Expedición HF43, Patagonia Central/Katalalixar, Agosto de 2019.

Expedición HF43, Patagonia Central/Katalalixar, Agosto de 2019.

El mes de agosto del 2019 se llevó a cabo la expedición número 43 del centro de investigación Huinay, a bordo del motovelero Saoirse en la Patagonia Central. Biólogos Marinos y buzos con la ayuda de un ROV pudieron filmar y explorar las profundidades de los fiordos y canales aledaños al Canal Messier, con el objetivo de obtener nuevos registros, conocer el estado actual y ver diferencias en la diversidad bentónica en profundidades sobre los 100 mt.

Gracias al premio otorgado el año 2016 por la empresa Rolex a la directora científica de la estación la Dra Vreni Häussermann por su aporte a la investigación en los ecosistemas marinos de la Patagonia pudimos realizar esta expedicion. Con un ROV salimos a explorar la fauna bentónica que habita en las profundidades mayores a las que usualmente los buzos pueden alcanzar. Esto fue una oportunidad inédita para poder explorar y registrar nuevas especies en los fiordos y canales de la Patagonia Chilena.

Fig 1. Amanecer en Puerto Edén a bordo del velero Saoirse. Fotografía: Juan Pablo Espinoza.

Fig. 2. El naufragio del capitán Leonidas en medio del canal Messier. Fotografía: Juan Pablo Espinoza.

La expedición partió el 14 de agosto desde Puerto Edén, luego de realizar todas las pruebas previas con el ROV y con los buzos. El objetivo fue recorrer toda el área del canal Messier, fiordos y canales adyacentes tanto de la zona Oeste como la del lado Este cercana al campo de hielo sur. A medida que avanzamos por el canal Messier, comenzamos a introducirnos por los canales interiores, el primero que pudimos explorar fue el canal Adalberto, en el cual realizamos las primeras exploraciones con el ROV. Estas fueron promisorias para lo que se venía, de inmediato pudimos notar una gran diversidad asociada a profundidades mayores de 60 metros. El Biólogo Marino y coordinador científico de Huinay a bordo, Günter Försterra, piloto del ROV nos cuenta -El rápido despliegue y la fácil maniobrabilidad del ROV nos permitió hacer exploraciones en menos de 40 minutos a más de 100 m y además entregar detalles a los buzos para ver zonas ricas en diversidad donde pudieran descender y filmar. Los primeros registros pudimos ver grandes abundancias de Anemonas plumero (Metridium senile), corales de fuego (Errina antartica) en algunas rocas, corales duros (Desmophylum dianthus), mucha diversidad de esponjas, briozoos y gorgonias doradas, en especial algunas especies muy características de esta región llamadas comúnmente plumas de mar (Thouarella sp y Thouarella koellikeri), como también la gorgonia dorada  (Acanthogorgia Sp1) en profundidades hasta los 60 metros.

A medida que fuimos adentrándonos en lugares más expuestos la diversidad iba variando en abundancias como también presencia ausencia de organismos. Cada día las exploraciones fueron una sorpresa, en cada rincón los organismos nos sorprendieron con sus formas de adaptarse a estos ecosistemas, algunas veces lugares impensados escondían una riqueza enorme, como también en algunos lugares no encontramos más que algunas especies o incluso solo sedimento y roca. Los primeros días avanzamos hacia los canales más expuestos, pasando por canales muy angostos y poco profundos, nos dirigimos hacia uno de los puntos menos explorados de esta región que corresponde a la parte más expuesta al Océano Pacífico. Aprovechando las condiciones de buen tiempo pudimos explorar un área increíblemente diversa llamada canal Castillo, con más influencia de corrientes, oleaje y salinidades más características del océano abierto, la diversidad nos asombró desde el primer minuto que el ROV comenzó registrar, pudimos observar una inusual abundancia de un crustáceo llamado Munida un pequeño cangrejo que cubría toda la roca desde los 15 hasta los 50 metros, eran miles unos sobre otros cubriendo todos los espacios. En este mismo lugar encontramos una gran cantidad del hydrozoa Errina antartica o coral de fuego, conformando hábitats para distintos caracoles, estrellas canastas, briozoos y cangrejos.

Fig 3. Coral de fuego Errina Antartica y sobre este una estrella canasta Gorgonocephalus chilensis encontrada en la Angostura Inglesa cerca de Puerto Edén a los 27 metros de profundidad. Fotografías: Juan Pablo Espinoza.

Fig. 4. Gorgonia Muriceides sp2  encontrada en el Seno Waldemar a 28m de profundidad.  Fotografías: Juan Pablo Espinoza.

Los días siguientes nos adentramos por los canales con dirección norte, Seno Waldemar fue uno de los puntos más sorprendentes con una diversidad muy particular de gorgonias doradas Acanthogorgias sp1 y Muriceides sp, además de algunas esponjas trompeta y cangrejos a 30 metros de profundidad. Así como en el canal Barbarrosa donde la diversidad nos impresionó al bajar a 25 m, en un paredón en cual la corriente nos arrastraba y nos daba a entender la importancia de ésta, para las comunidades que habitan ese hábitat. Atravesando el canal Messier ya cerca de la influencia de los glaciares, pudimos notar que el panorama cambiaba, el sedimento era mucho mayor, la influencia del agua dulce y el deshielo se hacían notar siendo un importante factor a considerar. La diversidad y riqueza cambiaban en ciertos sectores y las comunidades bentónicas comenzaron a mostrarse en profundidades mayores. En las exploraciones en el glaciar tempano nos sorprendió la gran abundancia de un cangrejo a profundidades mayores a los 80 m, esta especie que aún no podemos identificar, sin duda es un hallazgo importante en el lugar, este cangrejo será enviado a un especialista para que pueda ser identificado y en el caso de que sea una nueva especie podría será descrito. Los siguientes días tomamos rumbo a Puerto Edén en el camino pudimos seguir realizando exploraciones en el Estero Seymour, donde el ROV solo encontró algunas gorgonias en las profundidades mayores a 50 metros. Durante el mismo día llegamos a la Angostura Inglesa, los buceos allí también mostraron una gran riqueza donde encontramos muchas anemonas de profundidad Actinostola chilensis, como también nudibranquios realmente grandes que alcanzaban un tamaño de 20 cm de la especie Tritonia odhneri. Los últimos buceos fueron realizados en la Isla Carlos donde previamente se había observado un tipo de esponja muy particular, la cual no había sido identificada, por lo que pudimos recolectar un trozo de esta para poder enviarla y así identificarla posteriormente con un especialista.

ROV         

Gracias a la empresa DeepTrekker pudimos conocer y manejar un ROV con grandes garantías, al ser un ROV pequeño su despliegue fue rápido así pudimos explorar paredes verticales con extrema facilidad, que además resultó ser de gran ayuda para la identificación de sitios para los buzos. Exitosamente se logró una profundidad máxima de 170 metros y se realizaron un total de 32 inmersiones a lo largo de la expedición, pudiendo registrar y descubrir comunidades de organismos muy interesantes en esas profundidades.

Fig 5 . Günter Försterra sosteniendo el ROV de la empresa DeepTrekker en las cercanías del canal Adalberto. Fotografía: Juan Pablo Espinoza.

La riqueza y diversidad de organismos en lugares donde usualmente no podemos acceder como buzos fue una ventana de posibilidades para descubrir y realizarnos muchas preguntas. Paredes colmadas de vida, donde no existe ningún espacio en la roca donde sin organismos creciendo, Ademas de los corales formadores de hábitats donde abundan los corales duros o scleractinios existen una gran riqueza de briozoos y esponjas de grandes tamaños, peces como los Chancharros (Sebastes oculatus) que viven y se desarrollan allí, bivalvos de profundidad como la llamada almeja de coral (Acesta patagónica), Poliquetos de grandes tamaños, anemonas y nudibranquios que viven perfectamente en estas condiciones de  oscuridad a estas profundidades.

Fig 5 .El equipo de Huinay, desplegando el ROV en las cercanías del glaciar Tempano. Fotografía: Vreni Häussermann.

Cerca del glaciar tempano pudimos identificar una gran abundancia de un cangrejo rojizo que aún no pudimos identificar, por lo que es un hallazgo importante en el lugar. Cada buceo del ROV nos proporcionó valiosa información acerca de lo importante que es conocer este lugar y sus características, ya que en las profundidades habita una gran cantidad de organismos que sin duda son claves para el mantenimiento de este ecosistema.

Bosque de animales en las aguas de la Patagonia

Durante los estudios previos de biodiversidad en la zona, realizados entre 1998 y 2016 por el equipo de Fundación Huinay, guiados por Gunter Försterra y Vreni Häussermann, han dado cuenta de ensambles bentónicos a lo largo de la costa patagónica chilena, las cuales están estructuradas por especies formadoras de hábitat, creando los llamados bosques de animales. Las respectivas especies ingenieros de los ecosistemas (sensu Jones et al. 1994) modulan lo abiótico y biótico, ayudan a mantener un hábitat diferenciado y auto-organizado, con una diversa fauna asociada. Todas las especies formadoras de hábitat registradas de Chile forman los bosques de animales patagónicos, estos son heterótrofos y por lo tanto mejoran el acoplamiento bento-pelágico a través de los flujos de carbono y nutrientes entre las especies pelágicas. Al colonizar paredes rocosas desnudas, estos animales forman ecosistemas complejos que mantienen una alta biodiversidad. Aunque las respectivas especies formadoras de hábitats tienen distribuciones latitudinales, longitudinales y a veces batimétricas más amplias; los bosques de animales registrados hasta ahora sólo fueron descubiertos en algunas áreas de la Patagonia. Latitudinalmente existen tres grandes zonas que diferencian la Patagonia Chilena. La Patagonia norte que se extiende desde Puerto Montt hasta la península de Taitao, luego tenemos la Patagonia Central donde hemos concentrado nuestros esfuerzos en esta expedición que se encuentra desde la península de Taitao hasta la parte nortoeste del Estrecho de Magallanes y por último la Patagonia Sur que comprende desde el norte del estrecho de Magallanes hasta el Canal Beagle.

Conclusiones

La expedición finalizó exitosamente el día 26 de agosto, donde pudimos conocer lugares nunca antes explorados a profundidades mayores de las que pueden alcanzar con frecuencia los buzos, esto fue una ventana hacia nuevos descubrimientos y nuevas preguntas a las cuales poner atención. Los hábitats que se forman en fiordos y canales muchas veces son muy particulares, la exposición al oleaje, las corrientes, nutrientes, la sedimentación, el substrato y temperatura hacen de cada lugar un hábitat con condiciones muy especiales, esto sumado a condiciones de pH muy bajas son algunos de los factores que estarían influyendo en los ensambles de las comunidades bentónicas. Los gradientes latitudinales y longitudinales así como también verticales, son de gran interés para nosotros, ya que para los organismos bentónicos, estas zonas significan presiones ambientales a las cuales están expuestas, zonas de interacción y cambios adaptativos. Los distintos puntos que exploramos nos dieron a entender que existen puntos particulares, condiciones especiales en la cual organismos formadores de hábitats pueden establecerse y promover el asentamiento de otros organismos, éstas condiciones y factores que están determinando que un organismo se asiente y permita que otros se desarrollen es lo que nos interesa dilucidar. La motivación de entender estos hábitats, únicos en el mundo donde ocurren procesos de auto-regulación, que son clave para la transferencia de materia y energía tanto en la columna de agua como en el bentos nos permitirán resguardar mejor su conservación. En estos momentos las condiciones de cambio climático están haciendo que estas relaciones y flujos estén cambiando de forma acelerada, dando un tiempo extremadamente poco a las especies para su adaptación.

Tomas Heran and Fernando Cornejo visit us to investigate the “Coral Copita de Huinay

Tomas Heran and Fernando Cornejo visit us to investigate the “Coral Copita de Huinay

On the 24th of July of this year Thomas Heran and Fernando Cornejo arrived at the scientific field station of San Ignacio del Huinay with the important mission of realizing scientific dives to investigate the reproductive period and life story of the cold-water “cup coral of Huinay” (Caryophyllia huinayensis).

Thomas is a young Chilean scientist who has been realizing his doctorate in the Alfred Wegener Institute (AWI) in Germany, leading a research project titled “Early life history of the cold-water coral, Caryophyllia huinayensis from Comau Fjord, Chile”.

C. huinayensis is a type of cold-water coral endemic to Chile. It is latitudinally distributed from 37°S to 50°S with a vertical distribution from 11 to 800 meters of depth. It is a little-known species whose life story and biology are still waiting to be discovered. Among conditions of low salinity and pH, extreme conditions for calcifying organisms, these individuals may be found in abundances greater than 2200 individuals per sq. meter. The principal threat to the corals, apart from the acidification of the oceans produced by climate change, is the stress created by sediments which come from natural processes as well as anthropogenic activities, like salmon farming.

In the beginning of last year, in the experiment laboratories of AWI, Thomas discovered an unpublished process which led him to reformulate his project. Examples of C. huinayensis (brought from Fjord Comau to Germany in 2014) presented among their tentacles some orange structures which moved. Through “time-lapse” methods, he could corroborate that these structures had moved of their own power and were expelled from the coral mouth to the water column.

By performing a series of experiments, he was able to demonstrate that these orange structures have ability to float up the water column during their first days. However, his discovery went even farther. Not only could he determine that the metamorphosis from a larva to a recruit (settled juvenile organism) occurred among the first 24 hours to 29 days after being liberated from the coral (process described in vitro), but his time-lapse photos also document the metamorphic processes that occurred in the early life of the coral.

What is happening in the fjord in comparison to the laboratory? This is the grand question which Thomas hopes to address in his second stage of research, and for which he came to Huinay. In the area he plans to realize field work in several stations (locations) throughout a year, with the goal of collecting corals, water samples, and zooplankton. These data will help him to determine the period of reproduction and the environmental factors which complement this process.

Overall, this grand investigation will be able to reveal important facts about the environmental conditions that are able to influence the life story and reproduction period of the cold-water coral C. huinayensis and it will also be able to demonstrate the possible effects of environmental changes attributed to anthropic activities upon the coral life cycle, and how these effects may be mitigated during the period that this coral is most vulnerable.

Tomas Heran and Fernando Cornejo visit us to investigate the “Coral Copita de Huinay

Nos visitan Thomas Heran y Fernando Cornejo para investigar el “Coral copita de Huinay”

El pasado 24 de julio del presente año llegaron a la estación científica, San Ignacio de Huinay, Thomas Heran y Fernando Cornejo, con la importante misión de realizar Buceos Científicos para la investigar la estacionalidad reproductiva e historia de vida del coral de agua fría “coral copita del Huinay” (Caryophyllia huinayensis).

Thomas es un joven científico chileno que desde hace más de un año realiza su Doctorado en el Instituto Alfred Wegener (AWI) en Alemania, llevando a cabo su investigación que se titula “Early life history of the cold-water coral, Caryophyllia huinayensis from Comau Fjord, Chile”. En esta expedición es acompañado por Fernando Cornejo, buso profesional con basta experiencias en expediciones científicas, el cual colabora con las tareas de recolección y fotografía de los corales y su entorno.

C. huinayensis es un tipo de coral de aguas frías endémico de Chile. Se distribuye entre los 37°S-50°S con una distribución vertical desde 11 a 800 metros de profundidad. Es una especie poco conocida de la cual su historia de vida y biología aún está a la espera de ser descrita. Estando en condiciones de baja salinidad y pH, condiciones extremas para organismos calcificadores, estos individuos pueden llegar a encontrarse en abundancias mayores a 2200 ind./m2.

Las causas más relevantes que amenaza a los corales, aparte de la acidificación de los Océanos producto al cambio climático, es el estrés en respuesta a los sedimentos que proviene tanto de procesos naturales como de actividades antropogénicas, como lo es la salmonicultura.

A comienzo del año pasado, en los laboratorios experimentales de AWI, Thomas evidencio un proceso inédito, que lo llevo a reformular su proyecto. Ejemplares de C. huinayensis (llevados desde el fiordo Comau a Alemania en 2014), presentaban dentro de sus tentáculos unas estructuras anaranjadas que se movían. A través de la técnica conocida como “time-lapse”, pudo corroborar que estas estructuras tenían movilidad propia, y eran expulsadas por la boca del coral hacia la columna de agua.

Realizando una seria de experimentos pudo evidenciar que estas estructuras anaranjadas tenían flotabilidad positiva durante los primeros días. Sin embargo, su hallazgo llegó más allá. Por un lado, pudo determinar que el cambio estructural entre larva a un recluta (metamorfosis) ocurría entre las primeras 24 horas y los 29 días luego de ser liberadas del coral (proceso descrito in vitro). Por el otro lado, fue capaz de revelar mediante documentación fotográfica, los procesos metamórficos que ocurren en la historia temprana del coral.

¿Qué es lo que esta pasando en el fiordo en comparación al laboratorio? Esta es la gran interrogante que Thomas pretende responder en su segunda etapa de investigación, y por la cual llega a Huinay. En el área contempla realizar terrenos en cada estación durante un año, con el fin de colectar corales, muestras de agua, como también de zooplancton. Datos que lo ayudaran a determinar la época de reproducción y cuáles son los factores ambientales que complementan este proceso.

Finalmente, esta gran investigación podrá revelar importantes datos de como las condiciones ambientales pueden estar influyendo la historia de vida y la estacionalidad reproductiva del coral de aguas frías C. huinayensis, además de poder evidenciar los efectos que podría tener en su ciclo vital los cambios ambientales atribuidos a las actividades antrópicas, como también implementar futuras mitigaciones en la época en que este coral es mas sensible a tales efectos.