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Acuicultura y microalgas en Chile

Sal por todas las calles / del mundo / a repartir pescado 
y entonces / grita, / grita / para que te oigan todos / los pobres que trabajan 
y digan, / asomando a la boca / de la mina:
«Ahí viene el viejo mar / repartiendo pescado». 

Oda al mar (Pablo Neruda)

Los anuncios de Nitrato de Chile que aún podemos admirar en algunas calles de España (como el de la portada, en Trujillo) forman parte del imaginario colectivo del s.XX.

Menos conocido es que la explotación de los yacimientos de guano (procedente de excrementos de aves marinas) y salitre (una mezcla de nitratos de la que se extraía el popular fertilizante: NaNO3), fueron el motivo principal de la Guerra del Pacífico o «del salitre» (1879-1883). Dicho conflicto entre Perú, Bolivia y Chile se saldó con la extensión territorial de éste último (convirtiendo a los depósitos de guano, salitre y cobre del desierto de Atacama en uno de los motores económicos del país).

Los ingresos que generaba el salitre forman parte del pasado. Hoy en día los principales sectores exportadores chilenos son el cobre y la acuicultura, esta última batiendo récords en 2018 (850.000 Tm y más de 5.000 millones USD según Crónicadigital.cl, 25-XII-2018).

Chile está en el Top 10 mundial de ventas en acuicultura, con el salmón y la harina de pescado como principales exportaciones. Su crecimiento ha sido fulgurante en las últimas décadas y continúa al alza: el informe sobre «El estado mundial de la pesca y la acuicultura» (FAO, 2018) prevé un aumento del 56% en las exportaciones acuícolas-pesqueras chilenas en 2030 (más del 40% de toda América Latina y el Caribe).

Después de Noruega, Chile es el mayor productor de salmón y trucha con 1.200 empresas y 55.000 empleos en dicho sector. La práctica totalidad de la producción acuícola se concentra en los mares interiores y fiordos de las regiones X (Los Lagos) y XI (Aysén del General Carlos Ibañez del Campo), en el sur y la Patagonia chilena.

Además, el país atesora una enorme producción de moluscos gracias a la productividad de sus aguas fertilizadas por el afloramiento costero. Destaca el mejillón (Mytilus chilensis) con unas 300.000 Tm/año que le sitúan entre los mayores productores del mundo junto a la UE y China.

En un local de comidas en Dalcahue (isla de Chiloé). Autor: F. Rodríguez

Con estas cifras, las pérdidas causadas por enfermedades y/o proliferaciones de microalgas nocivas han cobrado en los últimos años un protagonismo indeseado, con graves daños económicos e impacto social en ocasiones excepcionales.

Chile no se ha librado del aparente aumento global en la frecuencia e intensidad de las proliferaciones nocivas.

Nunca he abordado este asunto porque necesitaba dedicarle un tiempo excesivo. Pero ya no tengo excusa! porque dos trabajos recientes (Luxoro 2018 & Díaz y col. 2019) acaban de publicar sendas revisiones sobre el impacto de las microalgas nocivas en Chile.

Y con estos trabajos debajo del brazo me atrevo a comentarles lo siguiente…

Las biotoxinas en Chile pueden provocar tres síndromes en humanos: VPM, VAM y VDM, cuyas siglas significan («Veneno») + tres opciones nada deseablesParalizante/Amnésico/Diarreico») + («de los Mariscos»). Además, algunas proliferaciones nocivas pueden ocasionar mortandades masivas en los cultivos de salmón.

Y aquí tienen a los culpables…

Alexandrium catenella. Autor: Pablo Salgado.

VPM: Alexandrium catenella.

Este dinoflagelado proliferaba históricamente en la región de Magallanes, en el extremo sur continental.

Pero desde los 90′ se comenzaron a registrar blooms más al norte (anualmente en Aysén y más esporádicos en Los Lagos). La proliferación de 2018 en Aysén alcanzó un récord mundial de saxitoxinas (Guzmán y col. 2018) con 1,430.000 μg STX/kg en mejillón: casi 1800 veces el límite máximo permitido!!

Sus proliferaciones representan una seria amenaza para la salud de las personas y graves perjuicios para el sector acuícola. Especialmente severa fue la proliferación de 2016 en la que 1700 personas perdieron su empleo, con pérdidas de 2 millones de USD por la prohibición en las ventas de mejillón (Mytilus chilensis).

Las proliferaciones masivas de A. catenella han llegado a ocasionar en las últimas décadas cierres en la explotación de marisco en áreas extensas (hasta 500 km) durante períodos de 1 a 3 años !!

Dinophysis acuta en una muestra de red (región de Aysén). Fuente: Patricio Díaz.

VDM: Dinophysis acuta & D. acuminata.

Sus proliferaciones también se han intensificado desde los años 90′ en Los Lagos, Aysén y Magallanes y suponen un riesgo también, no tan agudo para la salud humana como el VPM, pero sí para la comercialización de recursos marisqueros.

A pesar de que ambas especies son conocidas productoras de ácido okadaico (OA) en otras regiones del mundo, todavía no se han podido relacionar los perfiles de toxinas (OA y derivados) observados en moluscos con los típicos en las poblaciones locales de distintas especies de Dinophysis.

VAM: Pseudo-nitzschia australis.

Las toxinas amnésicas (ácido domoico) producidas por diatomeas del género Pseudo-nitzschia provocan cierres sobre todo en la región de Los Lagos, que concentra la práctica totalidad de la producción de mejillón.

Afortunadamente sus proliferaciones no son tan preocupantes como las de otros grupos y la detoxificación de los moluscos afectados (especialmente mejillones y ostras) es muy rápida (4-6 días).

Daños a los cultivos de salmón: Heterosigma y Pseudochattonella.

Las proliferaciones ictiotóxicas y la coloración en el mar que producen estos organismos se conocen popularmente como «marea café», que las distingue de los tonos rojizos de dinoflagelados y otros organismos (como el ciliado Mesodinium) responsables de «mareas rojas» o «Huirihue» en idioma mapuche.

Son varios grupos de microalgas (diatomeas, dinoflagelados, rafidofíceas, dictiocofíceas) los que pueden ocasionar daños a los cultivos de peces y por diversos motivos (toxinas, lesiones en branquias, anoxia). En Chile los eventos más perjudiciales han sido debidos a la rafidofícea Heterosigma akashiwo, especialmente en Los Lagos en 1988.

Dinoflagelados como Karenia cf. mikimotoi también están en el punto de mira después de las mortandades de salmones registradas en el Golfo de Penas en 2017…

Pero el caso más grave para la salmonicultura fue la reciente proliferación de Pseudochattonella cf. verruculosa en Los Lagos en 2016, relacionada con condiciones oceanográficas anómalas por un intenso fenómeno de «El Niño» (denominado incluso como «El Niño-Godzilla«).

El bloom de Pseudochattonella provocó la muerte de casi 40.000 Tm de salmones (27 millones de ejemplares!! Clément y col. 2016) y una caída de casi el 20% de la producción anual.

Protestas en Chiloé (2016) a causa de la marea roja de A. catenella. Fuente: ANRed.org

Como consecuencia, en marzo de 2016 se vertieron 5.000 Tm de salmones en avanzado estado de descomposición en un punto alejado a más de 130 km de la costa de Chiloé.

Poco después, la brusca aparición de un bloom de A. catenella en la zona de Chiloé se asoció a nivel popular con el vertido de los salmones, culpando a dicha industria de las consecuencias medioambientales y de la muerte posterior de moluscos y fauna marina.

La difícil situación, que amenazó gravemente la economía de comunidades costeras entre Aysén y Los Ríos, obligó al gobierno central a decretar el estado constitucional de catástrofe, con subsidios directos a unas 6000 familias a lo largo de casi 8 meses.

Una investigación específica (Buschmann y col. 2016) dictaminó que las condiciones oceanográficas y meteorológicas arrastraron los restos de los salmones hacia aguas abiertas, aumentando los niveles de amonio en el agua, sí, pero lejos de las zonas costeras.

Campos de viento (sensor del satélite ASCAT en el Pacífico frente a Chiloé (enero-abril 2016; paneles superiores) y promedios mensuales (2009-2015; paneles inferiores). Los colores indican velocidad del viento y los vectores (flechas) dirección y magnitud. La estrella es la posición del punto de vertimiento de salmones (marzo 2016). Fuente: Fig. 13 (Buschmann y col. 2016).

Descartaban así ningún tipo de relación entre ambos hechos, pero Buschmann y col. también advirtieron en su informe la conveniencia de contemplar alternativas a los vertidos, así como la importancia de modelos hidrodinámicos que a medio/largo plazo permitan obtener proyecciones de dispersión en tiempo real, caso de tener que realizar nuevos vertidos de peces...

Referencias:

  • Buschmann, A. y col. Scientific report on the 2016 southern Chile red tide. Chilean Department of Economy. 66 pp. (2016).
  • Clément A. y col. Exceptional summer conditions and HABs of Pseudochattonella in souther Chile create record impacts on salmon farm. Harmful Algae News 53:1-3 (2016).
  • Díaz P. y col. Impacts of harmful algal blooms on the aquaculture industry: Chile as a case study. Perspectives in Phycology DOI: 10.1127/pip/2019/0081 (2019).
  • Guzmán L. y col. Atmospheric and oceanographic processes on the distribution and abundance of Alexandrium catenella in the North of Chilean fjords. The 18th International Conference on Harmful Algae, Nantes – France 21–26 October 2018, 37 pp. (2018).
  • Luxoro C. Historia del Huirihue en Chile: Florecimientos algales nocivos. Publicaciones Fundación Terram nº68: 34 pp. (2018).
  • Web: FAO. 2018. El estado mundial de la pesca y la acuicultura 2018. Cumplir los objetivos de desarrollo sostenible. Roma. Disponible en: http://www.fao.org/3/i9540es/i9540es.pdf

El lago de los osos (I)

(Imagen de portada: Denis Budkov, 56thparallel.com)

Grizzly Man es un documental que narra la historia de un ecologista enamorado de los osos grizzlies, Timothy Treadwell. La película es dura y bellísima.

Dirigida por Werner Herzog en 2005. Fuente: Amazon

Su moraleja podría ser que los grizzlies (subespecie del oso pardo: Ursus arctos horribilis) deben conservar su hábitat natural y las personas la inteligencia para amarlos y respetarlos desde lejos.

Desgraciadamente Treadwell y su pareja no siguieron esta enseñanza.

Grizzly Man transcurre en Alaska. Allí los osos son más grandes y feroces que los rusos de Kamchatka (subespecie del oso pardo, Ursus arctos collaris).

Esta es una de las razones por las que el lago Kurile situado en dicha península atrae a tantos turistas: la posibilidad de acercarse a estos hermosos animales.

Este lago constituye el mayor área de desove de salmón en Asia (Oncorhynchus nerka: salmón rojo) y los osos pardos lo visitan todos los años, en verano, para darse un festín pescando salmones en la orilla.

Salmones rojos en el Kurile. Fuente: Sharingtheworldtogether

Deben de ser los osos más felices del mundo.

Los salmones llegan desde el mar de Ojotsk, al norte del Japón, remontan el río Ozernaya y desovan en el mismo lago en un 70%. El resto lo hacen en aguas fluviales.

La ingente cantidad de salmones a disposición de los osos y unos finos cables electrificados mantienen a salvo a los turistas que les observan y fotografian desde pocos metros.

El volcán Ilyinsky y el lago Kurile, con unos turistas entregados a los osos pardos. Fuente: Volcanoesland

Pero visto lo visto yo no me fiaría demasiado

El lago Kurile ocupa un cráter volcánico formado hace 8.000 años tras una erupción descomunal, 7-8 veces más violenta que la del Crakatoa en 1883 !!

La actividad volcánica en dicha región se explica porque Kamchatka está situada en el cinturón de fuego del Pacífico en el límite convergente (zona de subducción) de dos placas tectónicas, la Euroasiática y la del Pacífico.

El Kurile es un lago oligotrófico y profundo (316 m), aunque algunos años su productividad aumenta y se comporta como mesotrófico.

Los volcanes tienen mucho que ver con esto: fuego y agua explican la vida de este paisaje tan singular. En 1981 las cenizas de la erupción del Alaid, en las cercanas islas Kuriles, fertilizaron de forma natural el lago.

La erupción del Alaid (abril de 1981). Autor: A. Khrenov. Fuente: volcano.si.edu

Viendo el éxito del volcán, las autoridades rusas se lanzaron a fertilizar el lago artificialmente en 1981, 1982, 1985, 1987 y 1989, para aumentar el éxito reproductivo y la abundancia de salmones rojos.

Un ejemplo perfecto de manipulación a gran escala de un ecosistema.

En principio aquellas fertilizaciones tuvieron las consecuencias esperadas: aumento del fitoplancton y del zooplancton, con una mayor supervivencia de los salmones, que regresaron para desovar en mayor número durante años posteriores.

El aumento de salmones supuso a su vez una mayor entrada de nutrientes al lago a partir de las carcasas que dejaban sus cadáveres tras la época de puesta.

Para dar un ejemplo de su importancia, las fertilizaciones de la década de los 80′ aportaron entre 0.9-19 Tm/año de fósforo, frente a las 22 Tm/año estimadas a partir de los restos de los salmones.

El tiempo medio de residencia del agua en el Kurile es de 17.4 años, así que los incrementos de nutrientes tienen efectos prolongados en el tiempo. Sin embargo, a partir de 1990 el número de salmones que desovaron en el lago se redujo notablemente en comparación a la década anterior.

Aulacoseira subarctica. Autora: M. Potapova. Fuente: Diatoms of the United States

El motivo es que las interacciones en los ecosistemas son complejas y la intervención del gobierno ruso siguiendo la lógica de más nutrientes >> más productividad >> más salmones, ignoraba los desequilibrios que se iban a producir y el papel de diversos factores biológicos y ambientales.

¿Cómo y a quien afecta añadir nutrientes al lago Kurile

El grupo de fitoplancton dominante en el lago son las diatomeas y Aulacoseira subarctica la especie más abundante en una serie temporal entre 1980-2008 (Lepskaya y col. 2010).

Su dominio es tal que en un estudio de 2002 se describe al lago como un monocultivo de dicha especie (Milovskaya y col.).

A las Daphnias también se les conoce como «pulgas de agua», y llegan a medir entre 0.2-1 mm. Autor: W. van Egmond. Fuente: cs.helsinki.fi

Mientras, en el zooplancton, las presas principales de las crías de salmones son el copépodo Cyclops scutifer y el cladócero Daphnia longiremis.

También hay rotíferos, aunque estos no son presas adecuadas para los salmones. Su abundancia está regulada a su vez por el bacterioplancton, favorecido por los aportes de materia orgánica de los salmones y el fitoplancton.

Pues bien, las fertilizaciones han tenido un efecto directo y positivo sobre el fitoplancton, en concreto Aulacoseira subarctica.

No obstante, las características únicas del ecosistema del lago Kurile y los cambios medioambientales en las últimas décadas han impedido que los efectos de la fertilización se sostuviesen a lo largo del tiempo y llegasen hasta los salmones.

Autor: Caters News Agency. Fuente: Mail online

La explicación no es sencilla pero intentaré exponerla lo más claro posible…en la próxima entrada !!

Referencias:

-Lepskaya EV y col. Aulacoseira subarctica in Kurilskoye Lake, Kamchatka: a deep, oligotrophic lake and important Pacific salmon nursery. Diat. Res. 25:323-335 (2010).
-Milovskaya LV y col. Ecological functioning of Lake Kuril relative to sockeye salmon production. N. Pac. Anadr. Fish Comm. Bull. No.1: 434-442 (1998).
-Milovskaya LV. The influence of climate changes and sockeye escapement on state of ecosystem in Kuril Lake (South Kamchatka). (NPAFC Doc. 648 ) 17p. (2002).

 

El secreto de los flamencos

El pato más raro del mundo: Rhodonessa caryophyllacea
Litografía de Henrik Grönvold.
Journal of the Bombay Natural History Society (1907).

El pato cabecirrosa vivía en humedales del Ganges, Bangladesh y Myanmar, pero su último avistamiento data de 1949.

Su probable extinción se debió a la destrucción de su hábitat y a la caza indiscriminada, aunque BirdLife International le considera en «riesgo crítico», con la esperanza de que hayan sobrevivido en zonas remotas de Myanmar.
El color rosado fue su perdición, y procedía seguramente de su alimentación, a base de algas, moluscos…como los flamencos.

Flamencos en el lago Nakuru (Kenia). Autor: Marvin Harvey, National Geographic.

El color rosado de los flamencos procede de pigmentos (carotenoides) obtenidos en su dieta (microalgas, crustáceos, etc). En sus plumas poseen cantaxantina y en las patas astaxantina.

Ni los flamencos ni ningún animal pueden producir carotenoides. Pero algunos pueden transformarlos y los flamencos convierten por ejemplo la zeaxantina y el b-caroteno de las algas en cantaxantina y astaxantina. Carotenoides como la astaxantina protegen a las microalgas del estrés ambiental, y la fabrican en mayor cantidad cuando aumenta la luz y la salinidad.

La producen algas verdes como por ejemplo Haemotococcus pluvialis y Dunaliella salina. En Senegal se encuentra la «laguna rosa» (Retba) cerca de Dakar, que debe su color justamente a las proliferaciones de Dunaliella salina.

Recogiendo sal en el lago Retba (Senegal).
Fuente: http://www.huffingtonpost.co.uk/ 

 

Y mientras estaba de vacaciones en el sur de la península ibérica, en Tavira (Portugal) descubrí el mismo tono rosado en varias salinas debido probablemente también a la astaxantina…

 

Salinas en Tavira (julio 2014).

Autor: F. Rodríguez

 

Vista de Ría Formosa a las afueras de Tavira. Fuente:http://www.passeios-ria-formosa.com/

Las salinas de Tavira están en ría Formosa, un parque natural de marismas protegidas por un «cordón» exterior de dunas de unos 60 km. En ría Formosa residen y hacen parada en sus migraciones numerosas aves, entre ellas flamencos.

Un flamenco todo coqueto…
Fuente:blogs.discovermagazine.com

Un grupo de investigadores de la Estación Biológica de Doñana (Amat y col. 2011) demostró que los flamencos se «maquillan» y avivan el color de sus plumas al reunirse en grupos durante la época de cortejo.

Usan secreciones con cantaxantina de su glándula uropígea (en la base de la cola, la que usan las aves para acicalarse las plumas) para ser más atractivos a su posible pareja. Y con éxito !! porque los flamencos de colores más intensos conseguían antes sus puestas…!!

En la naturaleza la astaxantina es un carotenoide que puede formar ésteres con ácidos grasos en algas (Haematococcus) o animales, y tiene propiedades saludables para el organismo:
es un potente antioxidante, beneficioso para el sistema inmune, cardiovascular, etc.

También es responsable del color en salmones, truchas y crustáceos. Cuando cocemos las gambas éstas se vuelven rojizas porque se desnaturalizan las proteínas que impedían ver la astaxantina.

Los salmones no pueden transformar carotenoides como los flamencos así que la astaxantina la absorben tal cual en su dieta. Pero los salmones de cultivo necesitan un aporte artificial de astaxantina para tener el color que identificamos con un pescado sano. Así que el 90% de los salmones de acuicultura reciben astaxantina sintética en su dieta. Es más barata de producir pero está en forma libre y no contiene los mismos isómeros que la natural. Los beneficios para la salud se han demostrado en astaxantina natural mientras que para la sintética todavía no hay las mismas evidencias. De hecho, en EEUU la FDA (Food and Drug Administration) la reconoce únicamente como colorante para dietas animales, no para «human food»

En la Unión Europea no existe tal restricción y la astaxantina es el colorante alimentario E161j.
Sin embargo, los intentos de la industria para que la EFSA (European Food Safety Agency) le reconozca todo tipo de propiedades mágicas (proteger de Helicobacter pylori, de los rayos UV, control del colesterol, incluso para mejorar la espermatogénesis !!) han sido nulos hasta el momento…

Imagen de un salmón «coloreado»
que me cené este fin de semana.

La síntesis industrial de astaxantina (o a partir de levadura modificada genéticamente) parece levantar suspicacias para todos los gustos, pero lo cierto es que los colorantes sintéticos están por doquier en nuestra compra diaria.

Por citar otros productos de origen animal, los huevos «comerciales» también suelen llevar zeaxantina y luteína sintéticas, fabricadas según el mismo proceso que la astaxantina.
Y a nadie nos preocupa demasiado.

¿Natural o sintético? en el caso de la astaxantina mi sensación es que faltan estudios científicos y que las supuestas diferencias están exageradas por los intereses económicos que enfrentan a la industria «de lo natural» versus la petroquímica…

Referencias:

-Amat JA y col. Greater flamingos Phoenicopterus roseus use uropygial secretions as make-up. Behav Ecol Sociobiol 65:665-673 (2011).
-Capelli B & Cysewski GR. The world’s best kept health secret: Natural astaxanthin. 3rd ed. Cyanotech Corp. ISBN-13: 978-0-9792353-0-6 (2013).
-Caribbean Flamingo. Library of San Diego zoo (web)