Un laboratorio natural revela los efectos de la acidificación de los océanos en los ecosistemas marinos
La acidificación del océano (AO) y el calentamiento global amenazan la existencia continuada de los ecosistemas de arrecifes en todo el mundo. El fenómeno de la AO consiste en un cambio en la química del agua marina debido a que el océano capta el CO2 excedente de las actividades humanas, lo cual conlleva una disminución del pH del agua marina. El océano absorbe el exceso de CO2 atmosférico y desempeña un papel principal en la regulación del clima. Por lo tanto, se prevé que la AO tendrá profundas repercusiones sobre los ecosistemas marinos: los iones carbonato son un sustrato esencial para la biomineralización de las conchas y los esqueletos de muchos organismos marinos, como el fitoplancton, los corales y los peces. Sin embargo, la comprensión de las consecuencias ecológicas de la AO para la biodiversidad marina y la función de los ecosistemas se ve limitada por las brechas del conocimiento en lo que respecta a las respuestas de la comunidad global en ecosistemas naturales acidificados.
Capacidad de adaptación de las especies
Para hacer frente a esta necesidad, el proyecto Future4Oceans, financiado con fondos europeos, ha reunido un consorcio de expertos europeos y americanos en ecología marina, genómica, biogeoquímica y comunicación. «La finalidad de la iniciativa era comprender con mayor claridad la pérdida de biodiversidad funcional y el potencial de adaptación de un coral a la AO, mediante el estudio de los afloramientos naturales de CO2 existentes a lo largo de la costa de la isla de Isquia, frente a Nápoles (Italia)», afirma Núria Teixidó, beneficiaria de una beca individual de investigación del programa Marie Skłodowska-Curie. Existen puntos dispersos por todo el océano donde agua rica en CO2 asciende en forma de burbujas desde afloramientos volcánicos presentes en el fondo del mar, lo cual acidifica el agua marina de la zona y afecta a los ecosistemas circundantes. «Estos sistemas acidificados de forma natural son un laboratorio ideal para examinar las respuestas de la comunidad global y un poderoso sistema de campo para probar la velocidad y el alcance de la adaptación de las especies a la AO», explica Teixidó.
Comprender los cambios generales
El primer objetivo de los investigadores era identificar los efectos emergentes de la AO en los ecosistemas marinos costeros y su funcionamiento, por medio de novedosos métodos de rasgos sobre una base funcional. Su segundo objetivo era definir el papel que desempeña la adaptación del coral «Astroides calycularis» en la determinación de las respuestas a la AO, mediante tecnología de secuenciación de última generación. Future4Oceans llevó a cabo un novedoso análisis funcional de la diversidad de las comunidades marinas en los afloramientos de CO2 naturales con vistas a vincular el cambio en la composición funcional y la diversidad con la AO. «Es crucial para comprender mejor las generalidades de la vulnerabilidad de las comunidades bentónicas marinas ante los cambios medioambientales mundiales en curso y previstos», señala Teixidó.
Predicciones mejoradas
Los científicos utilizaron técnicas de transcriptoma para generar el primer ensamblaje de transcriptomas para el coral «A. calycularis», a fin de revelar la diferenciación genética entre las poblaciones locales. «A. calycularis» es un coral escleractínico endémico del Mediterráneo, también conocido como coral anaranjado o estrellado. Esta especie de agua caliente se considera un importante sistema modelo para investigar la adaptación al cambio ambiental. Los análisis de transcriptomas mostraron la distinción genética de las poblaciones y una fuerte diferenciación en las funciones genéticas, lo que pone de relieve el potencial de taxones vulnerables como los corales escleractínicos para aclimatarse y adaptarse a un pH bajo y variable. «En general, los resultados de Future4Oceans contribuirán a mejorar las predicciones sobre los efectos del clima en los océanos y sus ecosistemas y en los servicios cruciales que prestan a los seres humanos», destaca Teixidó. El proyecto también organizó actividades de formación y comunicación científica, que incluyeron proyecciones públicas de películas de realidad virtual en museos y centros de investigación como parte de una «semana de la ciencia». Teixidó concluye: «El público descubrió de primera mano estos excepcionales afloramientos naturales y apreció enormemente la alta calidad tecnológica del producto, la ciencia que lo respalda y la oportunidad de aprender sobre el valor de nuestro océano».
Palabras clave
Future4Oceans, ecosistema, acidificación del océano, AO, afloramiento de CO2, biodiversidad, «Astroides calycularis», corales escleractínicos, transcriptoma, mar Mediterráneo, bentónico
