Reportajes IMO- Instituto Milenio de Oceanografía: el camino para liderar la investigación Oceanográfica en Chile

Martes 29 de Agosto de 2017

Desde 2014, el Instituto Milenio de Oceanografía (IMO) trabaja arduamente en liderar, explorar, educar y comunicar los más recientes descubrimientos en el Océano Pacífico Sur Oriental. Es por ello, que en estos 3 años y más de vida, ha logrado liderar expediciones tales como las denominadas: Lowphox y MOPEX, y participar en las Expediciones CIMAR 21 Y 22.

Cabe señalar que el IMO busca entender los procesos ecológicos, físicos y biogeoquímicos del Pacífico Sur Oriental. Además de explorar el Océano profundo y los fondos abisales de la región. Es así, como las áreas de investigación se dividen en: oceanografía microbiana, ecología del zooplancton, ecología del fitoplancton, oceanografía física y biogeoquímica.

Primera expedición, Lowphox: ¿De qué forma la acidificación y la falta de oxígeno de las aguas afecta la estructura y el funcionamiento del ecosistema marino? ¿Cómo se adaptan los organismos de la columna de agua a estos severos cambios químicos? Son algunas de las interrogantes que la Expedición Lowphox I, a bordo del buque de investigación Cabo de Hornos, intentó responder. La investigación, se desarrolló entre el 20 de noviembre y 13 de diciembre de 2015.

El IMO se adjudicó junto al SERNAGEOMIN el “Primer concurso de tiempo de uso del buque oceanográfico Cabo de Hornos” por parte de CONICYT. Durante el Lowphox I se desarrollaron investigaciones orientadas a evaluar las tramas tróficas y el ciclo del carbono en aguas de bajo oxígeno y de bajo pH, características de la región oceánica frente al norte de Chile. El jefe científico de la expedición fue el Dr. Osvaldo Ulloa, profesor titular del Departamento de Oceanografía de la Universidad de Concepción y Director del IMO. “Finalmente pudimos comenzar a realizar investigación de mar abierto con los medios adecuados, sobre todo con una plataforma que permite investigación oceanográfica avanzada. Es una responsabilidad tremenda y confío que esto sea el inicio de una nueva etapa que nos lleve como país a ser protagonistas de la investigación oceanográfica mundial”.

El Dr. Rubén Escribano, director alterno del IMO y uno de los científicos a bordo del crucero destaca la importancia de esta expedición científica. “Se pudo integrar a todos los equipos de trabajo del Instituto en un proyecto en conjunto, para muchos de los más jóvenes fue el primer crucero de esta envergadura y sin duda es una gran oportunidad para aprender con científicos y equipamiento de primer nivel”. Además el Dr. Escribano destacó que el IMO mantiene redes con investigadores y centros internacionales de alto prestigio, y que los resultados obtenidos de estos estudios se espera tendrán un gran impacto a nivel mundial.

En aquella oportunidad, fueron 25 los científicos que participaron en el crucero, conformando un equipo multidisciplinario compuesto por estudiantes de postgrado, postdoctorantes, técnicos e investigadores de la Universidad de Concepción, P. Universidad Católica de Chile y del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia, además de invitados extranjeros de la Universidad del Estado de Ohio y la Institución Oceanográfica de Woods Hole de EE.UU.

Las Zonas de Mínima de Oxígeno (ZMO) son extensas zonas sub-superficiales del océano, cuyas aguas tienen concentraciones de oxigeno (O2) muy bajas o incluso cero, por lo cual predominan microorganismos anaeróbicos. Las ZMO se caracterizan porque pierden nitrógeno molecular (nutriente limitante para la vida en el océano) a la atmósfera. También tienen un alto contenido de dióxido de carbono disuelto (CO2), al punto que los valores de pH del agua de mar disminuyen, volviéndola más ácida. Estas zonas oceánicas constituyen centinelas del cambio climático, en la medida que se expanden debido al aumento de la estratificación oceánica por el calentamiento global. Los resultados de la expedición Lowphox I permitirán comenzar a entender y predecir mejor el impacto combinado de la acidificación y pérdida de oxígeno de las aguas marinas, consecuencias del cambio global en curso.

Sara Zamora trabajó en la Expedición Lowphox I como postdoctorante IMO. Ella valoró la instancia señalando que “Esta zona es interesante, ya que es una zona con mínimo de Oxígeno que se encuentra muy poco explorada. Tiene mucho potencial a nivel del estudio del zooplancton; en el fondo, saber si hay zooplancton que sobrevive en la zona de mínimo oxígeno. Comprender que por efecto del cambio climático estas zonas se extenderán y habrá cambios importantes en la cadena trófica. Esa es la importancia del papel del zooplancton en las ZMO”, señaló la científica.

MOPEX: El desafío de avanzar

Con el objetivo de conocer las comunidades planctónicas que existen en el ambiente oceánico y profundo, y cómo estas comunidades se pueden sustentar a través de la producción primaria desde las capas superficiales del océano, el IMO desarrolló la llamada Expedición MOPEX (Expedición Oceánica de Mesoescala del Plancton).

“Esta fue una expedición exploratoria. Esperábamos encontrar algunas formas de vida distintas y determinar cómo es el ambiente físico-químico que las circundan. También, esperábamos encontrar especies que no han sido reportadas para nuestra zona. Así, incrementar el inventario de biodiversidad del Pacífico Sur Oriental, sería ya un gran logro”, señala Pamela Hidalgo, investigadora adjunta del Instituto Milenio de Oceanografía y jefa de investigación del crucero MOPEX.

La expedición MOPEX se desarrolló entre los días 21 y 30 de septiembre de 2016, donde el Buque Oceanográfico Cabo de Hornos navegó en la zona que une Valparaíso y Caldera, específicamente sobre la denominada Fosa de Atacama, a unos 100 km de la costa chilena. En esta ocasión, se obtuvieron muestras de plancton que nunca antes se habían alcanzado en Chile. A propósito, Rubén Escribano, afirma la importancia de este hito. “Por primera vez en Chile se pudieron hacer mediciones y obtener muestras a profundidades mayores a 5 mil metros en una zona inexplorada del Océano Pacífico, que corresponde a la fosa submarina frente a las costas entre Caldera y Valparaíso. A estas profundidades el ambiente es muy estable, frío y de presiones muy altas, pero que aún permiten la existencia de una gran variedad de organismos, incluyendo plancton, peces, moluscos y crustáceos”.

La región del Pacífico frente a Chile es reconocida a nivel mundial por su importante rol en la regulación del clima del océano y del planeta. Sus resultados serán de impacto internacional, debido a que estas mediciones y observaciones son inéditas para la comunidad científica en general.

Cabe destacar que las redes para obtener muestras de organismos zooplanctónicos fueron lanzadas a 3 mil metros de profundidad. En tanto, la roseta, equipo con el que se obtienen muestras de agua para análisis químicos y de comunidades microbianas, alcanzó los 5 mil metros de profundidad.

El actual desafío constituye en analizar todas las muestras que se obtuvieron a partir de MOPEX, lo que podría llegar a un año de trabajo. “Estimo que tenemos material de trabajo para un año. Es un análisis que incluso podría alcanzar para algunas tesis de magíster y doctorado”, afirmó Pamela Hidalgo.

El equipo de trabajo alcanzó las 25 personas y estuvo a cargo de profesores e investigadores del IMO, tanto de la Universidad de Concepción como de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Además de profesionales técnicos y estudiantes de magíster y de doctorado de estas Universidades.

CIMAR 21 Y CIMAR 22:

El crucero CIMAR 21, tuvo por objetivo investigar las condiciones oceanográficas físicas, químicas y biológica del Pacífico sur oriental entre Caldera e Isla de Pascua, además de las zonas aledañas Isla de Pascua y Salas y Gómez.

En términos técnicos, CIMAR 21 fue un crucero organizado por el Comité Oceanográfico Nacional (CONA) y consistió en una en el buque oceanográfico Cabo de Hornos.

El objetivo principal del IMO y el equipo de investigación que trabajó en este crucero fue entender la diversidad, distribución, dinámica, y función biogeoquímica de las comunidades zooplanctónicas presentes en esta zona. A propósito, Daniel Toledo, biólogo marino del IMO afirma: “mi función en dicho crucero, fue tomar los datos de la comunidad del zooplancton mediante el uso de redes de plancton, en esta ocasión ocupamos redes multinet y redes Tucker, hasta una profundidad máxima de 1000 metros”. Algunos de los resultados están ligados a la composición comunitaria de zooplancton, composición de isótopos estables de carbono y nitrógeno, las estructuras de tallas de zooplancton, que nunca han sido reportadas en esta zona.

Mientras que durante 2016 se realizó la expedición CIMAR 22, donde también IMO tuvo una notable participación. El Crucero CIMAR 22 tuvo como objetivo realizar investigación oceanográfica multidisciplinaria para obtener una mejor comprensión de la estructura y funcionamiento de los ecosistemas presentes frente a la costa centro-norte de Chile, área del Pacifico Suroriental que ha sido escasamente estudiada.

Paula Ruz, en aquel entonces estudiante de Doctorado y hoy Doctora en Ciencias sintetiza: “el equipo IMO fue el encargado de realizar la recolección de zooplancton desde la superficie hasta profundidades cercanas a los 3.600 m, con el fin de caracterizar la comunidad de zooplancton asociada a ambientes costeros, en océano abierto, islas oceánicas y montes submarinos asociados a estas. Información que además fue complementada con la obtención de variables oceanográficas (temperatura, salinidad, oxígeno disuelto) y datos biogeoquímicos (nutrientes, gases, entre otros)”.

El estudio comprendió desde la zona de Caldera hasta las Islas Desventuradas, lo que corresponde a una transecta paralela a la costa rumbo al Archipiélago de Juan Fernández. Además, una transecta perpendicular a la costa rumbo a Valparaíso.

Nuevos desafíos

Continúa el trabajo del Instituto Milenio de Oceanografía por la senda de los descubrimientos más increíbles de la Oceanografía. Es por ello, que en una reciente actividad realizada por los estudiantes y postdocs del IMO, el director Dr. Osvaldo Ulloa y director alterno Dr. Rubén Escribano, aseguraron que las próximas expediciones serán aún más ambiciosas.

En noviembre de 2017, se realizará un nuevo crucero oceanográfica a la zona que comprende la Fosa de Atacama, el punto más profundo del mar chileno, tratando incluso de superar la profundidad alcanzada en anteriores expediciones.

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