Entradas

Pescando plancton en Arousa

Imagen de portada: islote de Areoso [Fuente: ailladearousa.com]

Esto de la divulgación sirve, entre otras cosas, para conocer y colaborar con gente muy interesante, como Luisa Martínez Lorenzo de la Unidad de Cultura Científica del CSIC en Galicia.

Ambos coincidimos desde 2011 en una asociación de divulgación (DivulgACCIÓN-AGCCCT) con perfiles variados en el ámbito de la ciencia, estudiantes, periodistas y otros profesionales relacionados con la divulgación, incluso magos y actores!

Pues bien, lo que no sabía es que Luisa dibuja de fábula y que iba a publicar a finales de 2018 un libro escrito e ilustrado por ella: «Puf! Vaia Peido…«. En él repasa el origen popular de los nombres de seres vivos en gallego, uniendo así naturaleza y patrimonio cultural. Una maravilla y no sólo para niños: a mí me emocionó leerlo.

Ruta Xacobea Mar de Arousa y Ulla, en kayak. Desde O Grove hasta Padrón. Fuente: caminodesantiagoenkayak

Además de esto, dado que Luisa trabaja en el Instituto de Investigacións Mariñas de Vigo (IIM-CSIC), compartimos inquietudes en lo que respecta a la divulgación marina.

Y así surgió su idea para este blog: el plancton del camino de Santiago ¡en kayak!

No en vano, la tradición Jacobea y los mitos sobre el apóstol Santiago en Galicia, tienen una estrecha relación con el mar: desde las leyendas de los barcos de piedra hasta la iconografía, con la concha de vieira como símbolo de los peregrinos.

La cita más antigua de la vieira como símbolo jacobeo se halla en el Códice Calixtino (s.XII). Y en cuanto a la leyenda en sí, esto dice la Xacopedia:

«Una de las leyendas jacobeas lleva el origen de la vieira como símbolo jacobeo al momento de la traslación del cuerpo del Apóstol en barco desde Jaffa a Padrón. Mientras pasa la barca apostólica ante la costa de Portugal, se celebra una boda, con un torneo de armas. Uno de los caballeros es arrastrado al mar por su desbocado corcel, de donde se salva milagrosamente y salen “o caballo, e a sella, e o peitoral, e as estribeiras, e a allamfa, e os panos…todos cheos de vieiras”.

Dicho lo cual, a la vista de lo que encontró Luisa en el plancton, propongo añadir otro icono para el camino de Santiago en kayak: lo desvelaré al final, a ver si coincidimos. 

La ruta incluyó un total de 77 kilómetros a lo largo y ancho de la ría de Arousa, la mayor de Galicia.

Imágenes del Foldscope entre Monte Lourido y Baiona antes del recorrido en kayak. De izquierda a derecha: Ciliados (Tintinnopsis campanula), varios acantáridos y una larva nauplio (quizás de percebe!). Autora: Luisa Martínez.

La emprendió con un grupo de amigas en pleno verano (agosto de 2018), desde la entrada de la ría en la península de O Grove, con paradas en la illa de Arousa, islote de Areoso, Pobra do Caramiñal, Cabo de Cruz, Catoira y término en Padrón.

Desde allí continuaron el trayecto, ya por tierra, hasta Santiago de Compostela. Ni qué decir que se trata de una de las regiones más bellas de la costa gallega y una manera única de visitarla.

Durante la travesía Luisa realizó pescas de plancton con mallas de 20 y 40 micras, tomando imágenes también al final del día con un ingenioso microscopio de campo (hecho de papel): el Foldscope.

Dicho microscopio (acoplable a un smartphone), obtiene imágenes fantásticas de zooplancton (hasta 140X), aunque para las microalgas va un poco más justito…

Pero también conservó muestras fijándolas con una solución de Lugol para que yo las fotografiase luego en el laboratorio con un microscopio invertido (Axiovert) e ilustrar el fitoplancton durante el camino.

Protoperidinium y una cadena de Chaetoceros en la etapa de O Grove a Illa de Arousa, con una malla de 40 micras (a 400X). Autor: F. Rodríguez.

Ojalá que las imágenes de hoy sirvan como herramienta divulgativa, para despertar la curiosidad por el plancton y el interés por la vida marina en general.

Aprovecho también para recomendarles una página de Facebook (PlanktonBook) donde encontrarán multitud de imágenes del plancton en las rías gallegas.

Los mosaicos de fotos que verán a continuación se centran en lo que más me llamó la atención, no siempre en lo más numeroso. Las imágenes las tomé a 400X, aunque luego las recorté así que las proporciones relativas no reflejan la realidad.

AVISO: pueden ampliar las imágenes pinchando sobre ellas y pasarlas todas en carrusel con el cursor.

Aquí comienza la galería de imágenes del camino de Santiago en kayak por Arousa. Primero: la etapa de O Grove – Illa de Arousa.

En estas muestras había muchísimo plancton, con una mezcla de cadenas de diatomeas (Leptocylindrus, Chaetoceros), dinoflagelados y zooplancton (larvas nauplio, características de crustáceos).

Comenzamos por los dinoflagelados: en su mayoría heterótrofos (abundaba sobre todo el género Protoperidinium), con algunas Dinophysis rotundata y especies fotosintéticas del género Tripos (=Ceratium). Todos ellos recubren sus células con placas de celulosa y capturan a otras especies del fitoplancton como alimento, incluso presas mayores que ellos mismos en el caso de Protoperidinium (conocido en este blog como el dinoflagelado del saco).

La identificación de especies de Protoperidinium es bien complicada y se la debo a mi colega Isabel Ramilo del IEO, gracias a su experiencia en el estudio del plancton de la ría de Vigo en el proyecto Radiales del IEO.

1,2: Dinophysis rotundata. 3,4: Tripos furca. 5,9,10: Protoperidinium diabolus. 6: P. oceanicum. 7,8: P. depressum (400X). Autor: F. Rodríguez.

1,2,3: Dinophysis rotundata. 4: Tripos fusus. 5: Protoperidinium oceanicum. 6: P. cf. pentagonum. 7: P. mite (400X). Autor: F. Rodríguez

A continuación las diatomeas, que sustentan la mayor parte de la productividad primaria en las rías.

1: Pseudonitzschia. 2: Coscinodiscus. 3: Stephanophyxis. 4: Leptocylindrus. 5: Eucampia. 6: Thalassionema. 7: Pleurosigma. 8,9: Guinardia (400X). Autor: F. Rodríguez

Y para terminar el zooplancton ¡¡ que se los come a todos !!

Cinco larvas de nauplio y lóricas de tres ciliados tintínidos (400X). Autor: F. Rodríguez.

Ahora vamos con las muestras entre illa de Arousa – islote de Areoso – Pobra do Caramiñal. En esta zona había menos plancton y dominaban más las diatomeas, sobre todo cadenas de especies céntricas como las de la etapa anterior.

Aquí van los mosaicos correspondientes a dinoflagelados, diatomeas y zooplancton…

Tripos furca, Tripos tripos y Tripos fusus. Abajo a la derecha, un Protoperidinium diabolus con diatomeas varias (400X). Autor: F. Rodríguez.

Estas diatomeas estaban también en el primer mosaico. (400X). Autor: F. Rodríguez.

Más nauplios y otro tintínido (400X). Autor: F. Rodríguez.

En la tercera etapa, Pobra do Caramiñal – Cabo de Cruz, continuaron dominando las diatomeas (¡todavía más!), con alguna invitada nueva al festín como Dytilum brightwelli. Verán, verán…

1: Protoperidinium diabolus. 2: P. cf. oceanicum. 3: Protonoctiluca sp. 4: Dinophysis rotundata (400X). Autor: F. Rodríguez.

Aquí las diatomeas, con Dytilum brightwelli a la izquierda y enmarcada en el centro (400X). Autor: F. Rodríguez.

En el zooplancton encontré a este tintínido con el propietario de la lórica (esta vez sí), en su interior. Su naturaleza es principalmente proteica aunque la composición exacta sigue siendo objeto de estudio.

Imagen a 400X. Autor: F. Rodríguez.

Y ahora vamos con las dos últimas etapas en las que todo dio un vuelcoRianxo y Catoira.

Se trata de la zona interna de la Ría de Arousa, con mayor influencia de agua dulce por el río Ulla. Pues bien, en Rianxo reinaban diatomeas que no habían aparecido antes (Fragilaria y Tabellaria) o muy poco (Coscinodiscus). Y en el zooplancton también aparecieron jugosas novedades…

1: Coscinodiscus. 2: Fragilaria. 3: Tabellaria. 4: Diploneis (400X). Autor: F. Rodríguez.

1: Melosira. Las demás ya las conocen!! (400X). Autor: F. Rodríguez.

En cuanto al zooplancton, aparecieron tintínidos cuya lórica estaba «adornada» por toda clase de restos. Se trata de organismos típicos de aguas costeras, diferentes a los observados en las estaciones anteriores con lóricas «limpias», más propios de aguas oceánicas.

1,2,3: Tintinnopsis. 4: Foraminífero (400X). Autor: F. Rodríguez.

Para que comprueben la resolución del Foldscope en estas mismas muestras, aquí van un par de imágenes…

A la izquierda pueden ver cadenas de Fragilaria, con un copépodo y un nauplio. A la derecha un Protoperidinium y una cadena de Stephanopyxis. Autora: L. Martínez.

Y por último la etapa Catoira – Padrón, similar a la anterior, con novedades entre las diatomeas (como Bacillaria), aunque la comunidad siguió dominada por un hermoso catálogo de Coscinodiscus y Fragilaria.

1: Melosira. 2: Navicula. 3: Bacillaria (400X). Autor: F. Rodríguez.

Más ejemplos de Tintinnopsis, donde podemos apreciar frústulas de diatomeas recubriendo su lórica (400X). Autor: F. Rodríguez

Protoperidinium cf. conicum (muestra del canal del islote Areoso, 400X). Autor: F. Rodríguez.

¿Qué organismo del plancton elegirían ustedes como símbolo de los peregrinos en kayak?

Para mí la ruta Xacobea do mar de Arousa e Ulla debería incorporar como icono a un Protoperidinium

Agradecimientos:

A Luisa por esta simpática iniciativa para el blog, y a Isa Ramilo por la identificación de varios organismos, sobre todo las especies de Protoperidinium y la curiosa Protonoctiluca!!

BONUS PIC:

Aquí van más imágenes de otras muestras que recogió Luisa una semana después (también en kayak pero más al sur, en la ría de Vigo frente a la playa de Ladeira, cerca de Baiona).

Playa de Ladeira (400X). Autor: F. Rodríguez.

 

El blanqueamiento del nori

Imagen de portada: «Tostando una lámina de nori» (1864). Autor: 歌川国貞

Cultivar macroalgas para consumo humano es un concepto poco común en la cultura occidental. Relacionamos las algas con productos cosméticos, industria farmacéutica o aditivos alimentarios pero (con permiso del sushi) rara vez incluimos un plato con algas «visibles» en nuestro menú.

Puesto de venta en Puerto Natales (Chile) con algas secas (Cochayuyo: Durvillaea antarctica y Luche: Pyropia spp.). Autor: F. Rodríguez

Y sin embargo, 6 de los 7 billones de US$ que supone el mercado mundial de algas corresponden a la alimentación.

El sureste asiático concentra la práctica totalidad de su producción (99,6%), liderada por China, Indonesia, Filipinas, las dos Coreas y Japón.

Otro asunto es la captura de ejemplares salvajes, con Chile a la cabeza (42%), seguido de China (28%) y otros países en menor proporción como Canadá, Francia, etc.

Las algas forman parte habitual de la dieta en países asiáticos como Japón, donde el consumo de nori está documentado desde el s.VIII, aunque su cultivo data del siglo XVI y la elaboración de nori en láminas procede del s.XVIII, durante el período Edo (1603-1868). Sí, el de las estampas japonesas ukiyo-e como la gran ola de Kanagawa.

Ilustraciones originales de Pyropia californica (Fig. 5a-d). Autor: Agardh (1899). Fuente: Biodiversity Heritage Library.

El producto que conocemos como nori –y que sirve para elaborar los rollitos de sushi– consiste en láminas secas de algas rojas antes incluidas en el género Porphyra, como P. yezoensis y P. tenera. Esta clase de nori supone ∼30% de la producción acuícola de algas en Japón.

Sutherland y col. (2011) rebautizaron la mayoría de especies de Porphyra en base a datos genéticos transfiriéndolas a Pyropia, un antiguo género creado por J. Agardh (1899) para Pyropia californica.

A menudo leemos o escuchamos sobre el blanqueamiento y la muerte del coral debido al aumento de temperatura en el mar. Pero en países asiáticos como Japón también preocupan las consecuencias de otro tipo de blanqueamiento: el del nori.

Se trata de un fenómeno completamente distinto, del que son responsables las diatomeas, y que se ha ido agravando en algunas zonas de producción con la mejora de las condiciones ambientales.

Sorprendente, ¿verdad? Pues aquí tienen la explicación.

El mar interior de Seto, en el sur de Japón, es una de las zonas más industrializadas y pobladas del país con 30 millones de habitantes, que además concentra una intensa actividad acuícola ligada al pescado, marisco y las algas.

Cultivos de ostras en el mar interior de Seto. Fuente: Alamy

La presión antropogénica provocó la eutrofización del mar de Seto y ese exceso de nutrientes –positivo para el cultivo de macroalgas– conllevó también desde los 60′ un aumento exponencial de las proliferaciones tóxicas e ictiotóxicas de fitoplancton («fish killer algae«), así como otras no tóxicas pero nocivas porque la descomposición masiva de sus mareas rojas consume y puede agotar el oxígeno del agua.

Dichos blooms alcanzaron su «máximo esplendor» en 1976, con 299 proliferaciones !!

Las autoridades promulgaron en 1973 una ley especial para el mar de Seto con la intención de atajar el desastre socioeconómico y medioambiental.

Fuente: Abo y col. (ICES CM2012/Q:16). Fuente: ICES.

Y fue bastante efectiva: las descargas de compuestos orgánicos con alta Demanda Química de Oxígeno (DQO, indicador de contaminantes) se redujeron a menos de la mitad en 1997 y continúan bajando hasta el presente. También las proliferaciones nocivas de fitoplancton: unas 100 al año.

Aunque la caída de nitrógeno inorgánico disuelto ha conllevado un descenso paralelo en la producción de nori.

Entre las especies de fitoplancton nocivas en el Mar de Seto destacaban -y destacan- dinoflagelados como Karenia mikimotoi, Heterocapsa circularisquama, Margalefidium polykrikoides y rafidofíceas de los géneros Chattonella y Heterosigma.

Coscinodiscus sp. Imagen de microscopía electrónica de barrido (CACTI, UVIGO). Autor: F. Rodríguez.

Pero dichos organismos no son los culpables del deterioro y blanqueamiento del nori, sino las proliferaciones entre otoño y primavera de diatomeas como Chaetoceros, Eucampia, Coscinodiscus, Thalasiossira, Skeletonema y Rhizosolenia.

El mismo problema sucede en otro mar cercano, el de Ariake, esta vez por culpa de proliferaciones invernales de la diatomea Asteroplanus karianus.

Si bien el descenso de nutrientes ha disminuido las proliferaciones y mareas rojas de rafidofíceas y dinoflagelados, en contrapartida las diatomeas han progresado gradualmente en algunas regiones del mar de Seto como Harima-Nada. 

En los 80′ eran los blooms de Coscinodiscus wailesii pero a mediados de los 90′ se unió una nueva invitada a la fiesta: Eucampia zodiacus. Las diatomeas «florecen» en Harima-Nada entre enero y abril, cuando las condiciones de nutrientes y turbulencia en la columna de agua son adecuadas para el crecimiento de sus poblaciones.

Gracias a la ley de 1973 se redujo el aporte de nutrientes antropogénicos, y al mismo tiempo la temperatura media ha aumentado en el mar de Seto 0.042 °C al año entre 1974-2008. Puede parecer poco pero si multiplican por 35 años el resultado es 1,5 °C. Y el aumento de temperaturas e inviernos más suaves también benefician a las diatomeas.

Eucampia zodiacus. Fuente: Phytopedia.

Sus proliferaciones son como el caballo de Atila: por donde pasan no crece la hierba, bueno en este caso el nori, porque compiten eficazmente por los nutrientes. Llegan a agotarlos durante la época de cultivo y cosecha del nori, afectando a su crecimiento y provocando su deterioro y blanqueamiento, con serios perjuicios económicos.

Los blooms de E. zodiacus en Harima-Nada han agravado el problema convirtiéndose en la causa principal de blanqueamiento del nori.

Sin embargo, existe una característica del ciclo de vida en las diatomeas que podría servir para predecir su proliferación, gestionar mejor el cosechado del nori y reducir el impacto del blanqueamiento.

La reproducción asexual en las diatomeas reduce a lo largo del año el tamaño promedio de las células. Cuando alcanzan un umbral mínimo de talla se induce la reproducción sexual y en el caso de Eucampia zodiacus y Harima-Nada se ha observado que la población recupera su talla máxima en otoño.

Pues bien, Nishikawa & Imai (2011) descubrieron una correlación negativa entre la abundancia de E. zodiacus en otoño (en promedio desde la fecha donde aparecen las primeras células grandes hasta la recuperación de la talla máxima de la población) y el período en días hasta el bloom de invierno/primavera, responsable del blanqueamiento del nori.

Evolución del tamaño celular de Eucampia entre 2002-2008 en una estación en Harima-Nada (mar de Seto). Fuente: Nishikawa & Imai (2011).

Suena lógico: a menor población inicial, menor inóculo y más tardarán en proliferar las diatomeas (entre 50-150 días en función del año).

Y el dato de interés para comenzar la cuenta atrás del bloom lo señala como un reloj el regreso a la talla máxima de Eucampia, en concreto la fecha en la que la proporción de células pequeñas vs. grandes es 1:1.

Para terminar les mencionaré una de las medidas de prevención del blanqueamiento del nori (adecuada según modelos matemáticos) en algunas zonas de producción: vertidos locales de aguas residuales desde plantas depuradoras. En fin…

Referencias:

-Imai I & col. Eutrophication and occurrences of harmful algal blooms in the Seto Inland Sea, Japan. Plankton Benthos Res. 1: 71-84 (2006).
-Nayar S & Bott K. Current Status of Global Cultivated Seaweed Production and Markets. World Aquaculture, pp. 32-37 (June 2014).
-Nishikawa T & col. Nutrient and Phytoplankton Dynamics in Harima-Nada, Eastern Seto Inland Sea, Japan During a 35-Year Period from 1973 to 2007. Estuaries and Coasts 33:417-427 (2010).

La gran ola de Kanagawa. Autor: Katsushika Hokusai (1826-1833). Fuente: Wikimedia Commons.

-Nishikawa T & col. Long time-series observations in population dynamics of the harmful diatom Eucampia zodiacus and environmental factors in Harima-Nada, eastern Seto Inland Sea, Japan during 1974–2008. Plankton Benthos Res. 6: 26-34 (2011).
-Nishikawa T & col. Prediction of the occurrence of bleaching in aquacultured «nori» by the harmful diatom Eucampia zodiacus. Nippon Suisan Gakkaishi 77:876-880 (2011).
-Shikata T & col. Effects of temperature, salinity, and photosynthetic photon flux density on the growth of the harmful diatom Asteroplanus karianus in the Ariake Sea, Japan. Fish. Sci. 81:1063-1069 (2015).
-Sutherland JE & col. A new look at an ancient order: generic revision of the Bangiales (Rhodophyta). J. Phycol. 47:1131-1151 (2011).