Reforestando el mar: Conociendo una innovadora forma de recuperar la flora marina

El rol que cumplen las algas marinas es fundamental, ya que son las responsables de generar cerca del 50% de todo el oxígeno que respiramos. Es más, un estudio del Centro de Investigación Dinámica de Ecosistemas Marinos de Altas Latitudes (IDEAL) apunta a que incluso llegan a producir mucho más oxígeno que todos los bosques terrestres combinados.

«En general, las algas, al ser organismos vegetales fotosintetizadores, producen oxígeno, por lo tanto, buena parte del oxígeno que respiran los organismos marinos, por ejemplo, o también en ambientes de agua dulce, como ríos, lagunas, etcétera, proviene de las algas. Entonces, están constantemente oxigenando los ambientes. También ofrecen protección y refugio a muchos organismos. De esa forma hay muchas especies que aprovechan estos hábitats para, por ejemplo, depositar sus huevos, como áreas de crianza, dado que ofrecen estas zonas que los protegen contra las condiciones ambientales adversas o también los protegen contra depredadores», comenta Erasmo Macaya, doctor en Biología Marina, investigador del Centro de Investigación Dinámica de Ecosistemas Marinos de Altas Latitudes (IDEAL) de la Universidad Austral de Chile y director del Laboratorio de Estudios Algales de la Universidad de Concepción.

En este sentido, para muchos expertos, las algas son cruciales en la lucha contra el cambio climático, ya que, además, absorben grandes cantidades de dióxido de carbono y actúan como barreras naturales, protegiendo las costas de marejadas y tsunamis. Su papel en la biodiversidad oceánica es igualmente vital, ya que proporcionan hábitats para numerosas especies, funcionando de manera similar a los arrecifes de coral.

«Las algas, para el proceso de fotosíntesis, producen oxígeno, pero también capturan CO₂. Entonces, en un contexto de cambio climático, la absorción y captura de CO₂ también es relevante y, en algunos casos, las algas se han propuesto como organismos que podrían secuestrar CO₂. Eso todavía está en discusión», señala Macaya.

«También, dependiendo de las especies, sobre todo aquellas que son más grandes, prestan una especie de ayuda, como verdaderas barreras de protección, frente al impacto de los oleajes. Sabemos que las marejadas están aumentando, y el hecho de que existan ciertas algas que forman una barrera protectora, también ayuda a que la zona costera no se fragmente tan rápido, como sí se está viendo mucho en otros lugares», agrega.

En Chile hay dos especies de algas pardas que se destacan por sobre las demás por su valor tanto ecológico como económico. Se trata del huiro negro (Lessonia berteorana) y el huiro palo (Lessonia trabeculata). De estas algas se extrae el alginato, un carbohidrato utilizado en una variedad de productos de la industria alimentaria, incluyendo postres, helados y salsas, así como en la industria textil, farmacéutica y dental, siendo un componente frecuentemente utilizado en cremas y pastas de dientes.

«En Chile, si consideramos desde el extremo norte al extremo sur, tenemos cerca de 450 especies de macroalgas marinas. Si sumamos islas oceánicas, antárticas, Rapa Nui, Juan Fernández, etcétera, eso nos da un número cercano a las 800. De importancia económica, son cerca de 20 las especies que se utilizan comercialmente en Chile, y de ellas usualmente son cerca de 5 a 10 las que se están extrayendo desde nuestras costas. Dentro de esas, las algas pardas grandes y los huiros, por ejemplo, son las que hoy en día, según las estadísticas de desembarque, más se extraen desde nuestras costas. De hecho, no solamente de nuestras costas, ya que las estadísticas a nivel global indican que el huiro negro es la especie de alga parda que más se extrae en el mundo», afirma Macaya.

«Hay regulación respecto a la extracción de los bosques. Hay sitios en Chile donde, por ejemplo, hay veda para algunas especies. Asimismo, las personas que quieren sacar algas deben tener un permiso, y estos hace varios años que están cerrados. Entonces, el sistema hoy en día no permite el ingreso de nuevos actores a esta extracción. Hay zonas en las que está prohibida la extracción de algas pardas. En casos puntuales se autoriza solamente en áreas de manejo que han declarado a las especies que forman bosques como uno de los recursos, por lo tanto, los comités de manejo entregan cuotas de extracción, y en ese caso sí se pueden sacar algas, pero de forma limitada. Lamentablemente, las algas pardas que se extraen en Chile son varias especies y tienen también diferente biología. Entonces, no es lo mismo el huiro flotador, el huiro negro y el cochayuyo. No es lo mismo cortarlo en la base que cortarlo en el tallo, sino que depende mucho de la especie, por lo que también hay que adoptar estrategias específicas», agrega.

Respecto a esto último, es importante destacar que la recolección de estas algas se hacía de forma tradicional en el pasado, ya que eran los pescadores los que se encargaban de recogerlas de las playas tras ser arrastradas por el mar. Esto como forma de salvaguardar estos ecosistemas. Lamentablemente, esta práctica solo se mantuvo así hasta el año 2000, cuando la demanda de alginato fue impulsada por una extracción más dirigida y comercial, enfocándose principalmente en la exportación hacia mercados asiáticos, donde se encuentran muchas de las plantas productoras.

De esta forma, con el pasar de los años Chile se transformó en uno de los mayores productores de algas del mundo. Sin embargo, en la actualidad esta industria enfrenta serios desafíos, principalmente ligados con la sobreexplotación y el cambio climático, fenómenos que han transformado los vibrantes y abundantes bosques submarinos en desiertos estériles. Debido a esto, así como a la extracción ilegal y la falta de regulación efectiva, las algas pardas están desapareciendo a un ritmo alarmante.

«El cambio climático ya sabemos que está afectando en otras partes del mundo a los bosques marinos. Se ha documentado la pérdida de bosques en diferentes países, por ejemplo, en Nueva Zelanda, en Australia, los bosques de algunas especies en particular han desaparecido. Se ha perdido un alto porcentaje, cerca del 90% de bosques formados por una especie. El huiro flotador en Australia ha desaparecido producto del incremento de la temperatura. Esto por las olas de calor, incrementos de temperatura en el mar que se producen por varios días. Los bosques marinos en general prefieren agua fría, por lo que estos cambios de temperatura, estos aumentos, provocan que estas algas en general colapsen. Esto también se ha reportado en Nueva Zelanda y en algunas zonas del hemisferio norte en Norteamérica», menciona Macaya.

«Algunos estudios que analizan el estado de los bosques marinos a nivel global han determinado que en muchas partes del mundo están amenazados por el cambio climático, particularmente por el aumento de las olas de calor, a las marejadas también en algunos casos. Sin embargo, esos estudios también han mostrado que Chile es uno de los pocos lugares en el mundo en el que los bosques marinos, si bien no están amenazados por el cambio climático, sí lo están por la extracción humana. Nosotros lideramos la extracción de algas que forman bosques marinos y eso está generando problemas, porque hay lugares en los cuales los bosques están desapareciendo o se están demorando mucho en recuperarse, producto de una extracción indiscriminada», agrega.

Debido a todo lo anterior es que la reforestación marina se ha convertido en una necesidad urgente, ya que no solo se ve afectada la biodiversidad, lo que ya es sumamente grave de acuerdo con los expertos, sino que también las comunidades costeras que dependen de estos recursos para su sustento.

Reforestación marina

Una de las respuestas más significativas a la presión extractiva ha sido la implementación de proyectos de repoblación de algas marinas. El objetivo de estas iniciativas es restaurar o aumentar las poblaciones de algas a través de métodos artificiales o naturales. La repoblación ha sido promovida por diversas instituciones gubernamentales, como la Subsecretaría de Pesca y Acuicultura (SUBPESCA), que ha apoyado económicamente a las comunidades de pescadores y acuicultores para fomentar el cultivo y la repoblación de algas.

En este sentido, es importante destacar que ambas cosas son muy diferentes, ya que la mirada del cultivo es más comercial, implicando una extracción, mientras que la repoblación se asocia con la restauración de los ecosistemas allí presentes.

«Entre 2017 y 2019, una iniciativa del gobierno chileno implementada a través de SUBPESCA tuvo como objetivo brindar apoyo económico a pequeños acuicultores, pescadores y/o organizaciones de pescadores artesanales mediante el financiamiento de hasta el 70% de los costos totales de proyectos vinculados a la repoblación y cultivo de algas marinas. El programa financió 426 proyectos que involucraron a un total de 199 personas o grupos que postularon, con un valor aproximado de USD 2 millones. Lamentablemente, solo tres proyectos de repoblación fueron aprobados, lo que representa solo el 1% del presupuesto de este programa. La principal razón del rechazo de los proyectos de repoblación fue el incumplimiento del programa de monitoreo necesario para postular a este beneficio», se lee en el estudio titulado “Repoblamiento de algas en la costa chilena: historia, presente y recomendaciones inspiradoras para la sustentabilidad”.

Asimismo, la ley N° 20.925 también ha establecido incentivos, como el “Bonus para la Repoblación y el Cultivo de Algas”, para fomentar la restauración de las poblaciones de algas a través de estas técnicas. Lamentablemente, este enfoque ha tenido un éxito limitado, en parte debido a las dificultades para transferir las soluciones a gran escala y a la falta de conocimiento o recursos entre las comunidades locales, pero también porque esta herramienta ha permanecido enfocada exclusivamente en el cultivo del alga roja Gracilaria chilensis (pelillo).

«Existen diversas técnicas para la reforestación, las que ya se utilizan en otros países, como en Corea y Japón, sitios en los que se han realizado hace mucho tiempo. No necesariamente para reforestar, sino que también para producir. También existen diferentes estudios a nivel global que han realizado esas experiencias. Ahora, el desafío en Chile es un poco, en algunos casos, logístico, debido a que gran parte de nuestra costa, desde Arica hasta Chiloé, son costas bien expuestas al oleaje. Entonces, ya es un desafío el generar la capacidad para poder instalar estos cultivos y que estos cultivos no terminen varados en la playa producto de las marejadas, que son más intensas, o producto de la misma exposición al oleaje. Por lo mismo, encontrar zonas que sean aptas, con las características que requieren las distintas especies, no es tan fácil. Ese es un desafío no menor, a diferencia de otros lugares donde existen bahías protegidas o lugares sin tanto oleaje, en los que se pueden llevar a cabo esos cultivos o esa reforestación», explica Macaya.

A pesar de todos estos desafíos, las últimas tres décadas han sido testigo de importantes avances en las técnicas de repoblación. Investigadores y científicos chilenos han probado diversas estrategias, como el uso de fragmentos de tallo o la siembra de esporas, con el objetivo de replicar las condiciones naturales que permitan el crecimiento sostenible de las algas. En algunos casos, se ha demostrado que estas técnicas son efectivas para aumentar la biomasa de ciertas especies de algas, como Gracilaria chilensis (más información en el siguiente estudio).

Si bien las investigaciones científicas han demostrado que la repoblación es biológicamente viable para algunas especies de algas, los métodos aún no se han masificado de manera efectiva. La transición de los experimentos piloto a una implementación más amplia, tanto a nivel industrial como local, ha sido uno de los mayores desafíos. La falta de un enfoque unificado entre las diferentes partes interesadas, junto con las limitaciones tecnológicas, administrativas y comerciales, ha dificultado la creación de soluciones escalables que puedan ser adoptadas por las comunidades costeras.

Por lo mismo, es fundamental comprender las especificidades biológicas y ecológicas de cada especie de alga para desarrollar técnicas de repoblación más adaptadas a las condiciones locales.

«Por otro lado, el desafío también es un poco la biología de estas especies. Las algas que forman bosques marinos tienen ciclos de vida bien complejos. Hay fases microscópicas, donde son bien pequeñitas y se encuentran muy susceptibles, por lo que hay que mantenerlas protegidas. Esto implica un desafío logístico, de generar esas fases con agua limpia, filtrada, que no tenga ningún otro elemento que pueda generar daños en esas fases. Eso implica una logística de tener laboratorios, en los cuales se puedan generar estas fases, para que se produzca después la fecundación y tú puedas generar pequeños individuos, que son los que se trasladan y se utilizan para reforestar. Sin embargo, el desafío mayor también es cuando todo esto se traslada al terreno, y ya no estás trabajando con 10 plantas, sino que estás trabajando con 2.000, 3.000 o con 4.000», afirma Macaya.

Horcón: proyecto comunitario de restauración

En este contexto, en la localidad de Horcón se ha iniciado un ambicioso proyecto de reforestación marina. A través de la colaboración entre pescadores artesanales, científicos y organizaciones no gubernamentales (Bitecma), la comunidad está trabajando para restaurar las áreas afectadas y promover prácticas de pesca sostenible. El enfoque del proyecto no solo busca replantar algas, tales como el huiro flotador (Macrocystis pyrifera) y el huiro negro (Lessonia spicata), sino que también educar a los pescadores sobre la importancia de mantener un equilibrio entre la extracción y la conservación.

El proceso incluye la replantación de algas en sectores que han sido devastados por la sobreexplotación, transformando a los pescadores en defensores del medio ambiente, al asumir un papel activo en la restauración de su ecosistema.

«El objetivo es repoblar dos especies de algas pardas, que son Kelps (subgrupo de algas parduzcas de gran tamaño), que es el huiro negro (Lessonia spicata) y el huiro canutillo (Macrocystis pyrifera). Ambas ocurren en distintas zonas. Lessonia spicata en el intermedio rocoso y Macrocystis pyrifera en submareal», profundiza Loretto Contreras Porcia, bióloga con especialidad en Bioprocesos, doctora en Ciencias Biológicas, con Mención Genética Molecular y Microbiología, e investigadora de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Andrés Bello, del Instituto Milenio SECOS y del Centro de Ecología Aplicada & Sustentabilidad (CAPES).

«Nosotros trabajamos en Caleta Horcón, porque es el lugar que estamos repoblando y, claramente, el trabajo es colaborativo entre todos los integrantes de este objetivo, que es repoblar. Ellos trabajan con nosotros día a día cuando vamos a repoblar, especialmente Macrocystis. Tenemos que salir en embarcación, porque es submareal. De hecho, ellos nos apoyan también a evaluar y a instalar los sistemas. Ha sido un constante trabajo de colaboración, trabajando con ellos semana a semana para poder alcanzar este gran logro. Esto es difícil, porque es una zona que cuenta con una gran presión antropogénica, además de las naturales, como el cambio climático, que también están influenciadas por el hombre. Ellos han trabajado con nosotros en todo el proceso», agrega.

En este sentido, las algas pardas son vitales para el medio ambiente acuático. Gracias a sus características biológicas, estas algas pueden absorber y neutralizar contaminantes, actuando como un sistema de purificación natural. Asimismo, las paredes celulares del huiro contienen polisacáridos que actúan como una barrera inicial contra metales pesados, mientras que su interior cuenta con mecanismos que los acumulan y los hacen menos accesibles para otros organismos. Esto no solo ayuda a limpiar el agua, sino que también favorece la biodiversidad local.

Lessonia spicata, en particular, juega un rol fundamental en la estructura de las comunidades marinas. Su presencia no solo proporciona hábitats para diversas especies, sino que también regula las cadenas tróficas, lo que significa que su disminución podría alterar el equilibrio ecológico de la región.

«Nosotros esperamos lograr tener plantas nuevas, o sea, que crezca un nuevo grupo de organismos de la misma especie, que puedan aumentar esta población de kelps. Como son especies estructurales de comunidades, cuando llegan estos individuos, claramente benefician a todo el resto de las comunidades, a todas las redes tróficas, desde herbívoros, carnívoros, e incluso al hombre. Está descrito que los kelps nos entregan a los seres humanos servicios ecosistémicos y, por lo tanto, el aporte que nosotros logremos va a ser significativo», señala Contreras.

«Técnicamente, lo que nosotros hacemos es recolectar estructuras reproductivas de las mismas poblaciones que están mermadas ahí, o sea, no hay una intervención de organismos que sean de la misma especie, pero que vengan de otra población. Primero nosotros colectamos las estructuras reproductivas y, después, pasamos entre tres a cuatro, incluso cinco meses, en el laboratorio para que alcancen un crecimiento con el cual nosotros podamos llevarlas y trasplantarlas. Entonces, claramente si nosotros logramos tener una planta grande, eso va a traer consigo miles y miles de esporas, propágulos, que se van a reconectar con ese ecosistema, que está alterado, para aumentar las poblaciones de kelps», agrega.

Hasta el momento, más de 2.000 plántulas de algas han sido cultivadas y cerca de 70 están creciendo en el área, marcando un hito significativo en la restauración de estos ecosistemas. Sin embargo, el camino hacia la recuperación completa es desafiante. Las condiciones ambientales y la contaminación han generado una alta mortalidad en las plántulas, lo que complica el éxito del proyecto.

«De Lessonia tenemos alrededor de 70 plántulas, que van de distintos crecimientos. Tenemos plántulas de 4 centímetros, así como de 31 centímetros. Es muy variable. Vamos bastante bien, aunque es muy poco lo que se logra, el 1% de lo que hemos repoblado es lo que se ha mantenido. Pero, si ya hay dos o cinco plantas nuevas, eso trae consigo el aumento de áreas reproductivas. El organismo va a liberar al medio ambiente cientos y miles de esporas. Entonces, eso da la certeza de que a largo plazo podríamos tener nuevos reclutas, nuevos organismos, que puedan mantener esa población», afirma Contreras.

«No es algo que tú puedas revisar y ver continuamente en el país, porque las tecnologías siempre tienen un poco la problemática de dónde están estos organismos y dónde hay que instalarlos. Vivimos muchas marejadas; enormes. También, en el trabajo en la zona intermareal, nosotros siempre estamos sujetos a la naturaleza, a las condiciones, hay que tener mucho cuidado, es muy arriesgado y peligroso. Entonces, tratamos de trabajar con las mejores condiciones posibles, para que esto pueda llevarse efectivamente a cabo», agrega.

Asimismo, la reforestación marina en Horcón no solo tiene implicaciones ambientales; también ofrece beneficios económicos significativos. Un ecosistema marino saludable puede incrementar la productividad pesquera, lo que es vital para la economía local. Con la recuperación de los bosques de algas, los pescadores de la región están comenzando a notar un aumento en la abundancia de especies marinas, lo que podría traducirse en mayores capturas y oportunidades de diversificación económica.

“Súper Alga”: otro proyecto de reforestación marina en Chile

La reforestación marina en Chile no se limita únicamente al innovador proyecto de Horcón. Un componente significativo es el proyecto “Súper Alga”, liderado por investigadores de la Universidad de Chile. Este ambicioso programa busca desarrollar cepas de algas que sean más resilientes y capaces de adaptarse a las condiciones cambiantes del océano. A través de técnicas de biología molecular y cultivos en laboratorio, los científicos están trabajando en la creación de variedades que puedan resistir el estrés ambiental, como el aumento de temperatura y la acidificación de los océanos.

«Este proyecto está siendo llevado adelante por algunas colegas de la Universidad de Chile, Alejandra González junto con Fadia Tala de la Universidad Católica del Norte. Ellas están desarrollando elementos interesantes en la reforestación o el cultivo. En lo que respecta al huiro negro, por ejemplo, están trabajando a partir de lo que denominan quimeras, que son estos organismos que básicamente son como híbridos, que tendrían alguna ventaja respecto de los organismos que no tienen estos genotipos múltiples, por llamarlo de alguna forma. Además, están trabajando codo a codo y muy fuerte con la comunidad, por lo que se involucra a la comunidad en el traspaso de la información y también en la realización de esa restauración», comenta Macaya.

Este proyecto, que se está llevando a cabo en Caleta Talca, ubicada en la Región del Libertador General Bernardo O’Higgins, se centra en la recuperación de las áreas de algas que han sido degradadas por la sobreexplotación y el cambio climático. Por lo mismo, es particularmente relevante dado que muchos de los bosques de algas existentes están siendo severamente afectados por estas variables.  

Al proporcionar a las comunidades cepas más fuertes y adaptativas, “Súper Alga” no solo apoya la reforestación, sino que también ofrece una alternativa sostenible para la industria de extracción de algas, que es vital para la economía local.

En este sentido, uno de los aspectos destacados de esta iniciativa es el desarrollo de un sistema de monitoreo comunitario. Los pescadores participan activamente en la recolección de datos sobre la salud de las algas y la biodiversidad marina, lo que les permite no solo contribuir a la ciencia, sino que también tomar decisiones informadas sobre sus prácticas de pesca. Además, se están realizando talleres educativos para aumentar la conciencia sobre la importancia de las algas y su rol en el ecosistema, fomentando un sentido de responsabilidad y propiedad sobre los recursos marinos.