En un océano más ácido, ¿Podrían prosperar mejor los huevos de arenque en zonas altas y secas?
Son los primeros días de marzo y Andrea Frommel está con alfileres y agujas mientras espera que los peces llenen sus vacíos acuarios. El arenque del Pacífico (Clupea pallasii pallasii) aún no ha hecho su aparición anual en las costas orientales de la isla de Vancouver, Columbia Británica.
Mientras tanto, terminó de preparar su experimento: se limpiaron los tanques, se establecieron las condiciones del agua de mar y se ensamblaron incubadoras de peces bebés hechas por ella misma. Todo está listo, pero las estrellas del espectáculo de la piscina operan según su propio horario.
"Este año el desove del arenque se retrasó en comparación con lo habitual", dijo Frommel el 29 de abril de 2021, bióloga de peces postdoctoral en la Universidad de Columbia Británica e investigadora de Hakai-MITACS.
Está lanzando un nuevo proyecto para observar cómo la exposición al aire afecta al embrión de arenque a medida que se desarrolla. El experimento, realizado en el Laboratorio Marna del Observatorio Ecológico de la Isla Quadra del Instituto Hakai, imita diferentes condiciones que encuentran los huevos de arenque en el ambiente intermareal después de su puesta. Pero Frommel no puede comprar en una tienda huevos de arenque frescos.
Imagen: Los huevos de arenque recién puestos se adhieren a una amplia variedad de algas arrojadas por las tormentas en el intermareal bajo de Williams Beach. Foto de Andrea Frommel
Al igual que otros entusiastas del arenque deseosos de presenciar uno de los grandes espectáculos naturales de la Columbia Británica, Frommel sigue de cerca varios canales de medios en busca de indicios de que ha comenzado el efímero espectáculo. El desove del arenque provoca un frenesí de alimentación que dura varias semanas y que atrae por igual a decenas de depredadores, carroñeros y espectadores.
Finalmente, las redes sociales cumplen. Una publicación en la página de Facebook de la Denman Conservancy Association envía a Frommel y a su asistente de investigación Sadie Lye al sur, a Williams Beach, a media hora en coche al sur del río Campbell. El momento es perfecto.
Una tormenta de principios de primavera acaba de arrastrar a la costa franjas de algas, todas recién cubiertas con capa tras capa de huevos de arenque de color crema. Cada huevo de arenque es aproximadamente del tamaño de la cabeza de un alfiler y, una vez puesto, se adhiere fuertemente a la vegetación o a las rocas. Frommel y Lye recolectan unos cientos de huevos adheridos a al menos seis especies diferentes de algas.
Los huevos que se incuban a mayor altura en el intermareal pasan más tiempo fuera del agua que sus homólogos en el intermareal bajo o sumergidos en zonas submareales. Si bien estos futuros peces pueden parecer en peligro fuera del agua, Frommel dice que pueden sobrevivir a estas condiciones durante largos períodos de tiempo, incluso hasta 24 horas.
Los huevos de arenque del Pacífico no sólo pueden sobrevivir fuera del agua, sino que también pueden prosperar, y este es el quid contraintuitivo del experimento de Frommel.
"Estamos probando si la exposición al aire durante la marea baja proporciona un amortiguador para la acidificación de los océanos, al permitir que los embriones liberen el exceso de dióxido de carbono", dice Frommel.
Este exceso de dióxido de carbono proviene del agua de mar: se difunde a través de la capa exterior permeable de un huevo, llamada corion, para establecer un equilibrio entre el huevo y el entorno que lo rodea. En aguas más ácidas, el gas dióxido de carbono disuelto pasa al huevo. Una vez expuestos al aire, los huevos que antes estaban rodeados (y absorbidos) por niveles más altos de dióxido de carbono disuelto tienen la oportunidad de liberar al aire parte de ese CO2.
"En el aire, el oxígeno puede difundirse fácilmente hacia el huevo y sale el dióxido de carbono", dice Frommel.
También existen otros beneficios de la exposición de los huevos al aire. Las temperaturas cálidas del aire pueden acelerar el desarrollo, lo que lleva a una eclosión más rápida y una mayor supervivencia. Sin embargo, demasiada exposición al sol y al viento puede secar los huevos. En la Columbia Británica, esto es menos preocupante, ya que el arenque desova durante el comienzo fresco y húmedo de la primavera, cuando hay mareas altas regulares. Pero es un delicado equilibrio.
De vuelta en el laboratorio Marna en la isla Quadra, Frommel y Lye crían los huevos y eclosionan las larvas de arenque en incubadoras caseras que construyeron con flotadores de piscina. Mantienen los huevos en uno de tres ciclos diferentes de exposición al aire hasta que eclosionan, imitando si los huevos terminaron en la zona intermareal baja, media o alta.
Imagen: Los huevos de arenque, todavía adheridos a las algas, se crían dentro de incubadoras caseras en uno de los tres tanques, cada uno de los cuales contiene agua de mar con un nivel diferente de dióxido de carbono disuelto.
Tanto los huevos como las larvas de peces viven en agua con condiciones ambientales, medias o altas de dióxido de carbono, y el nivel más alto simula las condiciones oceánicas globales promedio previstas para 150 años en el futuro. En particular, ya se han registrado niveles cercanos a este en el área que rodea el estrecho de Johnstone y las islas Discovery.
Y las condiciones cambiantes del océano son importantes para un pequeño arenque del futuro. Los embriones en desarrollo y las larvas de peces dependen de un saco vitelino para obtener energía, y parte de esta energía se utiliza para regular los niveles de dióxido de carbono y oxígeno.
"En teoría, el agotamiento del saco vitelino ocurre rápidamente cuando gastan más energía", dice Frommel, señalando que las larvas criadas en altos niveles de dióxido de carbono deberían ser más pequeñas y agotar su saco vitelino más rápido, ya que se puede dirigir menos energía hacia el crecimiento. Ella predice que la exposición al aire debería contrarrestar algunos de estos efectos.
A lo largo del experimento, Frommel y Lye rastrean la tasa de desarrollo, supervivencia y tamaño de las crías de arenque al momento de la eclosión, recogiendo cada huevo y arenque de su tanque y examinándolos bajo el microscopio en una sola gota de agua. Los investigadores se sorprenden por lo que ven una vez que el arenque comienza a eclosionar.
Imagen: Primera foto: Se examina al microscopio una pequeña larva de arenque recién nacida. El saco vitelino, adherido al cuerpo justo detrás de la cabeza, le proporciona energía para crecer y mantener niveles uniformes de dióxido de carbono y oxígeno. Segunda foto: Cada larva se examina de cerca para detectar cualquier anomalía que pueda ser causada por la exposición a altos niveles de aire o altos niveles de dióxido de carbono en el agua. Fotos de Andrea Frommel
"Bajo el microscopio se ven estas increíbles estructuras, colores y comportamientos", dice Frommel. "Me sorprendió mucho ver sus comportamientos inmediatamente después de nacer. Tienen casi estas actitudes. La gente realmente no piensa que las larvas de peces tengan personalidades, pero ya tienen comportamientos complejos".
Es complicado no apegarse. "Son realmente lindas. Es muy divertido criarlas".
Frommel espera ampliar el experimento para dedicar más tiempo a criar arenques más allá de la etapa larvaria, tomar medidas adicionales y obtener arenque de más de un lugar. Si todo va bien, la próxima primavera planea volver a buscar en los medios de comunicación la feria anual del arenque.
