DOCE AÑOS (1979-1990) DE REGISTROS DE MAREAS ROJAS EN LA BAHIA DE MAZATLÁN, SINALOA MÉXICO TWELVE YEARS (1979-1990) OF RED TIDE RECORDS IN MAZATLAN BAY, SINALOA, MEXICO

Trabajo recibido el 6 de noviembre de 1990 y aceptado para su publicación el 30 de abril de 1992. Trabajo expuesto en el VII Congreso Nacional de Oceanografía, Mazatlán, Sinaloa, México.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

En el litoral de Mazatlán y en todo el Golfo de California las mareas rojas han sido muy comunes. Sin embargo, son muy pocos los antecedentes documentales. Uno de los primeros registros data de 1939, por colectas de la Scripps Institution of Oceanography; encontraron grandes cantidades de un dinoflagelado cadenado que inicialmente identificaron como Gonyaulay catanella, proveniente de manchas rojas en la región más interna del Golfo de California (Allen, 1942). Posteriormente a observaciones adicionales se dudó de la validez de este taxón; luego de un examen cuidadoso del material se le consideró como una nueva especie:Gymnodinium catenatum (Graham, 1943).

Figura 1. Área de estudio; el recuadro muestra la localización de la zona de mayor frecuencia de mareas rojas.

Ésta es la responsable de las mareas rojas tóxicas en la Bahía de Mazatlán; recientemente se ha ampliado su distribución: en 1976 se encontró en España (Estradaet al., 1984), en 1979 en México (Morey-Gaínes, 1982; Mee et al., 1986; Cortés, 1987; Cortés y Núñez, 1991), en Portugal (Franca y Almeida, 1989), en Japón (Ikeda et al.,1989) y Tasmania (Hallegraef y Sumner, 1986); actualmente es de los dinoflagelados mejor conocidos (Blackburn et al., 1989). Respecto de esta área de estudio y este tema han escrito únicamente: Mee et al., (1986), acerca de la marea roja tóxica presentada en abril de 1979, cuando por consumo de ostiones y almejas hubo envenenamiento paralizante de personas (EPM), que culminó con tres decesos; con base en muestras de esta misma marea roja y mediante microscopfa electrónica de barrido, Morey-Gaines (1982) realizó una redescripción morfológica de Gymnodinium catenatum. En estudios recientes se ha observado que esta especie posee un quiste muy particular, redondo y microrreticulado (Andersonet al., 1988); acerca de Mesodinium rubrum, protozoario responsable de la mayoría de las mareas rojas, Cortés (1984) informa su distribución y la abundancia en esta área; además, Cortés (1988) registra la abundancia deOscillatotia erythraea de 1983-84, y concluye que se debe a intrusión de agua tropical proveniente del sureste, provocada por circulación anómala causada por el fenómeno de El Niño. En contribuciones previas se registran parcialmente las mareas rojas de 1979 a 1985 (Cortés, 1987) y de 1985 a 1990 (Cortés y Núñez, 1990).

Este trabajo proporciona información de doce años a partir de 1979, establece el registro de mareas rojas, se identifica a las especies dominantes, se informa de su posible toxicidad, tiempo de aparición y permanencia en determinada área, así como la abundancia de las especies dominante y codominante.

La Bahía de Mazatlán se localiza en el sur del estado de Sinaloa; está delimitada al oeste por el Océano Pacífico. Tres islas se encuentran a poca distancia; al poniente y paralelamente a éstas está la traza de la isobata de 15 m; el área de la bahía mide aproximadamente 24.8 km² , determinada parcialmente por la longitud de la costa: 13.5 km (Fig. 1). El clima de la región es cálido subhúmedo con lluvias en verano, del tipo A wo (w) (e), según García (1973). En esta localidad las estaciones del año no son bien diferenciadas; hay dos épocas muy marcadas: la lluviosa, de julio a octubre, y la de estiaje, de poca o nula precipitación pluvial, de noviembre a junio. La ubicación y la magnitud de las mareas rojas en el área de estudio difieren mucho; se pueden consultar detalles en Cortés (1984, 1987, 1988) y Cortés y Núñez (1990). El área donde con mayor frecuencia aparecen las mareas rojas está señalada en el recuadro de la figura 1.

Para obtener registros precisos acerca de las mareas rojas en el área de estudio, en el transcurso de doce años se realizaron observaciones directas diarias de las manchas rojas; esto fue posible dada la cercanía de la "Estación Mazatlán" hacia la zona de mayor frecuencia de este fenómeno y de zonas aledañas. En ciertas ocasiones la marea roja fue difícil de determinar con el tiempo y el área de ocurrencia; en el primer caso, porque no es visible a todas las horas del día; en el segundo, a causa de que pueden presentarse varias manchas bien definidas pero distantes y aparentemente sin continuidad.

En algunas mareas rojas fue posible colectar muestras de agua para analizar el fitoplancton. En estas colecciones se basan las identificaciones y cuantificaciones (Tabla 1) y se obtuvieron datos para determinar la frecuencia y el porcentaje del fenómeno. Estas colectas se hicieron directamente en la superficie, en lo más denso de la mancha; algunas se tomaron a 1, 3, y 5 m del fondo; para ello se usó una botella van Dorn de 3 litros de capacidad. Todas las muestras (de 150 ml) se fijaron en acetato-lugol en relación 1:100. El conteo celular se realizó por el método de Utermöhl, de acuerdo con las indicaciones de Hasle (1978), mediante un microscopio de objetivos invertidos en contraste de fase y aumento de 100x, en cámaras compuestas; previamente al análisis, durante 24 horas se dejó sedimentar una alícuota de 1 ml. Muestras adicionales se obtuvieron con red de 64 micras de abertura de malla, o bien se obtenía un galón de agua, se concentraban los fitoplánteres por sedimentación, durante 4 horas por cada centímetro de altura de la muestra; ésta se fijó en glutaraldehído al 5%. En estas condiciones, las muestras se utilizaron para la identificación taxonómica.

Los resultados indican la presencia de 44 mareas rojas, producidas por seis especies fitoplanctónicas dominantes (Lám. 1):Mesodinium rubrum y Skeletonema tropicumno pertenecen a esta categoría; S. tropicum es producto de un florecimiento ( = bloom). Los valores máximos de abundancia varían entre 0.5 y 9.8 cels. 1^-1 (Tabla l).

Para cuantificar los individuos de la especie dominante en cada marca roja, se obtuvo su frecuencia y de ésta se calculó su porcentaje (Tabla 2). La especie más constante fue el protozoario Mesodinium rubrum(Lám. 1-2), que se encontró en 33 mareas rojas, o sea, 3/4 partes del total; su frecuencia (f) fue de 75%; algunos años apareció en cineo de estos fenómenos. Las cifras de abundancia fluctuaban de 0.5 a 2 millones de cels. 1^-1; excepcionalmente llegan a tener concentraciones de 8 millones de cels.1 ^-1 . La segunda especie en importancia fue Gymnodinium catenatum (Lám. 11), único taxón tóxico registrado en el área, Dresente en cuatro mareas rojas, 9% de frecuencia. A ésta se le atribuyen cuando menos dos intoxicaciones en humanos, una ocurrida en abril de 1979, de la que Mee et al., (1986) hacen relación detallada. Otra se presentó en abril de 1988, la cual afectó a 10 personas, sin caso fatal alguno.

Todas las intoxicaciones fueron del tipo paralítico por mariscos (EPM), por ingesta de ostión de roca (Crassostrea iridescens) y almejas pequeñas (Donax spp.). En ambos casos, la abundancia fue de aproximadamente 1 a 2 millones de cels. 1 ^-1(Morey Gaines, 1982; Mee et al., 1986; Cortés, 1987), y coincidieron en abril. Otra especie importante de señalar esProtopepidinium sp, que se presentó en dos mareas rojas, con 4.5% de su frecuencia; debido a su fácil deformación con el fijador, no ha sido posible su identificación, ni cuantificación. Finalmente restan cuatro especies dominantes, cuya aparición fue en una marea roja, que representa el 2.3% de frecuencia; de éstas hay que descartar a Skeletonema tropicum(Lám. 1-5), pues no forman parte de mareas rojas propiamente dichas; su consideración aquí se debe a que fue la especie dominante una ocasión que la marea roja contenía además dinoflagelados causantes de manchas rojizas, como Ceratium tripos var.ponticum y Prorocentrum dentatum, que fueron codominantes p ero numéricamente (máximo de 9.8 millones de cels. 1 ^-1 ) no superaron a S. tropicum; es posible que su abundancia se deba a unflorecimiento diatomeico primaveral (Russell-Hunter, 1970). Tampoco Oscillatoria erythraeae estaba incorporada a verdaderas mareas rojas, pues nunca se observaron discoloraciones marinas; fue abundante únicamente en octubre de 1983, período de presencia anormal del fenómeno de El Niño (Meeet al., 1985); empero, durante todo ese año no ocurrió éste. Otras especies, como Protopeperidinium trocoideum, Gymnodinium splendens y Gonyaulax triacantha (Lám. 1-3, 4 y 6) representaron únicamente 2.3% de su frecuencia; sus concentraciones celulares 1 son muy semejantes: alrededor de 800,000 cels. 1 ^-1.

TABLA 1. Especies dominantes y abundancia en las mareas rojas en la Bahia de Mazatlán, Sinaloa.

Lámina 1. 1) Gymnodinium catenatum Graham; 2) Mesodinium rubrum (Lohman) Hamburger y Buddenbrock; 3) Gymmnodinium splendens Lebour; 4) Peridinium sp Ehrenberg; 5) Skeletonema tropicum Cleve; 6) Gonyaulax triacantha Jörg., y 7) Oscillatoria erythraea (Ehrenberg y Gomont) Geitler.

TABLA 2. Frecuencia (f) de las especies dominantes de las mareas rojas de la Bahía de Mazatlán, Sinaloa.

TABLA 3. Frecuencia (f) anual y permanencia, en días, de las mareas rojas en la Bahía de Mazatlán, Sinaloa.

De acuerdo con los resultados (Tabla 2), la mayor frecuencia de mareas rojas es de cinco por año; solamente en 1983 no se observaron manchas rojizas. Aunque se señala la presencia de Oscillatoria erythraeae ese año, no debe considerarse como marea roja formal, pues por su escasa proporción no llegó a ser visible. Otros años la ocurrencia de este fenómeno varió de uno a cuatro veces.

El efecto que puede ocasionar una marea roja en determinado lugar es mayor cuando permanece más tiempo. La tabla 3 indica que más de la mitad son efímeras, con duración de uno a dos días, y son debidas al protozoario Mesodinium rubrum.También es notable que a mayor permanencia en días su frecuencia es cada vez menor; así, las mareas rojas tóxicas que permanecen más de 15 días tienen un porcentaje bajo (4.6%) de frecuencia, o sea que aparecen dos veces cada doce años.

TABLA 4. Frecuencia ( f ) de las mareas rojas por presencia mensual en la Bahía de Mazatlán, Sinaloa

Los meses de mayor incidencia de mareas rojas (Tabla 4) son de febrero a mayo, 32 en doce años, que corresponden al 69.5% de su frecuencia. Es notorio que durante el verano y parte del otoño prácticamente no existen; comienzan a aparecer esporádicamente durante el invierno. Sin embargo, en 1990 se presentó una marea roja durante agosto y septiembre, caso sin precedentes.

Actualmente las mareas rojas son motivo de preocupación por los Centros de Salud e investigadores marinos por su evidente propagación a escala mundial. Los últimos 10 años, en regiones donde aparentemente no se habían observado han ido en aumento creciente y han llegado a afectar las pesquerías de moluscos bivalvos y en instalaciones de acuacultura (Shumway, 1990). Este fenómeno ha sido estudiado reiteradamente; para explicar su aparición se han desarrollado varios modelos (Margalef, 1989); de manera general responden a condiciones de difusión turbulenta baja y concentraciones elevadas de nutrientes en la capa fótica. Sin embargo, las causas determinantes (mecanismos de disparo) aún no están definidas claramente. Wells et al., (1991) sugieren que el hierro podría ser la clave.

Las mareas rojas aquí enunciadas se ubican en la etapa de concentración, de acuerdo con el desarrollo dinámico propuesto por Steidinger (1983); se generan por surgencias ya descritas en varios trabajos (Mee et at, 1984, 1985, 1986 y Cortés, 1987). Es evidente que varias mareas rojas están relacionadas con períodos de florecimiento, debido a que la gran mayoría se encuentra en el período primaveral, que coincide con corrientes frías y ricas en nutrientes, provenientes del noroeste. Esto permite considerar que las mareas rojas en la Bahía de Mazatlán están sujetas a un ciclo anual a veces interrumpido por el dominio de corrientes más cálidas procedentes del suroeste, que son producto del fenómeno de El Niño (Meeet al., 1985 y Cortés, 1988) y que en ocasiones justifican la presencia de Oscillatoria erythraea.

La identificación de las especies que forman la marea roja indica de cierta manera que en esta área pueden irrumpir varios taxa que responden a determinadas combinaciones de factores ambientales cambiantes y trayectorias de selección impuestas sobre ellos, y en su conjunto pueden desarrollar las mareas rojas. Así como la Bahía de Mazatlán es heterogénea en sus condiciones ambientales, en correspondencia las poblaciones fitoplantónicas, en especial las de dinoflagelados, no, son uniformes.

Los autores desean manifestar su agradecimiento a las autoridades del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, cuyo financiamiento hizo posible la realización de este estudio. Así mismo a Patricia Frías Gallo, por la toma de fotografías en el microscopio electrónico de barrido, en las cuales se basaron los dibujos, y a la Dra. Martha Signoret Poillon, por la revisión crítica del texto.

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