resumen - Centro I-Mar

ANÁLISIS DEL DESEMPEÑO FOTOSINTÉTICO Y CRECIMIENTO EN CULTIVO
SUSPENDIDO DE Gracilaria y Macrocystis ASOCIADO A UN CULTIVO DE
SALMONES
Luis A. Henríquez1 , Mónica D. Maldonado1 , Daniel A. Varela1-2 , Maria del C. Hernádez1 ,
Alejandro H. Buschmann1
1
Centro de investigación de recursos y ambientes costeros i-mar, Universidad de Los Lagos,
Puerto montt.
2
Departamento de Recursos Naturales, Universidad de Los Lagos, Puerto Montt
[email protected]
La captación de nutrientes por algas de interés comercial ha sido estudiada recientemente
como medida de mitigación del impacto de la salmonicultura. Distintos ejemplos se han
desarrollado en Suecia y Canadá (Chopin et al., 2001., Buschmann, 2001b; Buschmann,
2006., Neori et al. 2004). Sin embargo, existe poca evidencia en relación a la eficiencia de
biofiltración de las macroalgas cultivadas junto a balsas jaulas. Preguntas como, ¿Qué
especies son más relevantes?, ¿a qué distancia de las jaulas?, ¿a qué profundidad?, son
importantes en la optimización del crecimiento de las especies usadas como biofiltro y
eventualmente su capacidad de remoción de nutrientes del sistema. El objetivo de este estudio
es determinar la profundidad óptima para el crecimiento de dos especies de algas de interés
comercial (Gracilaria y Macrocystis). Para ello, estas especies fueron cultivadas en un longline adyacente a un cultivo de salmones determinando su tasa de crecimiento y parámetros
fotosintéticos, como indicadores rápidos del crecimiento y desempeño fotosintético a tres
profundidades de cultivo. Tras un período de 2 meses de cultivo la mejor respuesta de
crecimiento para Gracilaria sp. fue a 1 m y 3 m para M. pyrifera. La Eficiencia Fotosintética
máxima de Gracilaria no varió significativamente con la profundidad, sin embargo, la Tasa
de Transferencia de Electrones fue mayor a 1m en Febrero y Marzo. La Eficiencia
Fotosintética Relativa de Macrocystis no presentó diferencias a las tres profundidades
estudiadas Sin embargo la Tasa de Transferencia de Electrones fue significativamente mayor
a 6m que a 3m de profundidad, especialmente sometidas a una baja radiación.
El estudio se realizó en el sector de Punta Cai-caén (41º50` S; 73º50`W) Calbuco, Xª región,
junto a la concesión del un Centro de cultivo de la empresa Trusal, donde se instaló el sistema
experimental tipo long-line asociado a los trenes de balsas-jaulas de aproximadamente 100 m
de longitud, subdividido en segmentos de 10 m y con tres niveles horizontales de 1, 3 y 6
metros de profundidad. Para realizar evaluaciones de productividad y crecimiento de algas a
distinta profundidad se plantaron 3 segmentos para cada nivel de profundidad con juveniles
de Macrocystis pyrifera y a su vez, tres segmentos de 3 m de longitud con mechones de
alrededor de 200 gr de Gracilaria sp. Por medio de buceo autónomo y con una reglilla
graduada (+ 1mm) se midieron mensualmente las talla de los juveniles de Macrocystis
pyrifera en todos los niveles. Para Gracilaria sp., los mechones de todos los niveles fueron
pesados mensualmente con una balanza analítica.
Se midió la Intensidad luminosa superficial a 1, 3 y 6 m de profundidad durante todo el día
con un fotómetro Li-cor 182 provisto de cable submarino. Junto con realizar la medición de
luz, por medio de un fluorímetro submarino se midió la fluorescencia in situ de las plantas del
long-line y se retiraron muestras de tejido de las mismas para medir
fluorescencia en
laboratorio.
Para Gracilaria sp la eficiencia fotosintética máxima (Fv/Fm) alcanzó valores más altos
durante Marzo (Fig 1) mostrando un significativo aumento respecto al mes de Febrero. Fv/Fm
fue mayor en ambos meses (Marzo y Febrero) a una profundidad de 1 m. Sin embargo,
durante Febrero no hubo diferencias significativas en las tres profundidades, por otro lado la
tasa de transferencia de electrones máxima (ETR), sí mostró diferencias significativas con
valores máximos a 1 m en ambos meses de estudio (Fig 2).
Para Macrocystis pyrifera no hubo diferencias significativas en Fv/Fm y en el ETR a los 3 y 6
m (fig.3 y 4).
Febrero
Marzo
0,7
0,6
0,5
FV/Fm
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1m
3m
6m
Fig. 1.Eficiencia fotosintética máxima de Gracilaria sp. a tres profundidades en Punta Cai-caén
Febrero
Marzo
800
700
600
ETR 500
400
300
200
100
0
1m
3m
6m
Fig. 2.Tasa de transferencia de electrones máxima de Gracilaria sp. a tres profundidades en Punta Cai-caén
1
0,8
FV/Fm
0,6
0,4
0,2
0
1m
3 m
6m
Fig. 3. Eficiencia fotosintética máxima a tres profundidades en Macrocystis pyrifera, Punta Cai-caén (marzo)
100
80
ETR60
40
20
0
1m
3 m
6m
Fig. 4. Tasa de transferencia de electrones máxima a tres profundidades en Macrocystis pyrifera, Punta Cai-caén
(marzo)
Las mediciones hechas in situ de la eficiencia fotosintética relativa (? PSII ) para Gracilaria
sp. y M. pyrifera durante un ciclo diario en el mes de Marzo mostraron una disminución hacia
el mediodía en ambas especies, esta disminución fue más marcada a una profundidad de 1 m,
la mayor Fv/Fm fue alcanzada por los individuos, de ambas especies, cultivados a 6 m. En
general se vió un aumento del ? PSII en horas de la tarde (alrededor de las 18:00) ante la
disminución de la irradianza. Por otro lado el ETR relativo fue mayor a menores
profundidades
El crecimiento de Gracilaria sp en los sistemas de cultivo a tres profundidades mostró un
incremento de aproximadamente 300% respecto de su biomasa inicial, luego de un mes de
cultivo a 1 m de profundidad, a 3 m el aumento fue mucho menor (alrededor de un 30 %)
finalmente, en la cuelga a 6 m, no mostró diferencias significativas entre la biomasa inicial y
la final (Fig. 5). Por otro lado, el mayor crecimiento para M. pyrifera se obtuvo a los 3 m de
profundidad, donde los individuos aumentaron en menos de un mes de pocos milímetros a
más de 40 cm (Fig.6), también existió un crecimiento moderado a los 6 m de profundidad.
Finalmente a 1 m el crecimiento fue reducido alcanzando máximos de 4 cm de largo, luego de
alrededor de un mes de cultivo. En todos los casos existió una gran pérdida de individuos.
1200
gr
Enero
70
Marzo
n=1
Diciembre
n=35
Enero
1500
n=57
60
50
900
cm
N=1
600
N=1
40
30
N=1
N=1
N=1
n=5
20
300
10
n=12
1
n=95
n=14
0
0
1m
3m
6m
1m
3m
6m
Figs. 5 y 6. Crecimiento en tres profundidades de Gracilaria sp (gr). Y Macrocystis en sistema flotante Punta
Cai-caén, Calbuco
La mejor respuesta de crecimiento se encuentra a 1 m de profundidad para Gracilaria sp y a
3 m para M pyrifera.,
La mejor eficiencia fotosintética máxima y la mayor tasa de transferencia de electrones, en
Gracilaria corroboran los resultados de crecimiento. El aumento en los parámetros
fotosintéticos a fines del verano corresponde una respuesta endógena de la planta que
optimiza sus mecanismos de obtención de energía frente a la disminución estacional de la
irradianza. Por otro lado, aparentemente Gracilaria es capaz de crecer bajo mayores
irradianzas que M. pyrifera
Aunque no existen registros del desempeño fotosintético en laboratorio durante febrero para
M. pyrifera, se sugiere que una dosis menor de irradianza mejora el desempeño de especie.
Aunque no existen diferencias en los parámetros fotosintéticos a 3 y 6m, el importante
aumento de la biomasa a estas profundidades indica que la disminución de la irradianza
favorece el crecimiento.
Sin embargo, las mediciones de los parámetros fotosintéticos hechas en terreno para ambas
especies, demuestran que las mejores respuestas en la eficiencia fotosintética relativa (? PSII )
y la tasa de transferencia de electrones durante un ciclo diario aumentan a menor profundidad
(1 y 3m), esto corresponde a lo observado en M. pyrifera y Gracilaria
Por otro lado no se descarta que la mayor exposición al oleaje y una gran carga de epífitos en
la cuelga de 1 m, haya afectado significativamente el crecimiento de M. pyrifera.
Referencias Bibliográficas
Buschmann et al. 2006. A review of the impacts of salmon farming on marine coastal
ecosystems in the southeast Pacific
Buschmann A. H., Troell M. & Kautsky N. 2001b. Integrated algal farming: a review. Cahiers
de Biologie marine. 42: 83-90
Chopin, T., A. H. Buschmann, C. Halling, M. troell, N. Kautsky, A. Neori, G.P. Kraemer,
J.A., Zertuche-González, C. Yarish and C. Neefus. 2001. Integrated seaweeds into
aquaculture systems: a key towards sustainability.Journal of Phycology 37: 975-986
Neori, A., T. Chopin, M. Troell, A.H. Buschmann, G.P. Kraemer, C. Halling, M Shpigel and
C. Yarish. 2004. Integrated aquaculture: rationale, evolution and state of the art emphasizing
seaweed biofiltration in a modern aquaculture. Aquaculture, 231: 361-391