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Hipoxia marina: estrellas de mar desesperadas, corales sofocados y microbios resilientes

Smithsonian Tropical Research Institute

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En septiembre del 2017, los buzos observaron una enorme «zona muerta» que empezaba a envolver los arrecifes de coral de Bocas del Toro en el Caribe de Panamá. Los investigadores de postdoctorado del Smithsonian se unieron para comprender la hipoxia marina en el presente y en el pasado

Nadie sabe qué desencadena la aparición repentina de la hipoxia, un descenso de oxígeno en el océano que se propaga rápidamente. Como un incendio forestal, la hipoxia mata a todo lo que no puede caminar o nadar para alejarse del peligro. Por primera vez, un equipo del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá documentó un evento hipóxico en curso en un arrecife de coral del Caribe. Un segundo equipo aplicó un nuevo enfoque para buscar signos de eventos hipóxicos mientras la gente colonizaba la costa durante los últimos 2000 años. Sus resultados complementarios se publican en las revistas Nature Communications y Ecography.

Las primeras en detectar el surgimiento de este monstruo turbio desde las profundidades de Bahía del Almirante, cerca de la frontera de Panamá con Costa Rica, fueron Maggie Johnson, becaria postdoctoral en un proyecto de monitoreo a largo plazo de MarineGEO, y la pasante de STRI, Lucía Rodríguez:

“Era un hermoso día tropical a finales de septiembre, y nos sentíamos muy afortunados de estar en un lugar tan maravilloso”, comentó Maggie. “El agua estaba particularmente plana y, de repente, mientras estábamos buceando, vimos esta capa turbia de agua debajo del bote. Los peces se movían justo encima de esa capa y las estrellas quebradizas y los caracoles se amontonaban uno encima del otro, tratando de escapar. Fue como si hubiera estallado una bomba. Al volver a la superficie, nos golpeó un olor horrible, como el de un balde de mariscos podridos».

Maggie Johnson, becaria postdoctoral de MarineGEO, estudia los efectos de la temperatura, la acidificación del océano y ahora la hipoxia en los corales. Durante el evento hipóxico, llevó corales Agaricia tenuifolia, recolectados de las mismas profundidades en diferentes sitios, de regreso al laboratorio, donde determinó la salud del coral.
Crédito: Sean Mattson, STRI
Lucía Rodríguez, pasante de STRI, descubrió el evento hipóxico con la becaria postdoctoral de MarineGEO, Maggie Johnson.
Crédito: Sean Mattson, STRI

Ambas regresaron a la Estación de Investigación de STRI en Bocas del Toro (BRS), donde convencieron con entusiasmo a los investigadores de postdoctorado de otros proyectos para ayudar a documentar lo que estaba sucediendo.

Noelle Lucey estaba trabajando en Bocas del Toro sobre el impacto del bajo nivel de oxígeno en las criaturas de los arrecifes tropicales.

“Ya estábamos monitoreando la hipoxia en la bahía semanalmente”, comentó Noelle. Pero este repentino evento nos hizo darnos cuenta de que necesitábamos colocar más sondas en la bahía para medir el oxígeno constantemente en distintos lugares y profundidades. En un gran esfuerzo grupal, registramos las condiciones físicas en el agua a todas las profundidades en 83 sitios diferentes en un día, solo seis días después de que Maggie y Lucía observaron el evento por primera vez. Obtuvimos una buena imagen del oxígeno en toda la bahía con la ayuda de todos en la estación».

La becaria postdoctoral Noelle Lucey trabaja en un estudio para comprender cómo reaccionan los invertebrados marinos a las condiciones de bajo oxígeno (hipoxia marina).
Crédito: Maycol Madrid, STRI

Noelle creó mapas que muestran cómo los niveles de oxígeno varían entre las aguas tranquilas dentro de la bahía y las áreas más cercanas al océano abierto donde la acción de las olas se mezcla y reoxigena el agua. En las profundidades de Bahía del Almirante, el agua está casi completamente sin oxígeno, hay poca circulación y se acumulan todos los nutrientes de las aguas residuales y la escorrentía de fertilizantes de las plantaciones de banano.

Este mapa de Bahía del Almirante en la provincia de Bocas del Toro en Panamá, cerca de la frontera con Costa Rica, muestra concentraciones de oxígeno disuelto en el fondo del mar, 6 días después de que los investigadores detectaran por primera vez un evento hipóxico agudo. Los lugares de muestreo se indican con puntos negros.
Crédito: Noelle Lucey, STRI

Noelle siente curiosidad por saber cómo los invertebrados marinos se enfrentan al bajo nivel de oxígeno. “Durante el evento, me sorprendió ver a algunas criaturas del arrecife tratando de escapar de las aguas hipóxicas debajo de donde otras ya estaban muertas”, comentó Noelle. “Lo que encontré particularmente interesante fueron las estrellas quebradizas. Podías verlas jadeando por oxígeno, con la boca bien abierta, pero aún estaban vivas. La gran interrogante para mí es identificar las diferencias entre la duración de estos eventos hipóxicos y cuánto tiempo pueden sobrevivir los animales del arrecife sin mucho oxígeno».

Microbios

Los investigadores de postdoctorado Jarrod Scott y Matthieu Leray recolectaron muestras de agua de mar y utilizaron técnicas moleculares para descubrir cómo cambió la comunidad microbiana durante el evento. Descubrieron que, mientras que los corales pueden tardar años en recuperarse, los microbios en el agua se recuperan en un mes, lo que sugiere que la recuperación de microorganismos se desvincula del destino de organismos más grandes en la comunidad.

«Esta fue una oportunidad para nosotros de poner la microbiología en un contexto ecológico más amplio», comentó Jarrod. “Lo que más me sorprendió fue que la comunidad microbiana se recuperara rápida y completamente”, comentó. «Esperaba que se recuperara eventualmente, pero no volvería básicamente al mismo estado en el que estaba antes del evento hipóxico».

El equipo analizó los genomas de microbios que prosperaron en condiciones hipóxicas y encontró numerosos genes que indicaban una adaptación a condiciones de bajo oxígeno. Sin embargo, muchos de los microorganismos que Jarrod y Matt detectaron en las muestras de agua hipóxica estaban completamente ausentes del agua completamente oxigenada. Entonces, si estos microbios no están presentes en condiciones normales de oxígeno, ¿de dónde provienen?

Al comparar dos de los microbios hipóxicos dominantes con datos disponibles públicamente, encontraron que estos microbios estaban estrechamente relacionados con organismos que se encuentran en sedimentos marinos, moluscos, plantas de tratamiento de aguas residuales y corrales de engorde, ambientes caracterizados por bajo nivel de oxígeno. Sin embargo, en este punto, los investigadores no pueden decir con certeza dónde viven normalmente estos microbios.

“Solo observamos microbios en muestras de agua de mar”, comentó Jarrod. “Pero ¿qué pasa con los microbios estrechamente asociados con los corales u otros invertebrados marinos? ¿O con sedimentos? ¿Podrían estos entornos ser la fuente de microbios hipóxicos? También vimos una disminución en el número de virus durante el evento hipóxico. Sabemos que los virus pueden ser importantes para el metabolismo en muchos organismos, incluidos los microbios y las algas, pero no estamos seguros de cómo se relaciona la dinámica de la comunidad viral con la hipoxia. Todavía hay mucho que aprender sobre las comunidades microbianas que prosperan en condiciones de hipoxia aguda”, comentó.

Corales

El enfoque original del postdoctorado de Maggie era monitorear los efectos de la temperatura y la acidificación del océano en los arrecifes de coral, trabajando en estrecha colaboración con Andrew Altieri, ex científico de STRI, ahora en la Universidad de Florida. Durante el evento, Maggie organizó inventarios y recolectó corales en dos sitios. Aproximadamente el 30% del área del arrecife estaba cubierta por corales vivos antes del evento, el 15% justo después del evento y el 20% un año después.

Corales Acropora durante el evento hipóxico.
Crédito: Will Wied, STRI

«Es alucinante pensar que algunas de estas comunidades de coral habían estado allí durante 100 años o más y, de repente, fueron diezmadas en una semana».

«Pensamos que las comunidades de coral en aguas costeras poco profundas no suelen experimentar hipoxia», comentó Maggie. “Pero el agua hipóxica se acercó a la superficie. La mayoría de los corales por debajo de los siete metros (21 pies) murieron, pero sobrevivieron los corales en 3 metros (9 pies) de agua. Se puede decir que el 50% de los corales en aguas poco profundas murieron, o se puede decir que el 50% sobrevivió y preguntarnos cómo lo hicieron».

Los corales más profundos se decoloraron o murieron durante el evento hipóxico, pero algunos corales cerca de la superficie sobrevivieron. Maggie Johnson quiere saber por qué.
Crédito: Maggie Johnson, STRI

Las muestras de Agaricia tenuifolia, una especie de coral común en todo el Caribe, perdieron la mayoría de sus simbiontes. Cuando Maggie vio que la hipoxia puede causar el mismo tipo de blanqueamiento que antes se atribuía a las altas temperaturas, cambió su enfoque de investigación.

Ahora Maggie tiene un postdoctorado en Woods Hole Oceanographic Institution y está haciendo experimentos en el Smithsonian Marine Station en Ft. Pierce, Florida. Parece que algunos corales pueden soportar condiciones hipóxicas durante varias semanas, por lo que deben tener herramientas para hacer frente a la falta de oxígeno. A medida que los corales realizan la fotosíntesis durante el día, liberan oxígeno, lo que podría ayudar a reducir la cantidad de hipoxia que experimentan, especialmente en aguas poco profundas.

A largo plazo

¿Podría Bocas del Toro ser un lugar para averiguar si el control de la escorrentía podría detener o limitar los eventos hipóxicos?

«No sabemos cuánta hipoxia es causada por la escorrentía de nutrientes de las plantaciones de banano y las aguas residuales, o si la hipoxia es un fenómeno natural que siempre ha ocurrido», comentó Rachel Collin, directora de la Estación Científica de Bocas del Toro.

Dos años después del evento hipóxico, los corales Acropora no se habían recuperado.
Crédito: Maggie Johnson, STRI

La investigadora de postdoctorado de STRI, Blanca Figuerola, se asoció con el paleontólogo de STRI, Aaron O’Dea, para ver si podían usar gasterópodos fósiles e isótopos de sus conchas para averiguar si los eventos hipóxicos han ocurrido en el pasado y si son causados principalmente por la influencia humana, o si han sido un proceso natural durante milenios.

Blanca Figuerola, investigadora de postdoctorado de STRI, categorizando microgasterópodos.
Crédito: Jorge Morales, STRI

Para ver cómo ha cambiado el arrecife durante los últimos 2,000 años, su equipo extrajo cuatro núcleos de arrecifes mediante la conducción de tubos de metal en arrecifes poco profundos, uno que experimenta hipoxia en el presente (hoy, por ejemplo) y otro que no, según los datos recopilados por Noelle, y dos núcleos adicionales desde la parte más profunda del arrecife expuesto a la hipoxia a través de una matriz de corales ramificados muertos del género Porites.

Los paleontólogos excavan arrecifes fósiles, como este en la República Dominicana, para descubrir en qué se diferenciaban los arrecifes antiguos de los arrecifes actuales. Algunos gasterópodos (moluscos y caracoles) cazan animales del arrecife, otros simplemente pastan en plantas y algas, por lo que los tipos de gasterópodos fósiles que se encuentran en un arrecife cuentan la historia de qué tipo de hábitat dominó durante un cierto período de la historia.
Crédito: Sean Mattson, STRI

Los seis núcleos se seccionaron en 69 muestras. La edad de los fragmentos de coral en cada muestra se utilizó para crear una línea de tiempo. Para cada muestra, Blanca clasificó cada gasterópodo (casi 15,000 especímenes en total) por el papel que desempeña en el ecosistema (por ejemplo, herbívoro, carnívoro o parásito) y observó un aumento histórico de la proporción de herbívoros y una disminución en los valores de isótopos de carbono en mayor profundidad, lo que sugiere que las aguas hipóxicas se acumularon en el arrecife y lo cerraron hace aproximadamente 1,500 años.

Después de conducir un tubo de acero hacia un arrecife, Jorge Morales, Blanca Figuerola y Aaron O’Dea están listos para extraer un núcleo del arrecife, una cronología de la historia del arrecife.
Crédito: Sean Mattson, STRI

“Encontramos señales similares en la parte poco profunda del arrecife hipóxico durante las últimas décadas que sugieren que la hipoxia puede estar expandiéndose a profundidades menos profundas”, comentó Blanca.

El equipo descubrió que el momento del cierre profundo del arrecife no coincide con cambios climáticos importantes conocidos, pero sí coincide con una expansión de las poblaciones humanas en la región (como se observa en los basurales arqueológicos), lo que sugiere que la tala de tierras puede haber promovido un aumento en las aguas hipóxicas, alimentando la escorrentía de nutrientes en las bahías.

«Estos datos históricos ofrecen una severa advertencia», comentó Aaron. “Arrecifes enteros han sucumbido a estos eventos hipóxicos en el pasado. Se convirtieron en escombros y lodo y nunca se recuperaron. Si no se controla la contaminación, los arrecifes poco profundos y relativamente más saludables podrían correr el mismo destino».

“Fue emocionante descubrir que los microgastrópodos pueden ser un registro poderoso de las condiciones hipóxicas pasadas y pueden proporcionar señales de advertencia de cambios futuros en los arrecifes”, comentó Blanca, quien espera poder repetir el mismo tipo de estudio en otros arrecifes utilizando una variedad de indicadores geoquímicos y biológicos.

La tormenta perfecta

«Esta fue realmente una tormenta perfecta», comentó Maggie. “Fuimos extremadamente afortunados de detectar un evento hipóxico agudo en curso y de trabajar con otros investigadores de postdoctorado en la estación que estudian los muchos aspectos de los arrecifes de coral y brindan una perspectiva a largo plazo. El oxígeno disuelto no es algo que la mayoría de la gente monitorea en los arrecifes. Queremos crear conciencia sobre la importancia de la hipoxia en todo el mundo”.

El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, en ciudad de Panamá, Panamá, es una unidad de la Institución Smithsonian. El Instituto promueve la comprensión de la naturaleza tropical y su importancia para el bienestar de la humanidad, capacita estudiantes para llevar a cabo investigaciones en los trópicos, y fomenta la conservación mediante la concienciación pública sobre la belleza e importancia de los ecosistemas tropicales. Video Promocional.

Smithsonian Tropical Research Institute | PANAMA

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Guías de educación sexual que no hablan de sexo

Adriana Ríos

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Las guías en educación sexual y afectividad que serán repartidas en los planteles estudiantiles fueron liberadas al público.

En el mes de octubre, el Gobierno Nacional anunció la elaboración de las (ya con muchos años de atraso) guías de educación sexual, las cuales se harían en conjunto de distintas asociaciones tanto religiosas, como médicas y sociales, y hasta hoy su contenido fue dado a conocer al público, después de meses de insistencia ciudadana frente a la preocupante tasa de embarazos adolescentes y el infame caso de abusos sexuales en los albergues infantiles del SENNIAF.

«Las guías en educación sexual y afectividad» fueron divididas en cinco: Para los estudiantes de primaria, premedia, media, acudientes y la última exclusivamente para las madres adolescentes y sus acudientes, excluyendo a los padres adolescentes.

En el contenido de estas guías, es más que evidente sus prioridades son: la prevención del embarazo adolescente, la inteligencia emocional y la prevención del abuso sexual a menores de edad, sin llenar los parámetros internacionales de educación sexual integral, ya que para hacerlo, debería incluir una educación mucho más profunda sobre todo lo que implican las relaciones sexuales y la sexualidad en la sociedad y cultura.

Al principio se hace un buen trabajo al hablar de inteligencia emocional y autoestima, pero al momento de educar sobre relaciones sexuales, las mismas no se mencionan como tal, lo que si se menciona, son las implicaciones y/o consecuencias como las infecciones de transmisión sexual (its) y el embarazo adolescente, pero evade totalmente el comportamiento sexual, las orientaciones, los roles de género y enfatiza el uso de la abstinencia o la «postergación» de la vida sexual como el mejor y más seguro método anticonceptivo, incluso en las guías destinada a estudiantes de último año, que suelen llegar a la mayoría de edad, tocando superficialmente otras alternativas y sin mencionar donde conseguirlas o como utilizarlas.

Lo cual no es sorpresa, al ser la primera guía de educación sexual elaborada y distribuida por los planteles educativos con la ayuda de padres de familia y grupos religiosos. Pero realmente lo más preocupante de estas guías es la insuficiencia de herramientas útiles para la prevención del abuso sexual y erradicar el círculo de abuso, el cual no mencionan, suele darse en el círculo familiar, lo que dificulta su denuncia.

Estas guías actualmente se encuentra en fase experimental y todavía esta por verse su efectividad, asimismo como cualquier modificación que pueda mejorar la calidad de información de las mismas.

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El musical 1903 vuelve a los escenarios

William Famiglietti

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El Musical que narra la historia de la independencia panameña, ha vuelto con éxito a los escenarios luego de la pandemia.

El pintoresco musical que narra la historia de nuestra separación de Colombia hace 118 años, ha sido bien recibido por el público de todas las edades, esto debido a su buena narrativa impregnada de alegría y sabor panameño.

Theodore Roosevelt – Randy Dominguez

Manuel Amador Guerrero, Theodore Roosevelt, Maria de la Ossa entre otros, son los personajes que con el carismático toque de artistas de la talla de Leonte Bordanea, Juliette Roy, Randy Dominguez y muchos más cautivaron a la audiencia de todas las edades.

La obra fue escrita por Diego de Obaldía, dirigida por Aarón Zebede y con música de Eduardo Charry.

La obra captura la atención del público desde el principio hasta el fin sin que en algún momento se pierda la expectativa de los acontecimientos.

1903: El Musical

Además las amplias referencias a los hechos de actualidad y los pequeños homenajes a distintas figuras de nuestra historia hacen cautivar hasta a quienes ya la han presenciado.

Otro de los puntos en los que destaca la obra es su buena producción, esto se ve reflejado en aspectos como los vestuarios, la iluminación, la escenografía y la música.

Sin duda alguna esta es una experiencia que vale la pena vivir, en especial para la conmemoración de estas fechas patrias.

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Bases de Datos

Salón de la Fama del deporte costará más de $14 millones.

William Famiglietti

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El salón de la fama del deporte panameño estará ubicado en la Calzada de Amador y tendrá un costo que superará los $14 millos de dólares, esto mientras nuestras instalaciones deportivas se caen a pedazos.

Jorge Luis Almengor (Viceministro de Economía y Finanzas) entregando resolución 065-21 al diputado Héctor Brands

Originalmente se había propuesto que ese centro se ubicara en el área de Albrook próximo a las inmediaciones del aeropuerto Marcos A. Gelabert. Sin embargo ahora se ha anunciado que será cerca del Panama Convention Center en la calzada de Amador.

Esto lo anunció el diputado y director del Instituto Panameño de Deportes (PANDEPORTES) Héctor Brands quien está siendo fuertemente cuestionado por esta obra y por el costo que acarrea.

Reacción en redes sociales – Twitter

Múltiples comentarios en redes sociales dan cuenta que los ciudadanos no logran entender como es posible que se “invierta” grandes cantidades para proyectos de este tipo cuando actualmente las instalaciones deportivas del país sufren abandono y falta de mantenimiento.

El contraste en las prioridades es claramente visible cuando hace solo unas semanas atrás, los jugadores de la selección panameña de Voleibol, tuvieron que entrenarse y conseguir fondos de manera independiente, para lograr participar de un torneo al que para colmo no pudieron asistir por negligencia de las autoridades.

Por último, pese a que durante meses se ha anunciado los planes para esta obra, no se ha dado a conocer quién será el contratista de la misma.

La ciudadanía cuestiona fuertemente este hecho, esperando que este salón de la fama no repita historias como la de los fondos para los “bates de beisbol” de Benicio Robinson.

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