Dinámica planctónica y transferencia de biotoxinas marinas a la ballena franca austral (Eubalaena australis) a través de su alimentación en los golfos Nuevo y San José, Península Valdés, Chubut

Abstract

La comunidad fitoplanctónica en los golfos Nuevo (GN) y San José (GSJ) está dominada por diatomeas y dinoflagelados. Especies potencialmente productoras de ácido domoico (AD) del género Pseudo-nitzschia son componentes frecuentes del fitoplancton de estos golfos. Mientras que el dinoflagelado Alexandrium tamarense, productor de toxinas paralizantes de moluscos (PSP), ha sido identificado recurrentemente en la misma área, tendiendo a producir blooms durante la primavera. Dentro de la comunidad mesozooplanctónica tanto del GN como del GSJ los copépodos son el grupo más abundante. Sus máximas densidades ocurren durante la primavera luego del bloom primaveral del fitoplancton. Estudios recientes demostraron que la ballena franca austral (Eubalaena australis) se alimenta durante su estadía en el GN y el GSJ. Sin embargo, alimentarse en estos golfos podría ser un riesgo para las ballenas, debido a los recurrentes blooms de fitoplancton tóxico que ocurren durante la primavera en el área. El efecto de las toxinas sobre la salud de estas ballenas se postula actualmente, como una de las explicaciones a la mortalidad de crías observada durante los últimos años en Península Valdés. Este trabajo tiene como objetivos generales estudiar la variación estacional del alimento disponible en términos cuali- y cuantitativos para los individuos de E. australis. A su vez analizar la transferencia de biotoxinas desde las especies productoras del fitoplancton a los vectores en el mesozooplancton y desde ellos a estas ballenas. Durante el ciclo anual estudiado (diciembre de 2014-diciembre de 2015 en el GN y enero de 2015-enero2016 en el GSJ) tanto en el GN como en el GSJ el fitoplancton estuvo dominado por diatomeas y dinoflagelados. Las especies tóxicas de microalgas fueron más frecuentes durante la primavera, registrándose, incluso, un bloom de Pseudo-nitzschia australis en el mes de octubre en el GN. Dentro de la comunidad mesozooplanctónica del GN los copépodos y los cladóceros dominaron el mesozooplancton, mientras que los copépodos constituyeron el grupo dominante en el GSJ. En ambos golfos los copépodos se asociaron a los feopigmentos y la salinidad, mientras que los cladóceros se correlacionaron positivamente con la temperatura. La abundancia y biomasa mesozooplanctónica en general fueron bajas durante la temporada de ballenas (invierno y primavera). Sin embargo, hacia fines del invierno en el GN el mesozooplancton presentó una biomasa destacable, registrándose entre 17-20 ballenas filtrando en superficie. Las principales presas de E. australis fueron los copépodos calanoideos, larvas zoeas de Munida gregaria, larvas caliptopis y furcilias de Euphausia lucens como así también individuos juveniles y adultos de esta última especie y varios organismos del ictioplancton. Asimismo, durante el período estudiado, se detectó AD en la columna de agua, las muestras de plancton y en el material fecal de ejemplares vivos de E. australis. Este estudio demuestra, por primera vez, que la ballena franca austral está expuesta al AD a través de su alimentación en Península Valdés y la principal ruta de esta neurotoxina serían los copépodos. En tanto que no se pudo comprobar la transferencia de toxinas PSP a través de la trama trófica y que ésta esté afectando a las ballenas.

Phytoplankton community in Nuevo (GN) and San José (GSJ) Gulfs is dominated by diatoms and dinoflagellates. Species that are potential producers of domoic acid (DA) of the genus Pseudo-nitzschia are frequent components of phytoplankton in these gulfs. The dinoflagellate Alexandrium tamarense, a producer of paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins, has been found in this area showing a tendency to produce blooms in spring. Copepods are the most abundant group in the mesozooplankton community both in GN and GSJ, its maximum densities occurring during spring after the spring phytoplankton bloom. Recent studies have demonstrated that the southern right whale Eubalaena australis feeds during its stay in GN and GSJ. Still, feeding in these gulfs could be dangerous for the whales due to the recurrent toxic phytoplankton blooms in this area during spring. The effect of toxins on whales´ health has been postulated to be one of the causes of the calves´ mortality observed in Península Valdés in the last years. The aims of this Ph. D. Thesis were i) to study seasonal variations in food availability in qualitative and quantitative terms for individuals of E. australis, and ii) to analyze biotoxin transfer from phytoplankton-producing species to vectors in mesozooplankton and from them to whales. During the annual cycle studied (December 2014-December 2015 in GN and January 2015-January 2016 in GSJ) phytoplankton in GN as well as in GSJ was dominated by diatoms and dinoflagellates. Toxic microalgae species were more frequent during spring, including a bloom of P. australis in October in GN. Mesozooplankton in GN was dominated by copepods and cladocerans while in GSJ it was dominated by copepods. In both gulfs copepods were associated to phaeopigments and salinity whereas cladocerans were positively correlated to temperature. Mesozooplankton abundance and biomass were in general low during the season of whales (winter and spring). Interestingly, a remarkable mesozooplankton biomass was observed towards the end of winter in GN, a total of ~17-20 whales being recorded filtrating seawater. The main preys for E. australis were calanoid copepods, Munida gregaria zoea larvae, Euphausia lucens caliptopis, furcilia, juveniles and adults as well as several ichthyoplankton organisms. DA was also detected in the water column, in the plankton samples and in faecal material from live specimens of E. australis. This study demonstrates for the first time that the southern right whale is exposed to DA through feeding in Península Valdés and that copepods could be the principal vector of this toxin. It was nonetheless not possible to verify the transfer of PSP toxins through the food web nor was it possible to show that this transfer could affect whales.