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La ingesta de microplásticos altera el comportamiento de doradas en cautividad

Investigadoras del IEO han liderado un trabajo en el que se evalúan los cambios fisiológicos y de comportamiento en peces expuestos a partículas de polietileno, principal componente de las bolsas

La ingesta de microplásticos altera el comportamiento de doradas en cautividad
Tanque con doradas alimentándose del pienso experimental y marcadas con diferentes colores para facilitar su identificación durante el estudio. Foto: Impact@Sea (IEO)

Un estudio publicado en Aquatic Toxicology por investigadoras del Centro Oceanográfico de Baleares del Instituto Español de Oceanografía (IEO), el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA-UIB/CSIC), la Universitat de les Illes Balears (UIB) y el Laboratorio de Investigaciones Marinas y Acuicultura (LIMIA-GOIB) demuestra cómo la ingesta de microplásticos produce efectos a corto plazo en la fisiología y el comportamiento de doradas en cautividad bajo condiciones experimentales.

Palma, 16 de marzo de 2021. Durante 21 días las científicas alimentaron a tres grupos de doradas: dos con una dieta enriquecida con un 10% de polietileno de baja densidad -un plástico ampliamente utilizado en la producción de bolsas-, y un tercer grupo control con la dieta habitual. De las dos dietas enriquecidas en microplástico, una de ellas había sido previamente sumergida en aguas portuarias por lo que habían sido expuestas a diversos contaminantes, lo que simula mejor los plásticos que se encuentran en el medio marino.

A lo largo del experimento se analizaron diferentes parámetros de conducta social, como por ejemplo la agresividad entre individuos. Por otro lado, una vez finalizados los 21 días de dieta, se cuantificó en el hígado y el cerebro de cada individuo la presencia de biomarcadores: diferentes moléculas que indican la respuesta de las células ante elementos tóxicos.

Los resultados demuestran, a nivel de comportamiento, que los individuos expuestos a microplásticos tendían a ser más activos durante la alimentación, estaban más tiempo en movimiento y se comportaban de manera más agresiva entre ellos respecto a los individuos del grupo control alimentado con pienso sin plástico.

A nivel fisiológico también se observaron los efectos de la ingesta de microplásticos en las doradas. En el hígado se determinaron los valores más elevados de todos los biomarcadores analizados, lo que significa que la ingesta de microplásticos activa el sistema de detoxificación celular en este órgano de manera rápida y efectiva. Cabe destacar que, el grupo de doradas que recibió una dieta enriquecida con microplásticos previamente sumergidos en aguas portuarias presentaban alteraciones fisiológicas aún mayores que el grupo alimentado con pienso enriquecido de microplásticos limpios.

La presencia de plásticos en el medio marino se ha incrementado en las últimas décadas, lo que está ligado principalmente al aumento de su uso tanto a nivel doméstico o industrial como en acuicultura. Este estudio aporta nuevos conocimientos sobre los efectos de los plásticos en organismos de elevada importancia comercial, como es el caso de la dorada, una especie clave en la producción de acuicultura en el Mediterráneo.

“Los resultados de este estudio han demostrado que un período corto de exposición a microplásticos afecta a los peces a nivel fisiológico y provocan alteraciones en el comportamiento social y de alimentación”, explica Beatriz Rios-Fuster, investigadora del IEO y primera autora del estudio. “Sin embargo, para poder ampliar el conocimiento sobre las posibles consecuencias de la ingesta de microplásticos sobre los ecosistemas marinos es necesario ampliar este tipo de estudios a otras especies con diferente papel ecológico”, advierte la científica.

El trabajo forma parte del proyecto “Plásticos derivados de la acuicultura: impactos y efectos en las redes tróficas marinas” (ACUIPLASTIC), financiado por el Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, del Gobierno de España, y liderado por la Dra. Salud Deudero, investigadora del Centro Oceanográfico de Baleares del IEO y responsable del grupo de investigación ‘Impactos Antrópicos en Ecosistemas Costeros’ (IMPACT @SEA).

Referencia bibliográfica: Rios-Fuster, B., Arechavala-Lopez, P., García-Marcos, K., Alomar, C., Compa, M., Álvarez, E., Julià, M.M., Solomando, A., Sureda, A., Deudero, S. 2021. Experimental evidence of physiological and behavioral effects of microplastic ingestion in Sparus aurata. Aquatic Toxicology, 105737

El Instituto Español de Oceanografía (IEO) es un organismo público de investigación (OPI), dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, dedicado a la investigación en ciencias del mar, especialmente en lo relacionado con el conocimiento científico de los océanos, la sostenibilidad de los recursos pesqueros y el medio ambiente marino. El IEO representa a España en la mayoría de los foros científicos y tecnológicos internacionales relacionados con el mar y sus recursos. Cuenta con nueve centros oceanográficos costeros, cinco plantas de experimentación de cultivos marinos, 12 estaciones mareográficas, una estación receptora de imágenes de satélites y una flota compuesta por seis buques oceanográficos, entre los que destaca el Ramón Margalef y el Ángeles Alvariño. El Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y, en particular, el Programa Operativo de I+D+i por y para el Servicio de las Empresas (Fondo Tecnológico), participa en la cofinanciación de los buques Ramón Margalef, Ángeles Alvariño y Francisco de Paula Navarro, así como en el Vehículo de Observación Remota (ROV) Liropus 2000.

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Inteligencia artificial para recrear los fondos marinos del Parque Nacional de Cabrera

Científicos del IEO y el Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria han puesto a punto metodologías que posibilitarán la generación de escenarios virtuales 3D de los hábitats vulnerables

Inteligencia artificial para recrear los fondos marinos del Parque Nacional de Cabrera
Fondos marinos de Cabrera filmados durante VirtualMAR. Foto: IEO

Durante seis días, científicos de los centros oceanográfico de Baleares, Santander y Málaga del Instituto Español de Oceanografía (IEO) e ingenieros de la Universidad de Cantabria han llevado a cabo una campaña oceanográfica a bordo del Ramón Margalef por las aguas del Parque Nacional Marítimo-Terrestre del Archipiélago de Cabrera para poner a punto metodologías de muestreo basadas en adquisición de imágenes de alta resolución que posibilitarán la generación de escenarios virtuales 3D de los fondos marinos.

Palma, lunes 8 de marzo de 2021. La pasada semana finalizó la campaña oceanográfica VirtualMAR, cuyo objetivo ha sido avanzar en el desarrollo tecnológico de una metodología que posibilite la monitorización de fondos marinos mediante técnicas fotogramétricas y análisis de imagen basado en algoritmos de inteligencia artificial.

VirtualMAR se enmarca en la propuesta ‘Parques Nacionales Marítimos Virtuales para Monitorización de los Efectos del Cambio Climático’, que pretende cubrir las necesidades de monitorización de los fondos marinos incluidos en la Red de Parques Nacionales y que permitirá el seguimiento de los posibles efectos que el cambio climático o actividades de origen humano puedan provocar sobre los hábitats de especial vulnerabilidad presentes en sus fondos. Con este objetivo trabajan en el proyecto de forma conjunta el IEO y el Grupo de Ingeniería Fotónica de la Universidad de Cantabria, gracias a la financiación del Programa de Investigación de la Red de Parques Nacionales.

En esta campaña se han testado y puesto a punto avanzados desarrollos tecnológicos que integran una combinación de sensores ópticos y fuentes de iluminación externa de última generación especialmente adaptadas para fondos marinos. Esta tecnología, integrable en vehículos submarinos de control remoto ligeros y equipos de buceo científico, posibilita la adquisición de información de forma no invasiva. “Este último aspecto de tecnología no invasiva es especialmente relevante en zonas protegidas por su fragilidad y especial interés ecológico”, explica Elena Prado, investigadora del IEO y jefa de la campaña.

Unido a este avance en la toma de información, los científicos están desarrollando técnicas de análisis de datos basadas en procesos avanzados de fotogrametría y algoritmos de inteligencia artificial para el análisis de imagen aplicados a imagen submarina, que permitirán explotar la información de forma cuantitativa y obtener productos de cartografía avanzados, clasificaciones automáticas de especies, modelos 3D y reconstrucciones virtuales de escenarios. “Este sistema de captura de imágenes submarinas que se ha desarrollado es un ejemplo de cómo la tecnología puede ayudar a la conservación de nuestros espacios naturales”, explica Adolfo Cobo, ingeniero de la Universidad de Cantabria. “El siguiente paso será aplicar la inteligencia artificial para analizar automáticamente la gran cantidad de imágenes y datos que este sistema puede generar”, añade Cobo.

“Para los parques marítimos-terrestres u otras áreas marinas protegidas debería ser imprescindible contar con tecnología especialmente adaptada al estudio submarino para garantizar realizar un seguimiento del buen estado ambiental de conservación de estos valiosos fondos, evaluar los posibles efectos perjudiciales debidos al cambio de las condiciones ambientales e introducir si fuera necesario medidas de mitigación de dichos daños”, explica Francisco Sánchez investigador del IEO y responsable del proyecto. “Además, estas tecnologías permiten monitorizar a su vez los efectos de la aplicación de dichas medidas de gestión ambiental para validar su efectividad y en caso contrario modificarlas”, añade Sánchez.

La directora del Parque Nacional Marítimo-Terrestre de Cabrera, María Francesca López, valora muy positivamente la ejecución del proyecto VirtualMAR porque “sigue en la línea de convertir el parque en un laboratorio de sostenibilidad desde donde exportar conocimiento y nuevos avances tecnológicos para hacer frente al cambio climático”.

El Instituto Español de Oceanografía (IEO) es un organismo público de investigación (OPI), dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, dedicado a la investigación en ciencias del mar, especialmente en lo relacionado con el conocimiento científico de los océanos, la sostenibilidad de los recursos pesqueros y el medio ambiente marino. El IEO representa a España en la mayoría de los foros científicos y tecnológicos internacionales relacionados con el mar y sus recursos. Cuenta con nueve centros oceanográficos costeros, cinco plantas de experimentación de cultivos marinos, 12 estaciones mareográficas, una estación receptora de imágenes de satélites y una flota compuesta por seis buques oceanográficos, entre los que destaca el Ramón Margalef y el Ángeles Alvariño. El Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y, en particular, el Programa Operativo de I+D+i por y para el Servicio de las Empresas (Fondo Tecnológico), participa en la cofinanciación de los buques Ramón Margalef, Ángeles Alvariño y Francisco de Paula Navarro, así como en el Vehículo de Observación Remota (ROV) Liropus 2000.

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