3.2 ÁCIDOS GRASOS EN EL MATERIAL ORGÁNICO PARTICULADO DE MARES INTERIORES DE LA X REGIÓN OBSERVADO EN NOVIEMBRE DE 2004 (CONA-C10F 04-13) Luis Pinto1* & Christian Bonert2 Departamento de Oceanografía, Universidad de Concepción. 2 Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile. luispinto@udec.cl* 1 INTRODUCCIÓN El detrito orgánico suspendido presente en la columna de agua juega un rol importante como: (1) fuente energética para organismos planctónicos (Coutteau & Mourente, 1997), (2) medio de conversión de carbono particulado a carbón disuelto (Prahl & Pinto,1987) y (3) factor influyente en el contenido de oxígeno disuelto en la columna de agua durante los procesos de degradación bacterianos (Devol, 1978). La caracterización de este material y su distribución en la columna de agua de canales y fiordos de Chile era desconocida completamente hasta el inicio de la campaña CIMAR 8 Fiordos. Los primeros resultados informados en canales oceánicos de la XI Región (Caniupán, 2004; Pinto et al., 2002, 2003, 2004,) muestran la presencia de ácidos grasos provenientes de fito y zooplancton, como también de carácter bacteriano distribuidos heterogéneamente en los diversos canales en estudio. Especialmente relevante es el hecho que la concentración de estos ácidos es hasta 4 veces menor en el extremo oceánico del canal en comparación con la entrada oriental con mayor influencia estuarina. Esta observación sugiere la importancia del aporte de nutrientes de origen terrestre (Silva et al., 1997) y por consecuencia la necesidad de evaluar el posible impacto del contenido orgánico de tipo antropogénico (Sepúlveda et al., 1996) en los pulsos y eventos de productividad observados en regiones con mayor densidad poblacional en el borde costero y acelerado desarrollo de la acuicultura, como es el caso de la X región. MATERIALES Y MÉTODOS Recolección de muestras Durante el mes de noviembre de 2004 se realizó la segunda etapa de la campaña CIMAR 10 Fiordos a bordo del buque de investigación AGOR “Vidal Gormaz” tomándose muestras de material particulado de la columna de agua en diversas estaciones de la X Región (Fig. 1, Tabla I). El procedimiento para la evaluación de material orgánico particulado (MOP) ha sido descrito por Pinto (1993) en aguas oligotróficas del giro del Pacífico Norte. Utilizando un sistema de filtración de acero inoxidable ultralimpio con presión de N2 y filtros GF/F (precalcinados a 450 ºC por 4 horas) se filtró agua obtenida con botellas modelo 1080 serie Go-Flo integrando un intervalo de profundidad de la columna de — 47 — Crucero CIMAR 10 agua dependiendo de la profundidad total de ella (Tabla I). Los filtros se mantuvieron congelados a –20 ºC en placa Petri hasta su posterior análisis. El material de vidrio utilizado fue lavado rigurosamente con agua Milli Q, metanol y finalmente acondicionado con diclorometano. Se evitó el uso de material de plástico en la manipulación y almacenamiento de las muestras para evitar contaminación de ftalatos. Extracción de lípidos La extracción de lípidos se realizó mediante ultrasonido y un sistema binario de solventes (metanol-diclorometano) (Prahl et al., 1996, Pinto & Bonert, 2005). El extracto orgánico se separó mediante cromatografía de columna utilizando una serie de solventes orgánicos de creciente polaridad (Prahl & Pinto, 1987). La fracción polar de lípidos extraídos de los organismos se derivatizó con BF3/MeOH. Análisis por cromatografía Posteriormente, diferentes fracciones lipídicas fueron analizadas mediante cromatografía gaseosa (HP-5960) con detector FID, equipado con columna capillar (30 m x 0,25 mm i.d., SPB-5). Los análisis fueron realizados usando inyección sin división (0,5 minutos de “sampling time”), hidrógeno como gas de arrastre (10 psi presión de entrada) y temperatura programada (75-130 oC a 10 oC/min, 130-300 oC a 5 oC/min y luego en modo isotermal por 20 minutos). La temperatura del inyector y detector fueron de 290 oC y 310 oC, respectivamente. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los ácidos grasos identificados mediante interpretación de fragmentogramas en la fracción polar de lípidos presentes en el material particulado suspendido presenta una gran variedad de estructuras, pudiendo distinguirse ácidos grasos saturados, monoinsaturados y ramificados. En cuanto a su origen, se observan ácidos grasos pertenecientes a fitoplancton, zooplancton, bacteria y específicos a diatomeas y flagelados. Dentro de los ácidos saturados, el ácido palmítico (C16:0) importante biomarcador de diatomeas (Falk-Petersen et al., 1998), aparece en todas las muestras y en ambos horizontes analizados, así como también el ácido monoinsaturado con el mismo número de carbonos (Reuss & Poulsen, 2002). Sin embargo, su distribución espacial no es uniforme, observándose claramente una mayor concentración dentro del seno Reloncaví. La concentración a 200 metros de profundidad en esta estación disminuye a la mitad. La diferencia en las concentraciones de las otras dos estaciones para las mismas profundidades podría estar indicando un aporte de distintas especies de diatomeas al pool de ácidos grasos (Kattner et al., 1983). El ácido esteárico (C18:0), biomarcador de flagelados (Reuss & Poulsen, 2002), es identificado en todas las muestras y profundidades, demostrando que también es un componente importante del detrito autóctono en esta región. Al igual que los ácidos grasos biomarcadores de diatomeas su distribución es heterogénea, encóntrandose en mayor cantidad nuevamente en el interior del seno Reloncaví (Tabla II). — 48 — Esta observación de una mayor concentración de ácidos grasos de diatomeas y flagelados en el material particulado en las aguas del seno Reloncaví puede tener importancia en el desarrollo larval del zoo e ictioplancton (Rainuzzo et al., 1997). El ácido fitánico (3,7,11,15 tetrametil 16:0) correspondiente a la oxidación del fitol que proviene de la cadena lineal de la clorofila aparece en ambos horizontes muestreados en el seno Reloncaví; sin embargo, sólo es detectado en profundidad en las otras dos estaciones (Tabla II). Existe evidencia que demuestra que el ácido fitánico se produce en el interior del zooplancton (especialmente copépodos) durante el proceso de degradación metabólica de la molécula de clorofila (Viso & Marty, 1993). Esta molécula, aunque fácilmente degradable, puede permanecer en pellets fecales por un tiempo prolongado (Wakeham, 1995). Los ácidos grasos anteiso 12-metil 14:0 y 14-metil 16:0 que corresponden a ácidos grasos marcadores de bacterias (Petsch et al., 2003; Wakeham & Beier, 1991) se encuentran presentes en concentraciones similares en toda la columna de agua, lo que sugiere su presencia activa asociada al material particulado suspendido. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen al comandante del buque AGOR “Vidal Gormaz”, sus oficiales y tripulación y al personal de apoyo técnico (CONA) a bordo en la recolección de muestras y al CF. Dr. R. Núñez, por el uso de botellas Go-Flo de propiedad del SHOA. Financiamiento para el desarrollo de este estudio se obtuvo del Ministerio de Hacienda a través del Comité Oceanográfico Nacional y Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada. REFERENCIAS CANIUPÁN, M. 2003. Presencia y origen planctónico de ácidos grasos en material particulado suspendido en los canales King, Ninualac y Moraleda, XI Región. Tesis título Biólogo Marino. Universidad de Concepción, pp. 38. COUTTEAU, P. & MOURENTE, G. 1997. Lipid classes and their content of n-3 highly unsaturated fatty acids (HUFA) in Artemia franciscana hatching, HUFAenrichment and subsequent starvation. Marine Biology, 130: 91-99. DEVOL, A. 1978. Bacterial oxygen uptake kinetics as related to biological processes in oxygen deficient zones of the oceans. Deep Sea Res., 25: 137-146. FALK-PETERSEN, S., SARGENT, J., HENDERSON, J., HEGSETH, E., HOP, H. & OKOLODKOV, Y. 1998. Lipids and fatty acids in ice algae and phytoplankton from the Marginal Ice Zone in the Barents Sea. Polar Biology, 20: 41-47. KATTNER, G., GERKEN, G. & EBERLEIN, K. 1983. Development of lipids during a spring plankton bloom in ther northen Sea. I. Particulate fatty acids. Mar. Chem., 14: 149-162. — 49 — Crucero CIMAR 10 PETSCH, S. T., K. 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Estaciones de muestreo de material particulado suspendido, CIMAR 10 Fiordos, etapa 2. ESTACIÓN INTERVALO (m) LATITUD (S) LONGITUD (W) LOCALIDAD 3 0-50 41º 41,0’ 72º 45,5’ Seno Reloncaví 3 50-200 41º 41,0’ 72º 45,5’ Seno Reloncaví 15 0-50 42º 06,0’ 73º 15,5’ Golfo de Ancud 15 50-100 42º 06,0’ 73º 15,5’ Golfo de Ancud 47 0-100 43º 44,2’ 73º 47,9’ Boca del Guafo 47 100-200 43º 44,2’ 73º 47,9’ Boca del Guafo Tabla II. Concentración de ácidos grasos identificados en material particulado suspendido, CIMAR 10 Fiordos, etapa 2. Compuesto Origen Profundidad (m) Seno Reloncaví Golfo de Ancud Boca del Guafo (Est. 3) (Est. 15) (Est. 47) 50 200 50 100 100 200 14:0 Fitoplancton 98 68 62 17 35 4,8 15:0 Fitoplancton 7,2 4,1 - 0,7 2,8 - 17:0 Fitoplancton 28 14 1,7 - 3,6 - 20:0 Fitoplancton 3,3 1,6 4,3 0,6 0,8 - 21:0 Fitoplancton 3,1 2,9 - - - 1,6 22:0 Fitoplancton - - - 0,2 0,4 - 16:0 Diatomeas 175 81 71 32 98 42 16:1 (n-7) Diatomeas 163 95 11 3,0 21 15 18:0 Flagelados 95 58 56 28 42 36 Zooplancton 28 18 - 3,7 - 1,6 22:1 (n-13) Zooplancton 41 28 4,4 2,2 0,7 1,8 24:1 (n-15) Zooplancton 12,7 2,5 - 0,4 - 0,2 3,7,11,15 tetrametil16:0 12-metil 14:0 Bacteria 2,5 3,8 4,0 3,5 5,9 7,2 14-metil 16:0 Bacteria 19 13 8,2 7,1 17,5 5,2 — 52 — 3 42º S Is la Ch ilo é G. Ancud 15 Castro Columna de Agua 43º G. Corcovado Ba. Tic Toc Boca del Guafo 47 44º 75,0º W 74,0º 73,0º Figura 1: Estaciones de muestreo para material particulado en la columna de agua durante la segunda etapa del crucero CIMAR 10 Fiordos, X Región. — 53 —