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Nuevas historias de Noctilucas

Noctiluca scintillans es un dinoflagelado enorme que puede medir hasta 2 milímetros. Es observable a simple vista, tal como muestra este vídeo donde aparecen Noctilucas aisladas en la ría de Vigo.

Marea roja en Almuñécar (Granada), con toda la pinta
de ser Noctilucas. Fuente: El Correo de Andalucía (16-VI-2014)

Su nombre no suele aparecer en la prensa pero este verano las mareas rojas de Noctiluca fueron noticia a lo largo de la península ibérica. 

Además protagonizan la entrada más leída de este blog así que ya tardábamos en hablar sobre ellas.

Y que mejor para empezar que observar una Noctiluca viva, aislada en la playa del Vao
(Vigo), el pasado 9 de septiembre.

Noctiluca scintillans es una especie que puede producir mareas rojas o verdes según el tipo de células que proliferen. Primero hablaremos de las Noctilucas rojas, las más comunes en todo el mundo entre el ecuador y latitudes medias. Las que tenemos en Galicia por ejemplo…

Playa de Cesantes, ría de Vigo. Autor: M. Moralejo.
Fuente: La Voz de Galicia (5-IX-2014)

En agosto y septiembre se produjeron mareas rojas en las rías gallegas que trascendieron a los medios de comunicación.

Y en la ría de Vigo se cerraron el 4 de septiembre 10 playas por precaución después de que un bañista se quejase de picores.

En La Voz de Galicia, al día siguiente de las mareas rojas de Noctiluca, se publicaron frases tan confusas como:  «Según fuentes de Salvamento, se trata de la conocida «purga de la marea», una floración de algas que se produce cada año en fechas cercanas a septiembre.» «[…] En verano, cuando hay altas temperaturas y las aguas profundas vienen cargadas de nutrientes, las algas unicelulares pueden crecer de una manera brusca y soltar toxinas que tiñen el agua.» (La Voz de Galicia, 5-IX-2014).

Ay Josús…!! Aquí se mezclan las mareas rojas con las toxinas y una pizca de cultura popular. Todo viene de asociar las mareas rojas con las algas tóxicas, cuando éstas rara vez producen color en las rías. 
Tradicionalmente los pescadores llamaban «purga de mar» a las mareas rojas, pero lo de la «purga de la marea» no tengo el gusto. 
Y las toxinas marinas (por favor…!!!) no tiñen el agua. Lo que tiñe el agua son compuestos coloreados (pigmentos), que poseen algas fotosintéticas y algunas heterótrofas, como este Gyrodinium (dinoflagelado heterótrofo aislado en la ría de Pontevedra en octubre de 2013).

En las fotos que han circulado en los periódicos se aprecia el característico color anaranjado-rojizo de las proliferaciones de Noctiluca, de aspecto aceitoso que podría confundirse con un vertido. Ése color lo producen carotenoides como la cantaxantina (quizás también astaxantina; Balch & Haxo 1984), que Noctiluca debe obtener de su alimentación al igual que moluscos, crustáceos…y flamencos !!

La causa de estas mareas rojas fue seguramente Noctiluca scintillans ya que justo unos días antes nos avisaron de una de estas manchas en una playa de Alcabre (Vigo). Cuando llegamos quedaban hilillos de color naranja en el agua formados, no por plastilina, sino por bolitas flotantesNoctilucas.

Hay que insistir en que Noctiluca no es tóxica ni sus mareas rojas tienen relación con episodios tóxicos (mal llamados mareas rojas). Las células de Noctiluca son heterótrofas (no hacen fotosíntesis) y se alimentan de todo lo que encuentran a su paso (bacterias, algas, huevos de peces y copépodos, etc). Sólo en el caso de ingerir muchas algas tóxicas podrían acumular toxinas aunque no está demostrado, que yo sepa.

En este vídeo pueden ver una de las Noctilucas que aislamos en Alcabre después de tragarse una cadena de células del dinoflagelado Gymnodinium catenatum, productor de toxinas paralizantes.

La capacidad de movimiento de Noctiluca es mínima y cuando vemos las mareas rojas en superficie se trata de la fase final de su proliferación que se desarrolla antes en la columna de agua. El propio movimiento del agua crea zonas de convergencia donde se concentran las Noctilucas y su flotabilidad las lleva a acumularse en superficie y teñir el agua…

En el caso de proliferaciones masivas (no como las de las rías, afortunadamente) la degradación de sus células consume mucho oxígeno y llega a ocasionar la muerte de peces. Y en algunas personas (esto no lo sabía!!) el amonio de sus células puede producir una ligera sensación de picor en la piel.

A comienzos de septiembre me llegó un mensaje al blog (gracias Tati !) para comentarme que había bioluminiscencia en la playa del Vao, en Vigo. Y claro, lo fui a comprobar en persona…!!

La playa del Vao, Vigo (septiembre 2014).

Las noches del 8 y 9 de septiembre hizo una temperatura genial, con bajamar entre las 22-23 hrs y una suave brisa. Me metí en el agua y al caminar se veía un halo azul desde el fondo a la superficie. Cuanto más profundo y más agitación la bioluminiscencia era mayor.

Pero agitar el agua no es la única forma de provocar «ardora» en el mar. Este blog está en condiciones de asegurar que en el caso (hipotético, pero puede suceder…) de que hagan pipí se van a llevar la sorpresa de su vida porque les delatará una constelación de «destellos» azules tipo «LIFE OF PI».
En las muestras de agua que recogí la segunda noche dominaban dinoflagelados bioluminiscentes como Ceratium, Protoperidinium y por supuesto Noctilucas !!

Y el 23 de septiembre el diario «El Progreso de Lugo» publicó estas fotos de la marea roja
de Noctiluca de día y de noche con el halo azul bioluminiscente en la orilla, en San Cibrao (Lugo).
En esta noticia sí las citó por su nombre el periodista Antonio López. Las fotos son de Jose Mª Álvez.















Y ahora hablemos de las Noctilucas verdes…

La forma roja de Noctiluca es la más extendida pero en una zona concreta del mundo como el sureste asiático (Mar Arábigo, Filipinas, Vietnam, Tailandia, Indonesia…), las Noctilucas pueden ser verdes.
Es la misma especie pero con un alga verde endosimbionte: la pedinofícea Pedinomonas noctilucae.
Las Noctilucas verdes. Autor: K. Furuya. Fuente: Harrison y col. (2011).

Las algas endosimbiontes no son permanentes y en el laboratorio las Noctilucas verdes terminan por perder su «invernadero interior» y mueren en cuestión de semanas…el récord lo tienen Furuya y col (2006), que las mantuvieron hasta 2 años !! El hecho de que no podamos cultivar las algas endosimbiontes en forma libre sugiere que la dependencia es mutua y Noctiluca les proporciona factores de crecimiento vitales.

Un bloom de Noctilucas verdes en el Mar Arábigo.
Imagen satélite MODIS. Autor: N. Kuring (NASA)

Existe un aumento aparente de las proliferaciones de Noctiluca en varias zonas del mundo y una de las razones que se esgrimen es el exceso de nutrientes (eutrofización) que aumenta la producción del fitoplancton que les sirve de alimento.

Como ejemplo, este 9 de septiembre Rosário-Gomes y col. publicaron en Nature Communications un trabajo sobre la aparición de blooms de Noctilucas verdes en el Mar Arábigo desde comienzos del s.XXI.

En el mar Arábigo existen zonas pobres en oxígeno (entre 120-1500 m de profundidad) de origen natural, debido a la gran producción de fitoplancton (diatomeas) en la época invernal: la del monzón.
Pero ésas poblaciones típicas de diatomeas de invierno están dejando paso a proliferaciones de Noctilucas verdes. Los blooms de Noctilucas se asocian con aguas hipóxicas, cuyo aumento parece inexorable en los últimos años, llegando casi a la superficie del mar en algunas zonas. Parece que el endosimbionte de las Noctilucas les permite fijar carbono en aguas hipóxicas de manera mucho más eficiente (3 veces más) que las diatomeas, a las cuales recordemos que se las zampa.  La combinación de ambos factores parece darles una gran ventaja y hace posible que proliferen de forma masiva…

Una salpa: Cyclosalpa affinis. Autor: P.J. Bryant
Fuente: Nat. Hist. of Orange County (CA, EEUU).

Los autores de este trabajo sugieren que las proliferaciones de Noctilucas podrían distorsionar la cadena trófica del plancton con consecuencias negativas para la pesca de la región, ya de por sí en declive (seguramente por la sobrepesca).

La cadena trófica clásica que va desde las diatomeas a las larvas de peces por medio de los copépodos sería sustituída por otra cadena con las Noctilucas verdes, que son el plato favorito de medusas y salpas, una parte minoritaria en la dieta de los peces. Es una hipótesis…

Y si quieren ver a una salpa merendándose Noctilucas verdes no se pierdan el enlace a este espectacular vídeo con el que despido a las Noctilucas…hasta el verano que viene !!

 

Referencias:

-Balch WM, Haxo FT. Spectroscopical properties of Noctiluca miliaris Suriray, a heterotrophic dinoflagellate. J. Plankton Res. 6: 515-525 (1984).
-Furuya K. y col. Vegetative growth of Noctiluca scintillans containing the endosymbiont Pedinomonas noctilucae. Afr. J. Mar. Sci. 28:305–308 (2006).
-Hansen PJ. Green Noctiluca scintillans: a dinoflagellate with its own greenhouse. Mar. Ecol. Prog. Ser. 275:79-87 (2004).
-Harrison PJ y col. Geographical distribution of red and green Noctiluca scintillans. Chin. J. Ocean. Limnol. 29:807-831 (2011).
-Rosário Gomes y col. Massive outbreaks of Noctiluca scintillans blooms in the Arabian Sea due to spread of hypoxia. Nature Comm. 5: art. 4862 (2014).

Un récord olímpico de algas verdes

Vista nocturna de Qingdao. Fuente: An american in China

Érase una vez en Qingdao, una ciudad china con casi 8 millones de habitantes y cuyo nombre quiere decir «Isla verde»…

En 2008 Qingdao fue sede de las competiciones náuticas de los juegos olímpicos de Beijing.
Pero un mes antes de comenzar la competicion llegó un récord inesperado:
la mayor proliferación de algas del mundo. Limpiarlas supuso 31 millones de dólares, emplear a 10.000 personas y 1.200 barcos. En total retiraron 1 millón de toneladas de algas verdes (Ulva prolifera) que cubrieron la costa el 28 de junio de 2008. Un «manto verde» de 4000 km2 disperso en un área equivalente al estado de Maine o Austria.

Soldados limpiando las algas antes de las olimpiadas de 2008.
Fuente: China.org.cn
 Y lo mismo ocurre cada año: en mayor o menor medida termina llegando la marea verde a Qingdao.
El bloom del año pasado fue todavía más extenso, pero parece que se lo toman con buen humor !!
La marea verde en julio de 2013. Al fondo está el chino «Cudeiro». Fuente: New York Times
La marea verde en Qingdao, 2010. Fuente: Qingdao(nese). Autora: Ms.Cao Na.
¿Cuáles son las causas?. Pues parece que mucha culpa la tiene esto que guardo en mi casa…
Vamos a situarnos en el mapa de China. El círculo amarillo es la provincia de Jiangsu, bañada por el Mar Amarillo, y al norte está Qingdao. En la provincia de Jiangsu hay unos cultivos extensísimos de camarones y del alga roja Porphyra, a partir de la cual se producen las hojas de Nori. Jiangsu posee unos humedales y salinas con poblaciones de aves acuáticas amenazadas por la explotación humana de su hábitat…
Hagamos un zoom al norte de Jiangsu para ver los cultivos de Porphyra. Hace tres décadas que se cultivan allí pero fue en 2007 cuando sucedió la primera marea verde. En Google maps no hay forma de ver las redes de Nori, pero en Bing Maps podemos encontrarlas sin problema. Pueden comprobarlo en este EnlaceImpresionan: no parecen tener fin a lo largo de la costa de Jiangsu…
A la derecha la isla Dongxi Lion. Y todos esos cuadros negros son cultivos de Porphyra.

Fuente: Bing Maps.

 

Estas son las redes que usan en Jiangsu para crecer Porphyra. En la imagen de la derecha podemos ver una red cubierta de algas verdes. Al limpiarlas sus restos quedan a la deriva. Fuente: Liu y col (2013).

Las redes de Porphyra están sujetas con palos de bambú y hay que limpiarlas periódicamente de otras algas que invaden las estructuras: Ulva prolifera entre otras. Y en mayo de 2008 se calcula que las labores de limpieza liberaron hasta 5000 toneladas de Ulva, el germen del bloom de Qingdao mes y medio después.

El bloom de Ulva en 2013 visto desde el espacio. Fuente: Earth Observatory (NASA).

En esta imagen de satélite Qingdao está en la parte superior, en la gran bahía al norte de las algas verdes.
Y la imagen inferior muestra el resultado final a su llegada a las playas de Qingdao (julio de 2013).

Fuente: daily.mail.co.uk

 

Se lo pasan en grande en Qingdao con la marea verde. Fuente: ecns.cn

En la formación de esta marea verde coinciden muchos factores: el vertido de nutrientes en aguas costeras del mar amarillo por culpa de aportes antropogénicos, como purines de origen animal procedentes de las granjas de camarones. Las algas verdes son muy eficaces a la hora de aprovechar esas entradas de nutrientes «artificiales» y crecen rápidamente si las condiciones son adecuadas.

Porphyra yezoensis, la especie a partir de la cual
se obtiene el Nori. Autor: Masahiro Suzuki
Fuente: Benthic Marine Algae of Japan.

Y lo son: en julio la temperatura del mar amarillo alcanza los 22-26ºC. Además, a partir de 2006 se expandió el cultivo de Porphyra a zonas mar adentro, en bajos arenosos alejados hasta 13 km de la costa que favorecen la propagación de las algas verdes.

Esas zonas arenosas también se sospecha que ofrecen un sustrato idóneo para las células microscópicas (gametos y esporas) de Ulva detectadas durante el invierno en el sedimento y la columna de agua.

Aunque Ulva es un género de algas con numerosas aplicaciones (en alimentación, cosmética, medicina, fertilizantes, bio-diesel…), el gasto económico que supone retirar y limpiar las arribazones por parte de las autoridades no compensa. Limpiar la costa (y rápido…) es imprescindible para evitar daños sanitarios, turísticos y ecológicos.

Ulva no es tóxica pero su descomposición puede producir compuestos muy peligrosos como el sulfuro de hidrógeno.
Se sospecha que por culpa de él han muerto animales en la costa de Bretaña (Francia), muy afectada también por esta clase de mareas verdes desde hace algunas décadas.
El caso más excepcional fueron 36 cadáveres de jabalíes, 3 nutrias y 1 tejón en 2011 en la bahía de Morieux (Côtes d’Armor). Así lo recogió la prensa…

Jabalíes muertos: la pista de las algas verdes se confirma. Análisis complementarios de animales muertos en el lecho del Gouessant, a la desembocadura del cual se encontraron los cadáveres de varios jabalíes a finales de julio, parecen aumentar las sospechas hacia las algas verdes. Los expertos han revelado la presencia de H2S, que liberan las algas verdes en descomposición, en una nutria. Fuente: Le Monde

Así que está bien que los chinos se lo tomen con humor, pero hay que tener precaución cuando pasan los días y aquello empieza a «apodrecer». Los encargados de retirar las algas verdes necesitan protegerse con mascarillas para evitar respirar emanaciones (no solo de H2S sino también de metano y amoníaco).
De hecho, la muerte en 2009 del chófer de un camión que cargaba algas verdes en Bretaña sigue en los tribunales ya que los familiares piensan que el infarto que terminó con su vida se debió a los gases tóxicos acumulados en la cuba de su camión (Le Monde, 25/04/14).

Fuente: Ye y col (2011).

Las mareas verdes son un problema global tal y como muestra esta figura. Cada punto representa las zonas afectadas, y en rojo aparece Qingdao por su récord

La solución pasa por limitar y ajustar el uso de fertilizantes (nitratos y fosfatos) adaptándolos a cada tipo de cultivo y suelo, siguiendo el modelo de países nórdicos como Dinamarca…


Pero no todas las mareas verdes son malas.

De hecho en nuestro país existe una buena: 
la marea verde por la educación pública (web)
cuyo propósito es luchar por que la educación pública en España siga siendo para todos y de calidad a pesar de los vientos políticos y económicos en su contra.

Y con este cartel que representa a las Islas Cíes vestidas con las banderas de las comunidades autónomas les dejo hasta la próxima entrada…

 

Referencias

-Aurousseau P y col. Communiqué sur les marées vertes. CSEB. 14 pp (2009).
-Liu D. y col. The world’s largest macroalgal bloom in the Yellow Sea, China: formation and implications. Est. Coast. Shelf Sci. 129:2-10 (2013).
-Ye N-h. y col. Green tides are overwhelming the coastline of our blue planet: taking the world’s largest example. Ecol. Res. 26:477-485 (2011).