Prolferación submarina insospechada bajo calentamiento

El efecto biológico del calentamiento del agua del mar, al menos en el Antártico, podría ser mayor de lo pensado [Gail Ashton, British Antartic Survey]. 

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El cambio climático en la biosfera El cambio climático en la biosfera Ene/Mar 2016 Nº 83

Ecosistemas amenazados y posibles solucionesEl cambio climático constituye uno de los principales retos ambientales a los que se enfrenta hoy la humanidad. ¿Cómo está repercutiendo el cambio en la biosfera, el conjunto de los organismos que habitamos la Tierra? ¿Cómo podemos mitigar sus efectos negativos? Descubre en este monográfico la diversidad y complejidad de las cuestiones ecológicas que suscita el cambio climático, así como las distintas respuestas que estas nos exigen.

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El futuro ha llegado a una pequeña parcela del fondo, a poca profundidad, del océano Antártico gracias a un experimento que instaló allí unas placas calefactoras eléctricas. Ha sido uno de los experimentos más realistas y más difíciles técnicamente de calentamiento marino realizados hasta ahora, dicen los investigadores, y abre un nuevo camino a la investigación de cómo el calentamiento de los océanos afecta a los ecosistemas marinos.

En los últimos cuarenta años, las aguas superficiales de los mares se han calentado en promedio unos 0,4 grados como consecuencia del cambio climático. Y si las emisiones de gases de invernadero siguen a su ritmo actual, los modelos predicen que el calentamiento podría llegar a los dos grados para 2100.

Pero los investigadores saben poco acerca de cómo responderán los ecosistemas marinos y cómo se adaptarán, y esas incertidumbres son mayores en las regiones polares, donde hay pocos datos de campo, dice la coautora del estudio Gail Ashton, ecóloga marina del Centro de Investigaciones Medioambientales Smithsoniano, en Tiburon, California.

Esa falta de datos espoleó a Ashton y sus colaboradores a realizar su experimento de calentamiento artificial en la Antártida. Empezaron en 2014: unos submarinistas excavaron zanjas, colocaron cables e instalaron doce placas a una profundidad de 15 metros sobre un liso fondo marino cerca de la Estación de Investigación Rothera, del Estudio Antártico Británico, que está en una pequeña isla frente a la costa occidental de la península Antártica. Se calentaron cuatro de las placas de modo que estuviesen siempre un grado por encima de la temperatura ambiente, que en esa zona del mar oscila entre -2 y 2 grados a lo largo del año, y a cuatro se las calentó dos grados por encima de la temperatura ambiente. Las otras cuatro no se calentaron y sirvieron de control.

Los submarinistas observaron con cámaras cómo microorganismos del tipo de los que se adhieren a las superficies húmedas y se bioincrustran en las tuberías submarinas colonizaban las placas. Las especies, entre las que había invertebrados microscópicos y esponjas, representaban la fauna típica de la región. Se suponía que el experimento debería haber durado nueve meses, pero los icebergs dañaron los cables que suministraban la energía. No obstante, los investigadores vieron diferencias significativas y sorprendentes entre las placas, dice Ashton. «Esperaba que viésemos algunos cambios sutiles tras un análisis meticuloso de las imágenes», afirma, «pero nunca habría esperado que los efectos del calentamiento se discerniesen con tanta facilidad a simple vista».

La teoría metabólica predice que el ritmo del crecimiento biológico aumentará en alrededor de un 10 por ciento por cada grado de calentamiento. Pero algunas especies crecieron el doble de deprisa sobre los paneles calentados que sobre los de control, según cuentan Ashton y sus colaboradores en Current Biology. Las comunidades que se asentaron sobre las placas calientes eran claramente distintas. En las calentadas un grado, una especie llamada Fenestrulina rugula, un briozoo (un tipo de invertebrado filtrador), dominaba hasta tal punto a la fauna que la diversidad de especies sobre la placa disminuyó.

«Los resultados son muy apasionantes y dan de qué pensar», dice Craig Smith, ecólogo marino de la Universidad de Hawai en Manoa. «Hacen entender que el calentamiento climático en la Antártida durante los próximos cincuenta años podría alterar considerablemente la singular diversidad de los ecosistemas antárticos».

En el pasado, los experimentadores se las han visto y deseado para estudiar los efectos del calentamiento oceánico mediante un experimento controlado que calentase una parcela de mar deliberada y uniformemente con respecto a otra zona durante un período largo de tiempo. Las pruebas oceánicas anteriores habían comparado zonas costeras con regiones cercanas que recibían calor adicional de las centrales térmicas allí existentes. Y un intento de 2010 usó placas eléctricas para calentar una pequeña sección de agua en el oeste de Australia, pero los animales que se estudiaron crecieron enseguida lo suficiente para abandonar la capa de agua caldeada.

Peligro para la diversidad

A los investigadores les preocupa que las especies antárticas, adaptadas a las aguas frías, puedan sufrir al calentarse estas. Los resultados apuntan a que las especies que se encuentran en el fondo de la red alimentaria marina pueden soportar un calentamiento de uno o dos grados, dice Ashton, esobre todo potque sucederá a lo largo de decenas de años. Sin embargo, la riqueza en especies o diversidad podría padecer y algunas especies, medrar hasta dominar a las otras. Ashton afirma que le gustaría saber también cuáles serían los efectos indirectos en otras criaturas.

«Necesitamos más datos de campo fiables para validar e interpretar experimentos de laboratorio sobre cómo afecta el cambio medioambiental a la vida en los mares», dice Hans-Otto Pörtner, ecólogo del Instituto de Investigación Marina y Polar, en Bremerhaven, Alemania . «Por ahora, solo tenemos un conocimiento esquemático de qué controla el éxito de las especies».

Otros concuerdan en que experimentos de calentamiento cuidadosamente diseñados, como los de Ashton, son la forma de proceder, si bien Smith sostiene que lo ideal sería ejecutarlos durante períodos más largos y replicarlos más veces. Una salvedad, advierte, es que las placas solo calentaban una capa de agua de unos dos milímetros de espesor. El resto de la columna de agua, que contendría larvas y alimentos de los que dependen los animales del experimento, seguía siendo más fría. Los resultados, pues, no predicen de forma perfecta cómo cambiarían las comunidades del fondo marino, dice.

Además, los resultados no se pueden generalizar para que indiquen qué ocurriría en otros mares, según Simon Morley, biólogo marino del Estudio Ántártico Británico, en Cambridge, que participó en el estudio. Ashton y Morley tienen planeado realizar más experimentos de calentamiento en otros entornos polares. En septiembre Morley va a estar buscando un lugar adecuado para las pruebas cerca de la Estación de Investigación Canadiense del Alto Ártico, en la bahía de Cambridge. Dice que también va a solicitar dinero para hacer experimentos similares en aguas tropicales, y quizá hasta en medios de agua dulce.

«Hay que hacer más experimentos de estos para poder generalizar y sacar conclusiones más amplias», en opinión de Boris Worm, oceanógrafo de la Universidad Dalhousie, en Halifax, Canadá. «Cada uno de ellos será necesario para poner a prueba nuestras simplistas suposiciones acerca de cómo el cambio climático podría alterar el mundo en que vivimos».

Quirin Schiermeier/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Research Group.

Referencia: «Warming by 1ºC Drives Species and Assemblage Level Responses in Antarctica’s Marine Shallows»,  Gail V. Ashton et al. en Current Biology, publicado en Internet el 31 de agosto de 2017.

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