Browsing by Author "Jara Vergara, Bibiana Andrea"
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Item Efecto de la calidad de la materia orgánica disuelta sobre su bio-reactividad, basado en experimentos de degradación microbiana con ensambles naturales.(Universidad de Concepción., 2006) Jara Vergara, Bibiana Andrea; Pantoja Gutiérrez, SilvioLa material orgánica disuelta (MOD) es uno de los mayores reservorios de carbono en el océano. Esta es liberada a la columna de agua principalmente por la actividad bacteriana que cumple un doble rol, ya que por un lado consume MOD y por otro lado la libera (por lisis por senescencia, depredación y actividad viral). Establecer qué determina la reactividad de la MOD ha sido uno de los objetivos de los investigadores en los últimos años. Algunos de estos estudios han sugerido que la reactividad de la MOD está directamente relacionada con la fracción de tamaño molecular señalando que el material de bajo peso molecular (< 1000 Da, LMW) es menos reactivo y más viejo (14C; ~4000- 6000 años). Sin embargo, otros estudios utilizando amino ácidos y polisacáridos han determinado que la reactividad de la MOD puede responder a la estructura química del compuesto independiente del tamaño molecular de éste. La reactividad (labilidad) de la MOD es establecida de acuerdo al tiempo que la comunidad bacteriana demora en consumirla, así se considera como MOD- labil aquella que es degradada en horas y días. Algunos autores señalan que la actividad bacteriana es afectada por la calidad de la MOD, por lo que establecer la reactividad de la MOD basados en experimentos de degradación es complejo y no esta exento de controversia. A pesar de esto, la utilización de experimentos de degradación para establecer reactividad de la MOD es una buena aproximación para entender la dinámica de la MOD en el océano. En éste estudio, evaluamos el efecto de la calidad de la MOD en su bio-reactividad basado en experimentos de degradación utilizando sustratos con diferentes calidades. Para esto, utilizamos la estimación de las tasas de degradación constante y real, para cada experimento obtenidos a través de la observación directa de los cambios en la concentración de carbono orgánico disuelto (COD), amino ácidos y proteínas. La producción primaria y secundaria muestra diferentes intensidades a lo largo de la costa Chilena, donde los efectos espaciales y estacionales determinan diferencias en la composición Fito planctónica y probablemente en la calidad de la MOD, dado que ésta varía de acuerdo al estado fisiológico (estacionario o crecimiento) y a la composición de especies dominantes. Las altas tasas de degradación observadas en nuestros experimentos para COD están asociadas a los mayores valores de productividad primaria y secundaria reportada para nuestras costas en la capa fótica. Estimaciones de respiración demuestran que nuestra comunidad bacteriana es capaz de consumir casi un 80% del COD producido en la capa fótica (Capitulo 3). Las tasas constantes de degradación (k) en nuestro estudio indican que hay una alta variación en la reactividad de la MOD con un coeficiente de variación de 48%, lo que sugiere que hay diferencias en la calidad de ésta. Los k observados en los amino ácidos (libres y hidrolizables) señalan que hay diferencias en la reactividad de la MOD entre la capa fótica y agua de fondo, siendo los amino ácidos libre consumidos rápidamente en las aguas superficiales. Sin embargo, el efecto de los depredadores tiene una gran influencia en la disponibilidad de proteínas lábiles, dado que los k son mayores en los experimentos con exudado de plancton respecto de los exudados de fitoplancton (0.046 y 0.0101,respectivamente). Sumado a esto, al no haber relación lineal entre k y la concentración inicial del sustrato, a partir de concentraciones mayores a 300 M para COD y para los amino ácidos y proteínas, sugiere que la reactividad de la MOD responde principalmente la calidad de la MOD y no a la concentración o tamaño molecular de ésta. En el futuro debe ser considerado evaluar la reactividad de la MOD de los compuestos nitrogenados (i.e., nitrógeno orgánico disuelto, amino ácidos y proteínas) bajo diferentes estados de calidad de la MOD y fracciones de tamaño molecular. Palabras Claves: Materia orgánica disuelta, reactividad, calidad de la MOD.Item Fate and impact of antibiotics and pesticides used in marine aquaculture: An emergent threat to the coastal ocean = Destino e impacto de antibióticos y pesticidas utilizados en acuicultura marina: potencial amenaza para el océano costero.(Universidad de Concepción., 2021) Jara Vergara, Bibiana Andrea; Pantoja Gutiérrez, Silvio; Fernández Ibáñez, Camila del PilarChile, como segundo país con mayor producción en el cultivo de salmones a nivel mundial, reporta el mayor uso de antibióticos y pesticidas, lo que puede ser perjudicial tanto para el medioambiente como para el hombre. Estos compuestos tienden a ser secuestrados por las partículas suspendidas, transportados por las corrientes y, finalmente son depositadas en los sedimentos, donde eventualmente son consumidos por la comunidad bentónica. Cambios en la comunidad bacteriana, aparición de genes de resistencia e impactos a nivel ecológico han sido descritos para antibióticos y pesticidas, aunque la mayoría se enfocan en el impacto local de la actividad salmonera. Este estudio buscó entender la dinámica y el destino de los antibióticos en todo el fiordo Puyuhaupi y conocer el comportamiento particional de los antibióticos florfenicol y flumequina a través de experimentos de adsorción que simular la temperatura promedio de fiordo. Junto con esto se buscó evaluar la ocurrencia de deltametrina y cipermetrina en los sólidos totales suspendidos y los organismos bentónicos filtradores (bivalvos y esponjas) en el fiordo Puyuhuapi. Finalmente se desarrolló un experimento de respiración en columna de agua y sedimentos marinos obtenidos, una zona sin actividad acuícola (bahía Banyuls, Francia), para evaluar si la presencia de antibióticos y pesticidas pueden afectar el proceso de degradación del material orgánico, a través de cambios en respiración comunitaria y en las componentes remineralizadas. Nuestros resultados muestran bajas concentraciones florfenicol (desde traza a 23.1 ng L-1 ) y flumequina (nivel traza) detectados después de 180 y 360 días (respectivamente) desde su la última medicación a una distancia de entre 2 y 23 km de los centros de cultivo. El modelo de fugacidad utilizado en nuestra área de estudio, junto con el modelo de decaimiento, predicen que flumequina puede permanecer en los sedimentos más de dos meses a concentraciones de inhibición sub-Mínima (sub-MIC). Esta condición puedo promover la selección bacteriana por resistencia a los antibióticos y, eventualmente representar un riesgo para la salud humana por el consumo de productos marinos. Los valores de constantes de partición Kd y KOC, obtenidos experimentalmente en nuestro estudio, sugieren que la capacidad de adsorción de flumequina es dos veces mayor que la de florfenicol (Tabla 2, sección 3.2), lo que implica que flumequina tiene una mayor tendencia a ser adsorbido por los sedimentos. Desde el punto de vista ambiental, nuestros resultados pueden implicar que el destino de la flumequina estará más asociado a procesos como el transporte de partículas y la deposición en el fondo marino, mientras que el florfenicol debería estar más relacionado con procesos acuáticos como la dispersión y el transporte por las corrientes, lo que sugiere que, eventualmente, una mayor fracción de flumequina puede quedar almacenada en los sedimentos en la zona con centros de cultivo de salmones. Los pesticidas deltametrina y cipermetrina se incorporaron a través de baños para controlar brotes de infección por caligus (Caligus rogercresseyi). Concentraciones muy bajas de deltametrina se detectaron en los sólidos totales suspendidos (0.01 a 0.05 ng L-1 ), cuyo valor no tendría un efecto sobre los organismos (NOEC, LC50 y EC50) o a nivel ecológico (NOEAEC), los que pueden provenir de la resuspensión de sedimentos o por aporte externo de áreas adyacentes con centros de cultivo activos. A pesar de no ser utilizada cipermetrina en fiordo Puyuhuapi, bajas concentraciones se detectaron en bivalvos y esponjas (0.04 y 0.05 ng g-1 , respectivamente) valores comparables a salmones silvestres capturados para consumo humano (0.04 ng g-1 ). Estos resultados sugieren una exposición indirecta del compuesto puede estar asociado al ingreso externo desde fiordos adyacentes o bien tratamientos no reportados, debido a que cipermetrina puede permanecer más de dos años en sedimentos con alto material orgánico y bajo contenido de oxígeno. Resultados preliminares de los experimentos respiración comunitaria sugieren disminución en la actividad y/o cambios en la componente biológica, especialmente en la comunidad bacteriana, dado que se observan algunas diferencias en parámetros como carbono orgánico disuelto, amonio y los nutrientes. Sin embargo, los posibles cambios en la diversidad bacteriana no has sido analizados debido a las condiciones de pandemia. En futuras investigaciones es necesario incluir en el estudio los fiordos y canales adyacentes a nuestra área de estudio, con a sin actividad acuícola, lo que permitirá a las autoridades evaluar de mejor manera los descansos sanitarios considerando la interconexión barrios de cultivo. También se sugiere utilizar tanto esponjas como bivalvos para evaluar el estado de una zona con actividad acuícola o adyacente a ella. Por otro lado, es necesario realizar modificaciones al modelo de fugacidad utilizado en nuestro estudio, incorporando la presencia de al menos dos capas en la columna de agua.