Distribución de esteroles en la zona influenciada por la descarga de agua dulce proveniente del glaciar Jorge Montt, Campos de Hielo Sur, Patagonia Chilena.

Abstract

El glaciar Jorge Montt, ubicado al norte del Campo de Hielo Sur, ha experimentado uno de los más drásticos retrocesos en el último siglo. Para determinar el impacto del flujo de agua de deshielo sobre la distribución de moléculas orgánicas, se analizó la composición y distribución de esteroles en el fiordo adyacente al glaciar Montt. Se realizaron cuatro campañas oceanográficas entre 2012 y 2013 que incluyen periodos contrastantes de flujo de agua de deshielo. La abundancia y composición de esteroles fue determinada por Cromatografía de Gas acoplada a Espectrometría de Masa. La distribución de salinidad y temperatura en la columna de agua evidenciaron la presencia de una capa de agua de deshielo fría (< 9 °C) y dulce (< 10 psu) que se extendió entre los 4 y 10 m de profundidad durante los diferentes periodos estudiados. Bajo la capa superficial un aumento en la salinidad y temperatura reflejó la menor influencia de agua dulce y por lo tanto una transición hacia aguas más marinas (26 a 34 psu). Variaciones estacionales fueron observadas en la extensión vertical y horizontal de la capa superficial de agua de deshielo proveniente del glaciar Jorge Montt. Así, en abril del 2012, esta capa fría (0.7- 3 °C) y de baja salinidad (2 - 5 psu) alcanzó 4 m de espesor y se extendió hasta aproximadamente 26 km desde la boca del glaciar hasta el canal Baker, lo que fue interpretado como un escenario de mayor derretimiento glaciar. Contrario a esto el periodo de noviembre presentó una mayor temperatura superficial (hasta 11°C) y una mayor salinidad superficial (hasta 7 psu) y se interpretó como el escenario de menor deshielo. Se identificaron en total 17 moléculas diferentes de esteroles durante el período estudiado. La concentración de esteroles en la columna de agua en todas las campañas varió entre 35,3 y 1726,2 ng L- 1, estos valores se encuentran dentro del rango reportado para sistemas de altas latitudes como lagos de la antártica y el océano austral. La mayor concentración de esteroles se observó en el mes de Marzo 2013 y coincidió con las máximas concentraciones de clorofila-a, mientras que la menor concentración se observó en ese mismo periodo en área del canal Baker, en el sitio más alejado del frente del glaciar. Se observó una correlación positiva significativa entre clorofila-a y la concentración de esteroles, por el contrario la salinidad mostró una correlación negativa con la abundancia de esteroles. La composición de esteroles se caracterizó por una predominancia de colesterol (colesta-5-en-3β-ol, C27Δ5), Brasicasterol (24-metil-colest-5,22-dien-3β-ol, C28Δ5, 22), Metileno-colesterol (24-metilene-colest-5-en-3β-ol, C28Δ5, 24(28)), β-sitosterol, β-sitostanol (24-etil-colesterol, C29Δ5+ C29Δ0) y Fucosterol (Stigmasta-5,24(28)-dien-3β-ol, C29Δ5, 24(28)), los cuales representaron más del 70 y hasta 90 % en los periodos estudiados. La composición de esteroles varió estacionalmente, así en otoño (considerado el periodo de mayor deshielo) dominó β-sitosterol (alrededor del 50%) el cual ha sido identificado como indicador de aporte terrígeno por tener su origen en plantas vasculares. En el periodo de menor deshielo fucosterol, un esterol identificado solo en organismos marinos, constituyó un 40% del total de esteroles, lo que sugiere la prevalencia de componentes autóctonos en épocas del año con menor influencia glaciar. En marzo de 2013, el periodo de mayor concentración de esteroles y clorofila-a, metileno-colesterol fue el esterol predominante. Esta molécula ha sido identificada en microalgas marinas del grupo de las diatomeas. En agosto 2013, brasicasterol, también considerado un marcador de microalgas marinas y diatomeas, representó una mayor fracción en la zona cercana al glaciar, mientras que en la zona cercana al glaciar, mientras que en la zona del canal Baker el β-sitosterol fue predominante. Nuestros resultados sugieren que la biomasa de fitoplancton (clorofila-a) contribuiría mayormente a la abundancia de esteroles en el fiordo adyacente al glaciar Jorge Montt durante el periodo de verano. Durante épocas de mayor deshielo se observó un aumento de la concentración de β-sitosterol (50%) en la zona del fiordo adyacente al glaciar, lo que indica una predominancia de esteroles que provienen de plantas vasculares. Esto sugiere que una fracción importante del material orgánico proveniente de eucariontes descargado por el agua de deshielo tendría una señal terrígena, y por el contrario en los periodos de menor deshielo la señal de esteroles de origen marino (metileno-colesterol y fucosterol) se hace más importante, lo que sugiere una predominancia de materia orgánica de origen autóctono (microalgas). Considerando que el material terrígeno (en particular plantas) es considerado menos biodisponible que aquel producido in situ por microalgas, sugerimos que un eventual escenario de mayor deshielo puede modificar la biodisponibilidad de sustratos orgánicos y por lo tanto impactar la actividad heterotrófica y la composición de la comunidad microbiana de los fiordos patagónicos