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20/07/2017
Biorremediación algal con Macrocystis pyrifera, una alternativa para recuperar bahías contaminadas
Proyecto comenzó con la instalación de tres sistemas de cultivo tipo long line de 100 m. útiles, en cada una de lasÁreas de Manejo y Explotación de Recursos Bentónicos (Amerbs) beneficiadas.
14/09/2016


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Biorremediación algal con Macrocystis pyrifera, una alternativa para recuperar bahías contaminadas

Quisimos indagar sobre un interesante proyecto que desarrolló la Universidad Andrés Bello en laRegiónde Valparaíso. Se trata de biorremediación, a través de algas, en zonas altamente contaminadas, a través del proyecto FIC Algas nº30397482-0, denominado: “Cultivo del alga parda Macrocystispyrifera en la zona de Quintero y Puchuncaví: Evaluación de la productividad y potencial uso para biorremediación de metales pesados y compuestos orgánicos”, iniciativaque se inició el año 2014 y finalizó a mediados de 2016.

Dentro de los objetivos del proyectose encontraba implementar y evaluar la productividad de un sistema de cultivo de macroalga en la zona costera de Quintero y Puchuncaví.  Por otro lado, determinar la capacidad de bioacumulación de metales pesados y compuestos orgánicos en macroalgas cultivadas en dicha zona. Por último, transferir conocimientos ecológicos y técnicos a pescadores artesanales y la comunidad de Quintero y Puchuncaví sobre biorremediación costera utilizando macroalgas.  

El proyecto comenzó con la instalación de tres sistemas de cultivo tipo long line de 100 m. útiles, en cada una de las Áreas de Manejo y Explotación de Recursos Bentónicos (Amerbs) beneficiadas, las que fueron instaladas por los propios pescadores artesanales y apoyados por el equipo técnico de la Universidad Andrés Bello, en las localidades de Ventanas, Horcón y Maitencillo, todas ubicadas en la V Región de Valparaíso.

Posteriormente, comenzó la etapa se siembra de las algas, mantención, cosecha y análisis de resultados, la  evaluación se realizó a los  30, 60 y 120 días.

Evaluación de productividad

Para el análisis, se midió el largo individual de plántulas de Macrocystis pyrifera, peso individual de las plántulas, biomasa acumulada (Horcón: 1 t. Ventanas: 0.6 t.Maitencillo: 0.7 t.). Respecto a la biomasa acumulada,el análisis indicó que no existieron diferencias significativas entre localidades,sin embargo, sí hubo diferencias entre los meses de crecimiento, cuyos mayores valores registrados se dieron en noviembre (60 días) y diciembre (90 días), en tanto, se indicó que no hubo diferencias significativas entre los 120 y 150 días.

En cuanto al crecimiento, la tasa varió entre 5,4 y 9,4 %/ día.Los resultados expresaron que no existieron diferencias significativas entre localidades, pero sí las hubo respecto a los meses de crecimiento.  Como dijimos anteriormente, noviembre fue el mejor mes (60 días), por el contrario, se observó una baja en la tasa de crecimiento en verano.

Como conclusión, el proyecto arrojó que el alga Macrocystis pyrifera crece en la costa de la comuna de Puchuncaví, y que, además, es viable desde el punto de vista productivo.  Por otro lado, se concluyó que no existieron diferencias significativas entre las localidades analizadas, pero que si tiene relevancia los meses (temporada) de cultivo.

Determinación de la capacidad de bioacumulación

Se determinó la capacidad del alga de acumular los metales pesados presentes en las bahías analizadas,en la zona costera de Quintero y Puchuncaví. Como resultado, se encontró la presencia de Cadmio (Cd), Cobre (Cu), Hierro (Fe), Cobalto (Co), Plomo (Pb), Plata (Ag), Aluminio (Al), Arsénico (As), Litio (Li), Uranio (U), Selenio (Se), Estroncio (Sr), Manganeso (Mn) y Boro (B).

Por otra parte, llama la atención que, respecto a la presencia de metales en la columna de agua, se evidenciaron niveles bajos en todas las caletas.  En éste sentido, valores máximos de metales presentes en el agua, en los sitios de Maitencillo y Horcón son más similares a nivel de la concentración máxima de todos los metales versus a los encontrados en Ventanas, que presenta una mayor concentración para Cd y Cu.

Se evidenció, además, la correlación entre el contenido de metales en el tejido vs el contenido en el agua, donde se demostró que el Huiro canutillo tiene alta capacidad de bioconcentración de metales, corroborando que es un bioindicador de éstos.

Cabe destacar que el equipo de trabajo estuvo conformado por profesores e investigadores de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales de la Universidad Andrés Bello. Sus integrantes tienen años de experiencia, liderando proyectos de investigación e innovación, en temas relacionados a cultivo de algas y contaminación de agua por metales pesados y compuestos orgánicos. • Dra. Loretto Contreras Porcia, Directora • Dr. Cristian Bulboa, Investigador responsable cultivo algal • Dr. Cristóbal Galbán, Investigador responsable análisis compuestos orgánicos • MSc. Jean Pierre Remonsellez, Coordinador proyecto • Dra. Daniella Mella, Coordinadora extensión • MSc (c) Javier Zapata, Biólogo marino • MSc (c) Nicolás Latorre, Biólogo marino.

Para indagar más sobre este proyecto, nos comunicamos con la Dra. Loretto Contreras Porcia, directora de proyecto FIC Algas N° 30397482-0: “Cultivo del alga parda Macrocystispyrifera, en la zona de Quintero y Puchuncaví: Evaluación de la productividad y potencial uso para biorremediación de metales pesados y compuestos orgánicos de la Universidad Andrés Bello.

·         ¿Qué los motivó a investigar sobre este tema?

"La necesidad de evaluar una herramienta que permita reducir, a largo plazo, los niveles de contaminantes en la columna de agua, utilizando algas, en conjunto con los pescadores artesanales de tres Áreas de Manejo y Explotación de Recursos Bentónicos (AMERBs) Ventanas, Horcón y Maitencillo".

·         ¿Cuál fue la metodología para la detección de metales pesados?

"Durante 120 días de cultivo, se determinó el contenido de metales disueltos en la columna de agua como en el tejido del Huiro canutillo en las tres áreas de manejo. La colecta de las muestras fue realizada bajo las normas indicadas por la US EPA y los metales fueron determinados por ICP-MS, en el laboratorio de metales de la Pontificia Universidad Católica de Chile".

·         ¿Qué metales pesados pudieron detectar en las áreas de estudios?

"Se determinaron varios metales como Cadmio, Cobre, Hierro, Cobalto, Plomo, Plata, Aluminio, Arsénico, Litio, Uranio, Selenio, Estroncio, Manganeso y Boro, entre otros".

·         Respecto de los resultados ¿Qué es lo que más le llamó la atención?

"Los resultados más interesantes fueron i) el crecimiento constante en el tiempo del Huiro canutillo en las tres AMERBs, alcanzando un crecimiento de hasta 7 metros en Maitencillo, y ii) la alta capacidad de bioconcentración de metales pesados que posee esta especie en su tejido. Aunque fue un cultivo experimental, la iniciativa fue exitosa en todos los objetivos planteados".

·         ¿Es preocupante la cifra de cadmio y cobre encontrada?  ¿Por qué?

"Los niveles de estos metales están bajo los niveles de toxicidad en la columna de agua, tanto para aquellas concentraciones indicadas en normas internacionales como para aquellas descritas en la guía de calidad ambiental chilena. Los niveles de ambos metales fueron siempre más altos, en Ventanas, en relación a las otras caletas. Contrariamente, el tejido del Huiro canutillo presenta altos niveles de cobre y cadmio, niveles más altos de lo que esperábamos. Esto puede deberse a entradas de concentraciones de ambos metales, en el agua, más altas de las que registramos durante los 120 días de análisis. Es por esto que el Huiro canutillo puede ser utilizado también como bioindicador de contaminación para varios metales. Por lo tanto, aunque los resultados muestran bajos niveles en el agua, el hecho de que se concentre en el Huiro canutillo indica, indirectamente, una alta concentración de éstos en la fauna, lo que genera preocupación".

·         ¿Hay alguna diferencia fenotípica que permita identificar un alga que presente metales pesados versus un alga apta para consumo humano?

"A nivel externo es difícil encontrar diferencias por acumulación de metales pesados. En general, las algas concentran altos niveles de metales y esto no necesariamente se manifiesta en un cambio fenotípico morfológico evidente. Lo que sí puede ocurrir es que en zonas con alta concentración de metales aumenta la abundancia de especies más tolerantes a estos contaminantes y disminuye la abundancia de especies sensibles. En Chañaral, por ejemplo, una de las especies que es tolerante a contaminación por cobre (Scytosiphon lomentaria), alcanza un tamaño de 20 cm y es altamente abundante. Sin embargo, en general, esta plántula, en la zona norte o centro de Chile, no supera los 10 cm. y cuesta encontrarla. Las diferencias fenotípicas que se pueden encontrar, en general, son a través de la morfología interna, donde hay aumento de compuestos de defensa a los metales pesados o cuerpos de depósito de metales electro-densos, o alteraciones celulares,principalmente en especies sensibles".

·         Considerando que las algas utilizadas como biorremediadoras no son aptas para el consumo humano, ¿qué potencial ve usted en esta alga? ¿Para qué podría ser utilizada?

"En este momento, a través de diversos proyectos, queremos evaluar el uso de Biocarbón a través de la biomasa, para remoción de contaminantes, también utilizar el tejido directo en la remoción de efluentes con contaminantes o usar el tejido como combustible directo, ya que el poder calorífico del Huiro canutillo es tan alto como el del aserrín. La idea central es que se realice ecología industrial entre las empresas y los pescadores artesanales, utilizando el Huiro canutillo".

·         ¿Hay algo más que quisiera agregar?

"El trabajo de este proyecto fue posible gracias a la alta colaboración y disposición que tuvieron las tres AMERBs, en especial sus presidentes, señor Justiniano Lagos, de Horcón;señor Ricardo Silva, de Maitencillo y señor Gabriel Carbajal, de Ventanas, como también a la señora Seremi del Medio Ambiente, Tania Bertoglio y a Francisca Contreras, Seremi del Medio Ambiente. Finalmente, quiero manifestar el apoyo que tuvimos constantemente desde el GORE de Valparaíso para la realización efectiva de este proyecto". 

Por Katherine Silva A.

Revista Mundo Acuícola

Edición 109

Agosto-septiembre de 2016



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