Laboratorio de Bentos del Cinvestav Mérida
Por Marytere Narváez
Mérida, Yucatán. 24 de mayo de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- El bentos es un conjunto de organismos que vive en estrecha relación con el fondo. Enterrados, fijos o en movimiento, se encuentran en diversos hábitats que van desde la zona abismal hasta la zona intermareal, en sistemas marinos y en cuerpos de agua dulce como ríos y lagos.
Pedro Ardisson Herrera, investigador y responsable del Laboratorio de Bentos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (Cinvestav IPN) Mérida, señaló para la Agencia Informativa Conacyt que estos organismos se clasifican de acuerdo con su talla, forma, profundidad donde se encuentran, clase y ubicación con respecto al sustrato, así como por su tipo de alimentación.
“Determinar su grado de perturbación ambiental representa un desafío intelectual y operacional, desde el planteamiento de la pregunta científica a investigar, pasando por el diseño del estudio y de la identificación de las variables de diagnóstico a emplear”, indicó.
A esto se suma acceder físicamente a estos ambientes, con frecuencia distantes y hostiles, y el análisis e interpretación de los resultados obtenidos, hasta la comunicación de la información a los tomadores de decisión y a los ciudadanos no especialistas preocupados por la calidad del patrimonio ambiental.
En México no existen actualmente lineamientos legales que establezcan criterios de calidad de los fondos marinos, lo que representa un problema para el diagnóstico ambiental del sur del golfo de México. “Por lo tanto, el Laboratorio de Bentos enfoca parte de sus investigaciones científicas en implementar índices bentónicos como herramienta de gestión de los fondos marinos”, indicó el investigador.
¿Qué son los índices bentónicos?
El reconocimiento de la macroinfauna como bioindicador se vincula con los cambios en los atributos estructurales “abundancia” y “riqueza de especies” que experimentan estos organismos bajo diferentes condiciones ambientales, lo que se traduce en la formulación de índices bentónicos.
Por ejemplo, el índice biótico marino de AZTI (AMBI) y el multivariable AMBI (M-AMBI) fueron diseñados por el doctor Ángel Borja, investigador del Centro Tecnológico AZTI, España, para evaluar la salud de las comunidades bentónicas de las regiones costeras de Europa.
Sin embargo, estos índices han sido aplicados en varias regiones biogeográficas, incluyendo ambientes tropicales. Adicionalmente, estos índices responden a distintas presiones humanas, por lo que los expertos del bentos recomiendan poner a prueba la aplicabilidad de este tipo de índices antes de diseñar nuevos.
“Los índices AMBI y M-AMBI están basados en la distribución de la abundancia de especies clasificadas en grupos ecológicos (GE). A partir del cálculo de estos índices se puede obtener el estado ecológico (ES, por sus siglas en inglés) de los cuerpos de agua, el cual es proporcionado a los tomadores de decisión para una mejor comprensión de la información”, indicó el investigador.
El Laboratorio de Bentos cuenta con bases de datos que han sido analizadas para poner a prueba la aplicabilidad de los índices AMBI y M-AMBI en el sur del golfo de México, a través de las tesis de maestría y doctorado de Norma Angélica Santibañez Aguascalientes, estudiante de Pedro Ardisson.
Los resultados obtenidos hasta el momento sugieren que es necesaria la implementación de nuevos enfoques para evaluar el estado ecológico en un sistema ambientalmente variable sin aparentes gradientes de contaminación. Tales implicaciones metodológicas que intervienen en el cálculo de los índices se refieren a la incorporación de criterios de calidad del sedimento, como variables ambientales y contaminantes, con la finalidad de contribuir a la fiabilidad del diagnóstico.
Adicionalmente, la asignación de grupos ecológicos requiere de la identificación de características funcionales (por ejemplo, tipo de alimentación, aspectos reproductivos, movilidad, comportamiento, longevidad, talla corporal) de las especies bentónicas que sean ecológicamente importantes en el sur del golfo de México. Este enfoque de funcionalidad permitirá interactuar con los expertos del bentos de la región, así como continuar en colaboración con Ángel Borja para la integración de nuevas asignaciones a la lista del índice AMBI.
“Este tipo de información permitirá a las empresas del sector energético estimar el daño ambiental que resulte de las actividades de extracción de gas y petróleo. Adicionalmente, la incorporación de la macroinfauna como indicador de impacto ambiental a partir de otras actividades económicas desarrolladas en las distintas entidades federativas costeras del golfo de México, podría marcar la pauta para identificar sitios prioritarios para su conservación”, señaló el investigador.
¿Qué ventajas se obtienen de la aplicación de los índices bentónicos?
Una de las prioridades de los científicos dentro de este campo es reconocer especies indicadoras de disturbio ecológico y, entre estos, de contaminación; en este sentido, poner a prueba la aplicabilidad de los índices AMBI y M-AMBI obliga a realizar una serie de pasos que generan información nueva sobre las relaciones ecológicas de la macroinfauna.
Entre sus ventajas, ofrecen la posibilidad de identificar patrones espaciales y temporales de la macroinfauna con respecto a los factores abióticos; determinar la respuesta, en términos de sensibilidad y tolerancia que presentan las especies ante esos factores; establecer valores de referencia para cada ambiente diferenciado; y fijar criterios de prioridad ecológica según el grado de perturbación de los sitios.
Además, permiten determinar la calidad fisicoquímica del medio y del impacto de los contaminantes sobre el bentos, así como elaborar modelos teóricos acerca de las relaciones entre el estrés de origen antropogénico y los cambios estructurales de origen natural en la macroinfauna bentónica. Todo lo anterior contribuye al conocimiento actual sobre los fondos marinos del golfo de México.
De acuerdo con Pedro Ardisson, el Laboratorio de Bentos cuenta con información representativa de los fondos marinos, desde ambientes someros (zona sublitoral, a partir de la línea de playa), hasta profundos (zona batial, tres mil 570 metros de profundidad). Asimismo, cuenta con información de varias campañas oceanográficas (1999-2016) realizadas en diferentes temporadas climáticas —nortes, secas y lluvias— relacionadas con servicios tecnológicos que el Cinvestav, unidad Mérida, ha ofrecido a empresas del sector energético.
Colección del bentos bajo resguardo
De acuerdo con María Teresa Herrera Dorantes, auxiliar de investigación en el Laboratorio de Bentos del Cinvestav, el acervo de la Colección de Invertebrados Bentónicos (CYMX) cuenta con aproximadamente mil 655 especies reunidas a lo largo de 19 años a través del trabajo en investigaciones científicas de proyectos, servicios y tesis de estudiantes de posgrado. El material está documentado y preservado bajo resguardo.
Dra. María Teresa Herrera Dorantes.La colección se fundamenta en crustáceos, poliquetos, moluscos y equinodermos, entre otros phyla. Todos los especímenes se encuentran ordenados en viales con alcohol e inventariados en un expediente Excel con los datos correspondientes a su identidad. Los especímenes colectados son obtenidos de acuerdo con la Ley de Protección al Ambiente, por lo que no se incluyen especies en peligro de extinción.
Mediante un muestreo sistemático se colectan muestras por triplicado en cada estación de la red de monitoreo. La metodología que se sigue para la colecta de los organismos es por medio de un dispositivo que puede ser draga o nucleado en ambientes profundos y succión por impulso de aire comprimido por medio de buceo Scuba en ambientes someros.
En campo, se realiza un tamizado previo para eliminar el exceso de sedimento. Las muestras se fijan en formol para su preservación. Al llegar al laboratorio, se realiza un último tamizado para eliminar sales y formol y posteriormente conservarlas en alcohol al 70 por ciento, indicó Herrera Dorantes.
Cuando los organismos llegan al laboratorio, son separados por medio de una caja Petri con la ayuda de una pinza entomológica y microscopios estereoscópicos y compuestos hasta determinar la categoría jerárquica más baja posible del sistema de clasificación taxonómica mediante claves específicas para cada taxón. Finalmente se depositan en viales pequeños con alcohol al 70 por ciento, apuntó.
Las muestras se etiquetan de acuerdo con la especie que será separada; por ejemplo, crustáceos, moluscos y poliquetos. Posteriormente, los investigadores y estudiantes capturan en la base de datos del Laboratorio de Bentos la información de la muestra y dan por terminada esta parte del procedimiento.
Influencia de aguas congénitas sobre la macroinfauna
Como parte de su maestría, Viridiana Alvarado Cerón estudió la influencia de las descargas de aguas congénitas sobre la macroinfauna bentónica en el puerto Dos Bocas, en Tabasco, y realizó una evaluación ambiental como parte de los servicios tecnológicos prestados por el Cinvestav a Petróleos Mexicanos (Pemex).
De acuerdo con la estudiante, las aguas congénitas son aguas que durante años han estado en contacto con mezclas de hidrocarburos como el petróleo en un depósito geológico. “Al momento en que los yacimientos son perforados, estas aguas salen a la superficie y como resultado de haber estado en contacto con esta mezcla de hidrocarburos, estas aguas poseen distintos metales pesados e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), entre otros”, indicó.
Como parte de su investigación, Alvarado Cerón realizó una evaluación del estado ecológico sobre este tema a través de los cambios en la composición, riqueza y abundancia de la macroinfauna bentónica de Dos Bocas, Tabasco. La metodología incluyó el monitoreo de 23 estaciones de muestreo de entre un metro y medio y 20 metros de profundidad, abarcando distancias entre los 150 metros hasta los 10 kilómetros hacia el difusor marino.
“Se fueron evaluando estos diferentes puntos de muestreo con relación al difusor marino y posteriormente se tomaron las muestras de sedimento para hacer el análisis de la macroinfauna, así como de las concentraciones de metales e hidrocarburos en los sitios y las variables fisicoquímicas de la columna de agua, que fueron los datos con que trabajé en mi investigación de tesis. Finalmente, el personal del laboratorio identificó los organismos y con esta información procedí a realizar un análisis estadístico multivariable”, apuntó.
Como resultado principal de su investigación, la estudiante mostró que la macroinfauna bentónica se encuentra en un proceso de desequilibrio de manera puntual con perturbación moderada en ciertas localidades. Fuera de estas localidades, los índices bentónicos denotan buena condición ambiental, aunque se recomendó estudiar estaciones más próximas al difusor marino en próximos eventos de monitoreo. Actualmente la estudiante trabaja en la redacción de un artículo científico y uno de divulgación.
Importancia de los herbívoros para los arrecifes de corales
María Julieta Maldonado Sánchez, estudiante de doctorado de Pedro Ardisson, se enfocó en el estudio de los equinodermos como parte de su maestría y doctorado en el Cinvestav Mérida, en particular del erizo negro de púas largas (Diadema antillarum).
“Estoy trabajando con ecología de arrecifes coralinos. Los equinodermos son organismos importantes en este tipo de hábitat, sobre todo en la región del Caribe, ya que en la actualidad los corales están siendo mermados por el crecimiento excesivo de macroalgas debido al aporte de nutrientes provenientes del continente y al crecimiento turístico costero y agrícola en las últimas tres décadas. La falta de herbívoros, tanto de peces como de equinodermos, está contribuyendo a que las algas no estén siendo controladas y los corales estén muriendo, y el erizo de púas largas es un herbívoro que juega un papel crítico en este mecanismo de control biológico”, indicó.
Maldonado Sánchez desarrolló un proceso experimental en el área natural protegida Xcalak (Quintana Roo), aumentando la densidad de estos erizos en algunos sitios en un periodo de nueve meses, observando los cambios en la cobertura de macroalgas. “En los resultados se observó que ocurrió una disminución en la cobertura y si esto se implementara a mayor escala, se podría contribuir a mejorar el estado ecológico del arrecife coralino”, apuntó.
Algunas macroalgas que presentaban inicialmente 30 por ciento de cobertura, disminuyeron a 11 por ciento al finalizar el proyecto, mientras que la cobertura de otras aumentó.
“Posiblemente porque estas especies de macroalgas no son atractivas para esta especie de erizo de mar; sin embargo, se debe tomar en cuenta la influencia de otros factores como la biología de la misma macroalga. Una disminución considerable se notó en algunas de las especies de macroalgas más invasivas que, por su crecimiento rápido, compiten por espacio con los corales”, indicó la doctoranda.
Durante este periodo también se abarcaron otros aspectos de la ecología de este erizo, como la presencia y aporte larvario, el asentamiento y el reclutamiento, ya que la especie se consideró casi desaparecida en la década de los ochenta del siglo pasado y actualmente se encuentra en recuperación.
“Queremos ver si hay un aporte larvario a la población de este erizo, así como su estado de asentamiento y reclutamiento; es decir, si hay adición de nuevos organismos al ambiente arrecifal para determinar si de manera natural los arrecifes se pueden recuperar, así como la población de este erizo”.
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