ANÁLISIS DEL DESEMPEÑO FOTOSINTÉTICO Y CRECIMIENTO EN CULTIVO SUSPENDIDO DE Gracilaria y Macrocystis ASOCIADO A UN CULTIVO DE SALMONES Luis A. Henríquez1 , Mónica D. Maldonado1 , Daniel A. Varela1-2 , Maria del C. Hernádez1 , Alejandro H. Buschmann1 1 Centro de investigación de recursos y ambientes costeros i-mar, Universidad de Los Lagos, Puerto montt. 2 Departamento de Recursos Naturales, Universidad de Los Lagos, Puerto Montt lhenriquez@ulagos.cl La captación de nutrientes por algas de interés comercial ha sido estudiada recientemente como medida de mitigación del impacto de la salmonicultura. Distintos ejemplos se han desarrollado en Suecia y Canadá (Chopin et al., 2001., Buschmann, 2001b; Buschmann, 2006., Neori et al. 2004). Sin embargo, existe poca evidencia en relación a la eficiencia de biofiltración de las macroalgas cultivadas junto a balsas jaulas. Preguntas como, ¿Qué especies son más relevantes?, ¿a qué distancia de las jaulas?, ¿a qué profundidad?, son importantes en la optimización del crecimiento de las especies usadas como biofiltro y eventualmente su capacidad de remoción de nutrientes del sistema. El objetivo de este estudio es determinar la profundidad óptima para el crecimiento de dos especies de algas de interés comercial (Gracilaria y Macrocystis). Para ello, estas especies fueron cultivadas en un longline adyacente a un cultivo de salmones determinando su tasa de crecimiento y parámetros fotosintéticos, como indicadores rápidos del crecimiento y desempeño fotosintético a tres profundidades de cultivo. Tras un período de 2 meses de cultivo la mejor respuesta de crecimiento para Gracilaria sp. fue a 1 m y 3 m para M. pyrifera. La Eficiencia Fotosintética máxima de Gracilaria no varió significativamente con la profundidad, sin embargo, la Tasa de Transferencia de Electrones fue mayor a 1m en Febrero y Marzo. La Eficiencia Fotosintética Relativa de Macrocystis no presentó diferencias a las tres profundidades estudiadas Sin embargo la Tasa de Transferencia de Electrones fue significativamente mayor a 6m que a 3m de profundidad, especialmente sometidas a una baja radiación. El estudio se realizó en el sector de Punta Cai-caén (41º50` S; 73º50`W) Calbuco, Xª región, junto a la concesión del un Centro de cultivo de la empresa Trusal, donde se instaló el sistema experimental tipo long-line asociado a los trenes de balsas-jaulas de aproximadamente 100 m de longitud, subdividido en segmentos de 10 m y con tres niveles horizontales de 1, 3 y 6 metros de profundidad. Para realizar evaluaciones de productividad y crecimiento de algas a distinta profundidad se plantaron 3 segmentos para cada nivel de profundidad con juveniles de Macrocystis pyrifera y a su vez, tres segmentos de 3 m de longitud con mechones de alrededor de 200 gr de Gracilaria sp. Por medio de buceo autónomo y con una reglilla graduada (+ 1mm) se midieron mensualmente las talla de los juveniles de Macrocystis pyrifera en todos los niveles. Para Gracilaria sp., los mechones de todos los niveles fueron pesados mensualmente con una balanza analítica. Se midió la Intensidad luminosa superficial a 1, 3 y 6 m de profundidad durante todo el día con un fotómetro Li-cor 182 provisto de cable submarino. Junto con realizar la medición de luz, por medio de un fluorímetro submarino se midió la fluorescencia in situ de las plantas del long-line y se retiraron muestras de tejido de las mismas para medir fluorescencia en laboratorio. Para Gracilaria sp la eficiencia fotosintética máxima (Fv/Fm) alcanzó valores más altos durante Marzo (Fig 1) mostrando un significativo aumento respecto al mes de Febrero. Fv/Fm fue mayor en ambos meses (Marzo y Febrero) a una profundidad de 1 m. Sin embargo, durante Febrero no hubo diferencias significativas en las tres profundidades, por otro lado la tasa de transferencia de electrones máxima (ETR), sí mostró diferencias significativas con valores máximos a 1 m en ambos meses de estudio (Fig 2). Para Macrocystis pyrifera no hubo diferencias significativas en Fv/Fm y en el ETR a los 3 y 6 m (fig.3 y 4). Febrero Marzo 0,7 0,6 0,5 FV/Fm 0,4 0,3 0,2 0,1 0 1m 3m 6m Fig. 1.Eficiencia fotosintética máxima de Gracilaria sp. a tres profundidades en Punta Cai-caén Febrero Marzo 800 700 600 ETR 500 400 300 200 100 0 1m 3m 6m Fig. 2.Tasa de transferencia de electrones máxima de Gracilaria sp. a tres profundidades en Punta Cai-caén 1 0,8 FV/Fm 0,6 0,4 0,2 0 1m 3 m 6m Fig. 3. Eficiencia fotosintética máxima a tres profundidades en Macrocystis pyrifera, Punta Cai-caén (marzo) 100 80 ETR60 40 20 0 1m 3 m 6m Fig. 4. Tasa de transferencia de electrones máxima a tres profundidades en Macrocystis pyrifera, Punta Cai-caén (marzo) Las mediciones hechas in situ de la eficiencia fotosintética relativa (? PSII ) para Gracilaria sp. y M. pyrifera durante un ciclo diario en el mes de Marzo mostraron una disminución hacia el mediodía en ambas especies, esta disminución fue más marcada a una profundidad de 1 m, la mayor Fv/Fm fue alcanzada por los individuos, de ambas especies, cultivados a 6 m. En general se vió un aumento del ? PSII en horas de la tarde (alrededor de las 18:00) ante la disminución de la irradianza. Por otro lado el ETR relativo fue mayor a menores profundidades El crecimiento de Gracilaria sp en los sistemas de cultivo a tres profundidades mostró un incremento de aproximadamente 300% respecto de su biomasa inicial, luego de un mes de cultivo a 1 m de profundidad, a 3 m el aumento fue mucho menor (alrededor de un 30 %) finalmente, en la cuelga a 6 m, no mostró diferencias significativas entre la biomasa inicial y la final (Fig. 5). Por otro lado, el mayor crecimiento para M. pyrifera se obtuvo a los 3 m de profundidad, donde los individuos aumentaron en menos de un mes de pocos milímetros a más de 40 cm (Fig.6), también existió un crecimiento moderado a los 6 m de profundidad. Finalmente a 1 m el crecimiento fue reducido alcanzando máximos de 4 cm de largo, luego de alrededor de un mes de cultivo. En todos los casos existió una gran pérdida de individuos. 1200 gr Enero 70 Marzo n=1 Diciembre n=35 Enero 1500 n=57 60 50 900 cm N=1 600 N=1 40 30 N=1 N=1 N=1 n=5 20 300 10 n=12 1 n=95 n=14 0 0 1m 3m 6m 1m 3m 6m Figs. 5 y 6. Crecimiento en tres profundidades de Gracilaria sp (gr). Y Macrocystis en sistema flotante Punta Cai-caén, Calbuco La mejor respuesta de crecimiento se encuentra a 1 m de profundidad para Gracilaria sp y a 3 m para M pyrifera., La mejor eficiencia fotosintética máxima y la mayor tasa de transferencia de electrones, en Gracilaria corroboran los resultados de crecimiento. El aumento en los parámetros fotosintéticos a fines del verano corresponde una respuesta endógena de la planta que optimiza sus mecanismos de obtención de energía frente a la disminución estacional de la irradianza. Por otro lado, aparentemente Gracilaria es capaz de crecer bajo mayores irradianzas que M. pyrifera Aunque no existen registros del desempeño fotosintético en laboratorio durante febrero para M. pyrifera, se sugiere que una dosis menor de irradianza mejora el desempeño de especie. Aunque no existen diferencias en los parámetros fotosintéticos a 3 y 6m, el importante aumento de la biomasa a estas profundidades indica que la disminución de la irradianza favorece el crecimiento. Sin embargo, las mediciones de los parámetros fotosintéticos hechas en terreno para ambas especies, demuestran que las mejores respuestas en la eficiencia fotosintética relativa (? PSII ) y la tasa de transferencia de electrones durante un ciclo diario aumentan a menor profundidad (1 y 3m), esto corresponde a lo observado en M. pyrifera y Gracilaria Por otro lado no se descarta que la mayor exposición al oleaje y una gran carga de epífitos en la cuelga de 1 m, haya afectado significativamente el crecimiento de M. pyrifera. Referencias Bibliográficas Buschmann et al. 2006. A review of the impacts of salmon farming on marine coastal ecosystems in the southeast Pacific Buschmann A. H., Troell M. & Kautsky N. 2001b. Integrated algal farming: a review. Cahiers de Biologie marine. 42: 83-90 Chopin, T., A. H. Buschmann, C. Halling, M. troell, N. Kautsky, A. Neori, G.P. Kraemer, J.A., Zertuche-González, C. Yarish and C. Neefus. 2001. Integrated seaweeds into aquaculture systems: a key towards sustainability.Journal of Phycology 37: 975-986 Neori, A., T. Chopin, M. Troell, A.H. Buschmann, G.P. Kraemer, C. Halling, M Shpigel and C. Yarish. 2004. Integrated aquaculture: rationale, evolution and state of the art emphasizing seaweed biofiltration in a modern aquaculture. Aquaculture, 231: 361-391