Paula Ruz Moreno es una ecóloga marina con más de 13 años de carrera científica. Es Doctora en Oceanografía e investigadora postdoctoral de la Escuela de Ciencias del Mar de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Además de participar en proyectos académicos, Paula también realiza actividades de divulgación de las ciencias y actividades educativas. Fue asesora de dos grupos escolares que obtuvieron primer lugar nacional en la Feria Antártica Escolar (FAE). En esta nueva entrega de “Mujeres de Mar” conocimos más sobre las motivaciones de Paula, los desafíos de la mujer en las ciencias, qué es el zooplancton, su importancia, y como se relaciona con las zonas de mínimo oxígeno de nuestro país.

  • Su investigación

¿Qué es lo especial del zooplancton que motiva su estudio en diferentes condiciones?

Para poder entender que es el zooplancton, primero hay que conocer que la palabra plancton proviene del griego “planktos” que significa “a la deriva”. El plancton describe al grupo de organismos vegetales (fitoplancton) y animales (zooplancton) que se transportan a merced de las corrientes en sistemas acuáticos. Aunque algunos de ellos pueden cambiar de profundidad nadando o realizando cambios en su flotabilidad según lo necesiten (similar a como lo hace un buceador), son incapaces de desplazarse en forma independiente a las corrientes. El plancton está formado por especies de distintos tamaños, desde virus y bacterias microscópicas hasta medusas que pueden pesar cerca de los 200 kg. Estos organismos presentan ciclos de vida cortos, de algunas horas, días, meses o hasta un par de años para el caso de las grandes medusas y son capaces de responder rápidamente a los cambios en las condiciones ambientales. Debido a esto, el plancton es considerado bioindicador de cambios en las condiciones ambientales.

El estudio de la distribución, abundancia y composición de especies del plancton puede permitir comprender procesos oceanográficos que ocurren a distintas escalas temporales, a corto, mediano y largo plazo (ej. días, meses, años, décadas) y escalas espaciales que pueden abarcar desde unos pocos metros a miles de kilómetros.

Lo que me motiva a estudiar el zooplancton es que es sorprendentemente un mundo pequeño pero inmenso a la vez, con una gran diversidad de especies que, aunque en su mayoría no se ven a simple vista, cumplen un rol fundamental para la vida en los océanos. El zooplancton tiene la capacidad de incorporar, almacenar y transferir el carbono orgánico que asimila el fitoplancton por fotosíntesis hacia niveles tróficos superiores, permitiendo sostener la producción pesquera, poblaciones de mamíferos y aves marinas.

¿Podrías explicarnos qué es una Zona de Mínimo Oxígeno (ZMO) y por qué se están expandiendo?

Las zonas de mínimo oxígeno (ZMOs) son áreas de bajas concentraciones de oxígeno disuelto o de hipoxia natural, asociadas a ambientes de surgencia costera presente en el borde oriental de los océanos, como el Sistema de Corrientes de Humboldt (SCH) que se encuentra frente a la costa de Chile. En esta zona, el proceso de surgencia se produce por la acción de viento paralelo a la costa y con dirección hacia el Ecuador, que desplaza las aguas superficiales costa afuera y da lugar al ascenso de aguas subsuperficiales más frías, ricas en nutrientes y pobres en oxígeno disuelto hacia la zona superficial del océano donde penetra la luz solar y habita la mayoría del fitoplancton fotosintético, que utilizan estos nutrientes y la energía del sol para producir biomasa (materia orgánica) para su crecimiento. El fitoplancton que crece rápidamente y muere aproximadamente en un día o menos, se hunde y constituye una fuente de materia orgánica disponible para bacterias que la descomponen o remineralizan, utilizando oxígeno, liberando CO2 y dejando nuevamente los nutrientes disponibles en el agua.

Se ha demostrado que el cambio climático favorece la desoxigenación del océano (pérdida de oxígeno) y, por lo tanto, ayuda a expandir las ZMOs debido a cambios en la producción biológica y descomposición de la materia orgánica que ha aumentado el consumo de oxígeno disuelto. La intensificación de la hipoxia y la expansión de las ZMOs es una realidad que está ocurriendo hoy en día y que ha sido posible observar por la comunidad científica.

¿Cómo se ve afectado el zooplancton por esta expansión de la ZMO?

 El oxígeno disuelto cumple un rol fundamental en la estructura de los ecosistemas y en la regulación de la distribución espacio-temporal de la mayoría de los organismos marinos, desde microbios a peces, debido a que es esencial para poder realizar el proceso de respiración aeróbica. Las condiciones de bajo oxígeno disuelto pueden ser letales para una gran cantidad de especies, dependiendo del tiempo de exposición y de intensidad de las condiciones de hipoxia y por supuesto, de los rangos de tolerancia de cada especie e incluso de sus estadios de desarrollo (huevos, larvas, juveniles y adultos).

Las condiciones de hipoxia asociadas a las ZMOs constituyen verdaderas barreras en la distribución vertical de la mayoría del zooplancton, formando agregaciones en la capa superficial sobre el límite superior de las ZMOs. Si las especies del zooplancton no tienen la capacidad de enfrentarse y sobrevivir a las condiciones de hipoxia, pueden sufrir altas mortandades o incluso la extinción si no logran adaptarse a largo plazo. En cambio, las especies que interactúan con las ZMOs, podrían verse menos afectadas por la expansión de la hipoxia en el océano. Por ejemplo, en el norte de Chile, los copépodos Acartia tonsa y Paracalanus cf. indicus son especies que pueden sufrir efectos negativos y letales ante la exposición a la hipoxia a corto plazo. Mientras que especies como los eufáusidos Euphausia mucronata, E. eximia y el copépodo Eucalanus inermis realizan movimientos verticales entre la capa superficial y la ZMO, ocultándose de los predadores durante el día y subiendo a la superficie durante la noche para alimentarse, además de usarla como área de desove. Actividades que pueden realizar ya que tienen la capacidad de disminuir o suprimir su metabolismo para gastar menos energía y oxígeno, permitiéndoles tolerar mejor las condiciones de bajo oxígeno disuelto.

Bajo el escenario de cambio climático, ¿podrías resumirnos cuáles serían los principales efectos sobre el zooplancton?, y ¿qué repercusiones tendría esto para nuestra sociedad?

Bajo el cambio climático y en relación con las ZMOs, los principales efectos sobre el zooplancton sería una mayor agregación de organismos en la capa superficial del océano por dos factores: 1) Debido a que el incremento de temperatura acelera las tasa de crecimiento del zooplancton, demorando menos tiempo en llegar al estadio adulto y potencialmente generando mayor número de generaciones por año; y 2) por la expansión de las ZMOs, que restringe la distribución vertical del zooplancton que no puede lidiar bien con las condiciones de hipoxia. Lo anterior podría aumentar la mortalidad del zooplancton por un mayor número de encuentros entre presas y depredadores, quienes encontrarán su alimento más concentrado y también, por la falta de oxígeno disuelto suficiente para cumplir sus requerimientos metabólicos y mantenerse con vida.

La pérdida de especies conlleva a una disminución en la diversidad del zooplancton, lo que podría generar impactos negativos en cascada a los niveles tróficos superiores. Peces, jibias, grandes depredadores como tiburones, lobos marinos y ballenas se verían afectados negativamente generando un desequilibrio en los ecosistemas marinos. Eso repercutiría fuertemente en la sociedad, principalmente en actividades asociadas a la industria de alimentos y productos elaborados a partir de materia prima proveniente de la pesquería artesanal e industrial, que constituye una fuente laboral muy importante en nuestro país.

 

  • Sus motivaciones

Paula, cuéntanos ¿Cuál era tu sueño de niña? ¿Siempre te sentiste conectada con el mar?

 Pienso que mi sueño siempre estuvo relacionado al área de biología y las ciencias naturales. Me gustaba mucho la naturaleza, ir a acampar y estar cerca del mar era lo máximo para mí. Yo crecí en Antofagasta, donde el encuentro más cercano con la naturaleza es ir a la playa o a caminar por el desierto. Desde muy pequeña con mi familia, pasábamos los veranos en el Balneario Juan López que queda a los pies de Cerro Moreno, a unos 45 minutos de la ciudad. Ahí pasábamos casi todo el día en la playa jugando, recogiendo conchitas, nadando, cada día yendo a ver qué traían los pescadores en sus botes, recorriendo los roqueríos en los cuales encontraba pozas con pececitos, estrellas de mar, cangrejos, caracoles, entre otros animalitos que me parecían muy interesantes de observar.

Elegí una carrera en las ciencias del mar simplemente porque me fascina el mar y siempre he querido conocer más sobre él y los organismos que ahí viven. Explorar y entender que haya más allá de lo que normalmente se ve en la orilla de la playa.

¿Cuál ha sido tu mayor alegría profesional?

 Es difícil mencionar solamente una, ya que cada una de ellas fue muy importante en su momento. Entre mis mayores alegrías profesionales están el haber terminado exitosamente mis estudios de postgrado y haber asesorado a dos grupos de escolares que obtuvieron primer lugar a nivel nacional la Feria Antártica Escolar (FAE) en el año 2010 y 2015, donde ganaron un viaje a la Antártica.

¿Y el mayor desafío a lo largo de tu carrera? 

Considero que desempeñar una carrera científica es un desafío permanente, es un camino distinto a lo tradicional y que la mayoría de las veces me ha demandado más dedicación que un trabajo de lunes a viernes. Pienso que el desafío más grande a lo largo de mi carrera lo estoy viviendo ahora que soy mamá. Seguir una carrera científica significa involucrarse seriamente en un mundo altamente competitivo y exigente, por lo que parar y volver a recuperar el mismo ritmo de productividad que tenía antes me ha sido complicado, pero es algo que tengo la plena seguridad de lograr.

  • Mujeres en ciencias del mar

¿A lo largo de tu carrera has tenido algún modelo femenino científico a seguir?

Pienso que no he tenido un modelo científico femenino a seguir, pero sí en el colegio tuve una profesora de ciencias naturales a quien quiero mucho y no veo hace varios años (Susana González), ella me motivó a seguir el área de la biología. Luego, durante mis estudios de pregrado, fui ayudante de los cursos de zoología y bioestadística, ambos cursos dictados por docentes mujeres, de quienes aprendí mucho y me motivaron a seguir la carrera científica.

En tu opinión, ¿existen brechas de género en las ciencias del mar o has experimentado alguna complicación al respecto a lo largo de tu carrera?

Personalmente pienso no haber tenido complicaciones por ser mujer en el área de las ciencias del mar, en general he tenido buenas experiencias como estudiante e investigadora dentro de los campus universitarios en lo que he estudiado y trabajado, y también en las actividades de terreno y embarques en los que he participado. Pero, no puedo dejar de mencionar que sí hay evidencia de muchos casos de brechas de género en nuestra sociedad, donde por ser mujer en algunos casos se recibe menos sueldo que un hombre por el mismo cargo, o donde se cuestionan las capacidades intelectuales de las mujeres durante su periodo de estudiantes en carreras que han sido tradicionalmente seguida por hombres.

Si estuvieras frente a una adolescente interesada en comenzar una carrera en ciencias del mar, ¿qué consejos le darías?

Primero, le diría que uno tiene que hacer lo que le apasiona y si las ciencias del mar es lo que le gusta debería seguir sus intereses. En esta área de estudio hay mucho por hacer, cerca del 95% del océano aún no ha sido explorado, se necesitan muchas manos y mentes para para poder seguir investigando. En el estudio del océano es donde convergen muchas disciplinas, tales como la física, química, biología, geología y también el área social, sin duda, hay muchos campos en los que uno puede contribuir a las ciencias del mar. Chile es un país marítimo, y es sumamente importante conocer cómo funcionan los océanos y que organismos habitan él para poder cuidarlo y preservarlo.

 

Si quieres conocer más del trabajo de Paula, visita su Research Gate acá:

https://www.researchgate.net/profile/Paula_Ruz