Examinando por Autor "Duarte, Cristian"
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Ítem Artificial Light at Night (ALAN) causes size-dependent effects on intertidal fish decision-making(Elsevier, 2023-08) Pulgar, José; Manríquez, Patricio H.; Widdicombe, Stephen; García-Huidobro, Roberto; Quijón, Pedro A.; Carter, Mauricio; Aldana, Marcela; Quintanilla-Ahumada, Diego; Duarte, CristianArtificial Light at Night (ALAN) alters cycles of day and night, potentially modifying species' behavior. We assessed whether exposure to ALAN influences decision-making (directional swimming) in an intertidal rockfish (Girella laevisifrons) from the Southeastern Pacific. Using a Y-maze, we examined if exposure to ALAN or natural day/night conditions for one week affected the number of visits and time spent in three Y-maze compartments: dark and lit arms (“safe” and “risky” conditions, respectively) and a neutral “non-decision” area. The results showed that fish maintained in natural day/night conditions visited and spent more time in the dark arm, regardless of size. Instead, fish exposed to ALAN visited and spent more time in the non-decision area and their response was size-dependent. Hence, prior ALAN exposure seemed to disorient or reduce the ability of rock fish to choose dark conditions, deemed the safest for small fish facing predators or other potential threats. © 2023 Elsevier Ltd.Ítem Artificial light pollution influences behavioral and physiological traits in a keystone predator species, Concholepas concholepas(Elsevier B.V., 2019-04) H. Manríquez, Patricio; Jara, María Elisa; Diaz, María Isabel; A. Quijón, Pedro; Widdicombe, Stephen; Pulgar, José; Manríquez, Karen; Quintanilla-Ahumada, Diego; Duarte, CristianArtificial Light At Night (ALAN) is an increasing global problem that, despite being widely recognized in terrestrial systems, has been studied much less in marine habitats. In this study we investigated the effect of ALAN on behavioral and physiological traits of Concholepas concholepas, an important keystone species of the south-eastern Pacific coast. We used juveniles collected in intertidal habitats that had not previously been exposed to ALAN. In the laboratory we exposed them to two treatments: darkness and white LED (Lighting Emitting Diodes) to test for the impacts of ALAN on prey-searching behavior, self-righting time and metabolism. In the field, the distribution of juveniles was observed during daylight-hours to determine whether C. concholepas preferred shaded or illuminated microhabitats. Moreover, we compared the abundance of juveniles collected during day- and night-time hours. The laboratory experiments demonstrated that juveniles of C. concholepas seek out and choose their prey more efficiently in darkened areas. White LED illuminated conditions increased righting times and metabolism. Field surveys indicated that, during daylight hours, juveniles were more abundant in shaded micro-habitats than in illuminated ones. However, during darkness hours, individuals were not seen to aggregate in any particular microhabitats. We conclude that the exposure to ALAN might disrupt important behavioral and physiological traits of small juveniles in this species which, as a mechanism to avoid visual predators, are mainly active at night. It follows that ALAN in coastal areas might modify the entire community structure of intertidal habitats by altering the behavior of this keystone species. © 2019Ítem La contaminación lumínica artificial (CLA) altera la conducta y condición fisiológica de un isópodo de playa de arena(Universidad Andrés Bello, 2021) Navarrete Meneses, Josué Manuel; Duarte, Cristian; Pulgar Aguila, José; Oyarzún C., Pablo A.; Facultad de Ciencias de la Vida; Escuela de BiocienciasEl aumento de la población humana ha llevado al aumento de la infraestructura costera y con esto un aumento en la Contaminación Lumínica Artificial (CLA). Este estresor antropogénico se encuentra cada vez más extendido en todo el mundo, y los ambientes costeros, particularmente las playas de arena son uno de los más afectados. La CLA tiene la facultad de alterar los ciclos naturales de luz y oscuridad, que están intímamente involucrados en el comportamiento y sincronización de varios procesos ecológicos y fisiológicos de distintas especies marinas. Los estudios que evalúan los efectos de la CLA en ecosistemas marinos son escasos en comparación con los ecosistemas terrestres. Por lo tanto, en este estudio evaluamos los efectos de la CLA en el comportamiento y la condición fisiológica del isópodo Tylos spinulosus, una especie característica de las playas de arena del norte de Chile. Además, evaluamos las respuestas de esta especie una vez eliminada la presencia de CLA. Estos individuos se alimentan de algas varadas que quedan en el intermareal medio alto y poseen hábitos nocturnos, por lo tanto es un buen modelo para evaluar los efectos de la CLA. Se evaluaron los efectos de la CLA en la actividad locomotora, mediante el uso de actográfos durante cinco días y luego su recuperación potencial durante tres días adicionales; además se utilizaron recipientes para evaluar el consumo de alimento, eficiencia de absorción y tasa de crecimiento y luego su potencial recuperación. Los resultados demuestran que la CLA fue perjudicial para la actividad locomotora, consumo de alimento y tasa de crecimiento hasta que el estresor fue eliminado del sistema. Sin embargo, en la eficiencia de absorción no hubo una respuesta de compensación al bajo consumo de alimento. Estos resultados muestran que la CLA tendrá importantes efectos sobre especies marinas, pero con medidas adecuadas de mitigación, sus efectos podrían ser reversibles en el corto plazo.Ítem Distribución vertical de la macroinfauna asociada a bivalvos en una planicie intermareal sedimentaria del sur de Chile(Universidad de Valparaíso. Facultad de Ciencias del Mar, 2012-12) Acuña, Karin; Duarte, Cristian; Jaramillo, Eduardo; Contreras, Heraldo; Manzano, Mario; Navarro, Jorge M.La estructura comunitaria de la macroinfauna que habita en planicies intermareales, así como su distribución en la columna de sedimento, puede ser influida por una combinación de factores físicos y biológicos. El objetivo de este estudio fue determinar y comparar la distribución vertical y estructura comunitaria de la macroinfauna asociada a sedimentos con navajuelas (Tagelus dombeii) en la planicie intermareal de Pelluco, sur de Chile, durante febrero y septiembre de 2004. Se recolectaron muestras de sedimento y macroinfauna en sitios con y sin bivalvos, con un cilindro plástico dividido en 5 partes iguales. Durante ambos meses de muestreo, el número de especies, abundancia y biomasa total de la macroinfauna alcanzó, en casi todas las láminas sedimentarias, valores más altos en el sitio con T. dombeii. En ambos meses de muestreo, la composición faunística fue significativamente distinta entre sitios con y sin T. dombeii. Además, la similitud en la composición faunística entre láminas sedimentarias fue mayor en el sitio con T. dombeii durante ambos meses de muestreo. Estos resultados sugieren que el proceso de bioperturbación de T. dombeii afecta la distribución vertical de la fauna asociada y que este efecto no sería dependiente de la época del año.Ítem Efectos combinados del aumento de la temperatura del agua de mar y la contaminación lumínica artificial (ALAN) sobre el comportamiento y la condición fisiológica de un pez intermareal(Universidad Andrés Bello, 2023) Maturana Roldán, Diego Armando; Duarte, CristianEl estudio aborda la creciente preocupación sobre los efectos combinados de estresores ambientales como el Calentamiento Global y la Contaminación Lumínica Artificial (ALAN) en ecosistemas marinos, centrándose específicamente en Girella laevifrons, un pez intermareal abundante en la costa chilena. Se llevaron a cabo experimentos controlados con juveniles de esta especie recolectados en la zona de Quintay, Chile. Los peces fueron sometidos a dos diferentes fotoperiodos: uno con 12 horas de luz natural seguido de 12 horas de ALAN, y otro con 12 horas de luz natural seguido de 12 horas de oscuridad total como control. Además, cada uno de estos fotoperiodos se aplicó a dos temperaturas distintas de agua de mar: 19±1°C y 23±1°C. En términos de comportamiento, se evaluaron aspectos como la lateralización, audacia, ansiedad y actividad de natación. Los resultados mostraron que estos parámetros conductuales no se vieron significativamente influenciados por ALAN, la temperatura o la interacción entre ambos, sugiriendo una cierta resiliencia de G. laevifrons a estas condiciones ambientales. Sin embargo, en el aspecto fisiológico, se observaron cambios significativos. Los resultados mostraron que ni ALAN, ni la temperatura, ni la interacción entre ambos tuvieron efecto sobre el consumo de alimento. El consumo de oxígeno aumentó significativamente tanto con la exposición a ALAN como con el aumento de la temperatura, y más aún cuando ambos factores se combinaron. Además, la eficiencia de absorción de nutrientes también mostró incrementos significativos bajo condiciones de alta temperatura y exposición a ALAN, llegando a aumentar hasta un 629,04% cuando ambos factores se combinaron. Contrario a las expectalvas, las tasas de crecimiento de los peces resultaron ser negalvas en todas las condiciones, lo que sugiere que, aunque la especie pueda mostrar cierta resistencia a variaciones en condiciones ambientales, también podría estar enfrentando límites en su capacidad de adaptación. El estudio finaliza enfalzando la necesidad de más inveslgaciones para comprender estas complejas interacciones y su impacto tanto en las poblaciones como en los ecosistemas marinos. Los hallazgos lenen implicaciones significalvas para la biología de los organismos marinos y ofrecen información valiosa para el desarrollo de estrategias de conservación más eficaces en el contexto de cambios ambientales globales.Ítem Efectos de la contaminación luminica nocturna (ALAN) sobre estadios tempranos de desarrollo larval de invertebrados intermareales y organismos planctónicos pelágicos(Universidad Andrés Bello, 2022) Manríquez Díaz, Karen C.; Duarte, CristianLa contaminación lumínica artificial nocturna (ALAN por su sigla en inglés) producida por la iluminación urbana e industrial, así como otras fuentes, ha aumentado drásticamente en las últimas décadas, especialmente en entornos costeros que albergan densas poblaciones humanas. El 22% de la línea de costa a nivel mundial está actualmente intervenida y afectada por contaminación lumínica, y se predice que este valor aumentara, a medida que la población humana asociada a la costa se duplique para el año 2060; en efecto, se estima que ALAN se expande en aproximadamente un 6% anual. La organización y estructura biológica y ecológica, asociada a la costa, presentan un orden establecido, caracterizado a través de patrones espaciales y temporales, y una intervención como es la “luz artificial” podrían alterar los patrones naturales de luz y oscuridad con consecuencias en todos los niveles de organización biológica. A nivel individual, ALAN puede provocar un conjunto de respuestas fisiológicas y de comportamiento asociadas con procesos mediados por la luz, como los patrones de actividad diaria y las interacciones depredador-presa. También se ha demostrado que ALAN modifica la composición de la comunidad y la estructura trófica, con implicaciones para los procesos a nivel de ecosistema, incluida la productividad primaria, el ciclo de nutrientes, y los vínculos energéticos entre los sistemas acuáticos y terrestres. A pesar del conocido incremento de ALAN, sus efectos sobre hábitats costeros han recibido menor atención en comparación a hábitats terrestres. Existe evidencia, que ha demostrado como ALAN genera efecto en la migración vertical del zooplancton, en la conducta en peces frente a depredadores visuales, desincronización del desove en corales, reducción en la actividad, consumo de alimento y crecimiento en distintas especies, cambios en la abundancia y ritmo circadiano, disminución en el rendimiento fisiológico (consumo de oxígeno), y cambios en la conducta y fisiología de especies depredadoras de invertebrados claves en el intermareal rocoso. Aun existiendo evidencia de lo que provoca ALAN en organismos marinos, todavía se desconoce el real efecto que podría tener este fenómeno en especies que exhiben distintas etapas en su ciclo de vida y en sus procesos ecológicos, lo que son claves para la sobrevivencia y éxito reproductivo de especies de invertebrados marinos, ya que los escasos estudios que existen solo se han centrado en una etapa del ciclo de vida. Dentro de los invertebrados marinos, encontramos un grupo relevante, el cual es el plancton, cuya función radica en transferir energía a los distintos niveles tróficos superiores. El plancton es un grupo clave en la determinación de procesos adversos que están ocurriendo en el medio marino y costero, ya que son susceptibles a cambios ambientales naturales y por ende a cambios antrópicos. Siendo este grupo tan relevante en el medio marino, resulta interesante entender cómo puede afectar un estresor antrópico como ALAN, en las distintas etapas de sus ciclos de vida y en los diferentes grupos que se encuentran clasificados dentro del plancton marino. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de ALAN sobre la abundancia y distribución del plancton de zonas costeras. Para esto se plantearon tres hipótesis de trabajo, las cuales son abordadas en el Capítulo I, el cual se dividió en A y B y en el Capítulo II. Cada Capítulo abordó problemáticas distintas asociadas al efecto de ALAN en invertebrados marinos y de esta manera poder responder a las preguntas de investigación planteadas. El Capítulo I se enfocó en evaluar el efecto de ALAN sobre las tasas de asentamiento de distintas especies de cirripedos intermareales de importancia ecológica. El Capítulo I A utilizo como modelo de estudio los cirrípedios intermareales Notochthamalus scabrosus y Jehlius cirratus, los cuales son especies muy comunes en la costa de Chile. Para llevar a cabo esta investigación se diseñó una metodología acorde para poder estudiar tasas de asentamiento de invertebrados marinos. Los estudios se realizaron en distintos periodos del ciclo de vida (1) larva cypris (pre metamorfosis) y (2) Spat (post metamorfosis). Para determinar el efecto de ALAN sobre larvas cypris y spat, se diseñaron experimentos en terreno, utilizando placas de acrílico de 5*5 cm a la cual se le añadió un sustrato artificial (Safety walk ®) con un sistema de luz artificial (LED) adicionado a las placas y así poder determinar las tasas de asentamiento en presencia/ausencia de condiciones ALAN. Tanto las placas con luz (ALAN) como las sin luz (control) se colocaron en la zona intermareal del norte de Chile. Al cabo de un tiempo fueron contabilizados los distintos estadios en placas con luz (ALAN) y sin luz (control). El Capítulo I B, utilizo como modelo de estudio el cirrípedo intermareal Semibalanus balanoides, muy común en la costa de Canadá. Se realizó exactamente la misma metodología que la realizada en Chile (Capítulo I A), estudiando los mismos periodos del ciclo de vida larva cypris (pre metamorfosis) y Spat (post metamorfosis y las placas de acrílico fueron instaladas en la costa norte de Canadá en el Atlántico. La única diferencia entre ambos experimentos, fue que en Chile se instalaron las placas en un sustrato natural (rocas) y en Canadá fueron instaladas en sustrato artificial (concreto). Los resultados encontrados en ambos capítulos I A y B, tuvieron la misma tendencia tanto en Chile como en Canadá, encontrando que tanto en las placas con luz (ALAN) como las sin luz (control) se asentaron larvas cypris como Spat de las tres especies en estudio, N. scabrosus, J. cirratus y S. balanoides. Las larvas Cypris de las tres especies no se vieron afectadas por ALAN. Por el contrario, la tasa de sentamiento de los Spat fue significativamente menor en las placas con luz (ALAN) que en las sin luz (control) en las tres especies, lo que sugiere impactos perjudiciales de ALAN en el proceso de asentamiento. Por lo tanto, del hallazgo registrado en ambos trabajos (Capítulo I A y B), se pudo establecer que este tipo de estrés antrópico (ALAN) está siendo perjudicial en lugares tan distantes como la costa del Pacifico sur (Chile) y la costa del Atlántico norte (Canadá), en el continente Americano, las que incluso presentan distintas condiciones oceanográficas (físicas, químicas y biológicas) pudiendo establecer que ALAN genera un efecto negativo en la tasa de asentamientos de cirrípedios, lo que se puede extrapolar a otras especies de invertebrados, que habitan otras zonas costeras del mundo. El Capítulo II de esta tesis doctoral, siguió la línea de investigación del Capitulo anterior, y de esta manera poder complementar y ampliar el estudio del efecto de ALAN sobre organismos planctónicos. El objetivo de este capítulo se centró en evaluar el daño colateral que puede ejercer una actividad de origen antrópico como es la salmonicultura, a la comunidad planctónica que coexisten en los ambientes, donde se desarrollan estas actividades. En el sur de Chile se encuentran ubicados muchos centros de cultivo, principalmente de salmones. En estos centros masivos de cultivo se utilizan luces LED que permiten generar fotoperiodos, con objetivos claves que se relacionan con la fase de engorda y disminución del porcentaje de madurez precoz de salmones. Sin embargo, no ha sido considerado el daño colateral que puedan tener este tipo de actividad para especies no objetivo que se encuentran en la columna de agua y que pertenecen a la comunidad plantónica. Para poder responder el objetivo planteado se diseñó un muestreo en un centro de cultivo ubicado en la Reserva las Guaitecas, Puerto Melinka (XI) región, donde se utilizaron módulos usados para el cultivo de salmones expuestos y no expuestos a luz artificial. En cada módulo, se obtuvieron muestras de la columna de agua a distintas profundidades (0, 1, 2, 5 y 10m) obteniéndose en paralelo las intensidades de luz (lux). Se compararon los atributos comunitarios de abundancia, diversidad y riqueza de las especies encontradas. Los resultados mostraron que los atributos comunitarios fueron mayores en control (sin luz). Otro resultado relevante fue al considerar las profundidades muestreadas, ya que se registró una disminución en la abundancia de especies en la columna de agua en los primeros metros 0, 2 y 5 a diferencia de los 10 m de profundidad en ALAN (con luz). Estos resultados sugieren que la contaminación lumínica influiría significativa y negativamente sobre la distribución vertical y estructura comunitaria del zooplancton. Estos efectos podrían alterar la trama trófica de este y otros ambientes expuestos a este estresor. Todos los resultados obtenidos de esta tesis doctoral demuestran que ALAN influye negativamente en la comunidad planctónica, desde las tasas de asentamiento como en la distribución vertical y estructura comunitaria del plancton marino, por lo que podemos concluir que, ALAN es una amenaza emergente para la biodiversidad tanto en Chile, como a nivel mundial, perturbando los ecosistemas al alterar patrones de actividad diurna/nocturna (migración vertical), procesos de asentamiento y reclutamiento (en etapas larvales), generando cambios en la estructura y las funciones de las comunidades de invertebrados y se expande rápidamente en los hábitats costeros debido a la rápida urbanización. Los resultados de esta investigación doctoral pueden tener aplicaciones directas para las políticas públicas nacionales y locales de planificación espacial costera en Chile, que deberían considerar los efectos de ALAN en las especies costeras. La estabilidad económica de un país es esencial y una actividad como es la acuicultura es relevante en términos de producción, sin embargo, es necesario revisar y estudiar, el daño colateral que se está generando a especies no objetivos, que coexisten en estos ambientes marinos, recomendando nuevas normativas para aplicar el uso de nuevas tecnologías lumínicas (lámparas ecológicas) en la acuicultura y en las zonas urbanas asociadas a la costa.Ítem Effects of temperature and ocean acidification on shell characteristics of Argopecten purpuratus: implications for scallop aquaculture in an upwelling-influenced area(INTER-RESEARCH, 2016) Lagos, Nelson A.; Benítez, Samanta; Duarte, Cristian; Lardies, Marco A.; Broitman, Bernardo R.; Tapia, Christian; Tapia, Pamela; Widdicombe, Steve; Vargas, Cristian A.Coastal upwelling regions already constitute hot spots of ocean acidification as naturally acidified waters are brought to the surface. This effect could be exacerbated by ocean acidification and warming, both caused by rising concentrations of atmospheric CO2. Along the Chilean coast, upwelling supports highly productive fisheries and aquaculture activities. However, during recent years, there has been a documented decline in the national production of the native scallop Argopecten purpuratus. We assessed the combined effects of temperature and pCO(2)-driven ocean acidification on the growth rates and shell characteristics of this species farmed under the natural influence of upwelling waters occurring in northern Chile (30 degrees S, Tongoy Bay). The experimental scenario representing current conditions (14 degrees C, pH similar to 8.0) were typical of natural values recorded in Tongoy Bay, whilst conditions representing the low pH scenario were typical of an adjacent upwelling area (pH similar to 7.6). Shell thickness, weight, and biomass were reduced under low pH (pH similar to 7.7) and increased temperature (18 degrees C) conditions. At ambient temperature (14 degrees C) and low pH, scallops showed increased shell dissolution and low growth rates. However, elevated temperatures ameliorated the impacts of low pH, as evidenced by growth rates in both pH treatments at the higher temperature treatment that were not significantly different from the control treatment. The impact of low pH at current temperature on scallop growth suggests that the upwelling could increase the time required for scallops to reach marketable size. Mortality of farmed scallops is discussed in relation to our observations of multiple environmental stressors in this upwelling-influenced area.Ítem Explorando la relación entre el fenómeno de surgencia, la extracción de recursos hidrobiológicos y las implicancias socio-ecológicas en áreas de manejo y explotación de recursos bentónicos (AMERBs) en Chile continental(Universidad Andrés Bello, 2021) Fernández González, Melissa Ignacia; Pulgar Aguila, José; Aldana Pereira, Marcela; Duarte, Cristian; Facultad de Ciencias de la Vida; Escuela de BiocienciasLa presencia de surgencia tiene implicancias importantes en la disponibilidad de nutrientes y la productividad, lo que se traduce en efectos en interacciones biológicas, como depredación, herbívora, reclutamiento, en la estructura y diversidad de las comunidades costeras. Recientemente, se ha establecido que la variabilidad en las condiciones físicas asociadas a la productividad está directamente relacionada con la sustentabilidad de importantes pesquerías y consecuentemente con efectos sobre sistemas socio-ecológicos. Sin embargo, aun cuando las zonas de alta productividad sustentan gran parte de las pesquerías de especies de importancia comercial, hasta ahora no se han explorado los efectos de la surgencia en relación con las herramientas de gestión pesquera y conservación de los recursos hidrobiológicos. El objetivo del presente estudio es evaluar el impacto de la surgencia sobre la extracción de los recursos bentónicos y las relaciones socio-ecológicas en AMERBs de Chile continental. Para esto mediante el uso de la información disponible en la Subsecretaría de Pesca y Acuicultura, y de imágenes satelitales que permiten caracterizar la presencia e intensidad de surgencia en la costa chilena, se realizó una descripción detallada de las AMERBs de Chile continental, enfocada en aspectos asociados al manejo de recursos (ej. número de especies capturadas, abundancia de especies, número y tamaño del AMEBRs) y aspectos sociales (ej. Número de pescadores hombres y mujeres, actividades extractivas realizadas) variables que fueron relacionadas con descriptores de surgencia en la costa chilena. La evidencia revelo que no existe una relación entre la intensidad de surgencia y el número de AMERBs decretadas, pero si se encontraron AMERBs de mayor tamaño en zonas de alta productividad. Además, en las AMERBs localizadas en zonas de alta productividad, se realiza mayor cantidad de actividades extractivas y trabajan más mujeres que en las ubicadas en zonas de baja productividad. Por otro lado, en AMERBs localizadas en zonas de alta productividad incrementa la extracción de recursos bentónicos y se traduce en mayores ganancias económicas para los pescadores.Ítem Field experimental evidence of sandy beach community changes in response to artificial light at night (ALAN)(Elsevier B.V., 2023-05) Duarte, Cristian; Quintanilla-Ahumada, Diego; Anguita, Cristóbal; Silva-Rodriguez, Eduardo A.; Manríquez, Patricio H.; Widdicombe, Stephen; Pulgar, José; Miranda, Cristian; Jahnsen-Guzmán, Nicole; Quijón, Pedro A.Artificial light at night (ALAN) is a pervasive but still under-recognized driver of global change. In coastal settings, a large majority of the studies assessing ALAN impacts has focused on individual species, even though it is unclear whether results gathered from single species can be used to predict community-wide responses. Similarly, these studies often treat species as single life-stage entities, ignoring the variation associated with distinct life stages. This study addresses both limitations by focusing on the effects of ALAN on a sandy beach community consisting of species with distinct early- and late-life stages. Our hypothesis was that ALAN alters community structure and these changes are mediated by individual species and also by their ontogenetic stages. A field experiment was conducted in a sandy beach of north-central Chile using an artificial LED system. Samples were collected at different night hours (8-levels in total) across the intertidal (9-levels) over several days in November and January (austral spring and summer seasons). The abundance of adults of all species was significantly lower in ALAN treatments. Early stages of isopods showed the same pattern, but the opposite was observed for the early stages of the other two species. Clear differences were detected in the zonation of these species during natural darkness versus those exposed to ALAN, with some adult-juvenile differences in this response. These results support our hypothesis and document a series of changes affecting differentially both early and late life stages of these species, and ultimately, the structure of the entire community. Although the effects described correspond to short-term responses, more persistent effects are likely to occur if ALAN sources become established as permanent features in sandy beaches. The worldwide growth of ALAN suggests that the scope of its effect will continue to grow and represents a concern for sandy beach systems. © 2023Ítem Impacto de la surgencia costera sobre la interacción herbívoro-alga(Universidad Andrés Bello, 2021) Moya Carvajal, Antonia Catalina; Pulgar Aguila, José; Duarte, Cristian; Aldana Pereira, Marcela; Facultad de Ciencias de la Vida; Escuela de BiocienciasLa corriente de Humboldt se caracteriza por la presencia de aguas frías y ricas en nutrientes, producto de fenómenos de surgencia costera que ocurren en diferentes zonas de la costa chilena. Se ha establecido que la surgencia aumenta la disponibilidad de nutrientes y que su presencia modifica las interacciones biológicas. Por otra parte, la calidad nutricional de las algas es un factor que determina la conducta alimentaria de los herbívoros marinos. Sin embargo, se desconoce si la alta disponibilidad de nutrientes en zonas de surgencia modifica las propiedades nutricionales de las algas y en consecuencia la conducta trófica de los herbívoros. El objetivo de la presente propuesta, fue evaluar si la surgencia costera modifica los componentes nutricionales de algas y a su vez, la conducta alimentaria de los herbívoros. Para esto se evaluó la composición nutricional de algas de zonas de alta y baja productividad en la costa centro-norte de Chile y mediante experimentos se evaluó la preferencia alimenticia y crecimiento del herbívoro Loxechinus albus. Las algas de zonas de surgencia, presentaron más proteínas y carbohidratos en sus tejidos, que aquellas provenientes de zonas de no surgencia. Al evaluar la selección y consumo de alimento se observó una clara selección y mayor consumo de algas de zonas de surgencia. Más aún, ejemplares alimentados con algas de surgencia mostraron una mayor tasa de crecimiento, que aquellos alimentados con algas de zonas de baja productividad. Se discute las implicancias biológicas que esto puede tener a nivel comunitario donde el impacto de la surgencia costera y los cambios de la temperatura superficial del mar generan cambios en la fuerza de las interacciones biológicas y las dinámicas ecológicas.Ítem Impacts of artificial light at night in marine ecosystems—A review(John Wiley and Sons Inc, 2022-09) Marangoni, Laura F. B.; Davies, Thomas; Smyth, Tim; Rodríguez, Airam; Hamann, Mark; Duarte, Cristian; Pendoley, Kellie; Berge, Jørgen; Maggi, Elena; Levy, OrenThe globally widespread adoption of Artificial Light at Night (ALAN) began in the mid-20th century. Yet, it is only in the last decade that a renewed research focus has emerged into its impacts on ecological and biological processes in the marine environment that are guided by natural intensities, moon phase, natural light and dark cycles and daily light spectra alterations. The field has diversified rapidly from one restricted to impacts on a handful of vertebrates, to one in which impacts have been quantified across a broad array of marine and coastal habitats and species. Here, we review the current understanding of ALAN impacts in diverse marine ecosystems. The review presents the current state of knowledge across key marine and coastal ecosystems (sandy and rocky shores, coral reefs and pelagic) and taxa (birds and sea turtles), introducing how ALAN can mask seabird and sea turtle navigation, cause changes in animals predation patterns and failure of coral spawning synchronization, as well as inhibition of zooplankton Diel Vertical Migration. Mitigation measures are recommended, however, while strategies for mitigation were easily identified, barriers to implementation are poorly understood. Finally, we point out knowledge gaps that if addressed would aid in the prediction and mitigation of ALAN impacts in the marine realm. © 2022 The Authors. Global Change Biology published by John Wiley & Sons Ltd.Ítem Morphometric variability in sandy beach crustaceans of Isla Grande de Chiloé, Southern Chile(Universidad de Valparaíso. Facultad de Ciencias del Mar, 2013-12) Contreras, Heraldo; Duarte, Cristian; Jaramillo, Eduardo; Fuentes, NorkaThe macroinfauna of exposed sandy beaches along the Chilean coast is dominated by crustaceans, which show an across-shore zonation; the talitrid amphipod Orchestoidea tuberculata as the dominant taxon in the upper levels, the cirolanid isopod Excirolana hirsuticauda is dominant in the mid-intertidal, and the anomuran crab Emerita analoga is common in the low levels. This study analyses samples collected during the spring of 2001 and 7 morphological characters were measured on 30 adults of each species: body length, body height, body width, antennae and uropodal exopod lengths. The study sites were located near 42°S, an area where various beach types (i.e., reflective, intermediate and dissipative) occur along the northern coasts of the Chilean archipelagos. The morphometric variability of O. tuberculata, E. hirsuticauda and E. analoga was analyzed using cluster and principal component analysis. The results of this study showed that independently of beach type, individuals of O. tuberculata inhabiting proximal beaches showed greater similarity than individuals inhabiting beaches located distant from each other. Individuals of E. analoga inhabiting similar beach types showed greater similarity than individuals living in different beach types. These results are discussed in relation to across-shore zonation and the natural history of these species.Ítem Plasticity in organic composition maintains biomechanical performance in shells of juvenile scallops exposed to altered temperature and pH conditions(Nature Research, 2021-12) Lagos, Nelson A.; Benítez, Samanta; Grenier, Cristian; Rodriguez-Navarro, Alejandro B.; García-Herrera, Claudio; Abarca-Ortega, Aldo; Vivanco, Juan F.; Benjumeda, Isabel; Vargas, Cristian A.; Duarte, Cristian; Lardies, Marco A.The exposure to environmental variations in pH and temperature has proven impacts on benthic ectotherms calcifiers, as evidenced by tradeoffs between physiological processes. However, how these stressors affect structure and functionality of mollusk shells has received less attention. Episodic events of upwelling of deep cold and low pH waters are well documented in eastern boundary systems and may be stressful to mollusks, impairing both physiological and biomechanical performance. These events are projected to become more intense, and extensive in time with ongoing global warming. In this study, we evaluate the independent and interactive effects of temperature and pH on the biomineral and biomechanical properties of Argopecten purpuratus scallop shells. Total organic matter in the shell mineral increased under reduced pH (~ 7.7) and control conditions (pH ~ 8.0). The periostracum layer coating the outer shell surface showed increased protein content under low pH conditions but decreasing sulfate and polysaccharides content. Reduced pH negatively impacts shell density and increases the disorder in the orientation of calcite crystals. At elevated temperatures (18 °C), shell microhardness increased. Other biomechanical properties were not affected by pH/temperature treatments. Thus, under a reduction of 0.3 pH units and low temperature, the response of A. purpuratus was a tradeoff among organic compounds (biopolymer plasticity), density, and crystal organization (mineral plasticity) to maintain shell biomechanical performance, while increased temperature ameliorated the impacts on shell hardness. Biopolymer plasticity was associated with ecophysiological performance, indicating that, under the influence of natural fluctuations in pH and temperature, energetic constraints might be critical in modulating the long-term sustainability of this compensatory mechanism.Ítem Resilience of an aquatic macrophyte to an anthropogenically induced environmental stressor in a Ramsar wetland of southern Chile(Ambio, 2019-03-15) Jaramillo, Eduardo; Duarte, Cristian; Labra, Fabio A.; Lagos, Nelson A.; Peruzzo, Bruno; Silva, Ricardo; Velasquez, Carlos; Manzano, Mario; Melnick, DanielIn mid-2004, anthropogenically induced changes in water quality of the Río Cruces wetland, a Ramsar site located in southern Chile (ca. 40°S), enhanced the resuspension of iron-enriched sediments, which were subsequently deposited over the most abundant aquatic macrophyte of the wetland (Egeria densa Planch. 1849). This event triggered the formation of brownish, necrotic patches and increased iron contents in the leaves and stems of E. densa, which contributed to a significant demise of the plant within the wetland. In this study, we estimate the recovery time as a proxy for resilience of this macrophyte at organismal and population levels. Macro- and micro-optical characteristics, as well as iron contents in tissues of E. densa, were documented in four time windows (2004, 2008, 2012, and 2014). In addition, the size of the macrophyte population and its spatial occurrence were monitored from 2008 to 2016 across 36 study sites within the wetland. Our results suggest necrotic patches and high iron contents in E. densa persisted at least until 2008. After 2013, a significant increase in the spatial occurrence of E. densa was observed within the wetland, reaching full recovery of the population during 2015. The health of plant tissues and iron contents in leaves and stems showed recovery period close to 4 years, while the recovery of the spatial occurrence of E. densa took approximately 9 years. While the monitoring of plant health was not performed on a strict annual basis, the recovery rates estimated here are slower than those described for other macrophytes. This finding might reflect the long-lasting effects of the disturbance from 2004 and the interaction with biotic processes, such as foraging by waterbirds recolonizing the Río Cruces wetland. These results show that full recovery of E. densa was achieved through a cascade of effects starting with abiotic factors (water quality) and passing through physiological and individual levels, to finally reach the population level. A key aspect of this response is the invasive nature of the macrophyte, which likely contributed to its recovery as a consequence of improved water quality. Less successful macrophyte species in other systems may not reach the specific population recovery, and become subdominant species instead, or even be eradicated from the wetland either as the result of herbivory or due to competition with other macrophytes.Ítem Species-specific responses to ocean acidification should account for local adaptation and adaptive plasticity(Nature Publishing Group, 2017-03) Vargas, Cristian A.; Lagos, Nelson A.; Lardies, Marco A.; Duarte, Cristian; Manríquez, Patricio H.; Aguilera, Victor M.; Broitman, Bernardo; Widdicombe, Steve; Dupont, SamGlobal stressors, such as ocean acidification, constitute a rapidly emerging and significant problem for marine organisms, ecosystem functioning and services. The coastal ecosystems of the Humboldt Current System (HCS) off Chile harbour a broad physical-chemical latitudinal and temporal gradient with considerable patchiness in local oceanographic conditions. This heterogeneity may, in turn, modulate the specific tolerances of organisms to climate stress in species with populations distributed along this environmental gradient. Negative response ratios are observed in species models (mussels, gastropods and planktonic copepods) exposed to changes in the partial pressure of CO 2 (pCO2) far from the average and extreme pCO2 levels experienced in their native habitats. This variability in response between populations reveals the potential role of local adaptation and/or adaptive phenotypic plasticity in increasing resilience of species to environmental change. The growing use of standard ocean acidification scenarios and treatment levels in experimental protocols brings with it a danger that inter-population differences are confounded by the varying environmental conditions naturally experienced by different populations. Here, we propose the use of a simple index taking into account the natural pCO2 variability, for a better interpretation of the potential consequences of ocean acidification on species inhabiting variable coastal ecosystems. Using scenarios that take into account the natural variability will allow understanding of the limits to plasticity across organismal traits, populations and species. © 2017 Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature. All rights reserved.Ítem The role of inputs of marine wrack and carrion in sandy-beach ecosystems: a global review(John Wiley and Sons Inc, 2022-12) Hyndes, Glenn A.; Berdan, Emma L.; Duarte, Cristian; Dugan, Jenifer E.; Emery, Kyle A.; Hambäck, Peter A.; Henderson, Christopher J.; Hubbard, David M.; Lastra, Mariano; Mateo, Miguel A.; Olds, Andrew; Schlacher, Thomas A.Sandy beaches are iconic interfaces that functionally link the ocean with the land via the flow of organic matter from the sea. These cross-ecosystem fluxes often comprise uprooted seagrass and dislodged macroalgae that can form substantial accumulations of detritus, termed ‘wrack’, on sandy beaches. In addition, the tissue of the carcasses of marine animals that regularly wash up on beaches form a rich food source (‘carrion’) for a diversity of scavenging animals. Here, we provide a global review of how wrack and carrion provide spatial subsidies that shape the structure and functioning of sandy-beach ecosystems (sandy beaches and adjacent surf zones), which typically have little in situ primary production. We also examine the spatial scaling of the influence of these processes across the broader land- and seascape, and identify key gaps in our knowledge to guide future research directions and priorities. Large quantities of detrital kelp and seagrass can flow into sandy-beach ecosystems, where microbial decomposers and animals process it. The rates of wrack supply and its retention are influenced by the oceanographic processes that transport it, the geomorphology and landscape context of the recipient beaches, and the condition, life history and morphological characteristics of the macrophyte taxa that are the ultimate source of wrack. When retained in beach ecosystems, wrack often creates hotspots of microbial metabolism, secondary productivity, biodiversity, and nutrient remineralization. Nutrients are produced during wrack breakdown, and these can return to coastal waters in surface flows (swash) and aquifers discharging into the subtidal surf. Beach-cast kelp often plays a key trophic role, being an abundant and preferred food source for mobile, semi-aquatic invertebrates that channel imported algal matter to predatory invertebrates, fish, and birds. The role of beach-cast marine carrion is likely to be underestimated, as it can be consumed rapidly by highly mobile scavengers (e.g. foxes, coyotes, raptors, vultures). These consumers become important vectors in transferring marine productivity inland, thereby linking marine and terrestrial ecosystems. Whilst deposits of organic matter on sandy-beach ecosystems underpin a range of ecosystem functions and services, they can be at variance with aesthetic perceptions resulting in widespread activities, such as ‘beach cleaning and grooming’. This practice diminishes the energetic base of food webs, intertidal fauna, and biodiversity. Global declines in seagrass beds and kelp forests (linked to global warming) are predicted to cause substantial reductions in the amounts of marine organic matter reaching many beach ecosystems, likely causing flow-on effects for food webs and biodiversity. Similarly, future sea-level rise and increased storm frequency are likely to alter profoundly the physical attributes of beaches, which in turn can change the rates at which beaches retain and process the influxes of wrack and animal carcasses. Conservation of the multi-faceted ecosystem services that sandy beaches provide will increasingly need to encompass a greater societal appreciation and the safeguarding of ecological functions reliant on beach-cast organic matter on innumerable ocean shores worldwide. © 2022 The Authors. Biological Reviews published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Cambridge Philosophical Society.