El fucus en el estrés climático

October 28, 2019 Fucus vesiculosus (Fucus vesiculosus) muestra reacciones acopladas a los cambios medioambientales
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Olas de calor a corto plazo, calentamiento y acidificación a largo plazo, creciente sobrefertilización y agotamiento del oxígeno: los ecosistemas marinos están sujetos a muchos cambios. Las reacciones de los organismos marinos a estos factores también son diversas. Los biólogos del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel han podido demostrar ahora con una gran alga que su respuesta a los distintos cambios medioambientales puede acoplarse positiva y negativamente, lo que provoca una aceleración o ralentización de su adaptación.

El estrés que sufren los ecosistemas marinos es cada vez mayor. El calentamiento de los océanos, el descenso del valor del pH del agua de mar, el suministro de nutrientes y la pérdida de oxígeno los ponen en peligro. Los factores individuales para determinadas especies pueden ser ciertamente una ventaja. Otros cambios también pueden limitar gravemente el hábitat de la misma especie. Los distintos efectos dificultan mucho la estimación de futuros cambios en la biodiversidad. "Una de las cuestiones centrales es si las reacciones a los distintos cambios están relacionadas positiva o negativamente o si se producen de forma independiente", afirma el Prof. Dr. med. Martin Wahl, biólogo marino de GEOMAR.

Biólogos de GEOMAR y la Universidad de Rostock han publicado ahora un estudio en la revista Scientific Reports, que demuestra por primera vez que las adaptaciones a varias alteraciones genéticas están relacionadas con una especie clave en los ecosistemas costeros, el fucus vesiculosus. "Esto puede tanto acelerar como bloquear la respuesta de la vejiga a los cambios", explica el profesor Wahl, autor principal del estudio.

Fucus vesiculosus es un alga parda que vive en superficies duras a lo largo de las costas del Atlántico Norte y en los mares del Norte y Báltico. Al igual que otras algas, desempeña un papel importante en la fijación del carbono en el mar. También forma la base del ecosistema en las respectivas costas. En el Mar Báltico, pero también en sus otras áreas de distribución, las poblaciones de Fucus vesiculosus han disminuido drásticamente desde principios del siglo XXI. Las razones exactas de ello aún no se han aclarado definitivamente.

Para su estudio, los investigadores utilizaron una instalación especial de pruebas, Benthocosms Exterior de Kiel (KOB). Consta de un total de doce cámaras experimentales en las que se pueden simular ecosistemas costeros a pequeña escala. Gracias a una compleja tecnología de control, se pueden manipular varios parámetros ambientales. Como los KOB están situados sobre un pontón en el fiordo interior de Kiel y se abastecen directamente con agua del fiordo, las condiciones ambientales dentro de los depósitos experimentales se aproximan mucho a la naturaleza.

En las cámaras experimentales, durante un periodo de 12 meses, el equipo expuso a familias genéticamente distintas de envoltorios de vejiga a condiciones elevadas de dióxido de carbono, con niveles más bajos de pH en el agua, fases de calor, mayor aporte de nutrientes y periodos de niveles bajos de oxígeno.

Las reacciones a los distintos cambios estaban claramente relacionadas. Por ejemplo, las familias que toleraban niveles más bajos de pH podían tolerar el calentamiento y niveles más altos de nutrientes, y viceversa. Al mismo tiempo, estas familias eran mucho más susceptibles al agotamiento del oxígeno. "En la naturaleza, esto podría significar que una población de fucus que se ha adaptado a la sobrefertilización y al calor estival se vea especialmente dañada o completamente destruida en otoño por la flotación de agua sin oxígeno procedente de las profundidades", explica Martin Wahl.

En general, el equipo no sólo ha encontrado la primera prueba de que las respuestas a diversos síntomas del cambio global pueden ir acopladas. "El estudio también demuestra que en el futuro seguiremos necesitando investigaciones que estudien las respuestas de los organismos a múltiples cambios medioambientales o medioambientales temporalmente desfasados. De lo contrario, será difícil hacer afirmaciones fiables sobre la evolución futura de los ecosistemas marinos", explica el profesor Wahl.