Ciencia

Cortesía: profesor Lennin Florez-Leiva

En las playas de Turbo, municipio ubicado en el Golfo de Urabá, noroccidente colombiano, ha podido evidenciarse en horas de la noche un fenómeno poco documentado, pero muchas veces visto en otras regiones del mundo. Al parecer, las costas colombianas presentan una proliferación masiva de algas causantes de destellos de luz que se denomina bioluminiscencia.

La bioluminiscencia es un experimento entre química, física y biología en el océano. En términos científicos, es un fenómeno natural generado por florecimientos de algas. Ciertos tipos de organismos en el océano tienen esta propiedad, en el caso del Golfo de Urabá, un grupo de algas pertenecientes a los dinoflagelados, organismos capaces de producir destellos de luz a través de un juego químico de sustancias como la luciferina (proteína) y la luciferasa (enzima).

Esta interacción junto con el oxígeno (O2) y los iones calcio (Ca2+) crea una reacción que genera energía en exceso en forma de luz en cuestión de milisegundos y se mantiene cuando los organismos se encuentran excitados. La luciferasa es oxidada y es el producto final.

Estudios recientes muestran que la física también está involucrada en la estimulación de la bioluminiscencia (Latz et al., 2008). Al parecer, el estrés mecánico generado por el movimiento del oleaje en el mar crea y facilita las chispas al acercarse al lugar. La coloración azul se debe a que es el color que más se trasmite en profundidad en el agua de mar, mientras que colores como el rojo se absorben rápidamente. En las playas de Turbo se presenta del tipo verde-azul.

Las razones por las cuales estos destellos de luz ocurren son varias y dependen del tipo de organismos que los use. Por ejemplo, algunos organismos pueden usarlos como un mecanismo para la búsqueda de parejas, cuando se encuentran perturbados, para encontrar presas o anti-depredación.

Al parecer, la bioluminiscencia que puede estar generando  Ceratium  fusus  es un comportamiento de defensa: la fuerza que ejerce el agarre de un depredador al dinoflagelado estimula un flash que sobresalta al depredador y reduce el pastoreo, y/o atrae a un depredador visual del dinoflagelado como un tipo de alarma antirrobo.

¿Por qué es importante este descubrimiento?

El Golfo de Urabá hace parte de la gran cuenca del Caribe. Esta área se encuentra influenciada por la entrada de agua dulce procedente del río Atrato, considerado uno de los más caudalosos de Colombia, y el mar Caribe, creando una sistema estuarino, que es la mezcla de agua dulce y salada, y con una alta productividad pesquera.

Pese a la importancia que representa el Urabá para el departamento de Antioquia, por ser la tercera región más rica debido a la producción de banano y, a su vez, la primera productora de esta fruta en Colombia, aún sigue sin ser estudiada en términos oceanográficos.

En cuanto a la biodiversidad, esta región es de los pocos lugares donde se desconoce la comunidad de fitoplancton marino, en particular las especies estuarinas. Estudios realizados en el margen continental del Caribe colombiano concluyeron que el fitoplancton marino está representado principalmente por dos grandes grupos: las diatomeas y los dinoflagelados (Lozano-Duque et al., 2010). De estos hay 35 especies reportadas del género Ceratium y con una amplia distribución en el Caribe colombiano, desde el norte hasta el sur, es decir desde la Guajira hasta el Golfo de Urabá.

Las muestras de agua de mar colectadas en la playa de Barajas, ubicada a escasos minutos del municipio de Turbo, demuestran que tienen altas cargas de nutrientes, producto de la descargas de afluentes ricos en fertilizantes de las zonas adyacentes (plantaciones de banano) y al poco tratamiento de las aguas servidas. Esto genera una “sopa” de algas que crecen a una tasa exponencial y que, junto a la interacción de factores oceánicos, atmosféricos y terrestres —tales como corrientes, vientos, flujo de los ríos y la topografía de las bahías e incluso las fases lunares— hacen de este lugar un sitio privilegiado para contemplar la bioluminiscencia.

Figura 1

Esta interacción crea un océano ideal para el crecimiento de Ceratium  fusus (figura 1),  una especie de dinoflagelado reportado como bioluminiscente en otras regiones pero nunca antes documentado para esta región del Caribe suroccidental colombiano. Este dinoflagelado (i.e C. fusus) es una especie cosmopolita, es decir, está distribuida en aguas marinas tropicales, subtropicales y templadas. Algunos reportes consideran que esta especie no es tóxica, pero sí puede llegar a causar disminución en la concentración de oxígeno en las capas superficiales del mar en altas concentraciones celulares.

¿En dónde se ha visto este fenómeno?

En octubre del 2011 en costas de San Diego, California, se evidenció un fenómeno parecido al que experimenta el Golfo. Sin embargo, la causante de la bioluminiscencia fue otra especie de dinoflagelado denominada Lingulodinium polyedrum, mientras que Ceratium fusus parece ser la especie dominante en las muestras de agua de mar colectadas en la bahía de Barajas por los alumnos de la sede Ciencias del mar de la Universidad de Antioquia. 

Los destellos pueden desaparecer en cuestión de días mientras que otros sitios pueden presentarse a lo largo de año. Además algunos lugares, por ejemplo Islas Vieques en Puerto Rico donde se experimenta este fenómeno, terminan convirtiéndose en lugares visitados por turistas, dejando muchos dividendos a la localidad.

La playa de Barajas del Golfo de Urabá ya puede estar en la lista de las bahías más bioluminiscentes del mundo. Entre las más destacadas están: Cairns y Gippsland Lakes (Australia), Manasquan Beach, NJ., Mission Bay y Torrey Pines Beach, San Diego, CA. (Estados Unidos), Luminous Lagoon y Trelawny (Jamaica), Mosquito Bay y Vieques (Puerto Rico), Halong Bay (Vietnam),  Bali (Indonesia) Ton Sai, Krabi (Thailandia), Toyama Bay (Japón), Zeebrugge (Bélgica), Norfolk (Reino Unido) y finalmente Reethi Beach, Maldivas en el Océano Indico.

Referencias

• Latz, M. I., Bovard, M., VanDelinder, V., Segre, E.,Rohr, J. y Groisman, A. 2008. Bioluminescent response of individual dinoflagellate cells to hydrodynamic stress measured with millisecond resolution in a microfluidic device. Journal of Experimental Biology. 211:2865-2875. 10.1242/jeb.011890
• Lozano-Duque Y, Vidal L y  Navas G (2010). La comunidad  fitoplanctónica en el mar Caribe colombiano. En: Invemar (eds) 2010. Biodiversidad del Margen continental del Caribe colombiano. Serie de publicaciones especiales. Invemar n20p458.