Por Hélène Dubrasquet

Bajo la superficie oceánica existe una gran variedad de ecosistemas, pasando de bosques submarinos a arrecifes llenos de colores, y lo mejor es que no hace falta ir al Caribe para ver estas maravillas. En el extremo sur de Chile, las aguas de los fiordos patagónicos albergan los ecosistemas marinos más prístinos del mundo.

Dentro de las asociaciones biológicas marinas más intrigantes y desconocidas de los fiordos, se encuentran los arrecifes de algas calcáreas. Las algas marinas encuentran en los fiordos condiciones privilegiadas para su crecimiento, convirtiéndose en una zona clave a nivel mundial para la captura de dióxido de carbono (CO2). Las algas calcáreas cubren las paredes rocosas de los fiordos del fin del mundo, y son clave para la biodiversidad que allí habita, tienen mucho para encantarnos y enseñarnos…

Roca cubierta de algas calcáreas © Juan Pablo Espinoza

Pero primero, ¿qué son los fiordos?

Los fiordos son antiguos valles glaciales, inundados por el mar al final del último periodo glaciar. Se caracterizan por su morfología angosta y estrecha, y sus paredes verticales que alcanzan grandes profundidades (más de 500 m en ciertas partes). Los fiordos patagónicos están expuestos a altas precipitaciones viniendo del Pacifico Sur y al derretimiento glaciar, generando un aporte consecuente de agua dulce. Esta agua, que queda en las capas superficiales, es rica en nutrientes, mientras que las aguas marinas profundas son ricas en oxígeno, por lo que los fiordos poseen una vida marina diversa y abundante. Lamentablemente, estos ecosistemas están dentro de los más amenazados del planeta debido a las actividades humanas extractivas y la falta de protección a nivel nacional e internacional. Además, estos lugares remotos carecen de monitoreo constante debido a su gran dificultad de acceso, frenando el proceso de conocimiento científico y debilitando su conservación1. Finalmente, los fiordos son ecosistemas muy sensibles a los efectos del cambio climático, y poco se sabe sobre sus capacidades de resiliencia.

Segundo, ¿qué es un alga calcárea?

Las algas calcáreas pertenecen al grupo de las algas rojas, por lo que pueden realizar su actividad fotosintética en ambientes con poca luz. Por ejemplo, debajo de la copa de los huiros, grandes macroalgas pardas que forman bosques submarinos. La particularidad de las algas calcáreas reside en el hecho que sus células contienen carbonato de calcio (CaCO3), lo que les da una consistencia rígida y un aspecto externo “rocoso”, similar a un coral. Si bien la mayoría de las algas calcáreas pertenecen al orden Corallinales, existen muchas otras especies que están aún sin clasificar. Así que hablaremos en termino general de algas calcáreas en este articulo.

Existen distintos tipos de algas calcáreas que se diferencian en base a su morfología.  Los rodolitos («Rhodo» = algas rojas; «Lithos» = roca) designa a un tipo de algas calcáreas perteneciendo al orden Corallinales que crecen de forma libre y solitaria, pareciéndose a pequeñas rocas rosadas. A los rodolitos también se les conocen como «maërls». Por otra parte, existen las algas calcáreas de forma costrosa, que crecen en forma colonial cubriendo las rocas desnudas, como una alfombra. Una de las especies más conocida es Lithothamnion calcareum, que esta utilizada como fuente de oligoelementos y minerales en dietas alimentarias. Finalmente existen las algas calcáreas de forma erecta y ramificada, especies que parecen pequeños corales y viven agrupadas.

Rodolitos y Algas Calcáreas de forma ramificada.

Lo común entre todas estas algas es que además de necesitar acceso a un sustrato libre y a la luz solar para crecer, también necesitan la presencia de CaCO3 en el agua de mar para poder construir sus paredes celulares. Por suerte, este elemento abunda en las aguas de los fiordos patagónicos, producto de las altas precipitaciones y descargas glaciales. Las algas calcáreas que se encuentran allí generalmente tienen una morfología costrosa o de rodolito, donde se habla de arrecife de algas calcáreas dada su abundancia. Por ejemplo, un estudio2realizado en el fiordo Puyuhuapi, en la región de Aysén, muestra que estas algas cubren casi el 40% del sustrato rocoso, sosteniendo la presencia de numerosas especies de esponjas (Axinella crinita), gorgonias (Primnoella chilensis) y erizos de mar (Pseudechinus magellanicus), por nombrar algunas.

Algunas especies asociadas a las algas calcáreas en el fiordo Puyuhuapi. Escala 1cm (Betti et al., 2017)

¿Por qué son importantes estas algas?

Las algas calcáreas, al igual que otras algas, son productores primarios, es decir, generan materia orgánica que queda disponible para los otros niveles tróficos. En otras palabras, mediante el proceso de fotosíntesis, las algas fijan carbono y cuando se descomponen, este elemento queda accesible para los otros organismos vivos que no pueden sintetizarlo. Además, las algas calcáreas son consideradas como especies ingenieras, es decir, transforman su entorno para poder crecer y atraen a otras especies. Así, su pequeño tamaño, morfología variada y gran abundancia, generan espacios de algunos centímetros, donde las larvas de invertebrados encuentran un lugar para protegerse, y los propágulos3 de otras algas alcanzan un espacio libre de sustrato para crecer. La capacidad de estos organismos para expandirse en las paredes de los fiordos asegura el establecimiento de la comunidad bentónica y atrae a especies de interés comercial, como la merluza austral (Merluccius australis), que se alimentan de pequeños invertebrados y peces juveniles que viven allí. En resumen, al colonizar la roca desnuda, las coralinas permiten el asentamiento de lo que equivale a un «micro-bosque», como lo hacen los líquenes y musgos en los bosques patagónicos terrestres.

Finalmente, las algas calcáreas nos ayudan a reconstruir los climas pasados, ya que crecen lentamente (alrededor de 1 mm/año)4 y su longevidad los vuelve buenos testigos de los cambios que ocurren en la columna de agua. Por ejemplo, trabajos paleo-oceanográficos5 han demostrado relaciones fuertes entre la forma de crecimiento del alga calcárea y la energía de las corrientes de agua. Además, el análisis de la composición química de su esqueleto permite entender cómo eran las características de las aguas pasadas6. Así, su plasticidad morfológica en relación con los parámetros ambientales y su longevidad hace que estas algas sean un buen grupo taxonómico para desarrollar estudios paleo-oceanográficos. Hoy en día, estos estudios tienen mucha relevancia para entender como el cambio climático está afectando a los ecosistemas marinos7.

Esquema de la zonación vertical de las paredes del fiordo Puyuhuapi, Aysén. Todas las paredes rosadas representan algas calcáreas (Betti et al., 2017)

¿Cómo afecta el cambio climático a las algas calcáreas?

Como se menciono anteriormente, las algas calcáreas necesitan carbonato de calcio (CaC03) para poder construir sus paredes celulares. De forma natural, el sistema de carbonato está en equilibrio con el océano. Sin embargo, uno de los efectos más notorios del cambio climático es el aumento en las concentraciones de CO2 atmosférico, el cual es absorbido por el océano hasta en un 25%. Cuando

el CO2 se une al agua de mar, provoca un desequilibrio en el sistema de carbonato y disminuye el pH del océano, fenómeno conocido como acidificación oceánica. Al disminuir el pH del agua de mar, la formación y concentración de CaCO3 disminuye. Así, las algas calcáreas y otros organismos que forman conchas tienen dificultades para encontrar CaCO3 y fijarlo en sus paredes celulares, debilitando su crecimiento. La acidificación oceánica afectaría principalmente a los océanos de altas latitudes, como los fiordos, debido a la sensibilidad del coeficiente de disociación ácido-base a bajas temperaturas8.

Las proyecciones para el año 2100, según el escenario RCP 8.5 (siglas en inglés para “vías de concentración representativas”9, indican que el pH promedio del océano caerá hasta en 0,5 unidades en la zona austral10, lo que puede sonar poco, pero representa un cambio abrupto para los organismos marinos. Además, las aguas superficiales de los fiordos patagónicos poseen una baja salinidad y alcalinidad, generando una mayor corrosividad para el CaCO3 .11 Así, las algas calcáreas de los fiordos patagónicos serían particularmente vulnerables a la acidificación oceánica, y debido a la falta de conocimiento sobre su presencia y abundancia, resulta difícil monitorear su respuesta frente a estos cambios.

Las algas calcáreas se encuentran en varias partes del mundo, desde los trópicos hasta los polos. Son comunes en el Atlántico Norte, Mediterráneo, Atlántico occidental tropical, Golfo de California, Australia occidental y Nueva Zelandia12. Estudios realizados en estos lugares demuestran respuestas variadas al cambio climático, desde una disminución en abundancia y diversidad de especies en latitudes altas13, hasta un mantenimiento de las funciones y diversidad de las comunidades biológicas asociadas en latitudes más bajas14.

En las aguas de los fiordos patagónicos, poco se sabe sobre la presencia y abundancia de las algas calcáreas. Hasta el día de hoy, solo se han registrado extensos parches de algas Corallinales de morfología costrosa y rodolitos, entre Melinka y el Golfo de Penas15. El esfuerzo de monitoreo de estos ecosistemas submarinos es esencial dado que funcionan como puntos clave de diversidad. Promueven hábitat y refugio para las fases juveniles de muchas especies de invertebrados, facilitan el asentamiento de otras especies y atraen otras de interés comercial. Además, absorben CO2, ayudando a mitigar el cambio climático. Aunque estén amenazadas por la acidificación del océano, el carácter prístino de los fiordos patagónicos permite que estos ecosistemas aún prosperen, ofreciendo sus colores increíbles a la vista del buzo valiente que se sumerja a descubrir las maravillas del fin del mundo.

Parche de roca debajo de los bosques de huiros en Cabo de Hornos, cubierto por algas calcáreas y fauna asociada © National Geographic

Sobre la autora:

Hélène es bióloga marina titulada en la Université Pierre et Marie Curie, Francia. En la actualidad, se encuentra investigando sobre filogenia y diversidad genética de algas antárticas, en el Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas de la Universidad Austral de Chile. Cuando no está en el laboratorio, Hélène trabaja como guía naturalista en la Patagonia y es parte del equipo de Punta Arenas de Fundación Mar y Ciencia, donde trabaja como divulgadora de las ciencias del mar.

  1. Iriarte, J. L., González, H. E., & Nahuelhual, L. (2010). Patagonian fjord ecosystems in southern Chile as a highly vulnerable region: problems and needs. Ambio, 39(7), 463–466.
  2. Betti, F., Bavestrello, G., Bo, M., Enrichetti, F., Loi, A., Wanderlingh, A., Pérez-Santos, I., Daneri, G. (2017). Benthic biodiversity and ecological gradients in the Seno Magdalena (Puyuhuapi Fjord, Chile). Estuarine, Coastal and Shelf Science, 198(3), 269-278.
  3. Propágulos: estados juveniles de las fases reproductivas de las algas (pueden ser esporas o gametos), que generalmente son móviles gracias a un flagelo, excepto para las algas rojas.
  4. Bosence, D.W.J., 1991. Chapter 5: Coralline Algae: Mineralization, Taxonomy, and Palaeoecology. In: R. Riding (eds) Calcareous Algae and Stromatolites, Springer, pp 98-113.
  5. Paleo-oceanográfico: que tiene que ver con la paleo-oceanografía, estudio de los ambientes marinos del pasado.
  6. Halfar, J., Hetzinger, S., Adey, W., Zack, T., Gamboa, G., Kunz, B., Williams, B., Jacob, D.E. (2011) Coralline algal growth-increment widths archive North Atlantic climate variability. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 302 (1–2), 71-80.
  7. Chan, P.T.W., Halfar, J., Adey, W.H., Lebednik, P.A., Steneck, R., Norley, C.J.D., Holdsworth, D.W. (2019) Recent density decline in wild-collected subarctic crustose coralline algae reveals climate change signature. Geology; 48 (3): 226–230
  8. Casareto, B. E., Niraula, M. P., Fujimura, H., & Suzuki, Y. (2009). Effects of carbon dioxide on the coccolithophorid Pleurochrysis carterae in incubation experiments. Aquatic Biology, 7(1-2), 59-70
  9. Riahik, S Rao, V Krey, C Cho, V Chirkov, G Fischer, G Kindermann, N Nakicenovic & P Rafaj. (2011). RCP 8.5—A scenario of comparatively high greenhouse gas emissions. Climatic Change, 109: 33–57.)
  10. Riahik, S Rao, V Krey, C Cho, V Chirkov, G Fischer, G Kindermann, N Nakicenovic & P Rafaj. (2011). RCP 8.5—A scenario of comparatively high greenhouse gas emissions. Climatic Change, 109: 33–57.)
  11. Vargas, C. A., Cuevas, L. A., Silva, N., González, H. E., De Pol‐Holz, R., & Narváez, D. A. (2018). Influence of glacier melting and river discharges on the nutrient distribution and DIC recycling in the Southern Chilean Patagonia. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 123, 256–270.
  12. Foster MS (2001) Rhodoliths: between rocks and soft places. J. Phycol (37) 659–667.
  13. Chan, P.T.W., Halfar, J., Adey, W.H., Lebednik, P.A., Steneck, R., Norley, C.J.D., Holdsworth, D.W. (2019) Recent density decline in wild-collected subarctic crustose coralline algae reveals climate change signature. Geology; 48 (3): 226–230.
  14. Rastelli, E., Petani, B., Corinaldesi, C., Dell’Anno, A., Lo Martire, M., Cerrano, C., & Danovaro, R. (2020). A high biodiversity mitigates the impact of ocean acidification on hard-bottom ecosystems. Sci Rep 10, 2948
  15. Macaya, E.C., Riosmena-Rodríguez, R., Melzer, R.R. et al. Rhodolith beds in the South-East Pacific. (2015). Mar Biodiv 45, 153–154.

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