Evaluación de los efectos de la RUV a mediano plazo sobre el fitoplancton

Existen numerosos estudios del efecto a corto plazo de la RUV sobre el fitoplancton (i.e., experimentos de una duración menor a un día, ver Villafañe et al., 2003 y referencias ahí citadas). Sin embargo, no se han realizado tantos trabajos acerca de la respuesta de comunidades fitoplanctónicas en lapsos de tiempo más largos (i.e., días- semanas). Los

101 estudios de mediano y largo plazo son de fundamental importancia ya que reflejan el resultado no sólo de efectos particulares de la RUV, sino también la potencial fotoaclimatación de los organismos; por ésto, la evaluación del impacto de la RUV a corto plazo, frecuentemente sobreestima estos efectos. Una de las formas de estudiar los efectos de la RUV en períodos de tiempo largos es utilizando “sistemas cerrados” como modelos (denominados mesocosmos o microcosmos, de acuerdo al tamaño de muestra), en donde un volumen de agua es aislado e incubado bajo condiciones similares a aquellas encontradas en los ambientes naturales (Wängberg et al., 1996). Estos dispositivos facilitan el manejo de condiciones controladas en la incubación de comunidades planctónicas al mismo tiempo que permiten la manipulación de las intensidades de la RUV (i.e., cuando se utilizan fuentes artificiales de RUV) y de la composición espectral (cubriendo los contenedores con diferentes filtros y materiales). Sin embargo, algunas de las limitaciones de estos dispositivos incluyen la imposibilidad de reproducir por completo todas las condiciones naturales e.g., la circulación y mezcla de la columna de agua se encuentran restringidas y los organismos de mayor tamaño, excluidos. Más aún, en estos experimentos la biomasa del fitoplancton tiende a aumentar rápidamente, por lo que a menudo se reproducen las condiciones de bloom o floraciones (Belzile et al., 2006 y referencias ahí citadas).

Diversos estudios acerca de los efectos de la RUV a largo plazo sobre comunidades fitoplanctónicas han demostrado que existe una gran variedad de respuestas. Algunos experimentos de exposición natural en mesocosmos mostraron que los efectos de la RUV sobre la concentración de clor a fueron muy bajos (Halac et al., 1997; Wängberg et al., 1999; Whitehead et al., 2000). Por otro lado, Forster & Schubert (2001) estudiaron las comunidades fitoplanctónicas del Estuario Darss-Zingst (Mar Báltico) y observaron mayor concentración de clor a en muestras de fitoplancton que no recibieron RUV; Keller et al. (1997) reportaron la misma respuesta en comunidades de la Bahía Narragansett. El impacto de la RUV a nivel de comunidades se traduce frecuentemente en cambios de la composición taxonómica hacia especies más tolerantes, o cambios en la distribución de tamaños. Por ejemplo, algunos estudios observaron que el fitoplancton de menor tamaño fue favorecido por la exposición a la RUV-B (Wängberg et al., 1999; 2008). De manera similar, Mousseau et al. (2000) reportaron un cambio desde diatomeas a flagelados desnudos pequeños, que ocurrió de manera más rápida bajo condiciones de RUV-B

102 aumentada en comparación a niveles naturales de esta radiación. Las variaciones de la estructura de la comunidad producidas por la RUV pueden resultar en un impacto importante para todo el sistema acuático, ya sea alterando la estructura de la red trófica, debido a diferencias en la sensibilidad específica a la RUV, o afectando la distribución del carbono y los ciclos de nutrientes en el ecosistema (Mostajir et al., 1999; Sommaruga, 2003).

5.1.2 ¿Por qué estudiar los efectos de la RUV sobre las comunidades fitoplanctónicas

de la Patagonia?

Los efectos de la RUV a nivel ecológico han sido documentados de manera más exhaustiva en la región Antártica desde el descubrimiento del “agujero” de ozono. Estudios posteriores indicaron que la disminución del ozono se ha expandido hacia latitudes medias (Atkinson et al., 1989), siendo las del hemisferio Sur las más afectadas (Seckmeyer & McKenzie, 1992). Sin embargo, la mayoría de los estudios acerca de los efectos de la RUV sobre el fitoplancton se han realizado en áreas polares, mientras que se han evaluado mucho menos las áreas templadas, entre ellas, la Patagonia (ver la revisión de Gonçalves et al., 2010). La Región Patagónica está ubicada en el extremo sur de Sudamérica, e incluye parte de Argentina y Chile (Fig. 5.1). Cabe destacar que esta región posee características únicas en relación a la RUV: 1.-el área se encuentra ocasionalmente bajo la influencia de masas de aire con menor concentración de O3 provenientes del vórtice polar Antártico, por lo que experimenta períodos de aumento de los niveles de RUV-B (Villafañe et al., 2001; Helbling et al., 2005); 2.- su gran variabilidad en la nubosidad, desde alta cobertura en los Andes y áreas subpolares, a cielos relativamente despejados en la costa atlántica crean un amplio rango de ambientes en cuanto a la climatología de la RUV; 3.-tiene una alta variabilidad en la naturaleza y características ópticas de los cuerpos de agua (e.g., las surgencias desde aguas profundas en el Pacífico y las aguas con escasa profundidad y muy productivas del Atlántico); 4.- hay vientos de alta velocidad y frecuencia, especialmente durante primavera y verano (Villafañe et al., 2004a; Helbling et al., 2005), lo que condiciona la profundidad de la capa de mezcla superficial (CMS) y por lo tanto las condiciones lumínicas a las que se encuentran expuestos los organismos. Más aún, la evaluación del impacto de la RUV sobre el fitoplancton en la Región Patagónica es esencial ya que estos organismos son

103 responsables de una gran proporción de la productividad primaria en el Mar Argentino (Lutz et al., 2010) y constituyen la base de una rica red trófica que incluye peces (e.g., merluza, anchoa) (Skewgar et al., 2007) y especies de invertebrados (e.g., langostinos y mejillones) de una gran valor comercial (Caille et al., 1997).

Considerando estos aspectos, en la próxima sección se presenta un caso de estudio y se hace una revisión del conocimiento actual acerca de los efectos de la RUV sobre comunidades, especialmente de la Patagonia, enfocando en aquellos observados en una escala temporal de días a semanas.