Durant diversos dies de navegació pels fiords de la regió de Magallanes, un equip internacional despecialistes es va embarcar en una campanya científica destinada a desentranyar com podria canviar el futur dels boscos submarins d'algues a la Patagònia. En un escenari d'escalfament global i retrocés glacial accelerat, aquests ecosistemes marins han esdevingut un autèntic laboratori natural per entendre els efectes del canvi climàtic als oceans.
L'expedició es va centrar als voltants de Badia Inútil i el si Almirantatge, a la Patagònia xilena subantàrtica, on es troben extensos boscos dominats pel fugir gegant (Macrocystis pyrifera) i altres macroalgues marrons i vermelles. Aquestes «selves marines» proporcionen refugi i aliment a una gran diversitat d'organismes, a més d'actuar com a embornals de carboni importants, per la qual cosa qualsevol alteració en la seva estructura o distribució té implicacions que van molt més enllà de l'extrem sud d'Amèrica.
Un laboratori natural per estudiar el canvi climàtic als fiords patagònics
Als fiords de la Patagònia, els boscos de fugir gegant i altres macroalgues configuren un dels ecosistemes marins més productius del planeta. Funcionen com a zones de cria, alimentació i refugi per a peixos, invertebrats, aus i mamífers marins, alhora que fixen grans quantitats de carboni a la seva biomassa i als sediments. Tot això els converteix en una peça clau dins les estratègies globals de mitigació climàtica basades en la natura.
No obstant això, el ràpid retrocés de les glaceres subantàrtiques modifica les condicions físiques i químiques d'aquests fiords. L'augment de l'aportació d'aigua dolça i de sediments disminueix la salinitat, enterboleix l'aigua i redueix la llum disponible per a la fotosíntesi, factors que poden limitar el creixement i la distribució de les macroalgues. A més, aquests canvis físics es tradueixen en una reconfiguració de l‟hàbitat per a multitud d‟espècies associades.
Amb l'objectiu de comprendre millor aquests processos, científics i científiques de Xile, Alemanya i Brasil van organitzar una expedició de sis dies a la regió subantàrtica de Magallanes. A bord de l'embarcació de recerca, l'equip va recórrer diferents fiords i badies, seleccionats pel grau d'influència glacial, per comparar com varien les comunitats d'algues i la fauna bentònica al llarg dels gradients ambientals que generen les descàrregues d'aigua de desglaç.
La campanya va reunir investigadors de la Universitat de Magallanes (UMAG), el Centre Internacional Cap d'Horns (CHIC) i Institut Mil·lenni BASE, juntament amb especialistes de la Universitat de Bremen (Alemanya) i la Universitat de São Paulo (Brasil). Aquesta combinació d'institucions europees i llatinoamericanes aporta una mirada àmplia sobre la dinàmica dels fiords influenciats per glaceres, amb aplicacions que interessen tant a la comunitat científica europea com a la sud-americana.
L'equip va posar especial atenció als boscos dominats per Macrocystis pyrifera i en poblacions de l'alga vermella Sarcopeltis skottsbergii, Coneguda comunament com lloc vermella. Amb elles, es van estudiar la flora i fauna associades, el fitoplàncton i els microbiomes vinculats a les macroalgues, per tal d'obtenir una visió tan completa com sigui possible d'aquestes comunitats marines i de la seva resposta davant d'un entorn en ràpida transformació.
Una expedició internacional amb enfocament col·laboratiu
Al capdavant de la campanya va estar el Dr. Andrés Mansilla, Director del Laboratori d'Ecosistemes Marins Antàrtics i Subantàrtics (LEMES) de la UMAG i investigador del CHIC. Sota la seva coordinació, van participar investigadors consolidats i estudiants de grau, màster i doctorat, que van trobar en aquesta travessia una oportunitat formativa difícil de repetir. La interacció diària a bord entre equips de diferents països va permetre enfortir xarxes i compartir metodologies de treball en un context real de recerca.
El caràcter interdisciplinari i multinacional va ser un dels trets més destacats de la campanya. Des d'Alemanya, el professor Kai Bischof, del Departament de Botànica Marina (MarBot) del Centre de Ciències Ambientals Marines (MARUM) de la Universitat de Bremen, va aprofitar l'expedició per comparar els resultats obtinguts a la Patagònia amb els d'altres sistemes de fiords influenciats per glaceres a l'Àrtic, en el marc del projecte europeu SEA-Quester. Aquesta iniciativa, amb finançament i participació europea, investiga com responen les macroalgues marines a les modificacions de la salinitat i el clima de llum submarí associades a l'escalfament global.
En aquest context, l'equip alemany es va centrar a estudiar la fisiologia de Macrocystis sota condicions de menor salinitat i menor disponibilitat de llum al llarg de les plomes de descàrrega glacera. Combinant aquestes dades amb mesuraments detallats del clima de llum sota l'aigua, busquen detectar possibles tendències de pèrdua o expansió d'hàbitat per a aquestes macroalgues, així com les conseqüències que això podria tenir sobre l'estructura dels ecosistemes de fiord a diferents regions del planeta, des de la Patagònia fins als marges gelats de l'oceà Àrtic.
Per a l'estudiant de la Universitat de Bremen Lisanne Gerbach, aquesta campanya va representar la seva primera expedició científica de llarg alè. L'experiència de treballar a bord, envoltada de paisatges subantàrtics i boscos d'algues de gran extensió, li va permetre posar en pràctica els seus coneixements acadèmics i participar en totes les etapes del mostreig, des de la planificació fins al processament inicial de les mostres, cosa que no sempre és possible en contextos més controlats de laboratori.
La presència d'investigadors de la Universitat de São Paulo va afegir una dimensió addicional al projecte. El Dr Leonardo Zambotti Villela, investigador associat de l'Institut de Química d'aquesta universitat, va participar a la campanya en el marc del Programa per a l'Atlàntic Sud i l'Antàrtica (PROASA), impulsat per la Fundació de Suport a la Investigació de l'Estat de Són Paulo (FAPESP). Aquesta iniciativa brasilera cerca generar coneixement científic per afrontar la crisi ambiental global i promoure un desenvolupament sostenible a regions clau com l'Atlàntic Sud i l'Antàrtida, estretament connectades amb la Patagònia.
Macroalgues, biodiversitat i microbiomes sota pressió glacera
Dins aquesta col·laboració sud-americana, l'equip brasiler, juntament amb el professor Pio Colepicolo, impulsa el projecte “Dinàmica de la biodiversitat algal sota els efectes del canvi climàtic”, que integra l'experiència ecològica i de camp del grup xilè amb la potent infraestructura d'investigació de la Universitat de Són Paulo. A l'expedició a Magallanes, concebuda com una campanya conjunta entre un projecte FONDECYT liderat per LEMAS i PROASA, el Dr. Zambotti Villela es va centrar en la recol·lecció d'espècies sentinelles de macroalgues, és a dir, organismes especialment sensibles o representatius dels canvis ambientals.
Aquestes espècies sentinella permeten avaluar de manera més afinada com podria variar la biodiversitat de macroalgues i de les comunitats marines associades davant d'un escenari d'escalfament continu i reculada glacera. Es van recollir mostres a diferents profunditats i distàncies de les descàrregues d'aigua de desglaç, comparant trams més directament influenciats per les glaceres amb zones una mica més allunyades, on les condicions de salinitat i transparència de l'aigua són diferents.
A més de les macroalgues de grans dimensions, l'equip va dedicar un esforç important a l'estudi del fitoplàncton i dels microbiomes associats als boscos submarins. Mitjançant tècniques biomoleculars avançades, s'està analitzant la composició de les comunitats microbianes que viuen sobre la superfície de les algues i l'aigua que les envolta. Aquests microorganismes juguen un paper essencial en els cicles de nutrients i en la salut general de l'ecosistema, tot i que sovint passen desapercebuts a la superfície de grans frondes d'algues terroses i vermelles.
Els investigadors també van realitzar mostrejos de microalgues bentòniques potencialment tòxiques o nocives i de fitoplàncton nociu en àrees properes a zones d'activitat pesquera, com la de l'ostió del sud. La presència de certs grups de microalgues pot tenir efectes directes sobre la seguretat alimentària i la salut de les comunitats costaneres, per la qual cosa es considera fonamental entendre com les alteracions lligades al desglaç i al canvi climàtic podrien afavorir-ne o frenar-ne la proliferació.
El treball de camp es va recolzar en tècniques de busseig científic i en l'ús de equipament d'última generació per al mostreig i registre de dades. A través d'immersions sistemàtiques, es van recol·lectar macroalgues, invertebrats i mostres d'aigua, a més d'imatges i vídeos d'alta resolució dels boscos submarins. Aquests materials serviran com a base per reconstruir amb detall l'estructura de les comunitats bentòniques i comparar-ne l'estat actual amb possibles canvis que es puguin detectar en futures campanyes.
Interdisciplina, fauna associada i noves generacions de científics
La varietat de perfils a bord permet abordar l'estudi dels boscos submarins patagònics des d'angles molt diferents. El investigador Renato Borras-Chavez, de la Universitat de Rhode Island, va participar com a bus científic col·laborant en les labors de mostreig de macroalgues i fauna bentònica. Paral·lelament, va aprofitar el pas de l'expedició pel fiord Parry per obtenir mostres d'una foca lleopard mitjançant l'ús de drones i tècniques de mostreig remot, un èxit rellevant atesa la dificultat d'estudiar aquesta espècie a zones australs de complicat accés.
Per la seva banda, el Dr. Jaime Ojeda, investigador del Centre CHIC i integrant de l'Institut Mil·lenni BASE, es va concentrar a la avaluació de la diversitat bentònica als boscos de Macrocystis pyrifera. El seu treball analitza com varien les comunitats d'invertebrats i altres organismes del fons marí al llarg de gradients de salinitat entre zones molt afectades pel desglaç glacial i les àrees més allunyades d'aquesta influència directa. Aquestes comparacions permeten identificar quins grups d'espècies són més vulnerables i quins mostren més capacitat d'adaptació.
A l'apartat formatiu, les estudiants de màster del LEMAS-UMAG Camil·la Català y Karen Chaura van tenir un rol actiu en el treball de bord i en les operacions de busseig. Català es va centrar en el anàlisi de la fotosíntesi de macroalgues, mesurant l'eficiència amb què les algues converteixen la llum en energia sota diferents condicions de terbolesa i salinitat. Chaura, per la seva banda, es va dedicar a la recol·lecció i caracterització d'invertebrats associats als boscos submarins, des de petits crustacis fins a organismes filtradors que viuen adherits a les frondes o al substrat rocós.
L'estudiant de doctorat de la UMAG Francisco Bahamonde (LEMAS-UMAG-BASE) va combinar la seva participació en les tasques generals del projecte amb un treball específic centrat en microalgues bentòniques potencialment tòxiques i en la presència de fitoplàncton nociu en àrees rellevants per a la pesqueria de l'ostió del sud. A més, va recollir mostres per estudiar els microbiomes associats a macroalgues mitjançant eines biomoleculars, cosa que permetrà aprofundir en la relació entre les comunitats microbianes i la salut dels boscos d'algues.
Més enllà dels objectius estrictament científics, la campanya va tenir un fort component de formació de noves generacions d'investigadors. La convivència a bord, el treball en condicions meteorològiques canviants i la necessitat de coordinar tasques de busseig, mostreig i anàlisi preliminar de dades van oferir a estudiants i joves científics una experiència propera a la realitat del treball de camp en regions remotes, cosa especialment valuosa per als que es preparen per a futures expedicions a l'Antàrtida o en altres entorns extrems.
Totes les dades i mostres recopilades durant aquests dies de navegació es processaran ara a laboratoris de Xile, Alemanya i Brasil, on s'aplicaran anàlisis genètiques, químiques, fisiològiques i ecològiques. La idea és integrar aquests resultats en models més amplis que ajudin a predir com respondran els boscos de macroalgues i la biodiversitat associada davant de diferents escenaris de canvi climàtic, aportant informació clau tant per a la comunitat científica com per a responsables de gestió ambiental a Europa i Amèrica del Sud.
El conjunt d'aquesta expedició posa de manifest que els boscos submarins d'algues a la Patagònia no són només ecosistemes fascinants des del punt de vista natural, sinó també peces estratègiques per entendre i mitigar els impactes del canvi global. Gràcies a la col·laboració entre institucions de Xile, Europa i Brasil, i l'enfocament interdisciplinari que combina des de la fisiologia de les macroalgues fins a l'estudi de microbiomes i fauna associada, s'estan establint les bases per anticipar com es podrien transformar aquests sistemes en les properes dècades i quines mesures es podrien prendre per protegir-los de la millor manera possible.
