Physiological responses to upwelling-induced hypoxia in epipelagic copepods inhabiting the coastal zone in central-southern Chile.
Authors:   , Frederick Figueroa Leissing 
Published: November 2024

Los sistemas de surgencia de borde oriental (EBUS) son regiones marinas del océano mundial de importancia ecológica y económica. En estos sistemas, el zooplancton desempeña un papel clave en la transferencia de energía en las tramas tróficas. Estudios recientes muestran que el calentamiento global está provocando una desoxigenación gradual de los océanos del mundo, mientras que en EBUS una expansión vertical de la zona mínima de oxígeno subsuperficial (OMZ) lo que exacerba aún más las condiciones hipóxicas para el zooplancton que habita en la zona de surgencia costera. La hipoxia puede afectar al zooplancton al alterar sus tasas metabólicas, migración, reproducción y desarrollo. Sin embargo, estos efectos dependen de algunas adaptaciones específicas de los organismos que han evolucionado en hábitats, permanente o episódicamente, sujetos a aguas con poco oxígeno.
En el capítulo 1 se analizó las respuestas diferenciales en las tasas metabólicas de tres especies de copépodos, Calanoides patagoniensis, Paracalanus cf. indicus y Acartia tonsa expuestos a condiciones experimentales de hipoxia. Estas condiciones de bajo oxígeno, fueron asociadas a dos periodos del año: surgencia activa (primavera-verano) y no surgencia (otoño-invierno). Los resultados muestran que Calanoides patagoniensis duplicó su tasa metabólica durante la temporada de surgencia, indicando que aprovecha mejor la floración de fitoplancton de primavera-verano para alimentarse y reproducirse, manteniendo su presión parcial de oxígeno crítica sin cambios entre estaciones. Por el contrario, Paracalanus cf. indicus y Acartia tonsa, mantuvieron sus tasas metabólicas a lo largo de las estaciones, pero aumentaron significativamente su presión parcial crítica de oxígeno durante el período de surgencia activa, volviéndose menos tolerantes a la hipoxia en primavera-verano. Al contrastar estos hallazgos con observaciones de series de tiempo, podemos ver que los niveles de oxígeno igual o inferior a la presión parcial crítica de oxígeno es una condición común (aproximadamente el 70% de la probabilidad de ocurrencia) para los copépodos durante un ciclo anual mientras habitan la capa superior de los 50 m. Estos resultados sugieren la existencia de un balance dependiente de la especie entre la tasa metabólica y la presión parcial crítica de oxígeno. Estas respuestas adaptativas dependientes de las especies, sugieren que la hipoxia exacerbada, impulsada por la desoxigenación del océano y el aumento de la surgencia, conducirá a un cambio en la distribución vertical de los copépodos como consecuencia de una compresión del hábitat, y aumentando su mortalidad, con consecuencias potencialmente drásticas para las tramas tróficas marinas.
En el capítulo 2 se realizó una síntesis bibliográfica de las respuestas adaptativas del zooplancton para resistir a la hipoxia leve o grave y el eventual estrés oxidativo derivado de condiciones de oxígeno altamente fluctuantes, en sistemas de surgencia de borde oriental (EBUS). Estudios recientes dan cuenta de una expansión vertical de la zona de mínimo oxígeno junto con una intensificación de la surgencia costera impulsada por el viento, exacerbando las condiciones hipóxicas para el zooplancton que habita la zona de surgencia costera. La presencia o ausencia de respuestas adaptativas puede desempeñar un papel crucial en la dinámica del zooplancton en EBUS con importantes consecuencias para su red alimentaria y su productividad biológica.