INVESTIGAN LA PRESENCIA DE MERCURIO EN BALLENAS ANTÁRTICAS Y SU IMPACTO EN LOS ECOSISTEMAS POLARES

En el marco de la LXI Expedición Científica Antártica (ECA 61), organizada por el Instituto Antártico Chileno (INACH), un equipo interdisciplinario de investigadores e investigadoras del Programa Nacional de Ciencia Antártica (PROCIEN) desarrolla un innovador estudio sobre la presencia y efectos del mercurio en los ecosistemas antárticos. Este elemento traza es considerado como una de las diez sustancias más preocupantes para la salud humana y la vida silvestre por su toxicidad y capacidad de bioacumulación.

El proyecto "Una mirada a la acumulación de mercurio y sus efectos en las redes tróficas de ballenas barbadas de las islas Shetland del Sur y la península Antártica", dirigido por Gustavo Chiang (Centro para la Resiliencia, Adaptación y Mitigación de la Universidad Mayor de Temuco) y con la colaboración de las y los investigadores Miguel Ávila (Universidad de Las Américas), Paulina Bahamonde (Centro para la Resiliencia, Adaptación y Mitigación, U. Mayor), Ana García, Luis Aguilar (uCETALAB, U. Antofagasta) y Andrea Hirmas (Programa de doctorado en Ecología Integrativa, U. Mayor), busca evaluar la acumulación de mercurio en la red trófica marina antártica y su impacto ecológico.

Durante su primera campaña en la ECA 61, el equipo recolectó muestras de agua, fitoplancton, zooplancton, kril y ballenas (principalmente jorobadas) en bahía Fildes, una zona de influencia marítima, para analizar la concentración de mercurio y sus efectos mediante marcadores moleculares, bioquímicos y de salud de cada individuo. 

Ávila adelanta algunos hallazgos de esta expedición: "Obtuvimos quince biopsias y avistamos entre 17 y 18 ballenas en total en la bahía, la mayoría de ellas jorobadas, solo vimos una minke y una sei. Algunas fueron vistas más de una vez, lo que sugiere que regresan o permanecen en la zona por, al menos, tres o cuatro días, según nuestros datos en esta expedición. Esto es relevante, ya que significa que están expuestas a las condiciones de la bahía, incluyendo la calidad del agua, la presencia de kril y también la actividad turística, que es considerable en la zona."

¿Cómo estudian las ballenas?

"Las ballenas, al igual que nosotros, son mamíferos, lo que las convierte en un reflejo ideal de lo que podría estar ocurriendo en los seres humanos ante la misma exposición. Al consumir recursos marinos estamos expuestos a fuentes similares de contaminantes, aunque nuestra dieta no sea completamente marina como la de una ballena. Además, siendo vertebrados superiores con una vida larga y una capacidad reproductiva lenta, estos mamíferos marinos nos brindan una perspectiva de lo que podría ocurrir en las poblaciones humanas y de los efectos a mediano y largo plazo en los océanos", advierte Chiang.

Para el análisis de estos mamíferos, los investigadores emplearon métodos no letales, como biopsias de piel y grasa obtenidas con dardos especializados. "Tomamos biopsias con pequeños dardos de dos centímetros y 0,8 milímetros de diámetro, aprovechando cada muestra por completo. La dividimos en cuatro partes: una se utiliza para hacer el cultivo celular y con las demás realizamos análisis de isótopos estables que nos permiten determinar la posición trófica y la dieta relativa de las ballenas. Además, medimos marcadores moleculares en la grasa, con un enfoque especial en la disrupción endocrina, es decir, cómo el mercurio podría afectar su equilibrio hormonal", explica Chiang.

Además, realizaron mediciones de su morfometría mediante el uso de imágenes de drones. "Medimos con drones las ballenas desde arriba, de tal manera de poder calcular el tamaño de esta y su morfología. Si está muy gorda o flaca, si es macho o hembra, qué relaciones de parentesco pueden tener las ballenas que están aquí, si andan con su cría o un juvenil o con una pareja que está al lado", añade el investigador de la Universidad Mayor de Temuco. Además, estos drones cuentan con una cámara térmica, lo que les permitió medir la temperatura del soplido de las ballenas, que oscila entre los 25 y 27 °C, siendo una importante novedad en este estudio.

En el laboratorio, las muestras extraídas se someterán a cultivos celulares para evaluar el impacto del mercurio en las células de estos cetáceos. Utilizando biopsias de piel y grasa, se cultivarán fibroblastos y adipocitos, respectivamente, para estudiar los efectos del mercurio una vez que se obtengan los datos sobre su concentración en el agua y el alimento de las ballenas.

Se emplean técnicas como la prueba del cometa y la prueba de micronúcleos, que se utilizan para medir la exposición a contaminantes y sus daños en el ADN. "Tener estos cultivos en laboratorio nos permitirá no solo entender los efectos del mercurio, sino también evaluar otras sustancias contaminantes y su impacto en las ballenas a nivel celular", menciona Ávila.

Para la próxima expedición, el equipo tiene previsto realizar estudios en la base Yelcho, en la isla Doumer, una zona de fiordos con mayor aporte de agua dulce. Allí, el impacto del derretimiento glaciar debería ser más evidente, lo que permitirá comparar cómo las condiciones ambientales influyen en la presencia y acumulación de mercurio en la red trófica marina.

Falta investigación

"El cambio global es una consecuencia directa de acciones antropogénicas como la modificación del hábitat y la liberación de contaminantes emergentes o xenobióticos", explica Chiang. Señala que, aunque el mercurio es un elemento natural de la corteza terrestre, su ciclo biogeoquímico ha sido alterado desde la Revolución Industrial, con emisiones que van entre tres y seis veces mayores que en el pasado. Este elemento traza tiene efectos comprobados en la reproducción, el desarrollo endocrino y neurológico de los organismos, además de impactar diversos ecosistemas.

En 2013 se firmó el Convenio de Minamata (en vigor en 2017) para monitorear y reducir las emisiones de mercurio. Mientras que en el hemisferio norte se han realizado más de cuarenta años de trabajo sobre el tema, en el hemisferio sur la investigación es reciente, con menos de una década de avances constantes. 

"En el hemisferio sur, los ecosistemas son muy distintos a los del norte. Contamos con más cuerpos de agua, volcanes y una mayor cantidad de incendios forestales, pero menos actividad industrial. Sin embargo, la minería artesanal no regulada es una fuente importante de mercurio, el cual tiende a precipitar en zonas frías, como la alta cordillera o latitudes más altas, como la Patagonia y la Antártica", expresa Chiang.  

El INACH es un organismo técnico del Ministerio de Relaciones Exteriores con plena autonomía en todo lo relacionado con asuntos antárticos de carácter científico, tecnológico y de difusión. El INACH cumple con la Política Antártica Nacional incentivando el desarrollo de la investigación de excelencia, participando efectivamente en el Sistema del Tratado Antártico y foros relacionados, fortaleciendo a Magallanes como puerta de entrada al Continente Blanco y realizando acciones de divulgación del conocimiento antártico en la ciudadanía. El INACH organiza el Programa Nacional de Ciencia Antártica (PROCIEN).

​