Expedición, compañerismo y obtención de datos para aportar al conocimiento del océano

Hace unas semanas arribó al puerto de Antofagasta la expedición científica internacional de la fundación estadounidense “Schmidt Ocean Institute”, la cual desde el mes de abril se encontraba a bordo del buque Falkor (too) investigando, frente a las costas de Iquique, las aguas deficientes en oxígeno.

En esta expedición han participado un grupo de investigadores de la Pontificia Universidad Católica de Chile y de la Universidad de Concepción, en alianza con el Instituto Milenio de Oceanografía (IMO): protagonistas de esta iniciativa de frontera que contó con la participación además de equipos científicos de Estados Unidos, Suecia, Dinamarca y España.

Con respecto a los objetivos de esta expedición, cabe recordar que en las aguas oceánicas del norte de nuestro país existe una de las tres zonas del mundo en que la que la cantidad de oxígeno es mínima o incluso inexistente. Lo anterior, convierte este espacio dominado por microorganismos, en un ecosistema de un gran interés para los científicos, quienes buscan conocer y comprender quiénes son y qué hacen los microorganismos que las habitan. Además, no podemos olvidar que estas zonas tienen un rol fundamental dentro del océano, ya que impactan la productividad global del océano y que son fuente importante de gases con efecto climático.

Es por este motivo que los investigadores chilenos han centrado su investigación en comprender cómo se produce la transición entre la capa superficial oxigenada del océano, la cual recibe la luz del sol, y la capa subsuperficial, en la cual reina la oscuridad y se hace evidente la falta de oxígeno. Uno de sus enfoques fue determinar el efecto que tiene esta capa deficiente en oxígeno en la comunidad de microalgas de la superficie, una pregunta particularmente relevante ante las pérdidas de oxígeno que el océano está experimentando actualmente y de la exacerbación de este proceso, conocido como desoxigenación, proyectado para el futuro.

Para ello, el equipo científico chileno ha podido aportar con tecnología de vanguardia a la expedición. Dentro de los instrumentos utilizados por los investigadores nacionales, destaca el Sistema de Perfilación con Bomba (PPS, por su sigla en inglés), el cual permite perfilar las características hidrográficas de la columna de agua y su transición desde zonas con alto contenido de oxígeno hasta las zonas anóxicas (sin oxígeno) y a su vez bombear agua desde una profundidad deseada para realizar análisis químicos y recolectar muestras con una muy alta resolución vertical y con una casi nula contaminación por oxígeno. Además, otros equipos e instrumentos científicos aportados por el equipo nacional incluyeron el citómetro de flujo InFlux.

En este sentido, el balance que realizan los científicos chilenos, entre los cuales se encuentra el académico de la Facultad de Ciencias Biológicas, Peter von Dassow, es “extremadamente positivo, ya que la labor realizada permitirá profundizar el entendimiento de cómo funcionan las zonas anóxicas (sin oxígeno), el rol de los microorganismos en ellas, y, sobre todo, evaluar el impacto que puede tener la disminución de oxígeno en las comunidades de microalgas que habitan sobre ellas”.

Además, otro aspecto positivo a destacar en esta expedición ha sido la participación de estudiantes y futuros investigadores como Emilio Espinoza, estudiante de Bioquímica y la egresada de Biología Marina, Sibille Améstica. Ambos de la Facultad de Ciencias Biológicas UC.

Emilio, en esta expedición estuvo a cargo de mantener cultivos celulares de Gephyrocapsa huxleyi (una especie del grupo de los cocolitoforidos) y cultivos de diatomeas (un grupo de algas). Fue durante este trabajo que además ayudó en el análisis de muestras de agua tomadas en la superficie y en aguas más profundas, para poder observar cómo es la estructura de la población de fitoplancton en estas aguas.  

“Intenté poner a prueba de manera experimental la hipótesis de que, el óxido nítrico, es una molécula que modula la estructura de la población de fitoplancton. Esta es una hipótesis que desarrollamos junto al profesor Peter, en un seminario bibliográfico (BIO310)”, comentó el joven estudiante.

Por su parte, Sibille Améstica, apoyó en la construcción de minicámaras de incubación, utilizando pipetas de vidrio. “Diría que este sistema es una de las cosas que más me ha impresionado en el área científica”.

Para el profesor Peter von Dassow, es un orgullo trabajar con estudiantes altamente capacitados para expediciones científicas complejas. “Estoy muy orgulloso tanto de Emilio como de Sibille. Es un placer de trabajar con ellos y he recibido comentarios muy positivos de ellos de colegas de otras instituciones”.

Colaboración con la unidad de Citometría de Flujo

Una de las buenas noticias de esta expedición fue el rol de las Plataformas de Apoyo a la Investigación.  En el caso de la UC, se hizo partícipe no solo con equipo humano, sino que también con instrumentos cientificos de alto impacto, como el citómetro de flujo InFlux.

El separador celular llegó a la Unidad de Citometría de Flujo el año 2019. Desde entonces, la Unidad ha servido de apoyo a estudiantes y cuerpo académico de la Facultad de Ciencias Biológicas. Así comenta el director técnico de la Unidad de Citometría de Flujo, Alex Cabrera:

“El rol de las unidades de apoyo a la investigación en  la formación de estudiantes es muy importante. En nuestro caso en particular, donde el resultado  obtenido  es una gráfica bastante abstracta, requiere que podamos transmitir a investigadores como estudiantes, cómo hacer un correcto diseño experimental y el adecuado planteamiento de  la hipótesis. Con estos dos elementos los orientamos  para que ellos puedan comprender la importancia de  tener los controles adecuados, los que nos sirven para ajustar el equipo,  y además lograr una correcta interpretación  del fenómeno observado en la muestra de interés”.

El equipo que se encuentra en las dependencias de la Facultad de Ciencias Biológicas, se trasladó hasta Antofagasta para que Emilio pudiera obtener  datos. Fue un equipo  de personal  administrativo del IMO  que gestionó el movimiento del equipo, principalmente ingenieros electrónicos, quienes ayudaron a  desinstalar el equipo en la unidad y a la vez capacitar al profesor Peter y a Emilio para reinstalarlo en el crucero.

“Con mi compañero de la unidad, Rancés Blanco, preparamos un set de accesorios y repuestos para asegurar el correcto funcionamiento del  equipo en el crucero, ya que una vez en el barco, nada podía faltar. Parece una odisea compleja, pero en verdad es una muy linda experiencia, ya que grafica de muy buena manera cómo el trabajo colaborativo de personas con diversas  actividades, pueden trabajar por la consecución de un objetivo en común. En este caso: la obtención de datos  para estudiantes de la Facultad y así aportar al mejor conocimiento de nuestro océano”, precisó Alex.

Para Emilio, el proceso de enseñanza de Alex y el profesor Peter fue bastante bueno. “Primero aprendí con Peter a analizar datos de citometría relacionados a partículas marinas, específicamente, partículas virales. Luego, en el segundo semestre del año pasado, comencé a procesar por primera vez mis muestras en la Unidad de Citometría de Flujo. Ahí fue donde aprendí a manejar más el equipo de citometría. Incluso, en este momento me encuentro haciendo el curso de Técnicas Avanzadas en Bioquímica, relacionado a citometría. Alex me ha compartido literatura y he podido asistir a algunas sesiones de citometría (donde van otros usuarios) para aprender más”.

¿Y qué se viene ahora? El equipo del profesor Peter en estos momentos se toma un descanso después de intensas semanas de trabajo. Luego de eso, retomará actividades para aprender sobre otros equipos de la Unidad de Citometría de Flujo.

“Esperamos poder terminar de analizar los datos con colegas. También hay varias muestras a procesar. Esperamos tener datos suficientes para unos artículos, pero también sabemos que vamos a tener que planear expediciones futuras para responder a nuevas preguntas”, finaliza esta entrevista el doctor Peter von Dassow.

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