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http://hdl.handle.net/10553/135567
Título: | Dinoflagelados bentónicos potencialmente nocivos en las Islas Canarias: métodos de muestreo, ecología y taxonomía |
Autores/as: | Fernández Zabala, Juan |
Director/a - Tutor/a: | Soler Onis, Emilio Branco De Melo Amorim Ferreira, Ana De Jesus Herrera Pérez, Rogelio |
Clasificación UNESCO: | 251004 Botánica marina |
Palabras clave: | Microalga Cianobacteria Microalgae Cyanobacteria |
Fecha de publicación: | 2024 |
Proyectos: | Seguimiento, control y mitigación de proliferaciones de organismos marinos asociadas a perturbaciones humanas y cambio climático en la región Macaronésica |
Resumen: | Las proliferaciones algales nocivas bentónicas (BHABs, por sus siglas en inglés) son crecimientos de microalgas y cianobacterias, con frecuencia dinoflagelados, que se desarrollan en el fondo marino de zonas costeras y que pueden afectar a los ecosistemas y a la salud humana mediante la producción de toxinas o mucílagos, o ambos. Consideradas restringidas a áreas tropicales hasta finales del siglo pasado, en los últimos años los BHABs producidos por dinoflagelados parecen haberse vuelto más comunes en áreas subtropicales y templadas del planeta, aparentemente impulsados por el cambio climático y la actividad humana, pero también por una detección más efectiva de los mismos. Desde el
año 2004, las Islas Canarias, un archipiélago situado frente a la costa noroeste de África, han suscitado un gran interés en la comunidad científica internacional por ser una de las regiones emergentes del planeta de este tipo de eventos. Esto es de especial preocupación para Canarias por la vinculación socioeconómica de su población al mar, por ser uno de los principales destinos de “turismo de
playa” en Europa y por la notable biodiversidad marina que alberga. Por todo ello, existe una necesidad urgente por comprender mejor la diversidad y ecología de los organismos causantes de estos eventos en esta región.
A través de un conjunto de trabajos desarrollados en el mar entre 2017 y 2019, este estudio contribuye a responder algunas cuestiones básicas que resultan cruciales para avanzar en el estudio y seguimiento de los dinoflagelados BHAB en las Islas Canarias. La primera parte (capítulo 2) aborda la cuestión de cómo
recoger muestras de dinoflagelados de manera adecuada para una estimación fiable de sus concentraciones celulares, lo que a su vez resulta esencial para estimar el riesgo asociado a sus proliferaciones. En la actualidad, la recolección de macrófitos supone el método más común. Sin embargo, estos presentan importantes desventajas; principalmente dificultan la normalización de las
estimaciones de abundancia celular. Por este motivo, se compara la idoneidad de este método para tal propósito con un método alternativo basado en el uso de sustratos artificiales. Los resultados obtenidos indicaron que, en general, el uso de sustratos artificiales proporciona estimaciones más precisas, permitiendo a su vez una comparación más realista de los resultados obtenidos en diferentes
escalas espacio-temporales. El sustrato artificial es, por tanto, propuesto como el método de referencia en la región. La segunda parte (capítulo 3) aborda la cuestión de en qué hábitats y bajo que condiciones ambientales proliferan los dinoflagelados BHAB en Canarias. El estudio y seguimiento de estos organismos se realizan de manera común en los primeros metros de la franja infralitoral tanto
por su accesibilidad como por la disponibilidad de sustratos naturales, mientras que hábitats situados a mayores profundidades han permanecido inexplorados en la región. Por este motivo, se investigó la distribución vertical de la comunidad de dinoflagelados BHAB presente en el sur de la isla de El Hierro a lo largo de un año mediante el empleo de sustratos artificiales. Los resultados obtenidos indicaron que las poblaciones de algunos dinoflagelados encuentran condiciones más favorables para su crecimiento, principalmente menores niveles de movimiento del agua, en hábitats más profundos y durante períodos específicos del año, lo que sugiere la necesidad de reevaluar las estrategias de muestreo para una correcta estimación de las concentraciones celulares y la distribución de dinoflagelados BHAB en Canarias. Finalmente, la tercera parte (capítulo 4) aborda la cuestión de qué especies de dinoflagelados BHAB están presentes en el archipiélago. La mayoría de los estudios realizados en las Islas Canarias se
han centrado en estudiar la diversidad de Gambierdiscus Adachi y Fukuyo por ser el principal género implicado en la ciguatera, el síndrome que en la actualidad representa el mayor riesgo para la salud asociado a estos eventos en la región. Sin embargo, se sabe que otros géneros BHAB están también presentes en el archipiélago. Este estudio se centró en estudiar la diversidad y distribución del Coolia, un género cuya taxonomía ha resultado controvertida en los últimos años por la presencia de una notable diversidad críptica. Como resultado, se identificaron un total de seis especies, algunas de ellas ampliamente distribuidas en la región. Este hallazgo, unido a los resultados obtenidos en estudios previos, sitúa a las Islas Canarias como la región del mundo con mayor diversidad de este género, lo que supone un aumento del número de especies potencialmente tóxicas que deben ser tenidas en consideración durante el estudio y seguimiento de BHABs en las Islas Canarias. En conjunto, los resultados obtenidos en esta tesis son valiosos como base para el establecimiento de protocolos de seguimiento eficaces que permitan una alerta temprana de eventos BHAB en las Islas Canarias, posibilitando a su vez la toma anticipada de decisiones para una mejor evaluación y gestión de los riesgos asociados. Benthic Harmful Algal Blooms (BHABs) are growths of microalgae and cyanobacteria, often dinoflagellates, that develop on the seafloor of coastal areas and can affect ecosystems and human health through the production of toxins or mucilages, or both. Considered restricted to tropical areas until the end of the last century, in recent years BHABs produced by dinoflagellates seem to have become more common in subtropical and temperate areas of the planet, apparently driven by climate change and human activity, but also by a more effective detection of their presence. Since 2004, the Canary Islands, an archipelago off the northwest coast of Africa, have generated great interest to the international scientific community as one of the planet's emerging regions for such events. This is of special concern for the Canary Islands because of the socioeconomic link of its population to the sea, because they are one of the main destinations for "beach tourism" in Europe and because of the remarkable marine biodiversity they harbor. For all these reasons, there is an urgent need to better understand the diversity and ecology of the organisms that cause these events in the region. Through a set of works developed at sea between 2017 and 2019, this thesis contributes to answering some basic questions that are crucial to advance the study and monitoring of BHAB dinoflagellates in the Canary Islands. The first part of this study (chapter 2) addresses the question of how to collect dinoflagellate samples in an adequate way for a reliable estimation of their cell concentrations, which in turn is essential to estimate the risk associated with their proliferation. Currently, macrophyte collection is the most common method. However, these have significant disadvantages; mainly they make it difficult to standardize cell abundance estimates. For this reason, the suitability of this method for this purpose was compared with an alternative method based on the use of artificial substrates. Results indicated that, in general, the use of artificial substrates provides more accurate estimates, allowing a more realistic comparison of cell abundances obtained at different spatio-temporal scales. The artificial substrate is therefore proposed as the reference method in the region. The second part of this study (chapter 3) addresses the question of in which habitats and under which environmental conditions BHAB dinoflagellates proliferate in the Canary Islands. The study and monitoring of these organisms are commonly carried out in the first meters of the infralittoral fringe, both for its accessibility and the availability of natural substrates. On the contrary, habitats located at greater depths have remained unexplored. For this reason, the vertical distribution of the BHAB dinoflagellate community present in the south of the island of El Hierro was investigated over a year using artificial substrates. The results obtained indicated that some dinoflagellate populations find more favorable conditions for their growth, mainly lower levels of water motion, in deeper habitats and during specific periods of the year, suggesting the need to reevaluate sampling strategies for the correct estimation of cell concentrations and distribution of BHAB dinoflagellates in the Canary Islands. Finally, the third part of this study (chapter 4) addresses the question of which species of BHAB dinoflagellates are present in the archipelago. Most of the studies carried out in the Canary Islands have focused on studying the diversity of Gambierdiscus Adachi & Fukuyo for being the main genus involved in ciguatera, the syndrome that currently represents the greatest risk to human health associated with these events in the region. However, other BHAB genera are also known to be present in the archipelago. This study focused on studying the diversity and distribution of Coolia, a genus whose taxonomy has been controversial in recent years due to the presence of remarkable cryptic diversity. As a result, a total of six species were identified, some of them widely distributed in the region. This finding, together with the results obtained in previous studies, places the Canary Islands as the region of the world with the greatest diversity of this genus, which means an increase in the number of potentially toxic species that should be taken into consideration during the study and monitoring of BHABs in the Canary Islands. Overall, the results obtained in this thesis are valuable as a basis for the establishment of effective monitoring protocols in the Canary Islands that allow early warning of BHAB events, enabling at the same time early decision making for better assessment and management of the associated risks. |
Descripción: | Programa de doctorado: Calidad ambiental y recursos naturales (DOCARNA) |
Facultad: | Facultad de Ciencias del Mar |
URI: | http://hdl.handle.net/10553/135567 |
Colección: | Tesis doctoral |
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