidas (ZAEP), donde las actividades de investigación se han duplicado durante los últimos años. Creo que ante estos vacíos administrativos es muy importante la utilización de métodos no invasivos, y por esta razón, en nuestro proyecto incluimos biomarcadores no letales, lo cual desde una mirada científica tiene la desventaja de disminuir el tamaño muestral en algunos análisis, pero desde el punto de vista del conservacionismo, es una importante estrategia para minimizar los impactos sobre los peces endémicos antárticos.