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Efecto transgeneracional de la acidificación del océano en larvas de Mytilus chilensis y su respuesta fisiológica a estresores ambientales temperatura y cadmio disuelto.
(Universidad de Concepción., 2018) Díaz Campos, Rosario María Mercedes; Vargas Gálvez, Cristian; Tapia Jorquera, Fabián
El efecto de la acidificación del océano (AO) impulsado por el CO2 en la biota marina se ha estudiado mayormente en una sola etapa del ciclo de vida. Sin embargo, la respuesta acumulativa y a nivel poblacional ante este estresor de carácter global, puede estar sesgada debido a los efectos transgeneracionales y sus impactos sobre la plasticidad fisiológica. En este estudio, se expusieron individuos adultos del bivalvo mitílido Mytilus chilensis durante el periodo de gametogénesis en dos niveles de pCO2 (550 y 1200 μatm) por 16 semanas, con el objetivo de comprender si la exposición prolongada de individuos reproductores a escenarios futuros de AO (bajo pH/alto pCO2), podría afectar el desempeño de su progenie, los cuales a la vez fueron cultivados bajo estresores múltiples (pCO2, temperatura y cadmio disuelto). Nuestros resultados indican una dependencia entre el nivel de pCO2 de los reproductores (es decir, el efecto materno) y el desempeño de las etapas larvales en términos de crecimiento y tasas fisiológicas, siendo la temperatura el factor determinante. Mientras que los efectos principales de pCO2 y cadmio se observaron en el crecimiento larval y las tasas de ingestión, respectivamente. La exposición combinada a estos estresores (pCO2, temperatura y cadmio disuelto) tuvo efectos antagónicos. Junto con lo anterior, los resultados revelan una supresión de la actividad de alimentación en reproductores posteriores al desove en condiciones de pCO2 elevadas. Sin embargo, esta observación no fue reflejada en el peso final de reproductores y del diámetro de los ovocitos. Debido a la importancia ecológica y socioeconómica de las especies de mitílidos en todo el mundo, las implicaciones potenciales de los efectos maternos para la fisiología, la supervivencia y el reclutamiento de larvas bajo estresores combinados de cambio global requieren mayor investigación.
Evaluación de estrés y condición en pingüinos Pygoscelidos, a través de la relación H/L y parámetros asociados a condición.
(Universidad de Concepción., 2020) González Moraga, María Fernanda; González Acuña, Daniel A.
Evaluar el estrés y la condición de pingüinos Antárticos es una tarea relevante para comprender su respuesta a los cambios del medio en que viven. Un método usado en vertebrados como indicador de estrés es la relación heterófilo/linfocito (H/L). Si bien este parámetro es de utilidad para determinar condición, no es suficiente. Otros parámetros que pueden sumarse a fin de evaluar íntegramente la condición. Se determinó el nivel de estrés y la condición en pingüinos del género Pygoscelis, pertenecientes a la Península Antártica e islas sub-antárticas. Se evaluaron 5 grupos de pingüinos pygoscelidos; Grupo Pp compuestos por ejemplares de pingüinos Papúa de tres localidades pertenecientes a la península e islas antárticas, grupo Pa-ARD compuesto por ejemplares de pingüinos Adelia de península Ardley, grupo Pa-BO pingüinos de la misma especie pero pertenecientes a la Base B. O´Higgins, grupo Pb- SHBO compuesto por ejemplares de pingüinos Barbijo pertenecientes a Cabo Shirreff y Base B. O´Higgins, finalmente grupo Pb- PN compuesto por la misma especie de pingüinos pertenecientes a Punta Narebsky. El nivel de estrés de especies y grupos se determinó a través del parámetro H/L, comparado entre grupos a través de la prueba de Wilcoxon. Se analizaron parámetros asociados a condición a fin de dilucidar cuales de estos podían aportar más información respecto de la misma, estos fueron: Volumen globular (VG), Recuento leucocitario total (RLT), Proteínas plasmáticas totales (PPT), Peso (P), Largo (L) e Índice de condición corporal (ICC). Estos fueron sometidos a un análisis de componentes principales (ACP) en cada uno de los cinco grupos. Las componentes seleccionadas en cada grupo según el criterio de Káiser, fueron sometidas a una prueba de Spearman para evaluar su correlación con el parámetro H/L. Los niveles promedios del parámetro H/L fueron mayores en los grupos Pb-PN y Pa-BO, seguido del grupo Pp, y finalmente de los grupos Pa ARD y Pb-SHBO. El ACP de cada grupo mostró que los parámetros P, ICC, VG y RLT contribuían en un alto porcentaje a la variabilidad de H/L, aunque no en todos los grupos la relación fue significativa. El parámetro H/L debe complementarse con factores de tipo hematológico, nutricional, físico e incluso reproductivo para dilucidar la cronicidad de la respuesta al estrés y su efecto en la condición de los pingüinos.
Intercambio y contenido de gases con efecto invernadero (CH4 y N2O) y nutrientes (NO3 - y PO4 3-) en la Cuenca del Pacífico Sur Oriental (PSO) a través de mediciones discretas y continuas de alta resolución.
(Universidad de Concepción., 2019) Troncoso Soto, Myrian Macarena; Farías, Laura
El Océano Pacífico Sur Oriental (PSO) se caracteriza por presentar sistemas tróficos muy contrastantes; desde aguas costeras: eutróficas, subóxicas, ricas en nutrientes y con bajas temperaturas, hasta aguas ultra-oligotróficas: oxigenadas y de mayor temperatura en el giro subtropical del Pacífico Sur Oriental (GSPSO). Dichas condiciones, están controladas por procesos físicos y microbianos que condicionan la distribución zonal y vertical de nutrientes y gases con efecto invernadero (GEI), tales como N2O y CH4, que contribuyen al calentamiento global. Durante el crucero CIMAR 21 (primavera, 2015), entre Caldera y Rapa Nui (27°S), se determinó el contenido en la columna de agua e intercambio de N2O y CH4 en la interfaz océano–atmósfera, a través de mediciones discretas y continuas de alta resolución vertical, para inferir cómo variables oceanográficas (temperatura, salinidad, O2, NO3 - , PO4 3- y clorofila-a) repercuten sobre la distribución de estos. El muestreo vertical continuo de gases y nutrientes se realizó a través de una bomba PPS, conectada a una membrana desgasificadora para el análisis in situ de ambos gases (espectroscopía de absorción láser; CRDS) y un autoanalizador de nutrientes (LWCC-3050) de alta sensibilidad. Por primera vez se muestran perfiles de gases de alta resolución (cada 0,07 metros), los cuales muestran además de los peak característicos, otras estructuras a escalas de metros, que podrían deberse a procesos microbianos. Por ejemplo, se observa el máximo de N2O (30,44 nmol L-1 en la oxiclina de la zona eutrófica, mientras que los valores más bajos (6,59 nmol L-1 fueron detectados en el núcleo de la Zona de Mínimo Oxígeno (ZMO). Respecto a la distribución vertical de CH4, los niveles más altos se encontraron en las picnoclinas (10,90 nmol L-1 ) de la zona eutrófica, mientras que en la zona oligotrófica el perfil continuo muestra valores más altos(3,37 nmol L-1) en la zona fótica. Las mediciones verticales en continuo y discretas de N2O, NO3 - y PO4 3- presentaron un buen ajuste (R2 ) de 0,83;0,86 y 0,91, p<0,05, respectivamente, no obstante las mayores diferencias y variabilidades se observaron en oxiclinas y picnoclinas. Los resultados indican que la distribución vertical de N2O en la zona costera es controlada por la ZMO, con inventarios más altos en las oxiclinas (1086,40 - 3415,22 µmol m-2) de las zonas eutrófica y mesotrófica, mientras que en la zona oligotrófica los valores más altos de N2O se encontraron en la capa fótica (55,9 – 8114,6 µmol m-2 ). Por otra parte, la distribución vertical de CH4estuvo asociada a la disponibilidad de materia orgánica con acumulaciones en picnoclinas, las cuales coinciden con las oxiclinas, sujeta a la acumulación de partículas. De hecho, en la zona eutrófica los inventarios de CH4 en las picnoclinas (161,9 – 722,7 µmol m-2 ) fueron mayores que en la zona oligotrófica cuando los inventarios más altos se encontraron en la capa fótica (42,5 - 531,4 µmol m-2).
Variabilidad interanual de la hidrografía y productividad en el complejo de fiordos Baker-Martínez.
(Universidad de Concepción., 2022) Figueroa Guenante, Pedro; Tapia Jorquera, Fabián
El complejo de fiordos Baker-Martínez es un extenso sistema estuarino compuesto por dos fiordos de orientación zonal, ubicado en Patagonia Central, que recibe la descarga de los dos ríos más caudalosos de la región: el río Baker y el río Pascua. Ubicado entre los Campos de Hielo Norte y Sur, y conectado con el Océano Pacífico a través del Golfo de Penas, este sistema ha sido el foco de un creciente interés para la investigación científica y la conservación, dado su aparente rol en conectar los ecosistemas marinos de la Patagonia con los ríos y glaciares de la región. Este interés ha llevado a un incremento en las observaciones hidrográficas y de diversas variables ambientales en la zona, generando durante la última década numerosos trabajos científicos que han permitido caracterizar aspectos de la variabilidad hidrográfica, hidrodinámica, productividad biológica y biogeoquímica de este sistema, demostrando su estrecha conexión con las fluctuaciones en descargas de agua dulce, y revelando tendencias potencialmente asociadas al cambio climático. Si bien el conocimiento en la zona ha aumentado, los estudios publicados hasta ahora se han enfocado en fenómenos de escala estacional, mareal o incluso sinóptica, mientras que la variabilidad del sistema a escala interanual ha recibido escasa atención. Dado el volumen de información generado en la última década por mediciones in-situ, así como la disponibilidad de información remota para esta zona, en esta tesis se buscó recopilar y sintetizar dicha información con el fin de caracterizar la variabilidad interanual de las condiciones hidrográficas en este sistema de fiordos, y XVI índice de tablas XVII entender cómo esta variabilidad responde a cambios en el forzamiento atmosférico e hidrológico de la región. Específicamente, se analizó la variabilidad interanual de forzantes físicos relevantes para las condiciones hidrográficas del sistema (radiación, viento, precipitación y des cargas de ríos) y su relación con variabilidad climática de gran escala. Se caracterizó la estructura hidrográfica y las distribuciones de nutrientes en el sistema, y cómo éstas responden a fluctuaciones en la interacción océano-río. Finalmente, se combinó información in situ con datos satelitales para estudiar la variabilidad de la concentración de Clorofila-a, como un proxy de la productividad del sistema, y los cambios en cualidades ópticas de la columna de agua en escalas estacionales e interanuales. Los resultados indican que la variabilidad interanual en el caudal de los ríos Baker y Pascua responde a la variabilidad de la radiación solar neta (Qnet) y de la precipitación en la zona, y que estos a la vez se correlacionan estacionalmente con índices para El Niño (MEI) y la Oscilación Antártica (AAO). Además de la señal estacional, las series de tiempo de variables físicas revelaron variabilidad significativa en periodos de 2.5 años, lo que indica una posible influencia de procesos de escala regional sobre el sistema. La hidrografía y condiciones de nutrientes responden principalmente a la variabilidad en descarga de los ríos, la cual impone las condiciones de estratificación y gradientes horizontales en el sistema. En términos biológicos, los registros disponibles (in situ y satelitales) indican la ausencia de un ciclo anual marcado en la biomasa fitoplanctónica, y posiblemente en la productividad del sistema. La fluorescencia satelital (nFLH) mostró un patrón temporal que sugiere el acople con el ciclo anual del caudal de ríos. Sin embargo, la variabilidad temporal en características ópticas (i.e. espectro de reflectancia) de la columna de agua en la zona es mucho más compleja que la variabilidad de los ríos de la zona. Adicionalmente, los resultados revelaron que el invierno de 2016 fue altamente anómalo en el sistema. Una combinación de índice de tablas XVIII entradas de agua dulce reducidas, lo que permitió una mayor influencia oceánica en el sistema, mayor radiación solar y mayor absorción de ésta en la columna de agua se proponen como el mecanismo para explicar la alta biomasa fitoplanctónica observada en el invierno de 2016, superando a otros inviernos en el registro e incluso a algunos veranos en algunas secciones del fiordo. En conjunto, estos resultados revelan la necesidad de estudios específicamente dirigidos a conectar las variaciones en color y propiedades ópticas de la columna de agua en el fiordo con las condiciones de productividad y composición del fitoplancton. Llenar estas brechas de conocimiento permitirá una caracterización y comprensión más detallada de los procesos que generan la variabilidad interanual en el complejo de fiordos Baker-Martínez, así como la influencia de este sistema estuarino en las tramas tróficas y flujos biogeoquímicos de esta sección de la Patagonia.

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