Experimentos con apendicularias vivas en el Ártico

En 1998, Don Deibel me invitó a participar en una campaña para estudiar la gran polinia del NO de Groenlandia en el norte de la Bahía de Baffin (NOW, del inglés NOrth Water), a caballo entre el Artico Canadiente y Groenlandia. Las polinias son grandes zonas (10-100 km) del ártico desprovistas de hielo, por lo que en verano la luz alcanza la superficie del mar y hay mucha producción. Por ese motivo, son zonas importantes para los cetáceos y para los esquimales, que encuentran en las polynyas aguas abiertas y abundante caza. Sin embargo, lo que verdaderamente las hace importantes en la actualidad es que son ejemplos vivos de lo que será el ártico en el futuro como consecuencia del deshielo asociado al cambio climático. Por eso, el objetivo de la expedición NOW era desentrañar el funcionamiento del ecosistema dentro de la polynya.

En mi laboratorio tenemos una gran experiencia en el trabajo con apendicularias, que son tunicados pelágicos extraordinariamente delicados. La idea era subirnos al rompehielos guardacostas canadiense “CSS Pierre Radisson”, ir a la polynya, y una vez allí pescar apendicularias con redes de plancton y aislarlas en el laboratorio para poder observarlas en vivo. Hacía pocos meses, Angel López-Urrutia, uno de mis estudiantes de doctorado y ahora investigador en el Centro del IEO de Gijón, había conseguido demostrar que es posible inferir la tasa de alimentación de las apendicularias observando visualmente la circulación de paquetes fecales en su interior, ya que estos animales son transparentes (pdf con el artículo donde informamos sobre ésta nueva técnica). De modo que, si conseguíamos observar apendicularias vivas a bordo del buque, podríamos estimar cuánto fitoplancton se come la población de apendicularias en su conjunto, y por lo tanto, el impacto de éstos animales sobre el ecosistema y sobre el océano como sumidero de CO2. La oportunidad era buenísima, ya que pagaban todo menos el billete de avión. Solicité ayudas a los estamentos oficiales para el vuelo, ayudas que fueron oficialmente denegadas, por lo cual la expedición corrió a partir de ese momento a cargo de la Fundación Acuña (sin ánimo de lucro).

En el vídeo puede verse cómo vibra el barco cuando rompe hielo. Las apendicularias no resisten esas vibraciones, por lo que al final tuvimos que desarrollar un sistema muy asturiano para aislarlas de las vibraciones. Concretamente, lo que hacíamos era meter a cada apendicularia en un vaso de sidra de máxima calidad, y mediante una junta tórica y una goma del pelo la colgábamos del techo del laboratorio, donde podíamos observarlas sin problemas. También se puede ver un avión de los muchos que se han estrellado en la isla de Devon, en donde está el centro logístico de investigación de ártico, así como el helicóptero que me llevó desde la isla de Coburg (Nirjutiqavvik en inuktutit, el idioma de los inuit) en Baffin, hasta el barco. Si os fijáis bien, hay una imagen en la que se ven espejismos en el hielo: grandes bloques de hielo que parecen suspendidos en el aire. Los resultados de la investigación aparecen en un artículo cuyo título, resumen y agradecimientos paso a referir:

TÍTULO: INGESTIÓN DE FITOPLANCTON POR APENDICULARIAS EN LA “NORTH WATER” (pdf)

AUTORES: José Luis Acuña, Don Deibel, Patricia A. Saunders, Beatrice Booth, Elizabeth Hatfield, Bert Klein, Zhi-Ping Mei, RichardRivkin

RESUMEN: Hemos investigado la abundancia, estructura de tamaños, dieta y tasas de ingestión de las apendicularias en la polynya “North Water”, dureante finales de Junio y Julio de 1998. La abundancia de apendicularias en la capa superficial (40-125m) rica en clorofila varió entre 38 y 11248 individuos por metro cuadrado. El tamaño del cuerpo de los individuos varió entre  0.21 y 4.8mm. EL análisis de clorofila en los contenidos digestivos varió entre 0 y 84 nanogramos de clorofila por individuo. El tiempo de paso del alimento a lo largo del sistema digestivo varió entre 42 y 104 minutos (con una desviación estándar de 58.7 minutos). Las tasas de ingestión variaron entre o.007 y 2.083 miligramos de clorofila por metro cuadrado y día, con una mediana de 0.49. El impacto mediano de herbivorismo de la población de oikopleuridos fue el 0.42 y el 5.4 % de la biomasa de fitoplancton y de la producción primaria, respectivamente. Dado que ésto no incluye el material atrapado en las casa mucosas de éstos animales, la contribución de las apendicularias a la mortalidad del fitoplancton podría ser dos veces mayor (p.e., 10 % de la producción primaria). Los paquetes fecales de animales incubados en el laboratorio con agua del máximo subsuperficial de clorofila contenían primariamente pequeñas diatomeas en las estaciones del norte, y una mezcla de diatomeas, dinoflagelados y ciliados en las estaciones del sur. El flujo promedio diario de carbono desde el fitoplancton hacia paquetes fecales de apendicularias fue de 8 miligramos de carbono por metro cuadrado y día, lo que representa el 4% del flujo vertical de origen biogénico durante el mes de Julio. Debido a que en el fitoplancton predominaban las pequeñas células de Chaetoceros, las tasas de ingestión de las apendicularias no resultaron inhibidas por la saturación de los filtros a altas concentraciones de clorofila. De éste modo, el impacto de las apendicularias sobre la producción primaria durante ésta época del año es una simple función de la abundancia de apendicularias, el tamaño de la población, su estructura de tamaños, y la tasa de digestión.

AGRADECIMIENTOS: Agradecemos a L. Letourneau, L. Michaud, J.
MichaudandL. Fortier por su ayuda y apoyo en la recogida de muestras de apendicularias. Y. Gratton proporcionó datos del CTD y  J.-E. Tremblay y colaboradores pusieron a nuestra disposición sus análisis de masas de agua. Agradecemos a  Sing-Hoy Lee sus contajes de muestras de apendicularias.  José Luis Acuña agradece a José Luis Acuña (padre) su apoyo financiero para participar en la expedición. También agradecemos a M. Riehl y T. Avery por su apoyo técnico. Agradecemos a M.R. Anderson, M. Fortier y un árbitro anónimo por sus comentarios, que mejoraron ostensiblemente el manuscrito. Estetrabajo fue posible gracias a los oficiales y tripulación del CSS Pierre Radisson, guardacostas canadiense.

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