Radiación ultravioleta
Aumento en la radiación ultravioleta: ¿ Qué tanto afecta a la vida marina austral?
a llegada de la estación primaveral implica para lamayoría de los organismos antárticos el inicio de una nueva etapa en sus ciclos de reproducción y crecimiento.
Por otra parte, a unos pocos kilómetros de distancia -en la alta atmósfera-, la concentración de ozono disminuye en dicha estación hasta la mitad de sus valores normales.
Al menos así viene sucediendo durante las últimas 20 primaveras, según registros continuos que se están tomando.
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Pues, básicamente, el aumento de la radiación ultravioleta que recibe.
Pero, ¿qué son los rayos ultravioleta ?
El espectro de los rayos ultravioleta se extiende entre los 200 nm a 400 nm y se divide en
(a menor longitud de onda, mayor energía):
- UV-C, de 200-280 nm
- UV-B, de 280-320 nm
- UV-A, de 320-400 nm
La radiación fotosintéticamente activa (de .400 a 750 nm) y la UV-A no son filtradas -por la capa de ozono, y en consecuencia son in dependientes de su variación.
La UV-B es la que está ingresando con más intensidad por el “agujero de la capa de ozono”. Al llegar al mar y a medida que atraviesa la columna de agua, esta radiación es absorbida y dispersada, en especial por las sustancias disueltas y particuladas.
La capa de agua que filtra hasta el 90 % de la radiación solar de 310 nm (UV-B) varía en su espesor entre unos 20 m en los océanos de aguas más claras del mundo, a pocos centímetros en lagos de aguas turbias y ríos.
Algunos datos de Radiación UltravioletaComparativos de la profundidad en metros a la cual el 90 % de la UV-B se ha filtrado respecto a la que ingresa en la columna de agua: |
Estos compuestos han sido registrados en grupos como dinoflagelados, algas rojas, estrellas, ascidias, zoántidos, algunos bivalvos y hasta en unos pocos peces.
Los animales obtendrían micosporinas al ingerir algas que las producen o por su presencia en organismos simbiontes.
¿ Qué se sabe sobre los efectos del aumento de la UV-B en grupos de seres vivos marinos ?
Pues depende sobre quienes estemos hablando. Veamos algunos avances en el conocimiento sobre importantes grupos.
Bacterias
La trama alimentaria de las bacterias es la principal ruta del carbono orgánico a través de ecosistemas acuáticos. Este reciclado de nutrientes ha evolucionado por millones de años, con complejas relaciones entre el material orgánico disuelto, las bacterias, los flagelados y el fitoplancton.
La UV-B influencia todos estos "niveles" pero con tantas variables en juego e incógnitas por de velar, se considera que no es posible hacer predicciones certeras sobre como la trama trófica microbiana es afectada.
Por sus cortos ciclos gene racionales, las bacterias deberían adaptarse en forma rápida ante cambios en el ambiente, y justamente tienen distintas defensas.
Así por ejemplo, hay mecanismos de reparación de ADN inducidos por UV o elaboración de compuestos que absorben en UV, aunque faltan muchos estudios.
Por otra parte, las bacterias no dependen de la luz para obtener los substratos orgánicos que las nutran y el UV-B puede afectar su viabilidad sólo hasta los 10 metros de profundidad en aguas antárticas.
Las células algales en cambio sólo crecen hasta la profundidad de la penetración de la radiación solar necesaria para la fotosíntesis. En consecuencia, en una escala amplia, los riesgos de que las bacterias disminuyan su actividad no serían tan grandes como para el fitoplancton.
Además la reducción de actividad bacteriana tiene un importante efecto indirecto sobre la abundancia del fitoplancton: al bajar el ritmo de remineralización de nutrientes inorgánicos, hay menos nutrientes disponibles para la fotosíntesis de las algas.
Microalgas
Experiencias de campo y laboratorio han estimado una disminución de la producción primaria de las microalgas de entre el 6 % y 15 % en aguas superficiales del océano austral (1992) por efectos del UV-B.
Se ha determinado la diferente sensibilidad al ultravioleta de unas 20 especies de diatomeas. En general al exponerlas a bajas radiaciones de UV-B, se observó un aumento en su crecimiento, ya que se estimularía la síntesis de ADN.
Ya con altas radiaciones, las células dejan de dividirse aunque siguen creciendo y fotosintetizando. Las células más pequeñas -con gran superficie expuesta en relación a su volumen-, serían las más dañadas.
Como en los mares australes ellas harían el mayor aporte a la producción primaria, el efecto del UV puede implicar grandes cambios ecológicos. Se ha sugerido por ejemplo que células más grandes podrían hacerse dominantes.
La diatomea Corethron cryophilum, abundante en el fitoplancton antártico es, entre las especies estudiadas, la más resistente al UV.
El fitoplancton y las algas del hielo exhiben distintas absorbancias de UV-B y se conocen micosporinas en comunidades de algas de hielo. Pero aún falta mucho por conocer. Según estudios recientes, la UV-A causa mayor declinación en tasas fotosintéticas del fitoplancton que la UV-B.
Macroalgas
Poco se sabe sobre los efectos de UV en las comunidades de macroalgas, algunas de las cuales se ven muy expuestas a la radiación, como las que crecen en el intermareal.
También son desconocidas las respuestas al efecto de UV-B cuando se suma el stress por escasez de nutrientes, desecación o alta presión de los herbívoros.
Las especies de estructura simple, como las algas filamentosas, serían más susceptibles al daño que las de talo más complejo, como las laminares. Hacen falta conocer los mecanismos específicos de reparación o protección en este grupo.
Siete micosporinas han sido identificadas en macroalgas antárticas. Resultan más abundantes en algas rojas, registrados también en algas par-das, y menos frecuentes en algas verdes.
El stress ocasionado por los rayos ultravioleta puede además causar efectos in di-rectos. Por ejemplo, resultados preliminares con el alga Dictyota dichotoma indicaron que exposiciones a UV reducen la concentración de sus sustancias químicas defensivas y la hacen más “palatable” para sus predadores.
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Invertebrados
Sobre 50 especies de invertebrados antárticos en las que se analizo la existencia de micosporinas, se detectaron en el 90 % de ellas.
Las lapas son uno de los organismos que aparecen en el intermareal libre de hielo, ya desde entrada la primavera.
En el ciclo de vida, sus larvas liberadas en la columna de agua son las expuestas a mayores niveles de radiación. Es posible que el UV-B tenga influencia en su mortalidad, como debe ser el caso también para embriones y larvas de muchos invertebrados.
Además, en las lapas más expuestas del intermareal, se hallaron mayores concentraciones de micosporinas que en lapas siempre cubiertas por las aguas.
Se ha planteado que es importante conocer la influencia del aumento de UV en la productividad de organismos "clave" como el krill, aunque esta variable es muy difícil determinar para estos organismos.
Avesantárticas
Las plumas de las aves son muy buena protección contra los rayos UV, en especial mientras las aves anidan. Los pichones obtienen resguardo con la protección del cuerpo de sus padres.
Aunque el alto reflejo de hielo y nieve, determinaría que las aves antárticas estén más expuestas a tener problemas en córneas por efectos del UV en relación a aves de áreas más templadas.
Pero el mayor daño potencial a los miembros del mundo alado estaría en relación a cambios alimentarios que surgan por alteraciones en el fitoplancton.
Mamíferos
Los mamíferos marinos antárticos tienen en su cuero y su pigmentación buena barrera protectora.
Las focas reciben mayores radiaciones de UV con el reflejo en nieve y hielo, y en menor grado en agua y tierra.
Esta radiación puede dañar la córnea, aunque presentan buena tolerancia a la radiación. Hay evidencias que la percepción ocular de UV-B tiene influencia en la regulación de la fisiología neuroendocrina de mamíferos, aun-que no se sabe si este efecto se da en la Antártida.
En todo caso, los efectos negativos del UV-B en la dinámica de su cadena alimentaria puede ser nocivo para ellos.
¿Cuáles son esos cambios ? Pregunta de muy compleja respuesta a determinar en todo caso.
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