Alerta por Floración Algal Tóxica en el Ártico

Woods Hole, Mass. (10 de julio de 2024) — En el verano de 2022, una expedición de investigación detectó una floración masiva de algas nocivas (HAB) en la región del estrecho de Bering, en el oeste de Alaska. Esta expedición proporcionó un ejemplo dramático de la ciencia que utiliza nuevas tecnologías para rastrear una HAB neurotóxica y comunicar eficazmente la información que protege a las comunidades costeras remotas en tiempo real.

La  gran escala espacial, la alta densidad celular, la larga duración y la potente toxicidad del evento HAB de 2022 “supusieron un riesgo sin precedentes para la salud humana y del ecosistema, así como para las actividades de recolección de subsistencia marítima en la región del estrecho de Bering y más allá”, según el artículo de la revista “Seguimiento de una floración de algas árticas a gran escala y altamente tóxica: detección rápida y comunicación de riesgos”, publicado en Limnology and Oceanography Letters.

Investigadores del Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) y sus colaboradores, señalaron que, según su conocimiento, el evento de 2022 fue el evento HAB más grande registrado en aguas polares que fue causado por el organismo unicelular Alexandrium catenella, que produce neurotoxinas llamadas toxinas paralizantes de mariscos (PST). Las toxinas producidas por este organismo a medida que prolifera o “florece” pueden acumularse en los organismos que consumen las algas, y las toxinas luego pueden transferirse a través de la red alimentaria causando enfermedades o mortalidad de animales marinos y potencialmente envenenamiento paralizante por mariscos (PSP) fatal en personas que comen mariscos contaminados.

La floración de Alexandrium se extendió al menos 600 kilómetros (~370 millas) desde el norte del mar de Bering hasta el sur del mar de Chukchi en su punto máximo. Si bien las concentraciones de A. catenella superiores a 1,000 células por litro se consideran peligrosas, las concentraciones máximas medidas en esta floración superaron las 174,000 células por litro – un récord para las aguas árticas. Además, la alta toxicidad de las células Alexandrium agravó el riesgo de envenenamiento por la floración, según los investigadores.

El evento de 2022 “representó un ejemplo llamativo de advección de floraciones hacia el norte” – es decir, transporte –”desde aguas subpolares, así como penetración hacia el este en las aguas costeras de Alaska debido a la fuerza del viento local. Esta mezcla de agua rica en nutrientes del mar de Bering con aguas costeras cálidas probablemente alimentó el crecimiento y la acumulación de A. catenella”, indica el artículo. “A medida que el calentamiento continuo desplaza el Ártico Pacífico hacia condiciones más favorables para las floraciones de A. catenella, los recursos de monitoreo y respuesta integrales serán esenciales para mitigar los impactos de eventos de floraciones futuros.”

““Un objetivo de este estudio es llamar más la atención sobre algunas de las cuestiones graves que enfrenta esta región, sabiendo que a medida que el clima cambia y el Ártico continúa calentándose, es más probable que veamos floraciones como esta que ocurren en las aguas polares. Esperamos que esta investigación pueda motivar más pruebas y monitoreo rigurosos,” dijo la autora principal del artículo de la revista, Evie Fachon, bióloga y candidata a doctorado en el Programa Conjunto del MIT/WHOI.

Fachon, quien dirigió el equipo de HAB en el crucero, recordó haber observado desde el buque de investigación R/V Norseman II cómo llegaban los datos de un Imaging FlowCytobot (IFCB), un microscopio robótico que estaba configurado para muestrear aguas cercanas a la superficie, recopilar imágenes de la comunidad fitoplanctónica a lo largo de la trayectoria del crucero y permitir la detección en tiempo real de la floración de A. catenella a medida que se extendía hacia las aguas árticas durante el transcurso de dos cruceros consecutivos que duraron un total de seis semanas. “A medida que registramos que la concentración de células aumentaba cada vez más a medida que el barco seguía hacia el norte, sabíamos que teníamos que proporcionar esa información a la gente de la región que podría verse afectada,” dijo.

Trabajando en colaboración con los gobiernos tribales y estatales y otros grupos regionales de comunidades centrales en Nome, se había planificado proactivamente un plan de comunicaciones, lo que permitió una rápida conciencia de la situación y que las precauciones de salud pública se transmitieran a las personas en áreas remotas.

Con muchas comunidades costeras occidentales y septentrionales de Alaska que dependen de una gran variedad de recursos marinos para actividades de subsistencia y cosecha comercial, los investigadores y colaboradores distribuyeron avisos de riesgo a los gobiernos tribales, los medios regionales y el público poco después de que se detectara la floración de 2022. Los esfuerzos “movilizaron una respuesta regional rápida y sin precedentes en un área con poca experiencia de HAB, y mucho menos una de esta magnitud,” señalaron los investigadores.

Gay Sheffield, el agente del Programa de Asesoría Marina para Alaska Sea Grant, recordó que dentro de las 24 horas de haber ayudado con la primera asesoría regional, la Norton Sound Health Corporation (NSHC) de propiedad tribal había puesto en alerta a sus clínicas de salud comunitarias sobre los síntomas de PSP, un riesgo nuevo para la salud humana de la región del estrecho de Bering. Sheffield, coautor del artículo de la revista, pudo redirigir un estudio de cadáveres de mamíferos marinos para alertar a la gente y brindar información educativa y de respuesta a emergencias en la isla Little Diomede, que se encuentra en el centro del estrecho de Bering entre el continente de Alaska y Chukotka, Rusia. La comunidad de la isla Diomede estaba en el epicentro de las cifras de células altas sin precedentes y la alta toxicidad durante el evento. “Tuve solo 15 minutos en el helipuerto para advertir a la gente que no cosechara sus principales alimentos de subsistencia, como morsas, focas barbadas, almejas y tunicados, y que proporcionara a la gente material educativo y de asesoría impreso. Fue un mensaje difícil de dar, y sin duda para que la comunidad lo recibiera, en relación con las preocupaciones de salud humana, seguridad alimentaria y seguridad alimentaria.”

Otro ejemplo del alcance de las asesorías fue cuando una familia local había capturado inesperadamente una almeja grande cerca de la isla St. Lawrence, ubicada en el extremo sur del Estrecho en el norte del mar de Bering, y quería compartir esa almeja con su hijo menor. Sin embargo, debido a las asesorías regionales, la familia envió la almeja a la NSHC en Nome para que la analizaran su toxicidad. Los resultados de las pruebas subsiguientes mostraron que esta almeja tenía más de cinco veces el límite reglamentario federal de mariscos para la PST llamada saxitoxina. El incidente fue un ejemplo aleccionador de esta nueva amenaza para la salud de las personas de la región. Los investigadores dijeron que no tienen conocimiento de que nadie se haya enfermado durante el evento de la floración.

“Cuando planeamos la expedición de investigación, queríamos documentar la dinámica de un proceso muy importante y poco comprendido relacionado con el clima y un entorno cambiante en Alaska,” dijo el coautor del artículo de la revista, Don Anderson, asesor académico de Fachon y científico senior en el Departamento de Biología del WHOI, donde también se desempeña como director de la Oficina Nacional de Floraciones de Algas Nocivas de los Estados Unidos.

“La ciencia ha avanzado para permitirnos obtener esta información sobre HAB en alta mar en tiempo real, y para mostrar cuán importante es para la sociedad,” dijo Anderson. “Demostramos cómo este instrumento sofisticado, el IFCB, proporciona información crítica del barco, y puede ser la pieza central de un sistema de observación regional, incluso en áreas muy remotas y desatendidas, en términos de accesibilidad, energía e internet.”

La colaboración entre los investigadores y las comunidades regionales  “fue clave para una mejor comunicación y alcance en tiempo real durante esta situación peligrosa”, dijo Sheffield. “La floración fue una amenaza para la diversa vida silvestre marina de la que dependen las personas y las comunidades de la región para su bienestar nutricional, cultural y económico. Este incidente muestra que los investigadores y las comunidades del oeste de Alaska se benefician de trabajar juntos, lo cual es una estrategia en la que la región del estrecho de Bering destaca, especialmente en tiempos de problemas. Con el clima que continúa calentándose, tendremos que adaptarnos a este nuevo problema, y estamos en la fase inicial de eso.”

Los autores agradecen a la tripulación y al personal científico de los cruceros del R/V Norseman II, y también agradecen a los líderes de las comunidades costeras, así como a los médicos de la comunidad en toda la región del estrecho de Bering de Alaska, el distrito del Ártico Noroeste y el distrito del norte de Alaska. Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Programas Polares de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de los Estados Unidos y por una Beca de Investigación de Posgrado de la NSF, el Programa ECOHAB de los Centros Nacionales de Ciencias Oceánicas Costeras (NCCOS) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), el programa de respuesta a eventos HAB de NOAA NCCOS, el programa de investigación del Ártico de NOAA (a través del Instituto Cooperativo para la Región del Atlántico Norte), el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental y la Fundación Nacional de Ciencias (a través del Centro Woods Hole para Océanos y Salud Humana), y la Junta de Investigación del Pacífico Norte. El contenido de esta publicación es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de ninguna agencia de financiamiento.

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Aspectos clave:

•             Una expedición de investigación del verano de 2022 que detectó una floración masiva y altamente tóxica de algas nocivas (HAB) en el estrecho de Bering, ha proporcionado un ejemplo dramático de la ciencia que utilizó nueva tecnología para rastrear una HAB neurotóxica y comunicar esa información en tiempo real para proteger a las comunidades remotas en la costa de Alaska.

•             La gran escala espacial, la alta densidad celular, la larga duración y la potente toxicidad del evento HAB de 2022 “supusieron un riesgo sin precedentes para la salud humana y del ecosistema, así como para las actividades de recolección en la región del estrecho de Bering y más allá”, según el artículo de la revista “Seguimiento de una floración de algas árticas a gran escala y altamente tóxica: detección rápida y comunicación de riesgos”, publicado en Limnology and Oceanography Letters.

•             Los investigadores señalaron que, según su conocimiento, el evento de 2022 fue la floración más grande jamás registrada en aguas polares del organismo unicelular Alexandrium catenella, que produce neurotoxinas llamadas toxinas paralizantes de mariscos. Estas toxinas se acumulan en los organismos que consumen las algas, se transfieren a través de la red alimentaria causando enfermedades o mortalidad de organismos marinos y envenenamiento paralizante por mariscos en personas que comen mariscos contaminados.

•             “A medida que el calentamiento continuo desplaza el Ártico Pacífico hacia condiciones más favorables para las floraciones de A. catenella, los recursos de monitoreo y respuesta integrales serán esenciales para mitigar los impactos de eventos de floraciones futuros”, señala el artículo de la revista.

•             “Un objetivo de este estudio es llamar más la atención sobre algunas de las cuestiones graves que enfrenta esta región, sabiendo que a medida que el clima cambia y el Ártico continúa calentándose, es más probable que veamos floraciones como esta que ocurren en las aguas polares. Esperamos que esta investigación pueda motivar más pruebas y monitoreo rigurosos,” dijo la autora principal del artículo de la revista, Evie Fachon.

•             Con muchas comunidades costeras de Alaska que dependen de los recursos marinos para actividades de subsistencia y comerciales, los investigadores y colaboradores distribuyeron avisos de riesgo a los gobiernos tribales, los medios regionales y el público poco después de que se detectara la floración de 2022. Los esfuerzos “movilizaron una respuesta regional rápida y sin precedentes en un área con poca experiencia de [floraciones de algas nocivas], y mucho menos una de esta magnitud”, señalaron los investigadores.

•             Los investigadores demostraron cómo el instrumento Imaging FlowCytobot (IFCB) proporciona información vital desde el barco, y que los IFCB “pueden ser la pieza central de un sistema de observación regional, incluso en áreas muy remotas y desatendidas, en términos de accesibilidad, energía e internet.”