Revista de Investigación y Desarrollo
Acceso abierto
ISSN: 2311-3278
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Hans Uwe Dahms
El monitoreo y la valoración del estado de salud ambiental acuático deben convertirse en mecanismos esenciales de los planes de gestión adaptativa que tienen como objetivo visualizar y remediar la contaminación y los daños que causa al medio marino. Dichos esfuerzos tomados por separado pueden no ser suficientes para notar cambios no deseados en la salud integradora del ecosistema en un entorno marino complejo. En este caso, la complejidad la proporcionan los gradientes espacio-temporales, como los cambios geográficos, latitudinales, de profundidad y estacionales. Además, los organismos muestran reacciones comúnmente variables en varios niveles de integración (p. ej., a nivel del genomay proteoma, fisiología, célula, tejido y órgano, individuo, población y comunidad). La biota también se caracteriza por la variabilidad en su sensibilidad taxonómica y ontogenética y las diferentes normas de reacción del sexo. La tendencia de la mayoría de las sustancias tóxicas a la bioacumulación y biomagnificación individuales diferenciales dentro de las redes alimentarias complica aún más la situación. Hasta la fecha, solo se han hecho unos pocos intentos de desafiar un enfoque integrador utilizando evaluaciones físicas y químicas del hábitat, monitoreo biológico y parámetros fisiológicos, bioquímicos y genotoxicológicos para evaluar el estado de salud ambiental de un ecosistema acuático contaminado que podría conducir directamente a la alimentación . medidas de seguridad en la pesca oceánicay acuicultura. Para integrar los puntos finales abióticos y bióticos, se deben buscar diferentes enfoques de una manera orientada a los sistemas: físico, químico, biológico; laboratorio versus campo; reinos (agua dulce, salobre, fondo marino, columna de agua, interfaces); organismos (productor, consumidor y descomponedor); niveles de integración biológica (ecológica, comportamental, química y subcelular).
Esto es válido tanto para el seguimiento observacional como para los enfoques experimentales en todos los niveles de integración, desde las moléculas hasta los ecosistemas. Se proporcionan desafíos en la mayoría de los niveles de contaminación acuática: monitoreo, tratamiento y gestión de la contaminación , aspectos económicos, sociales y políticos en la protección del medio ambiente marino .a nivel Nacional e Internacional. La bioacumulación ocurre dentro de un nivel trófico y representa el aumento de la concentración de una sustancia en ciertos tejidos de los organismos debido a la absorción de los alimentos y el medio ambiente. La biomagnificación comúnmente resulta de la persistencia química, la energía de la cadena alimenticia o la tasa de degradación interna y excreción. Para una biomagnificación mejorada, el contaminante debe ser de larga vida, móvil, soluble en grasas y biológicamente activo. Entre los xenobióticos emergentes se encuentran los disruptores endocrinos (EDC, por sus siglas en inglés), capaces de afectar negativamente la función de los sistemas endocrinos, lo que lleva a cambios en el crecimiento, desarrollo y reproducción de animales y humanos expuestos. Aunque la aparición y las implicaciones de los estrógenos esteroides en el medio ambiente han recibido cierta atención,
Dada la importancia de los océanos para la humanidad y la creciente presión bajo la que se encuentran, es oportuno identificar y priorizar los problemas de salud oceánica que están cubiertos en su mal definido estado por la “contaminación marina” (MP). MP conduce cada vez más a perturbaciones del medio ambiente oceánico y su biota y afecta negativamente a la salud ambiental y humana. Los contaminantes pueden tener varios impactos biológicos, como la muerte, mal funcionamiento metabólico, daño genético y fenológico. Si tales impactos son subletales, conducirán a cambios en la aptitud física. El agotamiento del número de especies sensibles está provocando una disminución de la biodiversidad y puede causar cambios en la función del ecosistema por alteraciones del hábitat y de la cadena alimentaria y de los patrones de productividad.
Los principales desafíos en los estudios de PM son tanto conceptuales como operativos. Conceptualmente, los contaminantes se entienden en gran medida solo como productos químicos. Desde una perspectiva principalmente química, los estudios de contaminación deben abrirse a cualquier factor estresante que afecte a los organismos en su entorno respectivo. El estrés para los organismos en el ambiente marino puede ser causado por factores físicos (p. ej., radiación electromagnética, electricidad, arrastre, etc.), químicos (p. ej., orgánicos o inorgánicos), fisicoquímicos (pH) o biológicos (biotoxinas, competencia, depredación, parasitismo). ). MP también se percibe mucho como hecho por el hombre, aunque existe contaminación natural.desde siempre—si natural se entiende como estresores de organismos que no son antropogénicos (p. ej., entrada de agua dulce, sedimentos y sus contaminantes, actividad volcánica fuera y dentro de los océanos). La contaminación natural ocurrió incluso antes de que los humanos contribuyeran mucho más a MP en los últimos siglos.
Los humanos intensificaron la MP natural y ciertamente crearon nuevos factores estresantes a través de innovaciones tecnológicas. Estos se magnificaron como una nueva cualidad en el Antropoceno por los cambios hechos por el hombre en el suelo, la atmósfera y las aguas. La hidrosfera incluye los océanos que cubren aproximadamente el 70% de la superficie terrestre y proporcionan más del 99% de los recursos hídricos de la tierra. Los efectos provocados por el hombre incluyen contaminantes industriales (p. ej., ruido, radiación, metales pesados, nanopartículas), agrícolas (p. ej., pesticidas, antibióticos, fertilizantes) y urbanos (p. ej., materia orgánica, productos farmacéuticos, CO 2) que llegan a los océanos a través de varias vías, desde la atmósfera, los drenajes acuáticos y los ríos, desde las aguas subterráneas costeras y a través de organismos que se dispersan entre estos reinos. Todo lo que los humanos estamos haciendo tendrá consecuencias. Las actividades humanas nunca son ambientalmente neutrales.
Como en todas las ciencias, será importante hacer distinciones temporales y espaciales en los estudios MP. Espacialmente, los océanos no están separados de otros reinos, como la tierra y los sistemas de agua dulce y la atmósfera. Múltiples interfaces facilitan los flujos de energía y materia que también permiten la entrada de factores estresantes. Dentro de los océanos hay interacciones entre el fondo del mar y la columna de agua, y la columna de agua y la atmósfera (o el hielo marino y la atmósfera estacionales y plurianuales).durante el invierno y en los mares polares). Los patrones de distribución de los factores estresantes pueden exhibir parches horizontales y verticales sustanciales. Mientras tanto, varias características de la superficie del mar se pueden monitorear de forma remota mediante enfoques de Sistemas de Información Geográfica (SIG). Temporalmente, los factores estresantes pueden actuar en un gradiente de escalas de tiempo muy diferentes: desde tiempos geológicos que dan forma a la adaptación y evolución de los organismos hasta minutos y segundos que delimitan el comportamiento e incluso partes de un segundo en las que normalmente tienen lugar las reacciones químicas.
Hay una distinción entre los enfoques de campo y de laboratorio. Los enfoques orientados al campo están actuando en la plataforma natural in situ donde los factores estresantes se originan o pueden transformarse, eliminarse y removilizarse. Los enfoques de campo a menudo se consideran inferiores a los enfoques in vitro de laboratorio. Se espera que estos últimos proporcionen una mejor resolución experimental y analítica. Integrar ambos enfoques con el fin de obtener una comprensión más realista sobre el mecanismo de acción en el mundo natural que nos preocupa en última instancia es un gran desafío y un fuerte reclamo aquí. Además de tomar muestras de campo de sitios naturales o experimentales para el laboratorio para su posterior estudio, existe la posibilidad de estudios de microcosmos a mesocosmos que proporcionan un gradiente desde experimentos estrictamente controlados hasta interacciones cada vez más complejas de varias variables que son características del mundo real. El principal desafío aquí será estudiar las interacciones en interfases multidisciplinarias e integrar los resultados en un enfoque de sistemas.