Mundos miniatura para comprender el cambio climático
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El cambio climático alterará los ecosistemas de los que depende la humanidad en el próximo siglo. Pero dada la complejidad del mundo viviente, ¿cómo podemos saber qué puede suceder?
Un equipo de científicos australianos tiene la respuesta: ecosistemas en miniatura diseñados para simular el impacto del cambio climático. Los experimentos ya revelan peligros que habrían sido desapercibidos si los investigadores hubieran tratado de estudiar individualmente especies aisladas.
“Si tomas un pez y lo pones en un tanque para ver cómo responde a la temperatura, puedes imaginar que es una enorme simplificación de la realidad”, dijo Ivan Nagelkerken, ecologista de la Universidad de Adelaida, quien dirige el esfuerzo de investigación.
Sin embargo, estudiar un ecosistema entero en la naturaleza -formado por miles de especies- tiene sus propios inconvenientes. “En la naturaleza uno tiene toda esa complejidad, y nunca se sabe qué factor está realmente causando el resultado que se está observando”, dijo el Dr. Nagelkerken.
Entre estos dos extremos, el Dr. Nagelkerken y sus colegas han tratado de crear un punto medio ideal. Llenaron 12 piscinas con 475 galones de agua de mar cada una y construyeron ecosistemas marinos simples en cada uno. Pusieron arena y piedras en el fondo de las piscinas, junto con la hierba artificial del mar en la cual las algas podrían crecer. Almacenaron los ecosistemas de pequeña escala, llamados mesocosmos, con especies locales de crustáceos y otros invertebrados. Para los depredadores, agregaron un pequeño pez conocido como el gibón largo del “longfin”, que se alimenta de invertebrados.
Para probar los efectos del cambio climático, el Dr. Nagelkerken y sus colegas manipularon el agua en las piscinas. En tres de ellos, los investigadores elevaron la temperatura 5 grados – una proyección conservadora de cómo se podría calentar la costa en el sur de Australia.
Los científicos también estudiaron el efecto del dióxido de carbono que está elevando la temperatura del planeta. El gas se disuelve en los océanos, haciéndolos más ácidos y potencialmente dañando animales y plantas marinas. Sin embargo, el dióxido de carbono extra puede ser utilizado por las algas para llevar a cabo más fotosíntesis. Para medir el impacto general, el Dr. Nagelkerken y sus colegas bombearon el gas en tres de las piscinas, manteniéndolas a las temperaturas actuales del océano.
En otros tres, los investigadores realizaron ambos cambios, calentando el agua y bombeando dióxido de carbono. Los científicos dejaron inalteradas las tres reservas restantes, como base para medir los cambios en las otras nueve piscinas.
Por su cuenta, el Dr. Nagelkerken y sus colegas encontraron que el dióxido de carbono benefició a las tres capas de la red alimenticia. Las algas crecieron más rápido, proporcionando más alimento para los invertebrados. Los invertebrados, a su vez, proporcionaron más alimento a los gobios.
Pero la combinación de dióxido de carbono extra con agua más caliente eliminó ese beneficio.
Incluso con algas extra para comer, los invertebrados no crecieron más rápido, tal vez porque las algas proporcionan menos nutrición cuando crecen a temperaturas más altas. También es posible que los invertebrados estén bajo demasiado estrés en agua más caliente para crecer más. Los invertebrados también enfrentaron más presión de sus depredadores. El agua caliente aceleró el metabolismo de los gobios, haciéndolos más hambrientos. Devoraron más invertebrados, provocando que las poblaciones de invertebrados se derrumbaran.
El Dr. Nagelkerken dijo que estos experimentos tuvieron implicaciones siniestras para los ecosistemas oceánicos. Extrapolando, así podría ser el impacto para los 3.1 miles de millones de personas en todo el mundo que dependen de los peces para cubrir el 20% o más de sus proteínas.
“A medida que se va más arriba en la red de alimentos, se obtiene más de un desajuste entre la necesidad de alimentos y la disponibilidad de alimentos”, dijo el Dr. Nagelkerken.
El grado de vulnerabilidad de los peces depende de sus ecosistemas individuales. El Dr. Nagelkerken dijo que esperaba que los estudios que él y sus colegas están llevando a cabo llevarán a otros investigadores a replicarlos con especies y condiciones de otras partes del mundo.
“Este tipo de experimentos son herramientas esenciales para entender el cambio en la naturaleza“, dijo la Dra. O’Connor, ecologista de la Universidad de British Columbia.
La Dra. O’Connor dijo que la investigación de Nagelkerken, “no es una predicción del futuro, pero es una buena prueba de que podemos esperar en una reorganización de la red de alimentos con el continuo calentamiento de los océanos y la acidificación”.
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