Surgen más impactos nocivos de la proliferación de algas en medio de la creciente demanda de productos del mar y el desarrollo costero

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Floración de algas en el Mar Báltico, donde las floraciones extremas son un problema importante. Capturada en junio de 2016 por el satélite Sentinel-3A de la Agencia Espacial Europea, que ayuda a controlar, por ejemplo, las concentraciones de algas, materia en suspensión y clorofila en el agua de mar, útil para predecir la proliferación de algas nocivas. La salud y la vulnerabilidad de los ecosistemas marinos es fundamental para nuestra conocimiento de la productividad de los océanos y, a su vez, de las poblaciones de peces. Crédito:Agencia Espacial Europea

El COI de la UNESCO entrega el primer informe de evaluación global después de 7 años de trabajo de 109 expertos en 35 países, creando una línea de base para detectar y medir la distribución, frecuencia e intensidad cambiantes de las floraciones de algas nocivas, a menudo venenosas.

La Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO lanzó hoy un análisis sin precedentes de casi 10 000 eventos de floraciones de algas nocivas (HAB) en todo el mundo durante los últimos 33 años.

El primer análisis estadístico global examinó ~9500 eventos de FAN durante 33 años y encontró que el daño causado por las FAN aumenta al ritmo del crecimiento de la industria de la acuicultura y la explotación marina y requiere más investigación sobre los vínculos.

Realizado durante siete años por 109 científicos en 35 países, el estudio encontró que los eventos HAB informados aumentaron en algunas regiones y disminuyeron o se mantuvieron estables en otras. No se ha confirmado la opinión generalizada de que las HAB están aumentando en todo el mundo, quizás debido al cambio climático.

Sin embargo, el estudio, "El aumento global percibido en las floraciones de algas es atribuible al monitoreo intensificado y a los impactos de las floraciones emergentes", publicado en la revista Nature Communications Earth &Environment. , crea la primera línea de base del mundo contra la cual rastrear cambios futuros en la ubicación, frecuencia e impactos de las FAN, que difieren según cuál de las 250 especies de algas marinas dañinas esté involucrada y dónde, lo que requiere una evaluación especie por especie y sitio. -por sitio.

Bases de datos extraídas

Los científicos extrajeron tanto la base de datos global de eventos de algas nocivas (HAEDAT), que consta de 9503 eventos con uno o más impactos en la sociedad humana, como la base de datos del sistema de información de biodiversidad oceánica (OBIS), que contiene 7 millones de registros de observación de microalgas, incluidas 289 668 especies de algas tóxicas. ocurrencias.

El estudio encontró que los eventos HAB registrados regionalmente, luego de ser corregidos para niveles más altos de esfuerzo de monitoreo, han

Aumentado:

  • América Central/Caribe
  • América del Sur
  • Mediterráneo
  • Norte de Asia

Disminuido:

  • Costa oeste de América
  • Australia/Nueva Zelanda

Sin cambios significativos:

  • Costa este de América
  • Sudeste asiático
  • Europa

Los 9503 impactos de los eventos en los humanos se desglosan de la siguiente manera:

  • 48 % involucraba toxinas de mariscos
  • 43 % de recuentos altos de fitoplancton y/o decoloraciones del agua con un impacto socioeconómico
  • 7 % de mortalidad masiva de animales o plantas
  • 2% causó otros impactos (incluida la producción de espuma y mucílago)

(Además, en el 11 % de los eventos, un solo incidente tuvo múltiples impactos, por ejemplo, tanto la decoloración del agua como la mortalidad masiva)

De los registros de eventos relacionados con las toxinas de los mariscos:

  • 35 % eran toxinas paralizantes de mariscos (PST)
  • 30 % de toxinas diarreicas de mariscos (DST)
  • 9 % de intoxicación por ciguatera (CP)
  • 9 % de toxinas de cianobacterias marinas y de aguas salobres
  • 7 % de toxinas amnésicas de mariscos (AST)
  • Otros 10 %, incluidas las toxinas neurotóxicas de los mariscos (NST), las toxinas de los mariscos azaspiracidas (AZA) y los aerosoles tóxicos

Por región, la mayor cantidad de registros provino, en orden:

  • Europa
  • Norte de Asia
  • Mediterráneo
  • Las costas este y oeste de América del Norte
  • Caribe
  • Pacífico/Oceanía
  • Sureste de Asia

Con conjuntos de datos más limitados para América del Sur y Australia/Nueva Zelanda

Todas las regiones geográficas se vieron afectadas por múltiples tipos de HAB, pero en proporciones variables.

  • 50 % de los registros regionales de HAEDAT en el Caribe, Benguela, el mar Mediterráneo, el norte y el sudeste de Asia relacionados con problemas de alta densidad de fitoplancton.
  • Impactos de toxinas de mariscos y muerte de peces dominaron en todas las demás regiones

Entre los impactos relacionados con las toxinas:

  • Las toxinas paralizantes de los mariscos (PST, por sus siglas en inglés) prevalecieron en América del Norte, el Caribe, América del Sur, el Sudeste Asiático y el Norte de Asia
  • Las toxinas diarreicas de los mariscos (DST) fueron las más frecuentemente registradas en Europa y el Mediterráneo (y son una amenaza emergente en los EE. UU.) Las toxinas neurotóxicas de los mariscos (NST) se limitaron al estado de Florida en los EE. UU., y también se informó un solo brote de Nueva Zelanda
  • Los envenenamientos humanos por ciguatera fueron prominentes en el Pacífico tropical, el Océano Índico, Australia y el Caribe.

Sin embargo, en su mayor parte, los impactos se limitaron a los cierres de áreas de recolección de mariscos; raramente a envenenamientos humanos. La excepción:los registros de eventos de ciguatera se basan casi exclusivamente en informes médicos de intoxicaciones humanas.

Eventos HAB a lo largo del tiempo

Ocho de las nueve regiones utilizadas en el estudio mostraron aumentos en los informes registrados a través de HAEDAT de eventos dañinos por año, de los cuales seis fueron estadísticamente significativos.

Mientras tanto, el conjunto de datos OBIS generalmente mostró un aumento en el esfuerzo de muestreo en cinco de las nueve regiones.

Cuando se combinó toda la información, los investigadores no pudieron encontrar ninguna tendencia global estadísticamente significativa en general.

Sin embargo, también encontraron que la producción acuícola se multiplicó por 16, de un total mundial de 11,35 millones de toneladas de productos del mar en 1985 a 178,5 millones de toneladas en 2018, y los mayores aumentos se produjeron en el sudeste asiático y América del Sur/Caribe y América Central, con América del Norte América y Europa se estabilizan.

El número de eventos de floración de algas nocivas registrados a lo largo del tiempo se correlacionó fuertemente con la producción acuícola intensificada en todas las regiones con datos adecuados para el estudio.

Sin embargo, dice el autor principal Gustaaf M. Hallegraeff de la Universidad de Tasmania:La acuicultura intensificada claramente impulsa un aumento en los esfuerzos de monitoreo de HAB esenciales para sostener la industria y proteger la salud humana.

“Y, con la misma claridad, un efecto secundario de la acuicultura es la contaminación por nutrientes. Pero aquí existe una gran brecha de datos. Al realizar un metanálisis de HAB frente a la acuicultura, obtuvimos datos sobre los esfuerzos de monitoreo de HAB utilizando registros OBIS como proxy, pero los datos sobre la contaminación por nutrientes son inadecuados. Por lo tanto, la relación entre los nutrientes relacionados con la acuicultura y las FAN representa una dirección importante para futuras investigaciones”.

Mayores esfuerzos de monitoreo

El estudio reveló

  • Un aumento de 4 veces de 1985 a 2018 en las observaciones de organismos principalmente responsables de la intoxicación diarreica por mariscos (84 392 registros OBIS)
  • Un aumento de 7 veces en las observaciones de organismos principalmente responsables de la intoxicación amnésica por mariscos (128 282 registros OBIS)
  • Seis veces más en las observaciones de organismos principalmente responsables de la intoxicación paralizante por mariscos (9887 registros OBIS)

(Nota:algunas observaciones pueden incluir especies o cepas no tóxicas).

En cada caso, el claro aumento en el número de observaciones de organismos problemáticos fue paralelo a un aumento en los registros de los impactos del síndrome tóxico asociado.

También encontraron que la presencia de especies tóxicas de HAB no siempre predice con precisión los casos de intoxicaciones humanas por mariscos, lo que el estudio atribuye a las estrategias de gestión de riesgos de seguridad alimentaria en muchos países afectados. Se informaron alrededor de 11 000 eventos no fatales relacionados con la intoxicación diarreica por mariscos en todo el mundo, principalmente en Europa, América del Sur y Japón, con impactos que consistieron principalmente en el cierre de áreas de recolección de mariscos.

Además, el estudio dice que, a pesar de la distribución generalizada de las especies de algas responsables, no ha habido muertes humanas por envenenamiento amnésico por mariscos desde el incidente original de 1987 en la Isla del Príncipe Eduardo, Canadá (150 enfermedades, tres muertes). Pero la mortalidad asociada a ASP de importantes mamíferos marinos es motivo de creciente preocupación en Alaska y otras partes del oeste de América del Norte, y las toxinas ASP se han relacionado con la mortalidad de crías de mamíferos marinos en Argentina.

De las 3800 intoxicaciones paralizantes por mariscos en humanos del mundo entre 1985 y 2018, la mayor cantidad (2555 entre 1983 y 2013, incluidas 165 muertes) ocurrió en Filipinas, que depende en gran medida de la acuicultura para la proteína alimentaria humana.

El ADN y otros métodos de detección avanzados han mejorado el conocimiento de la distribución global de los organismos causantes de la ciguatera. Los envenenamientos por ciguatera, rara vez mortales pero que afectan anualmente a entre 10 000 y 50 000 personas, han ido disminuyendo en Hawái y permanecieron estables en la Polinesia Francesa y el Caribe, pero constituyen un fenómeno nuevo en las Islas Canarias.

Peces de piscifactoría muertos por la proliferación de algas:en gran medida un problema generado por el hombre.

La mortalidad de los peces de acuicultura representa un daño económico mucho mayor que los mariscos contaminados con FAN. Señala el estudio:los peces marinos salvajes pueden simplemente alejarse nadando de las floraciones, pero los que están cautivos en operaciones de acuicultura intensiva son vulnerables. Las pérdidas registradas incluyen 71 millones de dólares en Japón en 1972, 70 millones de dólares en Corea en 1995, 290 millones de dólares en China en 2012 y 100 millones de dólares en Noruega en 2019.

Un evento de mortalidad del salmón chileno en 2016 causó una pérdida récord de $ 800 millones, lo que provocó un gran malestar social.

Una vez más, la presencia de especies HAB que matan peces no predice con precisión las pérdidas económicas, según muestra el estudio. Por ejemplo, las floraciones de Heterosigma ocurren en las costas oeste y este de Canadá y los EE. UU., pero la mortalidad de los peces se limita principalmente a la costa oeste. En gran parte, la diferencia refleja las diferencias entre los sitios donde ocurren las floraciones y la ubicación relativa y el tamaño de las operaciones acuícolas.

Una especie de alga nociva que no causó problemas en las lagunas australianas mató a 50 000 peces enjaulados en Malasia en 2014. Ahora también se la conoce en Japón y Filipinas.

Los autores señalan que algunas especies de algas problemáticas pueden prosperar, otras decaer, a medida que las aguas del océano se calientan y acidifican.

Comentario

"Ha habido un argumento generalizado de que las HAB en todo el mundo están aumentando en distribución, frecuencia o intensidad, por lo que hace mucho tiempo que se necesita una evaluación global cuantitativa", dice el autor principal, el Prof. Hallegraeff, del Instituto de Estudios Marinos y Antárticos de la Universidad de Tasmania.

"Si bien parte de la literatura sobre HAB durante los últimos 30 años ha seleccionado cuidadosamente ejemplos seleccionados para afirmar un aumento y expansión global de HAB, este nuevo enfoque de big data muestra una tendencia mucho más matizada", agrega.

"Nuestro estudio concluye que los daños a la salud y económicos causados ​​por las microalgas nocivas (envenenamiento por mariscos, decoloración del agua que arruina el turismo y la muerte de los peces en las operaciones de acuicultura, por ejemplo) difieren entre regiones".

La coautora Adriana Zingone agrega:"También descubrimos que la sobreexplotación actúa como un multiplicador natural de los efectos de las HAB, lo que lleva a un aumento en los impactos independientemente de una tendencia real en las HAB".

“Cabe señalar que en los últimos 40 años también han aumentado la capacidad y los esfuerzos de monitoreo para detectar especies dañinas y eventos dañinos, aumentando así la notificación de eventos dañinos en los mares del mundo”, dice.

“La ausencia de eventos y las tendencias decrecientes, como todos los resultados negativos, rara vez se publican. Ya sea que las HAB estén aumentando o no a nivel mundial, sin embargo, sus impactos son una preocupación creciente en todo el mundo”.

El coautor Henrik Oksfeldt Enevoldsen dice:“A medida que la población humana continúa aumentando junto con la demanda de recursos, las HAB previsiblemente constituirán una seria amenaza en términos de seguridad y protección de los productos del mar, un obstáculo para los usos recreativos del mar y un problema para la industria del turismo.”

"Se puede esperar que la ocurrencia de especies dañinas a lo largo del tiempo y sus impactos humanos cambien a nivel local, regional y global junto con los efectos que el clima, la hidrografía y la presión humana imponen en el medio ambiente costero".

“Comprender las tendencias y los patrones de distribución de especies y eventos dañinos en múltiples escalas espaciales y temporales ayudará a predecir si, dónde y cuándo esperar FAN, su frecuencia e intensidad. Este conocimiento es fundamental para una gestión eficaz de las HAB y para optimizar los usos y valores del espacio marítimo en las zonas costeras.”

Johan Hanssens, Secretario General del Departamento de Economía, Ciencia e Innovación de Flandes, patrocinador de este informe, concluyó:“Este informe de situación es un recordatorio muy oportuno, al comienzo de la Década de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible, de que un la comprensión de los procesos naturales y ecológicos en el océano es crucial para el desarrollo de la economía azul, ahora que muchos países costeros están recurriendo al mar en busca de recursos adicionales, incluido el aprovisionamiento de alimentos. La colaboración científica internacional es esencial y más eficiente para abordar los desafíos asociados”.

Referencia:"El aumento global percibido en las floraciones de algas se atribuye al monitoreo intensificado y los impactos de las floraciones emergentes" por Gustaaf M. Hallegraeff, Donald M. Anderson, Catherine Belin, Marie-Yasmine Dechraoui Bottein, Eileen Bresnan, Mireille Chinain, Henrik Enevoldsen, Mitsunori Iwataki , Bengt Karlson, Cynthia H. McKenzie, Inés Sunesen, Grant C. Pitcher, Pieter Provoost, Anthony Richardson, Laura Schweibold, Patricia A. Tester, Vera L. Trainer, Aletta T. Yñiguez y Adriana Zingone, 8 de junio de 2021, Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente .
DOI:10.1038/s43247-021-00178-8

Nuevo portal interactivo

En un nuevo portal interactivo (https://data.hais.ioc-unesco.org), también lanzado hoy, los ciudadanos y científicos preocupados pueden extraer datos y conocimientos sobre las ocurrencias de HAB a lo largo del tiempo en todas las escalas, desde local hasta global.

Bases de datos públicas clave utilizadas

La base de datos de eventos de algas nocivas (HAEDAT)

La única base de datos existente de información sobre eventos de algas nocivas de todo el mundo, resumida en "eventos" asociados con una acción de gestión o un impacto económico/ecológico negativo. Incluye casos de decoloraciones del agua no tóxicas, mucílagos, anoxia u otros daños a los peces. Enlace: https://haedat.iode.org

HABMAP-OBIS:Base de datos sobre el rango geográfico de Especies Nocivas

La base de datos proporciona información biogeográfica, en forma de mapas referenciados, de las especies de microalgas que figuran en la Lista de referencia taxonómica de microalgas nocivas del COI-UNESCO. Dado que las entradas se refieren a estos taxones, independientemente de la variabilidad intraespecífica de la toxicidad y los impactos, la base de datos proporciona un mapa mundial de los riesgos potenciales relacionados con la aparición de especies tóxicas. Enlace: https://obis.org

La lista de referencia taxonómica de microalgas nocivas del COI-UNESCO

Incluye nombres formalmente aceptados de más de 150 microalgas planctónicas o bénticas que se ha demostrado que producen toxinas. El número de especies en la lista se ha duplicado a lo largo de los años. Enlace: https://especies marinas.org/hab

Estos conjuntos de datos ayudarán a abordar tres preguntas principales en el futuro:

  1. La distribución de especies HAB, eventos HAB y toxinas a nivel mundial
  2. Cómo están cambiando la distribución geográfica, las características, la frecuencia y la intensidad de las FAN y si estos cambios son atribuibles al cambio global
  3. Cómo el cambio climático altera los impactos de las HAB en la salud humana, los ecosistemas, la economía, la seguridad alimentaria y del agua

Antecedentes

Las algas son esenciales para la vida en la Tierra y para la pesca. Pero cuando algunas especies “florecen”, pueden causar daño de varias maneras.

Unas 5000 especies de microalgas forman la base de las cadenas alimentarias acuáticas, ayudan a controlar los niveles de CO2 en la atmósfera y producen aproximadamente la mitad del oxígeno del mundo. Los alborotadores son aproximadamente 250 especies que pueden producir toxinas potentes o causar daño a través de su pura biomasa.

Un evento de algas dañinas se define ampliamente como “cualquier evento en el que los seres humanos, los animales u otros organismos se ven afectados negativamente por las algas”. Estos incluyen:

  • Una bioacumulación de toxinas en los productos del mar que alcancen niveles inseguros para el consumo humano, o la prohibición de recolectar mariscos u otros productos del mar silvestres o de piscifactoría.
  • Una gran cantidad de algas nocivas que provocan el cierre de, p. una playa o planta desalinizadora
  • Una proliferación de microalgas tóxicas o no tóxicas que decoloran el agua, la escoria o la espuma y causan daños al turismo

La iniciativa Global Harmful Algal Bloom Status Report (GHSR) está financiada por el Gobierno de Flandes a través del proyecto DIPS-4-Ocean Assessments (enlace) como parte del Fondo Fiduciario de la UNESCO/Flandes para apoyar las actividades de la UNESCO sobre el terreno de Ciencias (FUST).

Autores principales:19 autores principales de 15 países (incluidos dos de Australia, dos de Francia, tres de EE. UU.)

  • Gustaaf M. Hallegraeff, Universidad de Tasmania, Australia
  • Donald M. Anderson, Institución Oceanográfica Woods Hole, EE. UU.
  • Catherine Belin, IFREMER, Francia
  • Marie-Yasmine Bottein, Experiencia en Ecotoxicología y Desarrollo Sostenible, Francia
  • Eileen Bresnan, Marina de Escocia, Reino Unido
  • Mireille Chinain, Institut Louis Malardé-UMR241, Tahití
  • Henrik Enevoldsen, Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO, Universidad de Copenhague, Dinamarca
  • Mitsunori Iwataki, Universidad de Tokio, Japón
  • Bengt Karlson, Instituto Sueco de Meteorología e Hidrología, Investigación Oceanográfica, Suecia
  • Cynthia H. McKenzie, Fisheries and Oceans Canada, Canadá
  • Inés Sunesen, CONICET – UNLP, Argentina
  • Grant C. Pitcher, Universidad de Ciudad del Cabo, Sudáfrica
  • Pieter Provoost, Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO, Ostende, Bélgica
  • Anthony Richardson, CSIRO Océanos y Atmósfera, y Universidad de Queensland, Australia
  • Laura Schweibold, Institut Universitaire Européen de la Mer, Francia
  • Patricia A. Tester, Ocean Tester, EE. UU.
  • Vera L. Trainer, Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, EE. UU.
  • Aletta T. Yñiguez, Universidad de Filipinas, Filipinas
  • Adriana Zingone, Stazione Zoologica Anton Dohrn, Italia

Acerca del Programa HAB:

El Panel Intergubernamental sobre Floraciones de Algas Nocivas (IOC-IPHAB), parte de la Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO, inició el desarrollo del Informe de Estado Global HAB en París en abril de 2013, desarrollado con el apoyo del Gobierno de Flandes dentro de la COI Internacional Programa de Intercambio de Información y Datos Oceanográficos (IODE), que gestiona tanto la Base de Datos de Eventos de Algas Nocivas (HAEDAT) como el Sistema de Información sobre Biodiversidad Oceánica (OBIS). Los socios incluyen el Consejo Internacional para la Exploración del Mar (ICES), la Organización de Ciencias Marinas del Pacífico Norte (PICES) y la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA).

OBIS se centra en la distribución mundial de todas las especies marinas, incluidas las especies HAB que son tóxicas para los seres humanos y los peces, tal como se contempla en la lista de referencia taxonómica de microalgas nocivas del COI-UNESCO (un subconjunto del Registro mundial de especies marinas), mientras que HAEDAT contiene información específicamente en los eventos HAB que tienen un impacto adverso en la sociedad humana, ya sea por alta biomasa (obstrucción de redes de pesca, cierres de playas), muertes de peces de acuicultura o eventos de toxinas de mariscos que conducen al cierre de granjas de mariscos, envenenamiento humano o incluso la muerte.