Browsing by Author "Jara Vergara, Bibiana Andrea"

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    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, Silvio
    La 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.
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    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 Pilar
    Chile, as the second largest salmon farming country in the world, reports the highest use of antibiotics and pesticides, which can be harmful to both the environment and humans. These compounds tend to be sequestered by suspended particles, transported by currents and finally deposited in sediments, where they are later consumed by the benthic community. Changes in the bacterial community, emergence of resistance genes and impacts at the ecological level have been described for antibiotics and pesticides, although most focus on the local impact of salmon farming. This study sought to understand the dynamics and fate of antibiotics throughout the Puyuhaupi Fjord and to understand the partitioning behavior of the antibiotics florfenicol and flumequine through adsorption experiments that simulate the average temperature of the fjord. In addition, the occurrence of deltamethrin and cypermethrin in total suspended solids and filtering benthic organisms (bivalves and sponges) in the Puyuhuapi Fjord was evaluated. Finally, an experiment of respiration in the water column and marine sediments obtained in an area without aquaculture activity (Banyuls Bay, France) was developed to evaluate if the presence of antibiotics and pesticides can affect the degradation process of organic material, through changes in community respiration and remineralized components. Our results show low concentrations of florfenicol (from trace to 23.1 ng L-1 ) and flumequine (trace level) detected after 180 and 360 days (respectively) since their last medication at a distance between 2 and 23 km from the culture sites. The fugacity model used in our study area, together with the decay model, predicts that flumequine can remain in sediments for more than two months at sub-minimum inhibition concentrations (sub-MIC). This condition may promote bacterial selection for antibiotic resistance and eventually pose a risk to human health from the consumption of seafood products. The values of the partition constants Kd and KOC, obtained by bacth experiments, suggest that the adsorption capacity of flumequine is twice that of florfenicol (Table 2, section 3.2), implying that flumequine has a greater tendency to be adsorbed and absorbed by sediments. From an environmental point of view, our results may imply that the fate of flumequine will be related to processes affecting particles, suspension transport and seafloor deposition, whereas florfenicol concentration be controlled by hydrodynamic processes such as dilution and transport by currents. In turn, a higher fraction of flumequine may be stored in the sediments in coastal areas housing salmon farming centers.
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