Una nueva investigación de la Universidad de Washington muestra que una gran variedad de animales marinos ya habita la mayoría de las zonas donde pueden respirar.
Esto significa que, a medida que los océanos se calientan y disminuyen los niveles de oxígeno, puede haber menos zonas habitables para la vida marina.
Los experimentos de laboratorio indican que muchas criaturas marinas podrían, en teoría, tolerar temperaturas mucho más altas que las que encuentran hoy. Pero estos estudios no significan que los animales marinos puedan mantener sus áreas de distribución actuales en océanos más cálidos, afirma Curtis Deutsch, profesor de oceanografía en la Universidad de Washington.
“La temperatura por sí sola no explica en qué parte del océano puede vivir un animal”, afirma Deutsch. “Hay que tener en cuenta el oxígeno: cuánto hay en el agua, qué tan bien un organismo puede captarlo y utilizarlo, y cómo afecta la temperatura a estos procesos.”
Las características específicas de cada especie, en conjunto los niveles de oxígeno, y la temperatura del agua se combinan para determinar qué partes del océano son “respirables” para las distintas criaturas que lo habitan.
Los hallazgos publicados en Nature también advierten sobre el cambio climático: dado que las aguas más cálidas albergarán menos oxígeno, algunas zonas del océano que hoy son respirables para una especie determinada podrían dejar de serlo en el futuro.
“EN RESPUESTA AL CALENTAMIENTO, SU NIVEL DE ACTIVIDAD SE VERÁ RESTRINGIDO O SU HÁBITAT COMENZARÁ A REDUCIRSE. NO ES QUE VAYAN A ESTAR BIEN Y SEGUIR COMO SI NADA.”
Los organismos actuales viven prácticamente al límite de las temperaturas más altas que les proporcionan oxígeno suficiente para su nivel de actividad, por lo que el aumento de las temperaturas afectará de inmediato su capacidad para obtener oxígeno suficiente”, afirma Deutsch.
“En respuesta al calentamiento, su nivel de actividad se verá restringido o su hábitat comenzará a reducirse. No es que vayan a estar bien y a seguir como si nada.”
Supervivientes de los océanos cálidos
Los niveles de oxígeno y las temperaturas varían en las aguas oceánicas. En general, el agua cercana al ecuador es más cálida y contiene menos oxígeno que las aguas más frías cercanas a los polos. Pero al pasar de la superficie del océano a aguas más profundas, tanto el oxígeno como la temperatura disminuyen juntos.
Estos principios generan patrones tridimensionales complejos de los niveles de oxígeno y temperatura según la profundidad y la latitud. La anatomía, la fisiología y el nivel de actividad de un organismo determinan sus necesidades de oxígeno, la eficacia con que lo capta y utiliza del medio que le rodea, y cómo afecta la temperatura a su demanda de oxígeno.
Deutsch y sus coautores —Justin Penn, estudiante de doctorado en oceanografía, y Brad Seibel, profesor de la Universidad del Sur de Florida— querían comprender si la respirabilidad era un factor limitante para determinar las áreas de distribución de los animales marinos actuales.
Combinaron datos sobre la temperatura y el contenido de oxígeno de los océanos con estudios publicados sobre la fisiología, la demanda de oxígeno y el metabolismo de 72 especies de cinco grupos diferentes de animales marinos: vertebrados de sangre fría, como los peces y sus parientes; crustáceos; moluscos; gusanos segmentados; y medusas y sus parientes.
El equipo modeló qué partes del océano son y no son habitables para cada especie. Demostraron que el área de distribución actual de una especie generalmente coincide con las partes de los océanos que se prevé que sean habitables para ella.
Su modelo predice que el camarón norteño, un crustáceo, debería poder obtener oxígeno suficiente en aguas frías al norte de aproximadamente los 50 grados de latitud norte, y esa es, en general, el área de distribución actual del camarón. La pintarroja manchada puede habitar aguas templadas y frías a diversas profundidades, pero cerca de los trópicos solo las aguas cercanas a la superficie —por encima de unos 300 pies— son respirables, lo que también se refleja en su área de distribución actual.
En muchos casos, las áreas de distribución de las especies llegan justo hasta el límite de la respirabilidad, lo que indica que, para los animales marinos, la capacidad de obtener oxígeno suficiente puede ser un factor limitante importante para determinar dónde pueden vivir, añade Deutsch. Fuera de ese rango, los organismos corren el riesgo de hipoxia, es decir, de no obtener oxígeno suficiente.
Temperatura, oxígeno, fisiología
La temperatura afecta tanto a la cantidad de oxígeno que puede contener el agua de mar como a la cantidad de oxígeno que necesita un animal para mantener el mismo nivel de actividad. La superposición ya estrecha que observaron los investigadores entre la respirabilidad y las áreas de distribución actuales indica que los aumentos de temperatura a largo plazo, como se prevé con el cambio climático, probablemente restringirán las áreas de distribución de muchos animales marinos.
Este nuevo estudio sigue a un estudio de 2015 realizado por el equipo de Deutsch sobre cuatro especies del océano Atlántico, y amplía sus hallazgos al demostrar que diversas especies de todas las cuencas oceánicas habitan, en general, el área máxima que actualmente pueden ocupar.
En el futuro, Deutsch quiere incluir más especies y profundizar en el estudio de las relaciones entre la temperatura, el oxígeno y la fisiología.
Los investigadores también quisieran encontrar ejemplos históricos de especies marinas que desplazaron su área de distribución en respuesta a la respirabilidad del agua, como mostró el equipo a principios de este año con la anchoveta del norte.
“Lo que realmente queremos encontrar son más observaciones de especies marinas que se desplazan de acuerdo con lo que cabría esperar en función de las condiciones de temperatura y la disponibilidad de oxígeno”, afirma Deutsch. “Eso nos dará ejemplos concretos de lo que cabe esperar a medida que fluctúan las condiciones de temperatura y oxígeno, y cambian de forma permanente con el cambio climático.”
La Fundación Gordon y Betty Moore, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y la Fundación Nacional de Ciencias financiaron el trabajo.
Fuente: Universidad de Washington
