La eutrofización y el calentamiento ayudan a aumentar el número de peces espinosos
Un proyecto de investigación sobre la proliferación de algas a lo largo de la costa sueca, causada por la eutrofización, reveló que los grandes depredadores como la perca y el lucio también son necesarios para restringir estas floraciones.
El ecologista Britas Klemens Eriksson de la Universidad de Groningen y sus colegas de la Universidad de Estocolmo y la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, Suecia, han demostrado ahora que la dominación del pez espinoso (Gasterosteus aculeatus) se mueve como una ola a través de los archipiélagos de la isla, cambiando el ecosistema de dominado por depredadores a dominado por algas.
Eriksson experimentó con los efectos de los nutrientes en las floraciones de algas mientras trabajaba como investigador postdoctoral en Suecia. Cuando agregó nutrientes a las jaulas de exclusión en las aguas costeras salobres, las algas comenzaron a dominar. Esto no fue ninguna sorpresa.
Sin embargo, cuando excluyó a los grandes depredadores, vio una dominación similar de las algas. "Agregar nutrientes y excluir a los grandes depredadores tuvo un efecto enorme", recuerda 10 años después.
Red alimentaria
La gran pregunta que surgió de estos resultados usando pequeñas jaulas de exclusión fue si los resultados serían los mismos para el ecosistema costero sueco real. Esta costa está formada por innumerables archipiélagos que se extienden hasta 20 kilómetros hacia el mar, creando un ambiente salobre. Aquí, la perca y el lucio son los principales depredadores, se alimentan de peces espinosos, que a su vez se comen a los pequeños crustáceos que viven de las algas.
Para investigar cómo se desarrolló esta red trófica durante los últimos 40 años, Eriksson (que se había trasladado a la Universidad de Groningen en los Países Bajos) se conectó con sus colegas de la Universidad de Estocolmo y la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas para recopilar datos sobre la abundancia de peces y realizar una serie de estudios de campo.
Se inspiraron en sugerencias recientes de que los cambios de régimen pueden ocurrir en sistemas cerrados como lagos y se preguntaron si la proliferación de algas en el mar Báltico también podría ser una consecuencia de tal cambio de régimen.
Herbívoros
Eriksson y sus colegas tomaron muestras de 32 ubicaciones a lo largo de un tramo de costa de 400 kilómetros. "Visitamos estos sitios en la primavera y el otoño de 2014 y tomamos muestras de todos los niveles de la red alimentaria, desde las algas hasta los principales depredadores".
Estos datos se ingresaron posteriormente en un modelo de red alimentaria, lo que les ayudó a encontrar conexiones entre especies. Los modelos mostraron que los pequeños espinosos eran importantes para la reproducción de los depredadores más grandes. Y un aumento local de espinosos significa que se comen muchos de los herbívoros del ecosistema, lo que impulsa la dominación de las algas.
"Si solo observas la abundancia de peces, encontrarás un sistema mixto en el que dominan diferentes especies", explica Eriksson. Pero al observar los cambios en estos datos pesqueros a lo largo del tiempo, se mostró un aumento de espinosos que comenzó a fines de la década de 1990, inicialmente en las partes exteriores de los archipiélagos.
"Es de suponer que esto se debe a una reducción del número de grandes depredadores. La reducción es el resultado combinado de la destrucción del hábitat, la pesca y el aumento de la depredación por cormoranes y focas". Los espinosos migran desde los archipiélagos exteriores hacia el interior para reproducirse, uniendo procesos costeros y marinos.
Imagen: Diagrama de ruta que muestra el modelo de ecuación estructural que mejor se ajusta (también conocido como el "stickle-feed-back") de las relaciones directas e indirectas entre la abundancia de depredadores adultos (percas y lucios) y el espinoso en primavera, abundancia de depredadores juveniles (jóvenes del año) (percas y lucios) y espinosos en verano, cobertura del lecho marino de vegetación acuática y exposición a las olas, según datos de encuestas de 31 bahías poco profundas muestreadas en 2014. Las flechas rojas y azules son relaciones negativas y positivas significativas (p <0.05), respectivamente. El grosor de la flecha es proporcional a los coeficientes de trayectoria estandarizados, que también se muestran en textos en color.
Depredacion
La depredación reducida aumenta la supervivencia de los espinosos, mientras que tanto la eutrofización como el calentamiento ayudan a aumentar aún más su número. A medida que los espinosos redujeron el número de herbívoros, las algas comenzaron a reemplazar las hierbas marinas y otra vegetación. Además, los espinosos también se alimentaron de las larvas de percas y lucios, lo que redujo aún más su número.
"Este es un caso de inversión depredador-presa", explica Eriksson. En lugar de que los principales depredadores comieran espinosos, los peces más pequeños redujeron considerablemente el número de larvas de percas y lucios.
Con el tiempo, la dominación del espinoso se movió hacia adentro como una ola: el cambio regional se propagó por todo el ecosistema. Esto tiene importantes consecuencias para la restauración del ecosistema. "Para contrarrestar la proliferación de algas, no solo se debe reducir la eutrofización del agua, sino también aumentar la cantidad de depredadores principales".
Significa que las organizaciones que gestionan la pesca deben empezar a trabajar junto con las que gestionan la calidad del agua. "No deberíamos mirar a las especies aisladas, sino a toda la red alimentaria", dice Eriksson. "Esto es algo que la reciente estrategia pesquera de la UE está comenzando a implementar lentamente".
Además, la propagación de cambios locales a través de un sistema tiene implicaciones más amplias en la ecología, especialmente en los ecosistemas naturales que tienen vías de información e interacción complejas. "Y sabemos esto por la política y los estudios del comportamiento humano. Un buen ejemplo es la Primavera Árabe, que comenzó localmente y luego se propagó por todo Oriente Medio".
El estudio fue publicado el 27 de agosto en la revista Communications Biology: A spatial regime shift from predator to prey dominance in a large coastal ecosystem
