La luz artificial en la Antártica, un estresor que la ciencia recién empieza a medir

• Un equipo del Programa Nacional de Ciencia Antártica del Inach trabaja en Punta Arenas
  para cuantificar cómo la iluminación de bases, buques y turismo altera los ciclos biológicos de
  las especies del Continente Blanco, un fenómeno que hasta ahora casi no había sido estudiado.

La Antártica ha sido examinada durante décadas frente al aumento de las temperaturas, las especies invasoras, los microplásticos y otros contaminantes. Pero hay un factor que ha pasado casi inadvertido para la ciencia: la luz artificial que emiten las bases, las embarcaciones y la actividad turística. Un equipo multidisciplinario del Programa Nacional de Ciencia Antártica, administrado por el Instituto Antártico Chileno (Inach), se propuso llenar ese vacío y medir cómo la contaminación lumínica altera los ciclos biológicos de las especies del continente.

El trabajo se enmarca en el proyecto Dipole —sigla en inglés de “Alteración de los ecosistemas polares: la contaminación lumínica podría modificar los efectos ecológicos del calentamiento global”—, financiado por el programa Anillos de Investigación Antártica de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (Anid). Durante julio, el equipo desarrolló las etapas iniciales de la investigación en Punta Arenas, en los laboratorios del edificio Embajador Jorge Berguño del Inach, trabajando con acuarios que mantienen especies antárticas vivas.

Lo que distingue a este estresor es cuán poco se sabe de él. Mientras otros agentes ambientales acumulan años de estudios, el impacto de la luz de origen humano sigue siendo un enigma.

“Nos encontramos con la sorpresa de que existe una gran cantidad de estudios desarrollados en la Antártica que evalúan distintos estresores ambientales, pero la contaminación lumínica asociada a actividades antropogénicas no está desarrollada; existen pocos que evalúen el impacto de la luz en ambientes antárticos”, señala el Dr. José Pulgar, director de Dipole e investigador de la Universidad Andrés Bello.

El problema no es menor. Buena parte de la iluminación de buques y bases permanece encendida de forma constante y eso -advierte Pulgar- puede desatar efectos en cascada sobre los ecosistemas. Los organismos alteran sus patrones de actividad y permanecen activos durante más tiempo del habitual, lo que repercute en las interacciones biológicas de las que forman parte. “No es solo que el animal pueda tener un mayor gasto de oxígeno, sino que hay consecuencias ecológicas a nivel molecular, poblacional, comunitaria y, finalmente, ecosistémicas”, explica el investigador.

Ecofisiología y mesocosmos

Como se trata de ecosistemas donde interactúan múltiples variables al mismo tiempo, los científicos recurren a la ecofisiología experimental para aislar cada factor y medir su efecto real. Para ello operan en el laboratorio del Inach un sistema de mesocosmos: cámaras experimentales controladas que permiten someter a distintas especies a niveles combinados de luz y temperatura. La estrategia consiste en trabajar con especies subantárticas que pertenecen a los mismos grupos taxonómicos que las antárticas.

“Lo que hemos implementado ahora es un mesocosmos que tiene dos niveles de contaminación lumínica, con y sin luz artificial, y dos niveles de temperatura. Evaluamos la temperatura de control histórico de Punta Arenas, 7 °C, y un tratamiento de 9 °C”, detalla Pulgar. El diseño busca precisamente lo que nadie ha medido: cómo interactúan dos presiones simultáneas. “Sabemos que la Antártica sufre incrementos de temperatura por el calentamiento global, pero cómo interactúa esto con otros estresores como la contaminación lumínica es desconocido”, afirma.

Las simulaciones contrastan condiciones de 4.000 lux para el día con un rango de 20 a 25 lux para la noche, este último una medición promedio real de la luz artificial en el borde costero de Punta Arenas. Entre los ejemplares analizados hay peces, mitílidos -como el chorito Mytilus chilensis-, macroalgas y zooplancton.

Bahía Fildes

El trabajo en la ciudad es la antesala del despliegue en terreno durante la LXIII Expedición Científica Antártica (Eca 63) del Inach. Allí el equipo replicará las mediciones en los acuarios de la base “Profesor Julio Escudero”, idénticos a los de Punta Arenas. Las actividades en el continente están planificadas para enero y febrero, un período que no es casual: coincide con el momento de mayor iluminación artificial, cuando se activa el turismo, aumenta el movimiento de barcos y se despliegan los botes zodiac en la bahía Fildes.

En terreno, el equipo medirá la magnitud de los gradientes de luz que generan las infraestructuras costeras y su impacto directo sobre las especies que habitan a baja profundidad o en zonas intermareales. “Trabajaremos con especies que pertenecen a distintos grupos taxonómicos y en diferentes niveles de las cadenas tróficas, desde productores primarios hasta carnívoros”, adelanta Pulgar. Entre ellas figuran el pez Harpagifer antarcticus, la Notothenia coriiceps, el erizo antártico (Sterechinus neumayeri) y el kril (Euphausia superba), esta última una especie emblemática de esos ambientes y, a la vez, objeto de una creciente disputa pesquera internacional.

Grupos biológicos

Esa selección de especies no es azarosa. Dipole organiza su trabajo en torno a cuatro grupos biológicos que sostienen el equilibrio de los ecosistemas costeros antárticos: peces, invertebrados bentónicos, zooplancton y macroalgas. En los peces, que actúan como depredadores, el estudio evalúa si la luz y la temperatura afectan su metabolismo y su capacidad para detectar y capturar presas. En los invertebrados que viven asociados al fondo marino, como anfípodos y erizos, se analiza si esos factores modifican su comportamiento alimentario. El zooplancton importa por su rol en la transferencia de energía y en el ciclo del carbono del océano Austral, mientras que las macroalgas constituyen la base que produce alimento y refugio para el resto.

La clave está en las conexiones. Las macroalgas alimentan a los invertebrados; estos, a su vez, son consumidos por los peces, y así la alteración de un nivel puede propagarse por toda la cadena. Esa es la hipótesis de fondo del proyecto: que un estresor tan poco estudiado como la luz artificial, actuando en simultáneo con el calentamiento, podría reordenar relaciones biológicas que hasta ahora se creían estables.

Dipole contempla tres años de ejecución y reúne a investigadores de la Universidad Andrés Bello, la Universidad de Concepción y la Universidad de Playa Ancha, junto a instituciones de Canadá, Reino Unido, Italia, Portugal, Estados Unidos y Emiratos Árabes Unidos. Su meta última es entregar información científica que sirva para tomar decisiones sobre el uso de la luz artificial en uno de los entornos más prístinos del planeta, antes de que el fenómeno se vuelva irreversible.