La disminución de ballenas, peces, aves marinas y grandes animales ha interrumpido el ciclo de nutrientes de la Tierra
En el pasado, las ballenas, los mamíferos terrestres gigantes y otros animales jugaban un papel vital en mantener fértil el planeta mediante el transporte de nutrientes a través de sus heces. Sin embargo, el enorme declive de sus poblaciones y la extinción de muchos de estos animales ha dañado profundamente este sistema de reciclaje planetario de nutrientes, amenazando la pesca y los ecosistemas de la Tierra.
Un nuevo estudio muestra que esas ballenas y descomunales mamíferos terrestres - así como la migración de las aves marinas y peces - jugaron un papel vital en mantener fértil el planeta mediante el transporte de los nutrientes desde las profundidades del océano y su difusión a través de los mares, los ríos y, profundo en el interior, hasta la cima de las montañas.
Sin embargo, el enorme descenso y la extinción de muchos de estos animales ha dañado profundamente este sistema de reciclaje planetario de nutrientes, informó un equipo de científicos el 26 de octubre en Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Este ciclo global roto puede debilitar la salud del ecosistema, la pesca y la agricultura", dice Joe Roman, biólogo de la Universidad de Vermont (UVM) y co-autor del nuevo estudio.
En tierra, la capacidad de los animales para llevar nutrientes lejos de "puntos calientes" concentrados, escribe el equipo, se ha desplomado al ocho por ciento de lo que era en el pasado - antes de la extinción de algunas de las 150 especies de mamíferos "megafauna" al final de la última edad de hielo.
Y, en gran parte debido a la caza humana en los últimos siglos, la capacidad de las ballenas y otros mamíferos marinos para mover un nutriente vital - el fósforo - de las aguas profundas del océano a la superficie se ha reducido en más del setenta y cinco por ciento, muestra el nuevo estudio.
Haciendo caso omiso de los animales
"Anteriormente se creía que los animales no desempeñaban un papel importante en el movimiento de nutrientes", dijo el autor principal Christopher Doughty, ecologista de la Universidad de Oxford.
Pero el nuevo estudio muestra que los animales son una "bomba de distribución" crucial, escriben los científicos, transportando masas de materia fecal para fertilizar muchos lugares que de otro modo serían menos productivos, incluidas las aguas superficiales del océano y el interior de los continentes.
Estos ecosistemas fertilizados, a su vez, mantienen las funciones naturales vitales para las personas. Por ejemplo, el nuevo estudio señala que la restauración de las poblaciones de ballenas podrían ayudar a aumentar la capacidad del océano para absorber el dióxido de carbono que produce el calentamiento climático.
Tradicionalmente, los científicos que estudian el ciclo de nutrientes se han centrado en la meteorización de las rocas y la recolección de nitrógeno por las bacterias - ignorando en gran medida a los animales. Este punto de vista supone que el papel de los animales fue menor, y sobre todo la de un consumidor pasivo de nutrientes. "Sin embargo, esta idea puede ser una peculiar visión del mundo que viene de vivir en una época en que el número y tamaño de los animales se han reducido drásticamente de su antigua abundancia", escribe el equipo de nueve científicos.
"Este estudio desafía la tendencia ascendente que algunos científicos tienen - que los microbios están ejecutando el programa - y el fitoplancton y las plantas son todo lo que importa", dice Joe Roman, un experto en ballenas en la Escuela de Medio Ambiente y Recursos Naturales Rubenstein y el Instituto Gund de Economía Ecológica de la UVM.
"Este fue una vez un mundo que tenía diez veces más ballenas, veinte veces más peces anádromos, como el salmón, el doble del número de aves marinas, y diez veces más grandes herbívoros - perezosos gigantes, mastodontes y mamuts", dice Roman.
En tierra, antes de la aparición de los humanos modernos, había elefantes gonfoterios del tamaño de una retroexcavadora, ciervos con anchos cuernos de doce pies, y manadas de bisontes en el horizonte. Estos fueron sólo algunos de los grandes animales que podían comer enormes cantidades de materia vegetal, lo que aceleraba la liberación de nutrientes a través de la digestión y llevaba estos nutrientes lejos de las áreas de alimentación a tierras más altas a través del depósito de sus heces, la orina y, a la muerte, los cuerpos en descomposición.
En general, los científicos calculan que esta bomba planetaria animal pudo haber caído a apenas al seis por ciento de su capacidad anterior para difundir nutrientes lejos de fuentes concentradas en la tierra y el mar.
El trabajo de las ballenas
Una serie de estudios recientes muestran que los grandes animales parecen conducir de manera desproporcionada los movimientos de nutrientes. Para hacer su nuevo estudio, el equipo - incluyendo científicos de la Universidad de Oxford, la Universidad de Vermont, la Universidad de Harvard, la Universidad de Aarhus en Dinamarca, la Universidad de Princeton, el Instituto de Ecología de los Países Bajos y la Universidad de Purdue - utilizó estos hallazgos y otros datos existentes sobre poblaciones animales históricas y actuales. Luego aplicaron un conjunto de modelos matemáticos para estimar el movimiento de nutrientes verticalmente en los océanos y en la tierra - y cómo cambió este movimiento con la extinción y la disminución de las poblaciones de animales.
Por ejemplo, se estima que las densidades de ballenas han disminuido entre un 66% y un 90% en los últimos tres siglos debido a la caza comercial, señala el estudio. 350.000 ballenas azules, muchas de más de cien toneladas, habitaban los océanos de todo el mundo. Sólo unos pocos miles permanecen ahora. Estas y otras grandes ballenas se alimentan en el fondo - y después de defecar en la superficie iluminada por el sol forman una "floculante nube líquida", dice Roman.
Fósforo limitado
En particular, el nuevo estudio examinó el fósforo, un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas. Antes de la era de la caza comercial, los científicos estiman que las ballenas y otros mamíferos marinos trasladaban al año alrededor de 750 millones de libras de fósforo de las profundidades a la superficie. Ahora esa cifra es de unos 165 millones de libras - aproximadamente el 23% de capacidad anterior.
El equipo también recogió datos sobre poblaciones de aves marinas y peces que se alimentan en el mar y luego vienen a la tierra - como el salmón de alta mar que se mueve a los ríos para defecar, desovar y morir. Los movimientos de estas aves y peces una vez llevaron más de 300 millones de libras de fósforo a la tierra cada año, pero ese número se ha reducido a menos del cuatro por ciento de los valores del pasado, como resultado de las colonias de aves marinas destruidas, la pérdida de hábitat y la pesca excesiva.
"El fósforo es un elemento clave en los fertilizantes y los suministros de fosfato de fácil acceso pueden agotarse en tan sólo cincuenta años", dice Chris Doughty de Oxford. "La restauración de las poblaciones de animales a sus antiguos números podría ayudar a reciclar el fósforo del mar a la tierra, aumentando las existencias mundiales de fósforo disponible en el futuro".
Recuperación
El mundo de los gigantes llegó a su fin en la Tierra después de las extinciones de la megafauna que se iniciaron hace unos 12.000 años - impulsadas por un complejo conjunto de fuerzas como el cambio climático y los cazadores neolíticos. Y terminó en los océanos con la caza de ballenas y otros mamíferos en la era industrial de los seres humanos.
"Pero la recuperación es posible e importante", dice Roman de la UVM. Señala los bisontes como ejemplo. "Eso es alcanzable. Podría ser un sabio desafío político, pero está sin duda a nuestro alcance traer de vuelta a las manadas de bisontes de América del Norte. Esa es una forma de poder restaurar una vía esencial de nutrientes".
Y muchas poblaciones de ballenas y de mamíferos marinos también se están recuperando, anota Roman. "Podemos imaginar un mundo con relativamente abundantes poblaciones de ballenas de nuevo", dice.
Pero animales domésticos, como vacas, ¿pueden tomar el papel de la distribución de nutrientes de los grandes animales terrestres ahora extintos? No, dice el nuevo estudio. Aunque hay muchas vacas, las vallas restringen el movimiento de los animales domésticos y sus nutrientes. "Podrían crearse pastos futuros con menos vallas y con una gama más amplia de especies", escribe el equipo.
"El flujo típico de nutrientes es abajo de las montañas a los océanos", dice Joe Roman. "Estamos buscando la manera de que los nutrientes puedan ir en la otra dirección - y eso es en gran parte a través del forrajeo de los animales que trayendo nutrientes de las profundidades del mar con el tiempo podrían llegar a una montaña en la Columbia Británica".
Artículo científico: Global nutrient transport in a world of giants
