Exploring the Kelp Forests of Chilean Patagonia

Latest update May 29, 2019 Started on November 19, 2018
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Our objective is to explore and evaluate the ecological role of kelp forests through in situ monitoring, and to evaluate community shifts under climate change scenarios in populations of Chilean Patagonia.

November 19, 2018
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Buenas noticias, el ROV Trident ya está en mi poder! Pero como aún no lo pruebo (el control llegó recién), les quiero contar sobre una de las maravillas submarinas de Chile.


¿Sabías que además de los bosques de macroalgas, en Chile también existen praderas de pasto marino?

Como toda especie, el pasto marino tiene un valor en sí mismo por el solo hecho de existir y cohabitar el planeta con nosotros. Pero, además, estas praderas albergan una gran diversidad de animales y algas que se asocian tanto sobre las hojas como en la base de éstas, aumentado la biodiversidad local. Las hojas muertas del pasto se desprenden y caen, otorgando junto con las raíces, una importante producción de detritos y materia orgánica que será fuente de alimento para invertebrados marinos, peces, aves y tortugas marinas (sí, acá en Chile).

Gracias a la fotosíntesis, los pastos marinos producen grandes cantidades de oxígeno, ¡hasta 10 litros por metro cuadrado al día!, y por el mismo proceso secuestran carbono que queda depositado en el lecho marino. Las praderas submarinas pueden capturar hasta 83 millones de toneladas métricas de carbono cada año, denominado carbono azul. Recibe ese nombre puesto que es secuestrado desde la atmósfera y almacenado en diversos ecosistemas marinos, como arrecifes coralinos, bosques de algas y praderas de pasto marino. Es más, el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) afirma que estos ecosistemas marinos capturan 5 veces más carbono que los bosques tropicales, una verdadera arma contra el cambio climático que debemos preservar.

Además de ser hábitat de diversos organismos marinos, como gusanos son de mar, bivalvos, nudibranquios, erizos, anémonas, cangrejos, jaibas, peces, rayas, aves playeras, etc. La pradera de Bahía Chascos es fuente de alimento y refugio para la población más austral de tortuga verde (Chelonia mydas), especie en peligro de extinción. Mientras que la pradera de Puerto Aldea alberga una población de ostión del norte, principal sustento económico de pescadores artesanales locales.

Sin duda son muchas las razones que hacen del pasto marino un ecosistema muy rico, productivo y relevante para Chile, pero lamentablemente, este ecosistema es uno de los más amenazados del planeta.

La primera causa de desaparición del pasto marino es la contaminación por pesticidas, hidrocarburos, metales y exceso de nutrientes, causados por las actividades industriales, agrícolas y petroleras. Otras amenazas al pasto marino son el aumento de eventos climáticos extremos como marejadas y tormentas; aumento de la temperatura del océano; algas invasoras; y disminución de depredadores tope, lo que genera un aumento de peces pequeños que depredan sobre el pasto marino.

Y por supuesto, Chile no es la excepción a la regla, y nuestra especie, Zostera chilensis, ha sido catalogada como “en peligro de extinción” por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

Y ahora, ¿qué hacemos?

Si las praderas de pasto marino desaparecen, se pierde el hábitat y fuente de alimento de cientos de especies, disminuyendo la diversidad local, además de perderse todos los servicios ambientales que proveen estas praderas. Por último, la desaparición del pasto debería importarnos no solo por su valor ecosistémico, sino por su valor intrínseco. Perder cualquier especie en el planeta es una tragedia, una que lamentablemente logramos con bastante facilidad.

Mantener una buena calidad de las aguas costeras y minimizar el impacto humano, son factores críticos para la conservación del pasto marino, por lo que se sugiere fuertemente el diseño de estrategias y planes de manejo que prevengan daños en estas comunidades tan importantes del norte de Chile. De acuerdo a las “Pautas de manejo para impactos ambientales en pastos marinos”, un plan de manejo para las praderas debe considerar tres componentes principales: 1) investigación biológica y ecológica; el cual es básico para poder identificar y dar respuestas específicas a las problemáticas que enfrentan; 2) desarrollo e implementación de políticas y un marco regulatorio específico; 3) educación ambiental que aporte información, orientación y modifique patrones de conducta que contribuyan a cuidar estos ecosistemas.

En Chile no hemos realizado los esfuerzos suficientes en ninguno de los tres componentes. Aún falta muchísima información sobre estas praderas submarinas, por ejemplo, no sabemos cual es su rango de tolerancia a contaminantes u otras condiciones ambientales. Y sin la información científica adecuada, difícilmente se podrán hacer planes de manejo que promuevan la conservación de estas praderas. Sin embargo, no podemos quedarnos de brazos cruzados esperando voluntad científica y política, todos podemos involucrarnos y aportar con la puesta en valor de estos ecosistemas marinos.

Las praderas submarinas se encuentran tan amenazados como los arrecifes de coral, y son tan productivos como los bosques tropicales. Son ecosistemas muy valiosos en nuestras costas, y debemos conocerlos, valorarlos y protegerlos.

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In The Field

(English below) Buen fin de semana para todos y todas! Ayer fui a bucear a Punta Carrera, en el Estrecho de Magallanes. Sin embargo, las condiciones no acompañaron y no pude realizar el muestreo del alga Lessonia (como es a 0,5 metros de profundidad, el mar tiene que estar muuuy calmo). Entonces, aproveché de ir un poco más profundo a tomar fotografías, y lo que encontré en mayor abundancia fueron múnidas o langostinos de los canales. Y de eso les vengo a hablar el día de hoy :)


Las múnidas (Munida gregaria) son crustáceos muy abundantes en los fiordos y canales del sur de Sudamérica. Su biomasa es tal, que sustenta la alimentación de ballenas, delfines, lobos marinos, aves, peces y otros crustáceos, rol muy similar al que cumple el krill en Antártica! Por ejemplo, en la foto 1 vemos un cangrejo arena (Eurypodius latreillei) terminando de alimentarse de una múnida. A su vez, las múnidas comen materia orgánica del sedimento y carroña principalmente, como se ve en la foto 2 en que una múnida se alimenta de los restos de un cangrejo arena (plot twist).

Otro dato interesante de las múnidas es que su morfología varía dependiendo de donde vive, aún cuando se trata de la misma especie: la forma subrugosa vive durante todo su desarrollo en el fondo marino, mientras que la forma gregaria vive en la columna de agua (imagen 3). Tan solo en el Estrecho de Magallanes, la biomasa de Munida gregaria ha sido estimada en cerca de 24.500 toneladas, lo que equivale a una población de 4.569 millones de individuos! Gran parte de la población de múnidas se encuentra asociada a los bosques de kelps, ven que estas macroalgas son muy relevantes? ;)

. . . Good weekend everyone! Yesterday I went to dive to Punta Carrera, in the Strait of Magellan. However, the conditions weren't good and I could not sample the Lessonia seaweed (the sea has to be very, very calm since I have to be at 0,5m depth). So, I took the opportunity to go a little deeper to take some photos. What I found in greater abundance were squat lobsters. And about that is what I'm going to talk to you today :)

The gregarious squat lobsters (Munida gregaria) are very abundant crustaceans in the fjords and channels of Patagonia. Its biomass is such that it supports the feeding of whales, dolphins, sea lions, birds, fish and other crustaceans. A very similar role to krill in Antarctica! For example, in photo 1 we see a sand crab (Eurypodius latreillei) to finish feeding on a squat lobster. Meanwhile, the lobsters eat mainly organic matter from the sediment and carrion, as we see in the photo 2: a lobster feeding on the rest of a sand crab (plot twist).

Another interesting fact about these lobsters is that its morphology varies depending on where it lives, even when it is the same species: the subrugosa form lives all its life on the seabed, while the gregarious form lives in the water column (image 3). In the Strait of Magellan, the biomass of gregarious Munida has been estimated at around 24,500 tons, which is equivalent to a population of 4,569 million individuals! Much of the population of the gregarious squat lobster lives associated with the kelp forests. Do you notice how relevant are these macroalgae? ;)

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¡Bienvenidos a un nuevo post de esta expedición en la Patagonia Chilena! Primero, tengo una gran noticia: ¡Vamos a recibir el ROV Trident! Entonces, de ahora en adelante, esta Expedición está respaldada por la Iniciativa SEE (por sus siglas en inglés para Ciencia, Exploración, Educación). Puedes obtener más información sobre SEE en este enlace: https://openexplorer.nationalgeographic.com/initiatives/see


La segunda noticia es que hoy Felipe y yo fuimos a Bahía Buzos, en el Parque del Estrecho, a recolectar algunas muestras de luga roja (Gigartina skottsbergii) para la tesis doctoral de Felipe. Estas algas por lo general se encuentran asociadas al bosque de kelp, incluso algunos autores exponen que estos bosques favorecen el asentamiento de Gigartina, ya que proporcionarían protección contra la abrasión y la herbivoría. Gigartina es un recurso muy importante para Chile, ya que se exporta en grandes cantidades para la extracción de carragenanos, compuestos que se usan en la industria cosmética y alimentaria como espesante.

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Hi guys. I have some exciting news: we are getting the Trident! So from now on this Expedition is supported by the SEE Iniative (Science, Exploration, Education). You can learn more about SEE in this link: https://openexplorer.nationalgeographic.com/initiatives/see

The second news is that today Felipe and I went to Bahía Buzos, in Parque del Estrecho, to collect some samples of the red algae Gigartina skottsbergii, for Felipe's doctoral thesis. This seaweed can be found in the kelp forest and it is believed that kelps favor the settlement of Gigartina, as they would provide protection against abrasion and herbivory. Gigartina is a very important economic resource for Chile. Since it is exported in large quantities for the extraction of carrageenans, compounds that are used in the cosmetic and food industry as a thickener.

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Preparation

Hi guys, I have some exciting news: We recently submitted an OpenROV project to apply at one of free Trident water drones to keep exploring the underwater life of Chilean Patagonia. Trident can dive to 100m depth! And it is perfect for visual monitoring for our kind of fieldworks (https://www.openrov.com)..)


Our plans for the Trident will be: 1) To reach places of difficult access in Chilean Patagonia. Such as new shipwrecks, ocean depths, intrincate kelp forests. 2) Record marine behaviour and biodiversity so we can get more valuable information about the ecology of these underwater forests. 3) This Trident will be used as part of the preparation of the NGS Pristine Seas expedition to Magellan Region in 2020, using it to recognize new places of exploration (https://www.nationalgeographic.org/projects/pristine-seas/)..) 4) And of course we will use this video material for our science communication and outreach activities with Fundación Mar y Ciencia (http://maryciencia.org/contenido/))

So fingers crossed! and hope to get lucky and get one of these incredible Trident's ROV to continue with our adventures in the tip of South America.

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In The Field

Hi everyone! I want to share an amazing opportunity that I had thanks to NatGeo. They give me a funding for improving my underwater skills in a very complete course in Koh Tao, Thailand. You can check the course here: http://dive4photos.com/


During one month (40 dives) I learned more about macro photography, wide angle, animal behaviour and shooting divers. With this new experience I can show in a better way our amazing underwater world to all the community. Also, this is very helpful to my reseach, since I have to monitor through video and underwater photograph.

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We did the spring-summer monitoring of the kelp Lessonia in Fuerte Bulnes, Estrecho the Magallanes. We found a very rich biodiversity associated with this forest, with a high abundance of the gastropod Nacella. We want to know if with a climate change scenario the community can shift and to change the relationship between macroalgae and associated species.

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Expedition Background

Kelps are highly productive and use large amounts of inorganic carbon, functioning as buffers for local ocean acidification. These macroalgae help to structure the benthic environments, being key agents for the biodiversity of a specific place. In addition, they decrease stress factors for other organisms associated with these underwater forests. So, the kelp forests are very relevant to the structure of the subtidal communities of Patagonia, one of the places where the effects of climate change are expected to be most noticeable. Therefore, the objective of this study is to evaluate the ecological role of kelp forests of Chilean Patagonia and to evaluate the effect of a future scenario of global change on community interaction shifts.


The expeditions are being done through in situ monitoring by scubadivers, photo and video techniques. We are making the following observations: Kelp density, individual size, and foliage; associated herbivores; associated flora and fauna. With a OpenROV's Trident we will do videotransects which allows us not only measure biodiversity and other ecological parameters, but also to study animal behaviour on these intrincated kelp forests. These kelp forests are in rocky substrate but they also grow on shipwrecks! (photo 3). We have monitored these shipwrecks and found a great biodiversity. So the Trident also will help us monitor other wrecks and kelp communities of difficult access.

Finally, as a science communicator, I will use this information, underwater photos and videos to show to all the community the amazing underwater life we have in Chilean Patagonia and also the threats it suffers such as the effects of climate change.

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Super interesting project! Exitos!

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