Efectos de la radiación solar sobre el fitoplancton de aguas antárticas y sub-antarticas - Hernando, Marcelo Pablo (2006)
Los incrementos en la radiación ultravioleta B (RUVB, 280-320 nm) resultantes de la destrucción de la capa de ozono estratosférico afectan diversos aspectos eco-fisiológicos del fitoplancton marino. En el presente trabajo se compararon las respuestas a la radiación ultravioleta (RUV) del fitoplancton de un ambiente Sub-Antártico (Canal Beagle, 54º 52´S, 68º 18´W) y otro Antártico (Caleta Potter, 62º 14´S, 58º 38´W). Se observó la disminución de la tasa fotosintética a corto plazo (horas) en ambos sitios, la que presentró umbrales de inhibición bien definidos. En el Canal Beagle, éstos fueron para RUVB y radiación ultravioleta A (RUVA, 320- 400 nm), respectivamente, 0,2 y 6,2 Wm^-2 para comunidades con más del 70% de diatomeas y 0,45 y 14,2 Wm^-2, respectivamente, para comunidades con más del 70 % de fitoflagelados. Las diatomeas como respuesta a la RUV sintetizaron MAA´s, compuestos no presentes en los fitoflagelados. Se observó una menor inhibición de la fotosíntesis con mayores concentraciones de MAA´s. Cuando la abundancia relativa de diatomeas fue mayor, se determinó que las λ menores de la RUVB fueron más efectivas en inhibir la fotosíntesis por unidad de energía. Para las comunidades Antárticas (> 70% de fitoflagelados) sólo se trabajó con condiciones de ozono normales y no se encontró inhibición fotosintética cuando las dosis de RUVB y RUVA fueron inferiores a 0.6 y 13 Wm^-2, respectivamente. En el Canal Beagle se encontraron diferencias significativas al analizar la inhibición fotosintética en condiciones de ozono normal y ozono reducido, siendo mayor en ésta última. Los resultados de las investigaciones claramente muestran una sensibilidad mayor en las comunidades de ambientes Sub-Antárticos respecto a la RUVB comparada con los ambientes Antárticos. Las comunidades fitoplanctónicas de áreas Antárticas y Sub-antárticas utilizan estrategias diferentes para adaptarse a las exposiciones por RUVB y por RUVA Los efectos de exposiciones a largo plazo en ambos ambientes variaron dependiendo de la composición taxonómica inicial de la comunidad y la historia lumínica previa de las células. Sin embargo, existió una tendencia a un cambio en la estructura de la comunidad como una disminución en la abundancia relativa de los fitoflagelados. Asteromonas sp. (fitoflagelado) mostró una importante inhibición en su tasa de crecimiento al comienzo de la fase exponencial (180 %), mientras no se observó inhibición en la diatomea (Navicula sp.). El contenido de TBARS (indicador de estrés oxidativo) en cultivos de fitoflagelados Sub-Antárticos expuestos a RUVB y RUVA presentó una disminución significativa el tercer día de crecimiento coincidente con un incremento en el contenido de α-tocoferol y β-caroteno. Las concentraciones máximas de α-tocoferol fueron 150 y 30 pmol 104 celulas-1 para un fitoflagelado y una diatomea (Thalassiosira sp.) respectivamente, provenientes de Antártida. Esto es aproximadamente el 30 y 7 % de las concentraciones determinadas en el Canal Beagle, sugiriendo que las respuestas a la RUV son más pronunciadas en los fitoflagelados provenientes del ambiente Sub-Antártico. Por otro lado, no se determinó inhibición en el crecimiento de comunidades en el ambientes Antártico. Esto podría explicarse como una mejor adaptación a la exposición a la RUV en cuanto al contenido de antioxidantes y MAA´s en diatomeas antárticas. Si se compara con el tiempo inicial, las comunidades Sub-antárticas mostraron un contenido de MAA´s del 2% en comparación al valor encontrado en Antártida, donde se determinaron tasas máximas de acumulación de Shinorina y Porphyra-334 bajo el tratamiento UVB de 1,05 – 1,45 día-1 en experimentos de corto plazo. A pesar de la reducción inicial en la tasa de crecimiento y en la acumulación de biomasa tanto de las comunidades como en los cultivos unialgales, la biomasa final no fue diferente entre los tres tratamientos. Esto implica que la RUVB sólo retardó el proceso de acumulación, y a largo plazo (días) la población fue capaz de adaptarse eficazmente a este tipo de radiación. Con respecto a la inhibición fotosintética producida por la RUV, en distintos tiempos a lo largo de los experimentos, tanto en ambientes Antárticos como Sub- Antárticos se observó que luego de varios días de exposición, ésta se anula. En relación a la mezcla vertical los resultados muestraron que para ambos ambientes el porcentaje de reducción de fotosíntesis fue significativamente menor en dicha condición al ser comparado con incubacines fijas en superficie. Además, la mezcla mostró ser más efectiva en proveer fotoprotección a los tratamientos de exposición a RUVB que a los otros tratamientos, siendo éste efecto más fuerte bajo condiciones de ozono reducido.