Si está tratando de restaurar las ostras nativas ( Crassostrea virginica ) en la Bahía de Chesapeake, puede intentar ponerlas en un entorno donde es más probable que se enfermen. La advertencia: debes plantar suficientes para "limpiar la casa".
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Esa es solo una idea implicada por un estudio de la científica del Smithsonian Denise Breitburg, quien examinó los efectos del bajo nivel de oxígeno en una enfermedad devastadora de ostras llamada Dermo ( Perkinsus marinus ). El parásito unicelular que infecta la sangre de una ostra es nativo de la Bahía de Chesapeake, y cuando las ostras eran abundantes, la enfermedad tenía poco efecto en la población en general. Pero después de más de un siglo de sobreexplotación, pérdida de hábitat y aumento de la contaminación del agua, las ostras se han reducido a solo uno o dos por ciento de sus números históricos. Dermo es ahora otro golpe más que diezma la joya de la corona, una vez abundante, de la Bahía.
Los esfuerzos para restaurar las ostras incluyen la propagación de conchas cargadas de escupida (crías de ostras) en el agua, idealmente en lugares donde se espera que prosperen. El trabajo de Breitburg, que se publicó hoy en la revista PLoS One, sugiere una opción contraintuitiva al revelar nuevas dinámicas entre las ostras y su entorno.
Durante mucho tiempo se pensó que las aguas poco profundas cercanas a la costa proporcionan un refugio contra la privación de oxígeno que experimentan los animales en las zonas muertas. Estas vastas áreas de agua con poco oxígeno ocurren en lugares más alejados de la costa y a veces pueden persistir durante semanas o incluso meses. Muy poco puede sobrevivir en tales condiciones, de ahí el nombre.
Breitburg espera que su estudio pueda ayudar a guiar la escala de restauración para producir poblaciones sostenibles de ostras. (Centro Smithsonian de Investigación Ambiental, Laboratorio de Ecología Marina) Si bien no están sujetos al bajo nivel de oxígeno prolongado que se observa en las zonas muertas, las aguas poco profundas no son inmunes a los períodos de privación de oxígeno. El último trabajo de Breitburg indica que las aguas cercanas a la costa pueden no proporcionar un alivio absoluto de estos efectos sofocantes. "Estamos descubriendo que un nivel bajo de oxígeno, incluso si ocurre durante un par de horas al día, puede tener efectos muy fuertes en los organismos del sistema", dice Breitburg.
En las aguas poco profundas, un suministro constante de nutrientes fluye desde la tierra y estimula el crecimiento de algas o fitoplancton, que a su vez producen oxígeno a través de la fotosíntesis durante el día. Por la noche, sin embargo, la historia cambia. Aunque la fotosíntesis se detiene, los organismos en el agua continúan respirando y los niveles de oxígeno disminuyen, a veces dramáticamente. A medida que las algas mueren, el proceso de descomposición reduce aún más los niveles de oxígeno.
Estos ciclos de día y noche son naturales, pero la actividad humana los amplifica a medida que la escorrentía del desarrollo y las tierras agrícolas y las descargas de las plantas de tratamiento de aguas residuales bombean nutrientes al agua y alimentan una sobre abundancia de algas.
Un espectro de diapositivas muestra la salud de una ostra que sufre de las diferentes intensidades de Dermo (de izquierda a derecha, sana a severamente infectada) a medida que el parásito Perkinsus se multiplica (Laboratorio de Ecología Marina del Centro Smithsonian de Investigación Ambiental) A través de una serie de experimentos de campo y laboratorio, Breitburg descubrió que las ostras en áreas con los mayores cambios en los niveles de oxígeno durante el día y la noche son mucho más propensas a contraer Dermo. Además, la enfermedad se propaga más vigorosamente en esas áreas. "Descubrimos que la exposición diaria a oxígeno disuelto bajo podría, en algunos casos, duplicar o incluso triplicar las tasas de adquisición de Dermo", dice ella. "También condujo a infecciones más graves y redujo las tasas de crecimiento de las ostras".
Si bien los investigadores sabían que el parásito prospera en condiciones de alta temperatura y salinidad, esta es la primera evidencia de los efectos del bajo nivel de oxígeno durante la noche en la prevalencia de la enfermedad. Breitburg comenzó su investigación con experimentos de campo en áreas donde ya se sabía que Dermo existía. Suspendió cientos de ostras, algunas infectadas, otras no, en el agua en 14 sitios. Después de cuatro meses, descubrió que donde sea que fuera bajo en oxígeno durante la noche, el 100 por ciento de sus ostras no infectadas habían contraído el parásito. En las ostras previamente infectadas, la enfermedad avanzó a niveles más intensos en sitios con poco oxígeno y alta salinidad.
En el laboratorio de Breitburg, un tanque de ostras, denominado Room of DOOM (Mortalidad de ostras de oxígeno disuelto), imita los columpios de día y de noche que las ostras experimentan en aguas poco profundas de la Bahía. (Centro Smithsonian de Investigación Ambiental) De vuelta en el wetlab del Centro de Investigación Ambiental del Smithsonian, Breitburg desarrolló un experimento controlado que se conoció como la "Sala de DOOM", para la mortalidad de ostras de oxígeno disuelto. Allí expuso las ostras a niveles variables de bajo nivel de oxígeno cíclico para imitar los cambios de día y de noche que se ven en el campo. Durante el primer año del experimento, las ostras jóvenes expuestas a bajo nivel de oxígeno tenían casi tres veces más probabilidades de infectarse con el parásito que sus contrapartes con una exposición al oxígeno consistentemente saludable.
Todavía no está segura de lo que está pasando. Puede ser que los animales estuvieran más estresados, la forma en que un estresante crónico hace que las personas sean más vulnerables a la enfermedad. Sin embargo, lo que ella puede decir es que sus hábitos alimenticios cambiaron. Cuando los niveles de oxígeno disminuyeron, las ostras disminuyeron, se cerraron y dejaron de alimentarse. Pero cuando los niveles de oxígeno regresaron, se agotaron, a veces se alimentaron más de lo que hubieran tenido si no hubieran pasado horas "conteniendo la respiración".
"Probablemente no están tratando de compensar las oportunidades de alimentación perdidas", dice Breitburg. “Creemos que probablemente están pagando su deuda de oxígeno. Pero una ostra usa sus agallas tanto para alimentarse como para obtener oxígeno, por lo que un mayor movimiento del agua sobre las agallas termina en una mayor alimentación ”.
Breitburg cree que el aumento de la alimentación durante el día sugiere que, en lugar de evitar las áreas con crónicas nocturnas bajas en oxígeno, los proyectos de restauración de ostras podrían querer buscarlos. Las condiciones pueden hacerlos más vulnerables a las enfermedades, pero también los hace más efectivos para filtrar el agua durante el día cuando el fitoplancton está creciendo.
Debido a que Dermo puede tomar un par de años para matar una ostra, los moluscos pueden tener tiempo de sobra para limpiar el agua e inclinar el medio ambiente a su favor.
"Este tipo de hipoxia (bajo oxígeno) es particularmente frecuente en aguas realmente poco profundas", dice Breitburg, "Todo nuestro trabajo ocurrió en menos de dos metros, a una profundidad del agua donde la filtración de ostras podría llegar a la columna de agua entera. Si solo saca algunas ostras en estas condiciones, no van a hacer mucho para cambiar la cantidad de fitoplancton en el agua y la cantidad de hipoxia que se desarrolla. Pero si saca suficientes ostras para que estén filtrando el agua, reduciendo la biomasa de fitoplancton, podrían cambiar la calidad del agua de condiciones que son dañinas a condiciones que ya no son dañinas. Puede ayudar a guiar la escala de restauración que se necesita tanto para producir poblaciones sostenibles de ostras como para mejorar la calidad del agua ".
La técnica Rebecca Burrell saca una ostra para su análisis. (Centro Smithsonian de Investigación Ambiental, Laboratorio de Ecología Marina)
