Ácidos grasos en el material orgánico particulado de mares

3.2 ÁCIDOS GRASOS EN EL MATERIAL ORGÁNICO PARTICULADO
DE MARES INTERIORES DE LA X REGIÓN OBSERVADO EN
NOVIEMBRE DE 2004
(CONA-C10F 04-13)
Luis Pinto1* & Christian Bonert2
Departamento de Oceanografía, Universidad de Concepción.
2
Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile.
[email protected]*
1
INTRODUCCIÓN
El detrito orgánico suspendido presente en la columna de agua juega un rol
importante como: (1) fuente energética para organismos planctónicos (Coutteau &
Mourente, 1997), (2) medio de conversión de carbono particulado a carbón disuelto
(Prahl & Pinto,1987) y (3) factor influyente en el contenido de oxígeno disuelto en la
columna de agua durante los procesos de degradación bacterianos (Devol, 1978). La
caracterización de este material y su distribución en la columna de agua de canales y
fiordos de Chile era desconocida completamente hasta el inicio de la campaña CIMAR
8 Fiordos. Los primeros resultados informados en canales oceánicos de la XI Región
(Caniupán, 2004; Pinto et al., 2002, 2003, 2004,) muestran la presencia de ácidos
grasos provenientes de fito y zooplancton, como también de carácter bacteriano distribuidos heterogéneamente en los diversos canales en estudio. Especialmente relevante es el hecho que la concentración de estos ácidos es hasta 4 veces menor en el
extremo oceánico del canal en comparación con la entrada oriental con mayor influencia estuarina. Esta observación sugiere la importancia del aporte de nutrientes de
origen terrestre (Silva et al., 1997) y por consecuencia la necesidad de evaluar el
posible impacto del contenido orgánico de tipo antropogénico (Sepúlveda et al., 1996)
en los pulsos y eventos de productividad observados en regiones con mayor densidad
poblacional en el borde costero y acelerado desarrollo de la acuicultura, como es el
caso de la X región.
MATERIALES Y MÉTODOS
Recolección de muestras
Durante el mes de noviembre de 2004 se realizó la segunda etapa de la campaña CIMAR 10 Fiordos a bordo del buque de investigación AGOR “Vidal Gormaz” tomándose muestras de material particulado de la columna de agua en diversas estaciones de la X Región (Fig. 1, Tabla I).
El procedimiento para la evaluación de material orgánico particulado (MOP) ha
sido descrito por Pinto (1993) en aguas oligotróficas del giro del Pacífico Norte. Utilizando un sistema de filtración de acero inoxidable ultralimpio con presión de N2 y
filtros GF/F (precalcinados a 450 ºC por 4 horas) se filtró agua obtenida con botellas
modelo 1080 serie Go-Flo integrando un intervalo de profundidad de la columna de
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Crucero CIMAR 10
agua dependiendo de la profundidad total de ella (Tabla I). Los filtros se mantuvieron
congelados a –20 ºC en placa Petri hasta su posterior análisis. El material de vidrio
utilizado fue lavado rigurosamente con agua Milli Q, metanol y finalmente acondicionado con diclorometano. Se evitó el uso de material de plástico en la manipulación y
almacenamiento de las muestras para evitar contaminación de ftalatos.
Extracción de lípidos
La extracción de lípidos se realizó mediante ultrasonido y un sistema binario de
solventes (metanol-diclorometano) (Prahl et al., 1996, Pinto & Bonert, 2005). El extracto orgánico se separó mediante cromatografía de columna utilizando una serie de
solventes orgánicos de creciente polaridad (Prahl & Pinto, 1987). La fracción polar de
lípidos extraídos de los organismos se derivatizó con BF3/MeOH.
Análisis por cromatografía
Posteriormente, diferentes fracciones lipídicas fueron analizadas mediante
cromatografía gaseosa (HP-5960) con detector FID, equipado con columna capillar
(30 m x 0,25 mm i.d., SPB-5). Los análisis fueron realizados usando inyección sin
división (0,5 minutos de “sampling time”), hidrógeno como gas de arrastre (10 psi
presión de entrada) y temperatura programada (75-130 oC a 10 oC/min, 130-300 oC a
5 oC/min y luego en modo isotermal por 20 minutos). La temperatura del inyector y
detector fueron de 290 oC y 310 oC, respectivamente.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los ácidos grasos identificados mediante interpretación de fragmentogramas en la
fracción polar de lípidos presentes en el material particulado suspendido presenta una
gran variedad de estructuras, pudiendo distinguirse ácidos grasos saturados,
monoinsaturados y ramificados. En cuanto a su origen, se observan ácidos grasos pertenecientes a fitoplancton, zooplancton, bacteria y específicos a diatomeas y flagelados.
Dentro de los ácidos saturados, el ácido palmítico (C16:0) importante biomarcador
de diatomeas (Falk-Petersen et al., 1998), aparece en todas las muestras y en ambos
horizontes analizados, así como también el ácido monoinsaturado con el mismo número de carbonos (Reuss & Poulsen, 2002). Sin embargo, su distribución espacial no es
uniforme, observándose claramente una mayor concentración dentro del seno
Reloncaví. La concentración a 200 metros de profundidad en esta estación disminuye
a la mitad. La diferencia en las concentraciones de las otras dos estaciones para las
mismas profundidades podría estar indicando un aporte de distintas especies de
diatomeas al pool de ácidos grasos (Kattner et al., 1983).
El ácido esteárico (C18:0), biomarcador de flagelados (Reuss & Poulsen, 2002),
es identificado en todas las muestras y profundidades, demostrando que también es
un componente importante del detrito autóctono en esta región. Al igual que los
ácidos grasos biomarcadores de diatomeas su distribución es heterogénea,
encóntrandose en mayor cantidad nuevamente en el interior del seno Reloncaví (Tabla II).
— 48 —
Esta observación de una mayor concentración de ácidos grasos de diatomeas y
flagelados en el material particulado en las aguas del seno Reloncaví puede tener
importancia en el desarrollo larval del zoo e ictioplancton (Rainuzzo et al., 1997).
El ácido fitánico (3,7,11,15 tetrametil 16:0) correspondiente a la oxidación del
fitol que proviene de la cadena lineal de la clorofila aparece en ambos horizontes
muestreados en el seno Reloncaví; sin embargo, sólo es detectado en profundidad en
las otras dos estaciones (Tabla II). Existe evidencia que demuestra que el ácido fitánico
se produce en el interior del zooplancton (especialmente copépodos) durante el proceso de degradación metabólica de la molécula de clorofila (Viso & Marty, 1993). Esta
molécula, aunque fácilmente degradable, puede permanecer en pellets fecales por un
tiempo prolongado (Wakeham, 1995).
Los ácidos grasos anteiso 12-metil 14:0 y 14-metil 16:0 que corresponden a
ácidos grasos marcadores de bacterias (Petsch et al., 2003; Wakeham & Beier, 1991)
se encuentran presentes en concentraciones similares en toda la columna de agua, lo
que sugiere su presencia activa asociada al material particulado suspendido.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al comandante del buque AGOR “Vidal Gormaz”, sus
oficiales y tripulación y al personal de apoyo técnico (CONA) a bordo en la recolección
de muestras y al CF. Dr. R. Núñez, por el uso de botellas Go-Flo de propiedad del
SHOA. Financiamiento para el desarrollo de este estudio se obtuvo del Ministerio de
Hacienda a través del Comité Oceanográfico Nacional y Servicio Hidrográfico y
Oceanográfico de la Armada.
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— 51 —
Crucero CIMAR 10
Tabla I.
Estaciones de muestreo de material particulado suspendido, CIMAR 10 Fiordos,
etapa 2.
ESTACIÓN
INTERVALO (m) LATITUD (S) LONGITUD (W)
LOCALIDAD
3
0-50
41º 41,0’
72º 45,5’
Seno Reloncaví
3
50-200
41º 41,0’
72º 45,5’
Seno Reloncaví
15
0-50
42º 06,0’
73º 15,5’
Golfo de Ancud
15
50-100
42º 06,0’
73º 15,5’
Golfo de Ancud
47
0-100
43º 44,2’
73º 47,9’
Boca del Guafo
47
100-200
43º 44,2’
73º 47,9’
Boca del Guafo
Tabla II. Concentración de ácidos grasos identificados en material particulado suspendido, CIMAR 10 Fiordos, etapa 2.
Compuesto
Origen
Profundidad (m)
Seno Reloncaví
Golfo de Ancud
Boca del Guafo
(Est. 3)
(Est. 15)
(Est. 47)
50
200
50
100
100
200
14:0
Fitoplancton
98
68
62
17
35
4,8
15:0
Fitoplancton
7,2
4,1
-
0,7
2,8
-
17:0
Fitoplancton
28
14
1,7
-
3,6
-
20:0
Fitoplancton
3,3
1,6
4,3
0,6
0,8
-
21:0
Fitoplancton
3,1
2,9
-
-
-
1,6
22:0
Fitoplancton
-
-
-
0,2
0,4
-
16:0
Diatomeas
175
81
71
32
98
42
16:1 (n-7)
Diatomeas
163
95
11
3,0
21
15
18:0
Flagelados
95
58
56
28
42
36
Zooplancton
28
18
-
3,7
-
1,6
22:1 (n-13)
Zooplancton
41
28
4,4
2,2
0,7
1,8
24:1 (n-15)
Zooplancton
12,7
2,5
-
0,4
-
0,2
3,7,11,15
tetrametil16:0
12-metil 14:0
Bacteria
2,5
3,8
4,0
3,5
5,9
7,2
14-metil 16:0
Bacteria
19
13
8,2
7,1
17,5
5,2
— 52 —
3
42º
S
Is
la
Ch
ilo
é
G. Ancud
15
Castro
Columna de Agua
43º
G. Corcovado
Ba. Tic Toc
Boca del Guafo
47
44º
75,0º W
74,0º
73,0º
Figura 1: Estaciones de muestreo para material particulado en la columna de agua
durante la segunda etapa del crucero CIMAR 10 Fiordos, X Región.
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