Investigación global más grande sobre dónde y cuándo se mueve verticalmente un grupo diverso de elasmobranquios
Usando sofisticadas etiquetas electrónicas, los científicos han reunido un gran conjunto de datos de biologización para obtener información comparativa sobre cómo usan los tiburones, rayas y patines, también conocidos como "elasmobranquios", las profundidades del océano.
Mientras que algunas especies pasan toda su vida en aguas poco profundas cerca de nuestras costas en la plataforma continental, otras se sumergen cientos de metros o más fuera de las aguas de la pendiente hacia la zona crepuscular, más allá de donde penetra la luz del sol.
Esta nueva comprensión de cómo usan los elasmobranquios el océano permitirá a los encargados de formular políticas y a los administradores de recursos la oportunidad de examinar las amenazas que enfrentan estos animales y guiar los planes futuros de manejo y conservación.
Un estudio publicado el 19 de agosto en Science Advances, dirigido por investigadores de la Universidad de Stanford y la ZSL (Sociedad Zoológica de Londres), es la investigación global más grande sobre dónde y cuándo se mueve verticalmente un grupo diverso de elasmobranquios.
Un equipo de 171 investigadores de 135 instituciones de 25 países reunió dos décadas de datos de etiquetas satelitales y de archivo que rastrearon de forma remota los movimientos y comportamientos de 38 especies en los océanos de todo el mundo.
"Por primera vez, tenemos una base de datos global estandarizada que usamos para llenar importantes vacíos de conocimiento sobre los comportamientos de buceo de tiburones y rayas", dijo Samantha Andrzejaczek, coautora principal del estudio e investigadora postdoctoral en la Estación Marina Hopkins de la Universidad de Stanford. "Esto permitirá una mejor comprensión de qué pesquerías interactúan con los elasmobranquios y cómo mejorar la gestión de muchos de estos longevos animales".
Movimiento en tres dimensiones
Imagen: Distribuciones verticales y comportamiento diario de 15 especies de elasmobranquios.
Los científicos ya tienen una gran cantidad de datos de movimiento sobre muchas especies marinas que habitan los espacios cercanos a la superficie del océano costero. Los drones, buzos y otros métodos, por ejemplo, examinan las comunidades y poblaciones marinas a una profundidad de unos 50 metros, pero el movimiento de los animales en tres dimensiones, especialmente en los espacios verticales más profundos del océano, se comprende mucho menos.
"Los tiburones y las rayas son icónicas especies oceánicas pero amenazadas. La clave para su manejo efectivo es la comprensión de su ecología básica", dijo David Curnick, director del Ocean Predator Lab en ZSL y coautor principal del artículo. "Sin embargo, para muchas especies, sabemos relativamente poco sobre su comportamiento fundamental, y lo que sabemos a menudo se limita a lo que podemos observar en las aguas superficiales".
En los últimos 20 años, una variedad de etiquetas electrónicas han madurado y brindan la oportunidad de etiquetar numerosas especies de elasmobranquios. Los científicos de Stanford han estado a la vanguardia del desarrollo de etiquetas de registro biológico y de la aplicación de estas tecnologías en tiburones y rayas.
Imagen: Samantha Andrzejaczek, investigadora postdoctoral en la Estación Marina Hopkins de Stanford, (segunda desde la derecha) marcando un tiburón tigre. Crédito: Alex Kydd
Uno de los movimientos verticales comunes entre los elasmobranquios parece coincidir con la migración vertical diaria (dos veces al día) del océano. Al amanecer, los diminutos peces e invertebrados, seguidos por los animales que los depredan, comienzan a migrar desde la brillante capa superior del océano hacia la relativa seguridad de aguas más oscuras y profundas. Por la noche, regresan a la superficie para alimentarse.
"Creemos que los tiburones y las rayas en sus migraciones diarias siguen los recursos alimentarios hacia arriba y hacia abajo en la columna de agua", dijo Andrzejaczek.
El estudio encontró que alrededor de un tercio de las especies se sumergen con frecuencia a profundidades donde el agua está fría, a menudo con poco oxígeno debido a la actividad biológica relacionada con la productividad, y la visibilidad es limitada. Los registros de los sensores muestran que los tiburones blancos (Carcharodon carcharias) se sumergen a más de 1.200 metros, mientras que los tiburones ballena (Rhincodon typus) alcanzan los 1.896 metros, cerca del límite de presión de 2.000 metros para los actuales sensores.
"Los buzos profundos podrían estar buscando comida en aguas más profundas o evitando a los cazadores como presas potenciales", dijo Andrzejaczek. "Algunos tiburones y rayas son pequeños y algunos de los tiburones y rayas más grandes se alimentan de ellos. Encontramos que 13 especies tenían individuos que se sumergen a más de 1.000 metros, lo cual es extremadamente profundo". Algunas pueden requerir períodos de enfriamiento mientras están en profundidad. "Cuando los grandes tiburones pasan demasiado tiempo en las cálidas aguas superficiales, es posible que tengan que sumergirse para refrescarse, una forma de termorregulación del comportamiento", agregó.
Los investigadores también identificaron superposiciones entre especies en los mismos espacios verticales. Los tiburones ballena, los tiburones tigre y las mantarrayas oceánicas mostraron distribuciones verticales sorprendentemente similares, aunque tienen historias evolutivas muy diferentes. Las relaciones de depredador y presa probablemente impulsen esta proximidad. "La mantarraya oceánica y el tiburón ballena se alimentan de plancton, y se sabe que el tiburón tigre es anterior a ambas especies", dijo Andrzejaczek.
Imagen: Superposición de hábitat vertical entre especies de elasmobranquios.
Una base para la futura gestión
La zona fótica o epipelágica, la región del océano que recibe la luz solar, se extiende desde la superficie hasta unos 200 metros y puede ser potencialmente un área peligrosa para los elasmobranquios. Ahí es donde es más probable que estén expuestos a los artes de pesca, ya sea como especies objetivo o como captura incidental. De las 38 especies del estudio, los investigadores encontraron que 26 pasaban más del 95% de su tiempo en los 250 metros superiores de la columna de agua.
Más de un tercio de todos los tiburones y rayas están en peligro de extinción, según la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN.
"Estos datos proporcionan la base para la futura gestión de los recursos globales de elasmobranquios, y un equipo de científicos ha tardado miles de horas en etiquetar y rastrear a los tiburones con sistemas globales de bioregistro y satélites para hacer realidad esta posibilidad", dijo Barbara Block, Profesora Prothro de Ciencias Marinas en Stanford, cuyos programas de marcado como TOPP, contribuyeron con el 25% del conjunto de datos.
Comprender cómo utilizan los elasmobranquios los hábitats verticales es crucial para comprender sus roles ecológicos actuales y futuros en el océano y sus riesgos ante diversas amenazas. Los científicos podrían utilizar esta y futuras bases de datos para investigar cómo pueden influir los cambios en la temperatura del océano y los niveles de oxígeno en la distribución de las especies y crear nuevas condiciones y amenazas.
"Los seres humanos no están acostumbrados a pensar en el hábitat en la dimensión vertical", dijo Andrzejaczek. "Esperamos que este estudio pueda hacer que la gente se de cuenta de que necesitamos estrategias de manejo que incorporen esta dimensión pasada por alto del comportamiento de los elasmobranquios. Por ejemplo, podríamos usar estos datos para comprender mejor cómo interactúan los tiburones y las pesquerías humanas".
Este estudio de tres años reunió datos de etiquetas cada vez más sofisticadas y precisas con sensores sensibles que pueden soportar los rigores del medio ambiente mientras se desplazan sobre un tiburón o una raya y funcionan en aguas profundas, así como herramientas analíticas mejoradas para incorporar diferentes tipos de datos de movimiento. El ingrediente clave ha sido la cooperación entre científicos biologistas de todo el mundo.
"Estudios científicos a gran escala como este no son posibles sin un esfuerzo de colaboración monumental", dijo Curnick. "Conciliamos el conocimiento colectivo y la experiencia de investigadores de todo el mundo. El resultado es mucho mayor de lo que cualquier investigador o institución podría lograr por su cuenta".
La investigación se ha publicado en Science Advances: Diving into the vertical dimension of elasmobranch movement ecology
