Bajo la tutela del investigador asociado de IMO, Dr. Cristian Vargas, la Dra. Nicole Castillo defendió su tesis doctoral el 13 de noviembre de 2024. Conversamos con ella acerca de su investigación científica y su experiencia en la expedición IDOOS II y otras acciones de IMO.
En su investigación doctoral “Utilizando el conocimiento del desempeño fisiológico como medida de adaptación del sistema socioecológico de la industria mitilicultora frente a eventos ambientales extremos”, la Doctora en Ciencias Ambientales con mención en sistemas acuáticos continentales, Dra. Nicole Castillo Villagrán, consideró un enfoque interdisciplinario del estudio de semillas de Mytilus chilensis, con el objetivo de comprender cómo organismos de distinta procedencia responden a un gradiente ambiental de temperatura, salinidad y pH del agua de mar pudiendo utilizar esta información como una posible medida de adaptación del sistema socioecológico de la industria mitilicultora frente a, por ejemplo, la exposición de eventos ambientales extremos.
Los resultados de esta investigación mostraron que la variabilidad temporal, la predictibilidad y la exposición a eventos extremos (por ejemplo, pH bajo/salinidad baja) modulan la plasticidad y las condiciones óptimas de los mejillones. Sin embargo, a pesar de estas diferencias fenotípicas, la Dra. Nicole Castillo observó una alta diversidad genética, probablemente como resultado de un alto flujo genético inducido por la actividad acuícola y la fase larvaria de estos organismos. Sus hallazgos enfatizan la importancia de la variabilidad y la predictibilidad, en su conjunto, como factores esenciales que dan forma a la diversidad fenotípica, incluso en escalas espaciales pequeñas.
“Escogí este tema y especie – M. Chilensis - dada la relevancia de la actividad mitilicultora en el país. En el sur de Chile, la mitilicultura se ha convertido en una de las industrias acuícolas de mayor importancia comercial, concentrada en la región de Los Lagos, donde se cultiva a gran escala el “mejillón chileno” o “chorito” (Mytilus chilensis)”, dice la Dra. Nicole Castillo. “Para esta investigación, se definieron los sitios de estudio bajo los siguientes criterios: en primer lugar, que sean de importancia para la captación de semillas y ambientalmente contrastantes. En segundo lugar, que existan datos ambientales por medio de boyas/sensores oceanográficos de a lo menos 1 año y, en tercer lugar, que la toma de estos datos consideren las variables de temperatura, salinidad y pH. Es importante enfatizar que esta industria proporciona una serie de beneficios económicos y son forma parte del estilo de vida de las comunidades locales lo que me resulta interesante desde la visión interdisciplinaria”, agregó.
Datos y proyecciones
Para llevar a cabo este estudio, se analizaron tres sitios de importancia para la captación de semillas, los cuales también contaron con la disponibilidad de datos de series de tiempo oceanográficas de al menos un año. Los sitios seleccionados fueron Puelo (fiordo), Metri (seno) y Caleta El Manzano (bahía), los cuales presentan condiciones ambientales contrastantes a pesar de encontrarse en una pequeña escala espacial. Posteriormente, se realizaron experimentos de exposición para construir curvas de desempeño en respuesta a la exposición de diferentes temperaturas, salinidades y pH a partir de organismos extraídos de los lugares anteriormente mencionados. Además, se incluyeron análisis de diversidad y estructura genética, y entrevistas iniciales con actores clave de la industria. Cabe destacar que la parte experimental de este estudio consideró la medición de tasa de aclaramiento de más de 1.200 individuos.
“Una de las principales limitantes que tuvimos en este estudio fue por las salidas a terreno a los sitios anteriormente mencionados, ya que parte importante de esta investigación se realizó en el contexto de la pandemia”, aclara la investigadora.
Este estudio interdisciplinario resulta novedoso, ya que considera enfoques de la socioecología, oceanografía, fisiología y genética, proporcionando una visión más completa de interrogantes e interacciones complejas. Asimismo, al profundizar en la respuesta de los organismos a variables ambientales como la temperatura, la salinidad y el pH, se busca entender cómo estos se desempeñan en escenarios, tanto actuales o futuros, lo que resulta un tema de interés bajo el contexto actual de cambio global.
De igual manera, la información obtenida a partir de esta tesis doctoral, puede ofrecer a la industria mitilicultora una base para aplicaciones prácticas, no solo contribuyendo a la sostenibilidad, sino que también a una planificación espacial más eficiente, orientada a reducir los impactos derivados de la intensificación de eventos extremos cada vez más frecuentes y destructivos.
Tras finalizar su doctorado, Nicole Castillo, agradece a quienes la acompañaron en este proceso. “Sin duda, el apoyo de la familia, pareja, amigos y de un excelente equipo de trabajo hacen la diferencia para ir superando los desafíos que se van presentando a lo largo de este proceso. Expresar mi más profundo agradecimiento a mi querida Universidad de Concepción. Es un orgullo haber sido formada desde el pregrado por esta prestigiosa institución. Asimismo, me gustaría hacer mención a mi tutor, el Dr. Cristian Vargas, comprometido no solo en la supervisión de mi trabajo, sino también en mi crecimiento profesional y personal, ha sido esencial para concretar esta etapa. Agradecer también al ECCALab (Laboratorio de Ecosistemas Costeros y Cambio Ambiental Global) y a SECOS (Instituto Milenio en Socio-Ecología Costera) que han sido parte importante de mi formación profesional”.
Crédito de las fotografías: Paulina Cofré, FCA.
Agradecimientos IMO y testimonio de IDOOS II
Actualmente, la Dra. Nicole Castillo, se desempeña como postdoctorante en el Instituto Milenio en Socio-Ecología Costera (SECOS) asociada al sistema socioecológico de la acuicultura de moluscos. Aquí, sus intereses de investigación están relacionados con la biología del cambio global y en los componentes sociales de la actividad.
Anteriormente, la Dra. Castillo ha participado activamente en diversas acciones impulsadas por el Instituto Milenio de Oceanografía y también participó en la expedición IDOOS II. Conversamos con ella para conocer su testimonio sobre actividades IMO.
-¿Cómo fue para ti la experiencia de participar en IDOOS II?
La experiencia fue maravillosa. Tener la oportunidad de haber sido parte de uno de los 25 científicos a bordo de esta expedición es sin duda, un privilegio.
Asimismo, el día a día con los colegas, en un contexto de trabajo diferente, me entregó experiencias de vida inolvidables para mi formación científica. Me gustaría hacer hincapié en la importancia del trabajo en equipo. En esta situación, cada uno de los y las colegas, cumplieron un rol fundamental para lograr los objetivos planteados para cada grupo de trabajo liderados por el jefe de científico, Dr. Igor Fernández y, el apoyo y compromiso de la Armada de Chile.
Crédito: fotografías de Matías Pizarro Urrutia.
-Tú fuiste parte del equipo del área Biogeoquímica ¿Cuál fue tu rol dentro del equipo y qué labores o experimentos te tocó realizar?
Para esta expedición, mi principal objetivo fue realizar la toma de muestras de alcalinidad y carbono inorgánico disuelto (DIC) en una de las estaciones donde estaba desplegado uno de los anclajes que habían sido instalados en octubre de 2023, con el objetivo de validar los datos obtenidos de los sensores de pCO2.
-¿Cómo se complementa esta experiencia con tu investigación personal?
La oportunidad de haber estado 20 días en un buque de investigación de por sí es una tremenda experiencia de vida. Esto sin duda plantea una serie de desafíos personales y también de trabajo. Evidentemente, no son las condiciones que normalmente encontramos en un laboratorio en la universidad, por lo que esta experiencia me ha permitido expandir mis habilidades de adaptación a diferentes entornos de investigación y ha enriquecido mi capacidad para trabajar en equipo y bajo presión.
-¿Cómo IMO te ha ayudado en todo este proceso?
IMO ha sido parte importante de mi formación profesional. Comencé trabajando el año 2016 como técnico de laboratorio en el Micro/Mesocosmos en la Estación de Biología Marina en Dichato. Esto me permitió desarrollar habilidades experimentales e inclusive la participación en campañas oceanográficas como el Crucero Lowphox II en el Buque Cabo de Hornos en 2018; y la invitación a diversos trabajos en terreno y de laboratorio (experimentos). Esto, sumado a la suerte de poder interactuar con excelentes investigadores, me motivó a querer seguir indagando en el mundo de la ciencia e ingresar a un programa de doctorado.
Debo hacer mención que, además, IMO me permitió participar en una serie de actividades de divulgación científica y talleres, como Explosub y MACI, entre otros, promoviendo los diversos hallazgos científicos a la comunidad. Estas experiencias propician la relevancia de promover la ciencia nacional, fomentando una mayor comprensión y apreciación de los avances científicos realizados en nuestro país.
Crédito: Nicole Castillo.
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