Centro i-mar: Las claves oceanográficas para enfrentar la desoxigenación y las microalgas en la salmonicultura

La actividad, organizada en conjunto con el centro COPAS-Coastal de la Universidad de Concepción, abordó de manera integral los grandes desafíos ambientales del sector, desde la desoxigenación de los fondos marinos y los mecanismos de remediación activa, el comportamiento hidrodinámico bentónico y hasta los riesgos invisibles que representan las capas finas de microalgas nocivas. El desafío de recuperar el lecho marino Durante la primera jornada, el análisis se concentró en la salud del lecho marino y en los procesos químicos que se gatillan tras la acumulación de materia orgánica en el fondo marino. En este marco, el Dr. Marcelo Gutiérrez, líder del proyecto ANID IdeA ID24I10236, expuso los avances en la evaluación de mecanismos de remediación activa mediante tecnologías de inyección de aire y nanoburbujas de oxígeno. A través de ensayos experimentales, el equipo de investigación logró estimar que la recuperación ambiental de fondos marinos fuertemente impactados por la deposición orgánica oscila entre los 47 y 70 días bajo condiciones constantes de oxigenación. Al contrastar estos ensayos con la realidad productiva, Gutiérrez enfatizó que el gran desafío radica en el paso de los sistemas cerrados a los ambientes abiertos. «En una piscicultura controlamos la temperatura, la oxigenación y removemos la materia orgánica con facilidad, pero en un sistema abierto tenemos una serie de parámetros que no podemos controlar y la regulación exige buscar formas físicas eficientes para minimizar ese impacto y acelerar la recuperación ambiental del fondo», sostuvo. La amenaza del sulfuro de hidrógeno y el amonio Complementando este diagnóstico sobre el fondo marino, el Dr. Silvio Pantoja de la Universidad de Concepción, detalló la secuencia biogeoquímica que se desencadena cuando el oxígeno disuelto se agota en la interfaz agua-sedimento. En ausencia de oxígeno, los microorganismos del fondo recurren a la respiración de sulfatos, lo que genera la acumulación de compuestos altamente tóxicos como el sulfuro de hidrógeno y el amonio. Pantoja advirtió que la toxicidad de este último se encuentra estrechamente ligada a las variaciones de pH en el agua, e instó a no basar la gestión ambiental en indicadores aislados, sino en comprender la termodinámica y cinética de las reacciones químicas que ocurren en el sedimento. Desoxigenación y el impacto de las ondas marinas de calor El taller continuó a escala macro-oceanográfica, en esta línea, el Dr. Iván Pérez del Centro I-mar analizó la tendencia global a la desoxigenación y su impacto directo en la Patagonia chilena. A partir de series de tiempo recopiladas desde 2016 mediante un Lander fijo acuícola en la Boca de Guafo, Región de Los Lagos, el investigador expuso una pérdida sostenida de oxígeno disuelto en el fondo, impulsada por el ingreso frecuente de Aguas Ecuatoriales Subsuperficiales caracterizadas por su baja oxigenación. A esto se suma el impacto del cambio climático, manifestado en inviernos más cálidos y salados debido a la disminución de precipitaciones y precipitaciones de nieve, así como en la presencia de ondas marinas de calor que pueden quedar atrapadas en el interior de los fiordos por más de 30 días. «No hay que ponerse tristes ni negativos, hay que prepararse para esto y seguir estudiando; cada fiordo tiene su propia dinámica y requerirá su propio plan de manejo», afirmó el Dr. Pérez, haciendo además un llamado a la industria a incorporar capital humano avanzado y científicos de nivel de doctorado para procesar e interpretar la vasta masa de datos oceanográficos que generan las boyas de monitoreo.  Normativa ambiental y el límite crítico del oxígeno Desde la perspectiva regulatoria, el taller contó con la presencia de Susana Giglio, de la Subsecretaría de Pesca y Acuicultura (SUBPESCA). La profesional abordó la normativa que rige las Caracterizaciones Preliminares de Sitio (CPS) y los Informes de Información Ambiental (INFA) en el marco del D.S. 320 (RAMA) y la Resolución Exenta 1141/2022 para remediación activa. Giglio detalló que la normativa fija un límite de Aceptabilidad de 2,5 mg/L de oxígeno a un metro del fondo para mantener la operación de un centro de cultivo. Asimismo, reveló que en el último consolidado ambiental (2023-2024), el 83% de las INFAs evaluadas presentó condición aeróbica, mientras que un 16,6% resultó anaeróbica, concentrándose el 75% de estas últimas en la Región de Aysén. Susana Giglio repasó las exigencias del D.S. 320 y la Resolución 1141 sobre remediación activa, recordando el umbral crítico de 2,5 mg/L de oxígeno en el fondo. Foto: InfoSALMON. La profesional subrayó la importancia de utilizar adecuadamente herramientas de modelación de dispersión como NewDepomod para determinar áreas de influencia y profundizar en la capacidad de carga de los cuerpos de agua. Boyas oceanográficas y método Winkler En el campo de la instrumentación y las mediciones ambientales, el Dr. Iván Pérez puso el foco en la calidad y representatividad de los datos que la industria acuícola recopila a diario en los fiordos. Respecto a las boyas oceanográficas, el investigador destacó su enorme utilidad como estaciones de alerta temprana frente a cambios bruscos de temperatura o desoxigenaciones, pero explicó que su verdadero valor depende del lugar donde se instalen. En muchos casos, las boyas terminaron ubicadas en sectores muy orillados o protegidos por razones logísticas o de concesión, en vez de situarse en los puntos donde la física del fiordo muestra la condición real de la masa de agua. En la jornada práctica, los asistentes revisaron las especificaciones de sensores ópticos y la necesidad de calibrarlos periódicamente con el método de Winkler. Foto: InfoSALMON. ​A esto se suma la importancia de la calibración constante de los equipos en el mar. Pérez remarcó que, sin importar lo avanzado o costoso que sea un sensor óptico o electroquímico, la medición directa en terreno mediante el método químico de Winkler continúa siendo la referencia insustituible para asegurar que el dato registrado sea correcto. «Antes de confiar a ciegas en cualquier sensor, por muy moderno que sea, tenemos que contrastarlo con muestras de agua y el método Winkler en terreno; solo así nos aseguramos de que no estamos registrando un error de la sonda, sino lo que de verdad está pasando en la columna de agua». Capas finas de microalgas nocivas El segundo día del taller comenzó con el Dr. Patricio Díaz, quien expuso sobre la dinámica de las «capas finas» de fitoplancton, estructuras verticales de espesor sub-métrico que albergan densidades celulares extremadamente altas retenidas por fuertes gradientes de densidad. Díaz demostró que las metodologías convencionales, como las mangueras integradoras (utilizadas en la industria salmonera) de 10 metros o las muestras discretas cada 5 metros con botellas oceanográficas, suelen subestimar o ignorar por completo la presencia de estas estructuras. En estudios realizados en el fiordo Puyuhuapi, su equipo identificó que una variación de apenas 25 a 50 centímetros en la profundidad de muestreo puede marcar la diferencia entre detectar 200 células por litro o registrar concentraciones superiores al millón de células por litro de dinoflagelados tóxicos como Dinophysis acuta o Protoceratium reticulatum. El Dr. Patricio Díaz advirtió que las metodologías tradicionales de muestreo suelen pasar por alto densidades extremas de microalgas nocivas. Foto: InfoSALMON En este marco, el Dr. Díaz detalló que, «no sacamos nada con invertir en grandes programas de monitoreo si no somos capaces de direccionar el muestreo hacia donde se encuentra el verdadero máximo de fluorescencia en la columna de agua; las capas finas escapan a los métodos tradicionales y requieren tecnologías de alta resolución para evitar mortalidades o cierres no detectados a tiempo». Hidrodinámica multicapa: El rol de las mareas y el viento en la circulación En el módulo de hidrodinámica, los Doctores Manuel Castillo y Fabián Tapia profundizaron en la complejidad de las corrientes marinas mediante el uso de correntómetros acústicos Doppler (ADCP). Castillo detalló la estructura multicapa propia de los fiordos y canales patagónicos, donde la capa superficial responde directamente al ciclo diario del viento expulsando agua estuarina, mientras que la capa profunda registra el ingreso de aguas marinas dominadas por la marea semidiurna. Los Dres. Manuel Castillo y Fabián Tapia abordaron la dinámica de corrientes en los fiordos. Foto: InfoSALMON Asimismo, demostró cómo las mareas de sicigia generan suficiente turbulencia para mezclar la columna de agua, en contraste con las mareas de cuadratura, donde la menor energía mareal permite que reaparezca fuertemente la estratificación termohalina. «Para tomar decisiones estratégicas sobre el manejo de un centro o la dispersión de residuos no basta con medir un punto aislado dentro de una concesión; es fundamental entender la circulación a escala de cuenca y la energía cinética presente en el sistema», explicó Castillo. Del dato de concentración al «paisaje del oxígeno» y el estándar Winkler Finalmente, el Dr. Fabián Tapia introdujo el concepto del «paisaje del oxígeno» (oxiscape), argumentando que evaluar únicamente la concentración de oxígeno disuelto (mg/L) es insuficiente para predecir la degradación de materia orgánica o la recuperación del bentos. Lo verdaderamente determinante para los procesos biológicos y bacterianos es el suministro o flujo de oxígeno (moles por segundo por metro cuadrado), el cual se obtiene al multiplicar la concentración por la velocidad real de la corriente en el primer centímetro sobre el sedimento. Tapia presentó alternativas tecnológicas de bajo costo, como los inclinómetros de corriente (tilt current meters) y el método de Aquatic Eddy Covariance, los cuales permiten medir la velocidad bentónica a microescala y alimentar modelos predictivos que calculan los días necesarios para oxidar excesos de materia orgánica en el lecho marino. Además, reafirmó la vigencia del método químico clásico de Winkler como el estándar insustituible para calibrar y validar los sensores ópticos y de electrodos utilizados en el monitoreo diario.