investigacion en floraciones algales nocivas

investigacion en floraciones algales nocivas

INSTITUTO DEL MAR DEL PERU
AREA DE FITOPLANCTON Y PRODUCCION PRIMARIA
INFORME ANUAL 2007
OBJETIVO 34: INVESTIGACIONES EN FLORACIONES ALGALES NOCIVAS (FAN)
Sonia Sánchez R.
Elcira Delgado L.
Patricia Villanueva M.
Flor Chang Loo Kung
Avy Bernales
Nelly Jacobo H.
Colaboradores
Carla Aguilar, Jesús Ledesma, Georgina Flores, Luis Pizarro, Walter Garcia,
Laboratorios Costeros
TESISTA
Haydee López Cabanillas
Callao, 2008
INVESTIGACIONES EN FLORACIONES ALGALES NOCIVAS (FAN)
INFORME ANUAL 2007
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN
2. OBJETIVO
2.1 Objetivo General
2.2 Objetivo Específico
3. MATERIAL Y MÉTODOS
3.1 Monitoreo de Floraciones algales Potencialmente tóxicas
3.2 Registros de Mareas rojas Inocuas : Floraciones Algales.
3.3 Obtención de cepas de especies potencialmente tóxicas
4. RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 Fitoplancton Potencialmente Tóxico
4.2 Monitoreo de Floraciones Algales (Mareas Rojas)
4.2.1 Registros de mareas rojas en la costa central – Callao
4.2.2 Monitoreo horario de mareas rojas – Playa Carpayo, Bahía
Miraflores y Callao (marzo-abril 2007).
4.2.1 Primer Registro de Prorocentrum lima
4.3 Obtención de Cepas.
5.CONCLUSIONES
6.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
7.ANEXOS
CALLAO, SETIEMBRE 2007
INFORME ANUAL 2007
1. INTRODUCCION
El IMARPE viene contribuyendo con
el desarrollo del comercio exterior
peruano de moluscos bivalvos a través
del
monitoreo
quincenal
de
fitoplancton potencialmente tóxico en
la región sur del litoral (Chincha–
Pisco, Fig. 1), estableciendo un
programa de alerta temprana con la
finalidad de disminuir riesgos a la
salud humana, cumpliendo así con las
exigencias del mercado de la Unión
Europea.
Los resultados obtenidos hasta el
momento vienen indicando que estas
poblaciones del fitoplancton han
presentado
fuertes
fluctuaciones
espacio-temporales registrándose en
algunas
épocas
concentraciones
celulares bajas, lo cual está asociado
a cambios en los parámetros
ambientales, que estarían incidiendo
directamente en su frecuencia y
abundancia en las áreas de estudio.
Los géneros que se han registrado
fueron Pseudo-nitzschia, Dinophysis y
en forma ocasional Alexandrium
(UNESCO. 1996).
Figura 1. Localización de áreas de muestreo de
Floraciones Algales Nocivas (FAN)
En vista de que las concentraciones celulares no sobrepasaron a los estándares
establecidos como tóxicos, en octubre del 2005, se complementó los muestreos con red
de fitoplancton.
En esta oportunidad, se alcanzan los resultados de los muestreos de red, donde los
valores, en términos de abundancias relativas, no alcanzaron valores significativos, lo
que indica ausencia de Floraciones Algales Nocivas (FAN).
2. OBJETIVO
2.1 OBJETIVO GENERAL
•
Monitorear y determinar la distribución vertical de microalgas potencialmente
tóxicas en Chincha-Pisco, zona de cultivo de mariscos de importancia
económica costera, con la finalidad de prevenir y evitar riesgos para la salud
humana.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
•
•
•
Determinar la concentración, distribución y abundancia relativa de las especies
potencialmente tóxicas del fitoplancton en áreas de cultivo y bancos naturales de
importancia económica, en relación a factores que condicionen su presencia.
Monitorear las floraciones algales inocuas a lo largo de la costa peruana.
Realizar el aislamiento y cultivo de especies productoras de floraciones algales
que nos permitan evidenciar los diversos ciclos de vida.
3. MATERIAL Y METODOS
3.1 Monitoreo de Floraciones Algales
Potencialmente tóxicas
El material para el estudio proviene del
Monitoreo sobre Fitoplancton Tóxico del Plan
Piloto Chincha-Pisco, que realiza el Instituto
del Mar del Perú (IMARPE) en coordinación
con el Instituto Tecnológico Pesquero (ITP/
SANIPES).
Fig. 2
Red de fitoplancton
El área de muestreo comprendió las zonas de Chincha-Ica, Bahía Lagunillas y Bahía
Independencia.
Se colectaron un total de 400 muestras, con una periodicidad de muestreo quincenal en
estaciones preestablecidas. Las muestras se obtuvieron de arrastres verticales con una
red de fitoplancton de 20 µ de abertura de malla (Fig. 2) y preservadas con formalina
neutralizada hasta una concentración final de 2% (STEEDMAN, 1981).
Para determinar los rangos de abundancia relativa de las especies potencialmente
tóxicas, se tuvo en consideración los valores estandarizados del laboratorio de
Fitoplancton del IMARPE en: Ausente = 0; Presente = 1 (1 a 5 cel/c); Escaso = 2 (5 a
15 cel/c); Abundante = 3 (16 a 25 cel/c); y Muy abundante = 4 (más de 25 cel).
Se consultaron los siguientes trabajos para la determinación taxonómica del
fitoplancton: HUSTEDT (1930), CUPP (1943), HENDEY (1964), SOURNIA (1967),
SCHILLER (1971), BALECH (1988), SUNDSTRÖM (1986), HEIMDAL (1993), THRÖNDSEN
(1993), HASLE Y SYVERTSEN (1996) y STEIDINGER Y TANGEN (1996).
3.2 Registros de Mareas Rojas Inocuas: Floraciones Algales.
Se colectaron muestras de agua en las Bahías de Callao, Miraflores y Pucusana para la
determinación y cuantificación de la especie responsable de la discoloración algal. Los
laboratorios costeros y cruceros de investigación, constituyeron una plataforma
importante para la toma y determinación de las especies dominantes. Las muestras se
obtuvieron con ayuda de un balde a nivel superficial, siendo preservadas con formalina
neutralizada hasta una concentración final de 2%. El conteo de los organismos se realizó
empleando una cámara de conteo tipo Sedwick- rafter o utilizando la metodología de
Uthermohl. Los resultados se expresan en cel/L.
3.3 Obtención de Cepas de las Especies Potencialmente Tóxicas
Este objetivo estuvo a cargo del laboratorio de Biotecnología – Dirección de
Acuicultura, encargados del aislamiento y cultivo de las especies productoras de
floraciones algales.
4. RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 Fitoplancton Potencialmente Tóxico. Chincha –Pisco
El trabajo continuo y sistemático realizado por el IMARPE, además de las otras
instituciones involucradas, está permitiendo reforzar la capacidad de análisis con
información relevante acerca de la presencia y concentración de las especies nocivas
(Pseudo-nitzschia cf delicatissima , P. pungens, Dinophysis caudata, D. acuminata, D.
tripos y D. rotundata), con una alta variabilidad en la distribución y concentración de
las especies asociada a los cambios medio ambientales en todo el 2007.
Para el verano de este año se observó, un incremento en las abundancias relativas de los
dinoflagelados (D. caudata, D. acuminata y Protoperidinium depressum), la misma que
disminuyó para la segunda quincena de marzo en Bahía Independencia. Las diatomeas
presentaron en general una amplia distribución asociadas a una TSM entre 17,1 y 26,1
°C (marzo).
Para el otoño, se observó el incremento de las diatomeas potencialmente tóxicas en
Chucchio, Tres Puertas y Canastotes; la TSM estuvo entre 14,5° y 21,4°C. En invierno
se observó una tendencia a la disminución a nivel de abundancia relativa. Asimismo se
encontraron cambios en la frecuencia de distribución de los organismos potencialmente
tóxicos. La TSM registró un decremento en sus valores, fluctuando entre 13, 5 y 16,9
°C.
84°
83°
82°
81°
80°
79°
78°
77°
76°
75°
74°
73°
72°
71°
2°
3°
70°
2°
3°
Ocurrencias de Mareas Rojas
PTO. PIZARRO
C. furca
4°
4°
enero - abril 2007
5°
5°
PAITA
PTA. FALSA
6°
6°
PIMENTEL
7°
7°
PACASMAYO
CHICAMA
8°
8°
SALAVERRY
PTA. CHAO
CHIMBOTE
CASMA
9°
A.
sanguinea
10°
9°
10°
HUARMEY
SUPE
HUACHO
CHANCAY
11°
12°
11°
12°
CALLAO
13°
13°
CERRO AZUL
PISCO
PTA. MENDIETA
14°
14°
D. MARIA
15°
15°
SAN JUAN
17°
18°
CHALA
M. rubrum
16°
16°
17°
Cr. Recursos Demersales 0701-02
18°
Cr. Recursos Pelágicos 0702-04
Lab. Costeros:Tumbes - Paita - Santa Rosa
84°
83°
82°
81°
80°
79°
78°
77°
En la primavera del 2007, fue registrado un
incremento en la riqueza de especies
potencialmente tóxicas, cambios que ya se venían
observando desde la segunda quincena de
setiembre. La TSM, fluctuó entre 14,8 y 19,8 °C.
76°
75°
74°
73°
72°
71°
70°
Fig. 3. Eventos de mareas rojas en el
litoral peruano. Verano 2007.
4.2 Mareas Rojas Inocuas: Floraciones algales “mareas rojas” en el Litoral
peruano (enero 2007).
Las floraciones algales o “mareas rojas” son eventos frecuentes en nuestra costa
principalmente en la época de primavera y verano. El tiempo de permanencia puede
variar de un par de días a semanas, sujeto a cambios en las condiciones ambientales.
La información del mes de enero, procedente de los laboratorios Costeros de
IMARPE (Pisco, Huacho, Chimbote, Santa Rosa y Paita) indicó la presencia de
floraciones “mareas rojas” en gran parte de la costa peruana, con discoloraciones que
variaron de tonalidades rojizas a marrón oscuro (Fig. 3).
En algunos casos estos eventos se iniciaron en diciembre del 2006 y se mantuvieron
hasta enero del 2007en la Bahía de Paracas, con la recurrencia del dinoflagelado
Gymnodinium sanguineum (Akashiwo sanguinea), asociado a TSM entre 20,0° y 24,0 °C
y con concentraciones de hasta 18 x 10 6 cel/L (19 de enero 2007).
Otros eventos muy similares y puntuales ocurrieron la
primera quincena de enero en la Bahía de Miraflores - Callao
y playas aledañas, con la misma coloración e intensidad,
ocasionado también por G. sanguineum = Akashiwo
Fig. 4. Olisthodiscus luteus
sanguinea, con un tiempo corto de permanencia. Esta
coloración ha permanecido hasta la segunda quincena de
enero (25/01/07) con una tonalidad marrón oscura tanto en
la bahía de Miraflores como Callao. En esta oportunidad
el organismo responsable fue Olisthodiscus luteus (Fig. 4).
Los conteos de organismos arrojaron concentraciones de
más de 100 x 10 6 cel/L, asociados a TSM superiores a
los 27,0°C (valores altos de TSM registrados hasta el
momento).
Desde la última semana del mes de mayo e inicios de junio
(07 junio) se registró desde Chorrillos a Isla San Lorenzo
una gran discoloración del agua de mar que va del rojizo a
marrón oscuro.
Fig. 5. Prorocentrum minimum
Los análisis de las muestras dan como organismo responsable al dinoflagelado tecado
Prorocentrum minimum, (Fig. 5) que alcanzó densidades celulares de 21 x 10 6 cel/L
asociado a TSM de 18,5 ° C, salinidad de 35.067 ups y oxigeno de 6.50 ml/L. Los
registros de esta especie no son muy frecuentes en nuestra costa. A pesar de su amplia
distribución geográfica P. minimum es considerada como especie cosmopolita de
ambientes fríos. Los primeros registros ocurrieron en Pisco en el verano de 2005,
asociados a anoxias y muerte o “varazón” de peces e invertebrados marinos. La
toxicidad de esta especie aún no ha sido esclarecida, existiendo mucha discusión al
respecto.
Paralelamente fue observada en Chérrepe – Lambayeque (21 y 22 de enero) una franja
marrón oscura paralela a la línea de costa de más de 8 Km de largo y 2 Km de ancho
producida por G. sanguineum (Akashiwo sanguinea), especie que también fue
registrada en Pisco y Callao. La TSM promedio en esta oportunidad fue de 22,3°C y
las concentraciones alcanzaron más de 4 x 10 6 cel/L.
Otros eventos muy puntuales han sido observados en las bahías de Paita (14 – 15 enero)
y Ferrol (18 – 22 enero). El organismo responsable en la primera bahía fue el
Fig. 6. Ceratium dens
dinoflagelado Ceratium furca asociado a Protoperidinium crassipes, Dinophysis
acuminata, C. dens, C. fusus v. fusus, Protoperidinium longispinum y a la diatomea
Pseudo-nitzschia cf. delicatissima. Mientras que en la Bahía Ferrol la marea roja estuvo
asociada a Ceratium dens (Fig. 6), además de C. tripos, C. furca y Dinophysis caudata,
entre otros. Las concentraciones celulares alcanzadas por los organismos dominantes
fueron de 3,6 x 105 y 5 x 106 cel /L con TSM de 23,5 y 22,4 ° C, respectivamente.
Las mareas rojas son eventos muy comunes en primavera y verano presentándose en
forma esporádica. Sin embargo en los últimos 5 años estos eventos han tenido mayor
duración y/o permanencia de a lo largo del litoral peruano. La fuerte penetración de
Aguas Subtropicales Superficiales (ASS) a la costa asociados a cambios bruscos en la
velocidad e intensidad de los vientos SE y la formación de los frentes a lo largo de la
costa, estaría favoreciendo la generación y permanencia de estos organismos.
Entre los factores que inciden en su iniciación tenemos :
• Factores
oceanográficos
(temperatura,
salinidad,
corrientes,
concentración de nutrientes y estabilidad en la columna de agua).
• Factores meteorológicos (vientos suaves y alta insolación)
• Contaminación orgánica (provenientes de desechos urbanos o
industriales).
• Incremento en el uso de fertilizantes para actividad agrícola y en la
acuicultura.
Las especies productoras de las mareas rojas reportadas son inocuas y no causan daños a
la salud humana. Sin embargo pueden ocasionar algunos efectos indirectos como es la
ocurrencia de anoxia debido al mayor consumo del oxígeno, resultado de la degradación
bacteriana a consecuencia de la muerte de estos organismos (p. ej. las varazones o
muerte de bivalvos en Jaguay y Bahía Paita en este período).
Gymnodinium sanguineum (Akashiwo sanguinea) ya ha sido observado a lo largo de la
costa peruana en años anteriores (verano y primavera 2003 – 2006) sin registrarse
mortandad de organismos marinos.
4.2.1 Registros de mareas rojas en la costa central – Callao
Entre los organismos responsables de las mareas rojas en esta zona se tiene a los
dinoflagelados Akashiwo sanguinea, Noctiluca scintillans, Prorocentrum cf. minimum,
P. gracile, Ceratium furca y C. dens, los fitoflagelados Eutreptiella gymnastica,
Hetreosigma akashiwo y Olisthodiscus luteus), el ciliado fotosintetizador
Messodinium rubrum y el silicoflagelado Dictyocha fibula, especies
77.20
12.05
77.15
77.10
12.05
CALLAO
12.06
12.06
Olisthodiscus luteos
Eutreptiella gymnastica
31-01-2007
(Est. 9)
12.07
19-02-2007 (Est. 1)
12.07
P. cf. balticum
12.08
P. cf. minimum
Prorocentrum cf. balticum
11-05-2007
(Est. 10)
21-03-2007
(Est. 1)
16-03-2007
(Est. 6)
12.08
12.09
12.09
Prorocentrum gracile
19-02-2007
(Est. 2)
12.10
12.11
P. cf. minimum
01-06-2007
(Est 4)
12.10
12.11
Isla Frontón
77.20
77.19
77.18
77.17
77.16
77.15
77.14
77.13
77.12
77.11
77.10
77.09
Fig. 7. Mareas rojas en la costa central del litoral
peruano. Callao 2007.
consideradas como inocuas (Figura 7). Las densidades máximas encontradas fueron de
36x106 cel/L. En primavera (noviembre) se observaron mareas rojas inocuas producidas
por el fitoflagelado Heterosigma akashiwo tanto en Paracas como en Callao.
4.2.2 Monitoreos Horarios de las Mareas Rojas. Playa Carpayo - Bahía
Miraflores y Callao (marzo – abril 2007)
El puerto del Callao posee una gran importancia pesquera en el Perú, se encuentra
localizado a los 12° LS. Se encuentra conformado por dos bahías: Bahía del Callao y
Bahía de Miraflores, siendo esta última nuestra zona de estudio, la cual ha sido
considerada un área altamente contaminada (Guillen et al.1986) debido a la fuerte
actividad antropogénica registrada bajo la forma de descargas de desechos urbanos e
industriales que son introducidos en el ecosistema marino.
Este volumen de descarga domestica e industrial va a constituir una entrada de
nutrientes de origen antropogénico, sólidos en suspensión, entre otros productos que van
a ser transportados por la corriente a la playa, impidiendo la recuperación natural del
medio acuático.
77.20
12.05
Estudios anteriores de la zona
revelan valores altos de
nutrientes, lo que nos indica
una fuerte actividad biológica y
niveles altos de contaminación
llegando
incluso
a
una
eutrofización. Dichos valores
altos de nutrientes van a
favorecer notablemente el
desarrollo de la comunidad
fitoplanctónica, siendo algunas
veces perjudicial para el
ecosistema marino debido a la
formación de las mareas rojas
por ejemplo.
77.15
Aduana
77.10
12.05
CALLAO
12.06
12.07
12.06
12.07
1
6
12.08
4
7
2
12.09
12.08
12.09
5
12.10
3
12.10
8
12.11
12.11
Isla Frontón
77.20 77.19 77.18 77.17 77.16 77.15 77.14 77.13 77.12 77.11 77.10 77.09
Fig. 8. Estaciones de muestreo. Monitoreo en Playa
Carpayo-Bahía Miraflores Callao 2007
En el presente estudio se han evaluado un total de 8 estaciones frente a playa Carpayo
(Fig. 8), realizándose un muestreo en marzo y otro en abril. Las muestras fueron
colectadas con red estándar de fitoplancton de 75µ, mediante arrastres superficiales por
5 minutos a 3 nudos de velocidad y los volúmenes de plancton se obtuvieron por
centrifugación. Los resultados se dan a conocer en mililitros de plancton por metro
cúbico de agua de mar filtrada (mL/m3).
MARZO
12.05
12.05
C ALLAO
12.06
1
12.07
0.46 0.3
0.5 4 7 0.2
12.09
2
12.10
77.20
12.07
1
12.08
12.11
CALLAO
12.06
Isla Frontón
Ant
ntes
es del medio día
77.16
77.14
77.12
77.10
12.11
77.20
7
5
0.05
8
0.25
3
0.15
12.10
8
4
0.202
12.09
5
3
77.18
0.15
6
12.08
Isla Frontón
77.18
Después del medio día
77.16
77.14
77.12
77.10
ABRIL
12.05
Aduana
12.05
Aduana
12.06
CALLAO
12.06
CALLAO
1.4
12.07
12.07
1
6
12.08
12.09
2
4
1
12.08
1.0
7
12.09
1.28
12.10
6
4
1.2
5
12.10
3
12.11
Antes del medio día
Isla Frontón
77.20
77.18
77.16
77.14
77.12
77.10
5
3
12.11
77.18
0.8
1.0
8
Depués del medio día
Isla Frontón
77.20
7
2
77.16
77.14
77.12
77.10
Fig. 9. Variación horaria de los volúmenes de plancton. Carpayo 2007.
Durante el mes de marzo los volúmenes de plancton oscilaron entre los 0,18 y 0,53
mL/m3, asociado a TSM entre los 18,3° y 24,8°C; mientras que en abril dichos valores
fueron mayores, oscilando entre 0,83 y 1,49 mL/m3 y estuvieron asociados a
temperaturas entre los 19,8 y 21,2 °C. Para marzo se observó una pobre predominancia
del fitoplancton (12,5%) durante la mañana la cual incrementó en la tarde (66,7%), de
igual manera durante abril la predominancia del fitoplancton pasó de un 75% durante la
mañana a 100% por la tarde (Fig. 9 y 10).
30
20
15
10
T (° C )
25
5
0
1 0 :3 0
1 2 :1 0
1 2 :5 0
1 4 :4 0
1 5 :5 2
1 0 :2 3
1 1 :1 5
1 2 :4 5
1 4 :2 7
1 5 :1 6
m L /m
3
Fig. 10. Variación horaria de los
volúmenes de plancton. Carpayo 2007.
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
Variación horaria
VOL FITO
VOL ZOO
TEMPERATURA ( °C )
ug-at/L
En general se identificaron un total de 115 especies de las cuales 66 fueron diatomeas,
47 dinoflagelados y 2 silicoflagelados. Se observó un mayor número de especies de
dinoflagelados antes del medio día en marzo, pasando a ser dominantes las diatomeas
por las tardes, mientras que en abril
las diatomeas fueron dominantes
1.60
en la mañana y mucho más en las
1.20
tardes. Las especies de aguas
cálidas estuvieron presentes en
0.80
ambos muestreos, incrementándose
durante abril.
0.40
15:16
14:27
12:45
11:15
10:23
15:52
14:40
12:50
12:10
10:30
Dentro
de
comunidad
0.00
fitoplanctónica, el mes de marzo
presentó una asociación con
especies de fases iniciales,
Variación horaria
intermedias y en mayor grado las
Fosfatos
Silicatos
Nitratos
Nitritos
de
avanzadas
ente
ellas:
Chaetoceros
affinis,
Ch.
Fig. 11. Variación horaria de las
compressus, varias centrales y
concentraciones de nutrientes. Bahía del
Ceratium dens, C. fusus var fusus,
Callao.
Protoperidinium
conicum,
P.
crassipes,
P.
depressum
principalmente. Abril presentó dentro de su comunidad especies como Ch. affinis, Ch.
didymus, Ditylum brightwellii, Skeletonema costatum, Thalassiosira subtilis, asociado a
especies de fases intermedias como Coscinidiscus perforatus, Gyrosigma sp.,
Thalassionema frauenfeldii, Th. nitzschioidez, Thalassiotrix longissima entre otra y
especies de fases avanzadas como Prorocentrum cf. minimum, Protoperidinium
depressum y Gonyaulax polygramma entre otras. También se observaron la presencia
de quistes de dinoflagelados.
Protoperidinium obtusum, indicador de Aguas Costeras Frías (ACF), estuvo presente en
ambos periodos con mayor presencia durante abril.
Dentro de los parámetros químicos encontramos de manera general que los nutrientes
presentaron en abril valores mayores a los registrados durante marzo. Los fosfatos y
silicatos durante el mes de abril presentaron los mayores valores 3.21 umol/L y 27.09
umol/L respectivamente, después del medio día, mientras que los nitritos y nitratos
tuvieron sus máximos valores 1,22 umol/L y 3,86 umol/L respectivamente, antes del
medio día (Fig. 11).
30
25.00
25
20.00
20
15.00
15
10.00
10
15:16
14:27
12:45
11:15
10:23
15:52
0.00
14:40
0
12:50
5.00
12:10
5
10:30
El pH presentó valores altos en marzo, tanto
en la mañana como en la tarde, siendo su
máximo valor de 8,24, mientras que en abril
los valores fueron menores ya que su máximo
valor fue 8,05. la clorofila “a” (Fig. 12)
presentó valores elevados durante abril,
observándose como mayor valor 21,70 ug/L,
relacionándose totalmente con los valores de
nutrientes mencionados anteriormente. En el
Cla
T (°C)
O2 (mL/L)
caso del oxígeno, este a diferencia de los otros
parámetros fue el único que presentó
Fig. 12. Distribución horaria de
valores ligeramente mayores en marzo,
Clorofila y TSM (°C).
siendo su máximo valor de 8,13 mL/L y en
abril fue 7,06 mL/L.
Dentro de los parámetros físicos las temperaturas observadas con valores máximos y
mínimos mencionados anteriormente, tuvieron un mayor rango de variación durante el
mes de marzo. La salinidad presentó valores que reflejaron ingresos de aguas de
colectores (bajas salinidades menores a 34.8 ups) a valores típicos de Aguas Costeras
Frías (ACF), con un rango entre 34,8 ups a 35,032 ups.
50
70
80
90
100
AM7
AT7
AT6
AM1
AT1
AT2
AM8
AT5
AT4
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AT3
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AM2
AM4
MM4
MM8
MM5
MT3
MT2
MM7
MM3
MM2
MT5
MT8
MM1
MT6
MM6
MT1
Similarity
60
Fig. 13. Dendrograma de similaridad.
Los porcentajes de similitud entre estaciones fueron mayores al 55%, discriminándose a
este nivel 2 bloques correspondientes a los meses de marzo y abril (Fig. 13). De igual
manera la ordenación MDS en base a los valores de los nutrientes reflejan la misma
disposición de tal forma que nos indica una relación directa entre la comunidad
fitoplanctónica, los volúmenes de fitoplancton y los nutrientes principalmente.
Se puede concluir que existe una variabilidad horaria del fitoplancton entre el día y
tarde, destacándose una intima relación con sus parámetros físico - químicos los cuales
modulan las condiciones oceanográficas del sistema, determinando la conducta de ésta
en escalas de corto periodo de término.
4.2.3 Primer Reporte de Prorocentrum lima en el Monitoreo de Fitoplancton
Potencialmente Tóxico en Chincha-Pisco
La primera mención de Prorocentrum lima fue en Laguna Grande -1 (fondo) durante
noviembre del 2005. En enero, marzo y setiembre del 2006 esta especie también fue
determinada en muestras de red en el mismo lugar, siendo
en julio del 2007 cuando se le registró también en El Ancla.
Zona sin poros
Los especímenes presentaron una forma celular oblonga
ovalada. La parte anterior de la valva derecha tiene una
Poros de la valva
Fig. 14. Características de la
valva de P. lima
depresión en forma de V y en la izquierda es plana o ligeramente curvada. Su tamaño
varió de 43 ± 4 µm de longitud y 33 ± 6 µm de ancho. La superficie valvar presentó de
60 a 80 poros marginales y de 68 a 70 poros valvares distribuidos sobre la superficie
celular, la zona central no posee poros (Fig. 14).
Se conoce que Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge 1975 produce tanto ácido
okadaico como ácido metil okadaico. Ocasiona problemas gastrointestinales e
intoxicación diarreica. Por ello se recomienda realizar un seguimiento de esta especie y
para su confirmación aplicar un análisis de microscopia electrónica de barrido (MEB).
4.3 Obtención de Cepas de las Especies Potencialmente Tóxicas
Se cuenta actualmente con dos cepas: Heterosigma akashiwo(a) y Prorocentrum
minimun (b) (Fig. 15).
Fig. 15. a) Heterosigma akashiwo
y b) Prorocentrum minimun
5. CONCLUSIONES
Los estudios de las concentraciones totales de las especies potencialmente tóxicas en
Chincha y en las bahías Lagunillas e Independencia durante el 2007 han determinado
marcada variabilidad en la distribución concentración y abundancia de las especies
potencialmente tóxicas. El género Dinophysis sp. fue el que se presentó con mayor
frecuencia y en algunas bahías las concentraciones superaron los estándares
recomendados.
En cuanto a los estudios horarios existe una variabilidad horaria del fitoplancton,
destacándose una intima relación con sus parámetros físico - químicos los cuales
modulan las condiciones oceanográficas del sistema, determinando la conducta de ésta
en escalas de corto periodo de término.
El registro de especies potencialmente tóxicas se ha incrementado con la detección de P.
lima
6. REFERENCIAS
BALECH, E. 1988. Los dinoflagelados del Atlántico Sudoccidental. Public. Espec.
Inst.Español de Oceanog. España. 310 pp.
CUPP, E. 1943. Marine plankton diatoms of the west coast of North America. Bull.
Scripps Inst. Oceangr. 5: 1-237.
HASLE, G. R., C. B. LANGE, C. B. Y E. E. SYVERSTEIN. 1996. A review of Pseudonitzschia, with special reference to the Skagerrak, North Atlantic and adjacent
waters. Helgolander Meeresunters, 50, 131 –175.
HASLE, G. Y E. E. SYVERTSEN. 1996. Marine diatoms. In: Tomas C. (ed.).
Identifying.Marine Diatoms and Dinoflagellates. Academic Press, Inc. San Diego.
1-383pp.
HEIMDAL, B. 1993. Modern Coccolithophorids. In Tomas C. (ed.). Marine
Phytoplankton a guide to naked flagellates and coccolithophorids, Cap. 3.
Academic Press, Inc. San Diego. 147-235 pp.
HENDEY, I. 1964. An introductory account of the smaller algae of British Coastal
waters. Part. V. Bacillariophyceae (Diatoms). Her Majesy's Stationery Office,
London: 317 pp.
HUSTEDT, F. 1930. Die Kieselalgen Deutschlands. Osterreichs und der Schqeiz mit
Beucksichtigung der ubrigen Lander Europas sowie der angerzenden
Meerresgebiete. En: L. Rabenhorst (ed). Kryptogamen-Flora von Deutschland,
Osterreich und der Schweiz. 1 Teil. Akat. Verlagsges. Leipzig, Reprint Johnson
Rep. Goop, New York 1971 1971: 920 pp.
SÁNCHEZ, S., E. DELGADO. 1996. Mareas rojas en el área de Callao (12° S) 1980-1995
Inf. Progr.lnst. Mar Perú. Callao, Perú. 44: 19-37.
SÁNCHEZ, S., E. DELGADO. 2001. Programa de Monitoreo de Fitoplancton
Potencialmente Toxico en los bancos naturales y zonas de cultivo de mariscos
de importancia económica de la costa peruana. V Taller de Floración de Algas
Nocivas (FAN). Uruguay 15-18 octubre del 2001.
SCHILLER, J. 1971. Dinoflagellate (peridinae) in monogra-phischer Behandlung.2 Tell.
En: L. Rabenhortst (ed). Kriptogamen-Flora von Deutchland, Osterreich und der
Schweiz. Reprint by Johnson Repr. Corp. New York, 1971, Vol. 10 Section 3,
Parte 1: 617 pp.
SOURNIA, A. 1967. Le genre Ceratium (Peridinien Planctonique) dans le Canal de
Mozambique. Contribution a une revision mondiale. Vie et Milieu. 18 (2A-A):
375-580 pp.
STEIDINGER, K. Y K. TANGEN. 1996. Dinoflagellates. In: Tomas C. (ed.). Identifying
Marine Diatoms and Dinoflagellates. Academic Press, Inc. San Diego. 387570pp.
SUNDSTRÖM, B. 1986. The Marine diatom genus Rhizosolenia. A new approach to the
taxonomy. Lund, Sweden: 196 pp.
THRÖNDSEN, J. 1978. Preservation and storage. En: A. Sournia (Ed.) Phytoplankton
manual. UNESCO, París:69-74.
THRÖNDSEN, J. 1993. The Planktonic Marine Flagellates. In Tomas C. (ed.). Marine
Phytoplankton a guide to naked flagellates and coccolithophorids, Cap. 2.
Academic Press, Inc. San Diego. 7-145 pp.
UNESCO. 1978. Phytoplankton Manual, Monogr. Oceanogr. Methodology 6: 1-337.
UNESCO. 1981. Programa de plancton para el Pacífico Oriental. Informes de la
UNESCO sobre ciencias del mar. Inst. Mar Perú, Callao 11:25-26.
UNESCO. 1996. Design and Implementation os some Harmful Algal Monitoring
Systems. Intergovemmental Oceanographic Commissión Technical Series IOC
(44): 103 pp.
7. ANEXO
PRODUCTOS DE INVESTIGACIÓN
Resúmenes presentados al I Congreso De Ciencias de Mar – Lambayeque –Perú
Noviembre del 2007.
VARIACION MENSUAL DE LA BIOMASA MICROFITOPLANCTONICA EN
RELACION CON SUS PARAMETROS AMBIENTALES EN PLAYA
CARPAYO- BAHIA DE MIRAFLORES CALLAO (MARZO – ABRIL 2007)
Nelly Jacobo, Sonia Sánchez y Jesús Ledesma.
IMARPE- Laboratorio de Fitoplancton. Esquina Gamarra y Gral valle s/n Chuchito – La
Punta Callao. Ap. 22. Tel 4296069. E-mail: [email protected].
Palabras claves: Fitoplancton, concentración celular, Carpayo, mareas rojas
El Callao, localizado a los 12° LS, posee una gran importancia pesquera en el Perú, esta
conformado por las bahías del Callao y de Miraflores, siendo esta última nuestra zona
de estudio, considerada por Guillen et al. (1986), un área altamente contaminada debido
a la fuerte actividad antropogénica registrada bajo la forma de descargas de desechos
urbanos e industriales que son introducidos en el ecosistema marino.
Estudios anteriores de la zona revelan valores altos de nutrientes, lo que nos indica una
fuerte actividad biológica y niveles altos de contaminación llegando incluso a una
eutrofización. Dichos valores altos de nutrientes van a favorecer notablemente el
desarrollo de la comunidad fitoplanctónica, siendo algunas veces perjudicial para el
ecosistema marino debido a la formación de las mareas rojas por ejemplo.
En el presente estudio se han evaluado un total de 8 estaciones frente a playa Carpayo,
realizándose un muestreo horario en marzo y otro en abril. Las muestras fueron
colectadas con red estándar de fitoplancton de 75µ, mediante arrastres superficiales por
5 minutos a 3 nudos de velocidad. Los volúmenes de plancton se obtuvieron por
centrifugación y los resultados se expresan en mL/m3de agua filtrada. Adicionalmente
se han tomado muestras para los análisis correspondientes de nutrientes, clorofila a y
pH, datos de temperatura y salinidad.
Los volúmenes de plancton para marzo del 2007 oscilaron entre los 0,18 y 0,53 mL/m3,
asociado a temperaturas entre los 18,3 y 24,8°C; mientras que para abril dichos valores
fueron mayores, oscilando entre 0,83 y 1,49 mL/m3 y estuvieron asociados a
temperaturas entre los 19,8 y 21,2 °C. La distribución horaria de la biomasa planctónica
mostró en marzo que el fitoplancton fue pobre (12,5%) durante la mañana,
incrementándose en la tarde (66,7%). De igual manera durante abril la predominancia
del fitoplancton pasó de un 75% durante la mañana a 100% por la tarde.
En general se identificaron un total de 115 especies de las cuales 66 fueron diatomeas,
47 dinoflagelados y 2 silicoflagelados. Se observó un mayor número de especies de
dinoflagelados antes del medio día en marzo, pasando a ser dominantes las diatomeas
por las tardes, mientras que en abril las diatomeas fueron dominantes en la mañana y
mucho más en las tardes. Las especies de aguas cálidas estuvieron presentes en ambos
muestreos, incrementándose durante abril.
En cuanto a la composición fitoplanctónica, el mes de marzo se caracterizó por
presentar una asociación con especies de fases iniciales, intermedias y en mayor grado
las de avanzadas, sucesión ecológica, destacando: Chaetoceros affinis, Ch. compressus,
varias centrales y Ceratium dens, C. fusus var fusus, Protoperidinium conicum, P.
crassipes, P. depressum principalmente. Abril presentó dentro de su comunidad
especies como Ch. affinis, Ch. didymus, Ditylum brightwellii, Skeletonema costatum,
Thalassiosira subtilis, asociado a especies de fases intermedias como Coscinodiscus
perforatus, Gyrosigma sp., Thalassionema frauenfeldii, Th. nitzschioides, Thalassiotrix
longissima entre otra y especies de fases avanzadas como Prorocentrum cf. minimum,
Protoperidinium depressum y Gonyaulax polygramma entre otras. También se
observaron la presencia de quistes de dinoflagelados.
Protoperidinium obtusum, indicador de Aguas Costeras Frías (ACF), estuvo presente en
ambos periodos con mayor presencia durante abril.
Dentro de los parámetros químicos encontramos de manera general que los nutrientes
presentaron en abril concentraciones altas en comparación a lo registrado en marzo. Los
fosfatos y silicatos durante el mes de abril presentaron los mayores valores 3.21 umol/L
y 27.09 umol/L respectivamente, después del medio día, mientras que los nitritos y
nitratos tuvieron sus máximos valores 1,22 umol/L y 3,86 umol/L respectivamente,
antes del medio día.
El pH presentó valores altos en marzo, tanto en la mañana como en la tarde, siendo su
máximo valor de 8,24, mientras que en abril los valores fueron menores ya que su
máximo valor fue 8,05. La clorofila a presentó valores elevados durante abril,
observándose como mayor valor 21,70 ug/L, relacionándose totalmente con los valores
de nutrientes mencionados anteriormente. En el caso del oxígeno, este a diferencia de
los otros parámetros fue el único que presentó valores ligeramente mayores en marzo,
siendo su máximo valor de 8,13 mL/L y en abril fue 7,06 mL/L.
Dentro de los parámetros físicos las temperaturas observadas con valores máximos y
mínimos mencionados anteriormente, tuvieron un mayor rango de variación durante el
mes de marzo. La salinidad presentó valores que reflejaron ingresos de aguas de
colectores (bajas salinidades menores a 34.8 ups) a valores típicos de Aguas Costeras
Frías (ACF), con un rango entre 34,8 ups a 35,032 ups.
Los porcentajes de similitud entre estaciones fueron mayores al 55%, discriminándose a
este nivle 2 bloques correspondientes a los meses de marzo y abril. De igual manera la
ordenación MDS en base a los valores de los nutrientes reflejan la misma disposición de
tal forma que nos indica una relación directa entre la comunidad fitoplanctónica, los
volúmenes de fitoplancton y los nutrientes principalmente.
Resemblance: D1 Euclidean distanc e
2D Stres s : 0.01
50
MESES
M
A
Similarity
60
AM1
70
AM7
AT8
AT1
AT3
80
AM6 AT6
AT2
AM4 AT4
AM2
MM7
MT1
MM5
MT2
AT7 AM3
MT5
MM2
MT6MT8
MT3
MM8
MM4
MM3
AM5 AT5
AM8
MM6
MM1
90
AM7
AT7
AT6
AM1
AT1
AT2
AM8
AT5
AT4
AM3
AT3
AM5
AT8
AM6
AM2
AM4
MM4
MM8
MM5
MT3
MT2
MM7
MM3
MM2
MT5
MT8
MM1
MT6
MM6
MT1
Marzo
100
Abri
Abril
Marz
RESUMEN
Abundancia y diversidad del fitoplancton
76°18´49¨) del 2002 al 2005
en Bahia Lagunillas (13°53´52¨ -
Flor Chang, Avy Bernales y Sonia Snchez .
IMARPE- Laboratorio de Fitoplancton. Esquina Gamarra y Gral valle s/n Chuchito – La
Punta Callao. Ap. 22. Tel 4296069. E-mail: [email protected].
Palabras claves: Fitoplancton, concentración celular, Lagunillas, mareas rojas
Bahía Lagunillas está localizada en la península de Paracas, tiene aproximadamente 2
millas de abertura y 2 millas de largo; constituye uno de los principales ecosistemas
marinos costeros de alta importancia económica del país por los abundantes recursos
naturales que en ella existen. En este lugar se encuentra una caleta de pescadores
artesanales, que realizan trabajos de repoblamiento de conchas de abanico mediante la
captación de semillas, que se encuentra sustentada por una alta producción
fitoplanctónica. Además se observa una variedad de aves marinas migratorias sobre
todo en el verano austral.
En esta bahía se ha estudiado la composición, abundancia y diversidad del fitoplancton
en relación al ciclo estacional y los parámetros físicos, aspectos que proporciona la base
informativa requerida para el manejo y ordenamiento racional de muchos recursos, así
como para el control de la calidad ambiental. La información analizada procede de
muestreos superficiales y de fondo en dos estaciones de B. Lagunillas (La Mina y
Lagunillas) con una frecuencia mensual entre enero del 2002 a diciembre del 2005. Para
la cuantificación se siguió el método de sedimentación de Utermöhl (1958) y las
recomendaciones de UNESCO (1978). utilizando cámaras de sedimentación de 50 ml.
La densidad del fitoplancton fue expresada en número de células por litros. El Indice de
Diversidad se calculó de acuerdo a la ecuación de Shannon y Weaver (1963) y los
resultados fueron expresados en bits.cél -1.
Se identificaron 164 taxas entre especies y variedades comprendidas en 67 géneros. La
abundancia anual (2002-2005) ha variado de 11 120 cel.L-1 a 8 341 010 cel L-1. Los
máximos valores se registraron en la época de verano y los mínimos se encontraron en
el período de invierno, ambos ubicados en Lagunillas.
La comunidad fitoplanctónica estuvo asociada a cambios estacionales, siendo las
diatomeas el grupo dominante durante el período de estudio. En verano y primavera
destacaron las diatomeas pequeñas de alta tasa de reproducción como Skeletonema
costatum, Chaetoceros socialis y Ch. debilis, con densidades máximas de 3 019 500
(Lagunillas ), 3 727 000 (La Mina ) y 644 000 cel.L-1 (Lagunillas), valores localizaos
en superficie. En el otoño la predominancia fue de Entomoneis alata v. alata con un
máximo de 4 325 000 cel.L-1 (La Mina) que permaneció hasta el invierno junto a
Asterionellopsis glacialis con 522 500 cel.L-1 (Lagunillas) ubicados a nivel superficial.
Los dinoflagelados productores de floraciones algales inocuas, Prorocentrum micans y
P cf. minimum, alcanzaron concentraciones celulares máximas de 2 536 000 y
5
289 000 cel.L-1 que estuvieron asociadas a temperaturas de 19,0 y 21,0 °C, para la
época del verano y otoño, respectivamente.
Los valores de índices de diversidad calculados fluctuaron en un rango entre 3,204 y
0,5451bits.cel-1, siendo en su gran mayoría valores menores a 2,5 indicando que las
poblaciones se encontraron en las primeras fases de la sucesión así como los valores
mínimos de 0,564 denotaron la presencia de floraciones algales.
RESUMEN
Variaciones estacionales del fitoplancton asociadas a señales ambientales en Pisco
-Paracas (2002-2004).
Sonia Sánchez,1 Flor Chang1, Roberto Flores2, Lourdes Carbajo3, Nelly Jacobo1 y Avy
Bernales1
IMARPE- Laboratorio de Fitoplancton. Esquina Gamarra y Gral valle s/n Chuchito – La
Punta Callao. Ap. 22. Tel 4296069. E-mail: [email protected].
Palabras claves: Fitoplancton, floraciones algales, concentración celular, Paracas,
mareas rojas.
La Bahía Paracas (13°45’S – 76° 17’W) es la única Reserva Nacional Marina, que
constituye un ecosistema especial, formando parte de las ecoregiones del Mar Frío de la
Corriente Peruana y el Desierto del Pacífico. Se caracteriza por ser un área, altamente
sensible y vulnerable que puede ser alterada por los aportes antropogénicos, con una alta
producción fitoplanctónica que sustenta la importante actividad extractiva de peces y
moluscos para el consumo humano, concitando el interés científico para conocer mejor
el funcionamiento del ecosistema y sus recursos.
Se ha evaluado la composición y abundancia del fitoplancton en relación con el ciclo
estacional, los forzantes físico-químicos, así como los aspectos meteorológicos y su
variabilidad en función de procesos naturales y de origen antropogénico.
Adicionalmente se ha considerado datos de corrientes a nivel superficial como fondo.
El estudio se realizó en base a muestreos superficiales y de fondo en cuatro estaciones
(Atenas, Punta Ballena, Santo Domingo y Punta Ripio) con una frecuencia quincenal
entre enero del 2002 a julio del 2004. Para la cuantificación del fitoplancton se empleó
la metodología de Utermöhl, para el oxigeno el método de Winkler modificado, para
los sulfuros el método de Fonselius (Grasshoff, 1999) y para los nutrientes el método de
Strickland J. and Parsons (1968).
La batimetría de la bahía Paracas se caracteriza por su poca pendiente y bajas
profundidades en general menores a los 10 m de profundidad. Los vientos alcanzaron
un promedio mensual multianual de 8,4 m/seg (1980-2004), predominando vientos del
suroeste 225° (SW). Los mayores valores en intensidad del viento se manifiestan al
mediodía y los cambios en dirección se producen en horas de la mañana, llegando a
dirigirse en dirección noroeste (fuera de la costa) y en la noche cambian al sureste, la
convergencia de estos flujos originan la presencia de vórtices o remolinos. La
circulación marina estaría gobernada por los vientos y la topografía de la línea de costa.
Estacionalmente las mayores concentraciones celulares se registraron en la primavera
del 2002, 2003 y verano del 2004, tanto en superficie como en el fondo. Sin embargo
densidades superiores a 10 x 105 cel/L fueron localizadas principalmente a 1 m del
fondo (Fig. 1). En general los índices de diversidad fueron menores a 2,5 bits cel-1
indicando una comunidad en activo crecimiento, a excepción de los meses de verano en
donde los valores se incrementaron a 3,0 bits cel-1, que corresponden a poblaciones
maduras (MARGALEF , 1968).
La temperatura superficial del mar (TSM) han ido gradualmente incrementándose
alcanzando promedios anuales de 17,6°; 18,7° y 19,0 °C para el 2002,2003 y 2004,
respectivamente.
En verano y primavera destacaron las diatomeas pequeñas de alta tasa de reproducción
Skeletonema costatum, Chaetoceros debilis, Ch. curvisetus asociadas a valores de
silicatos entre 25 y 36 ug-at/L. Para el otoño e invierno se registraron floraciones algales
(mareas rojas) de los dinoflagelados Prorocentrum micans, P. gracile, Ceratium furca
y Akashiwa sanguinea (este
______________________________________________________________________
_____
1.
Lab. de Fitoplancton Sede IMARPE.
2.
Oceanografía Física
3.
Lab. Fitoplancton - Pisco
último en invierno) eventos que coincidieron con la actividad de las industrias
pesqueras, asociados a fosfatos con valores de 10,74 ug-at /L y de 3,25 ug-at /L en
periodos normales. Estos episodios se encuentran además asociados a altos valores de
MOT (>a 10 %), siendo determinados núcleos de acumulación de carbono frente a las
plantas pesqueras.
La comunidad fitoplanctónica estuvo asociada a cambios estacionales naturales, la
misma que fue interrumpida por la frecuencia de floraciones algales como producto de
la actividad antropogénica que estimuló un aumento en la frecuencia de estas, lo que ya
fue observado desde el otoño de 1999 (Chang, 1999) coincidente con la actividad
pesquera en la zona.
Bahía Paracas (2002-2004)
N° cel x 103.L-1
12000
8000
4000
0
E- F M A M J J A S O N D E- F M A M J J A S O N D E- F M M J
02
03
04
FITO SUPERFICIAL
FITO FONDO
FIGURA 1. Distribución mensual del fitoplancton (N° cel x 103.L-1) en superficie y
fondo. Bahía Paracas 2002-2004.
REFERENCIAS
CHANG F, JACINTO M Y DELGADO, E. 1999. Comunidad fitoplanctónica asociada a
procesos de eutrofización Pisco-Paracas 1999.Libro de resúmenes.
Congreso de Ficología La Molina.
MARGALEF R. 1968. Perspectives in ecology theory. The Chicago University Press.
Chicago: 111pp.