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| Cola de ballena gentileza Gustavo Chiang |
En el marco de la LXI Expedición Científica Antártica (ECA 61), organizada
por el Instituto Antártico Chileno (INACH), un equipo interdisciplinario
de investigadores e investigadoras del Programa Nacional de Ciencia
Antártica (PROCIEN) desarrolla un innovador estudio sobre la presencia y
efectos del mercurio en los ecosistemas antárticos. Este elemento traza es
considerado como una de las diez sustancias más preocupantes para la salud
humana y la vida silvestre por su toxicidad y capacidad de bioacumulación.
El proyecto “Una mirada a la
acumulación de mercurio y sus efectos en las redes tróficas de ballenas
barbadas de las islas Shetland del Sur y la península Antártica”, dirigido por
Gustavo Chiang (Centro para la Resiliencia, Adaptación y Mitigación de la Universidad
Mayor de Temuco) y con la colaboración de las y los investigadores Miguel Ávila
(Universidad de Las Américas), Paulina Bahamonde (Centro para la
Resiliencia, Adaptación y Mitigación, U. Mayor), Ana García, Luis Aguilar
(uCETALAB, U. Antofagasta) y Andrea Hirmas (Programa de doctorado en Ecología
Integrativa, U. Mayor), busca evaluar la acumulación de mercurio en la red
trófica marina antártica y su impacto ecológico.
Durante su primera campaña en
la ECA 61, el equipo recolectó muestras de agua, fitoplancton, zooplancton,
kril y ballenas (principalmente jorobadas) en bahía Fildes, una zona de
influencia marítima, para analizar la concentración de mercurio y sus efectos
mediante marcadores moleculares, bioquímicos y de salud de cada
individuo.
Ávila adelanta algunos
hallazgos de esta expedición: “Obtuvimos quince biopsias y avistamos entre 17 y
18 ballenas en total en la bahía, la mayoría de ellas jorobadas, solo vimos una
minke y una sei.
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| Imagen dron ballena jorobada gentileza Gustavo Chiang |
Algunas fueron vistas más de
una vez, lo que sugiere que regresan o permanecen en la zona por, al menos,
tres o cuatro días, según nuestros datos en esta expedición. Esto es relevante,
ya que significa que están expuestas a las condiciones de la bahía, incluyendo
la calidad del agua, la presencia de kril y también la actividad turística, que
es considerable en la zona.”
¿Cómo estudian las ballenas?
“Las ballenas, al igual que
nosotros, son mamíferos, lo que las convierte en un reflejo ideal de lo que
podría estar ocurriendo en los seres humanos ante la misma exposición. Al
consumir recursos marinos estamos expuestos a fuentes similares de contaminantes,
aunque nuestra dieta no sea completamente marina como la de una ballena.
Además, siendo vertebrados
superiores con una vida larga y una capacidad reproductiva lenta, estos
mamíferos marinos nos brindan una perspectiva de lo que podría ocurrir en las
poblaciones humanas y de los efectos a mediano y largo plazo en los océanos”,
advierte Chiang.
Para el análisis de estos
mamíferos, los investigadores emplearon métodos no letales, como biopsias de
piel y grasa obtenidas con dardos especializados. “Tomamos biopsias con
pequeños dardos de dos centímetros y 0,8 milímetros de diámetro, aprovechando cada
muestra por completo.
La dividimos en cuatro partes:
una se utiliza para hacer el cultivo celular y con las demás realizamos
análisis de isótopos estables que nos permiten determinar la posición trófica y
la dieta relativa de las ballenas. Además, medimos marcadores moleculares en la
grasa, con un enfoque especial en la disrupción endocrina, es decir, cómo el
mercurio podría afectar su equilibrio hormonal”, explica Chiang.
Además, realizaron mediciones
de su morfometría mediante el uso de imágenes de drones. “Medimos con drones
las ballenas desde arriba, de tal manera de poder calcular el tamaño de esta y
su morfología. Si está muy gorda o flaca, si es macho o hembra, qué relaciones
de parentesco pueden tener las ballenas que están aquí, si andan con su cría o
un juvenil o con una pareja que está al lado”, añade el investigador de la
Universidad Mayor de Temuco.
Además, estos drones cuentan
con una cámara térmica, lo que les permitió medir la temperatura del soplido de
las ballenas, que oscila entre los 25 y 27 °C, siendo una importante novedad en
este estudio.
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| Biopsia ballena gentileza Gustavo Chiang |
En el laboratorio, las
muestras extraídas se someterán a cultivos celulares para evaluar el impacto
del mercurio en las células de estos cetáceos. Utilizando biopsias de piel y
grasa, se cultivarán fibroblastos y adipocitos, respectivamente, para estudiar
los efectos del mercurio una vez que se obtengan los datos sobre su
concentración en el agua y el alimento de las ballenas.
Se emplean técnicas como la
prueba del cometa y la prueba de micronúcleos, que se utilizan para medir la
exposición a contaminantes y sus daños en el ADN. “Tener estos cultivos en
laboratorio nos permitirá no solo entender los efectos del mercurio, sino también
evaluar otras sustancias contaminantes y su impacto en las ballenas a nivel
celular", menciona Ávila.
Para la próxima expedición, el
equipo tiene previsto realizar estudios en la base Yelcho, en la isla Doumer,
una zona de fiordos con mayor aporte de agua dulce. Allí, el impacto del
derretimiento glaciar debería ser más evidente, lo que permitirá comparar cómo
las condiciones ambientales influyen en la presencia y acumulación de mercurio
en la red trófica marina.
Falta investigación
“El cambio global es una
consecuencia directa de acciones antropogénicas como la modificación del
hábitat y la liberación de contaminantes emergentes o xenobióticos”, explica
Chiang. Señala que, aunque el mercurio es un elemento natural de la corteza terrestre,
su ciclo biogeoquímico ha sido alterado desde la Revolución Industrial, con
emisiones que van entre tres y seis veces mayores que en el pasado. Este
elemento traza tiene efectos comprobados en la reproducción, el desarrollo
endocrino y neurológico de los organismos, además de impactar diversos
ecosistemas.
En 2013 se firmó el Convenio
de Minamata (en vigor en 2017) para monitorear y reducir las emisiones de
mercurio. Mientras que en el hemisferio norte se han realizado más de cuarenta
años de trabajo sobre el tema, en el hemisferio sur la investigación es reciente,
con menos de una década de avances constantes.
“En el hemisferio sur, los
ecosistemas son muy distintos a los del norte. Contamos con más cuerpos de
agua, volcanes y una mayor cantidad de incendios forestales, pero menos
actividad industrial. Sin embargo, la minería artesanal no regulada es una
fuente importante de mercurio, el cual tiende a precipitar en zonas frías, como
la alta cordillera o latitudes más altas, como la Patagonia y la Antártica”,
expresa Chiang.
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| Imagen dron ballenas Gustavo Chiang |
El INACH cumple con la
Política Antártica Nacional incentivando el desarrollo de la investigación de
excelencia, participando efectivamente en el Sistema del Tratado Antártico y
foros relacionados, fortaleciendo a Magallanes como puerta de entrada al Continente
Blanco y realizando acciones de divulgación del conocimiento antártico en la
ciudadanía.
El INACH organiza el Programa Nacional de Ciencia Antártica (PROCIEN).
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