Comprueban la vulnerabilidad de los ambientes antárticos a la introducción de especies no nativas
Una nueva tecnología de ADN promete mejorar los esfuerzos para monitorear la vida marina en el Océano Austral y detectar la presencia de especies marinas no nativas cerca de la Antártida.
Durante un viaje de 3.000 millas náuticas desde Hobart a la estación de investigación Davis en 2019, en el antiguo rompehielos australiano Aurora Australis, los científicos recolectaron 138 muestras de agua de mar y examinaron el "ADN ambiental" (eDNA) en las muestras para ver qué especies de zooplancton (pequeños animales marinos) habían estado presentes en el momento en que se recolectaron las muestras.
La genetista molecular de la División Antártica Australiana, Dra. Leonie Suter, dijo que luego compararon las especies detectadas usando eDNA con el zooplancton recolectado usando un registrador continuo de plancton (CPR).
Imagen: El transecto de ADN ambiental (eDNA) de larga distancia del Océano Austral proporciona información sobre la biota marina espacial y las vías de invasión de especies no autóctonas. Crédito: Science of The Total Environment (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.175657
"El CPR es un instrumento remolcado detrás del barco que captura el zooplancton entre dos láminas de seda", explicó la Dra. Suter.
"Podremos entonces observar a los animales capturados bajo el microscopio para identificarlos".
El CPR se ha utilizado para monitorear la diversidad del zooplancton del Océano Austral desde 1991, proporcionando un valioso conjunto de datos a largo plazo que permite a los científicos observar los cambios en las comunidades de zooplancton.
Imagen derecha: El registrador continuo de plancton se remolca detrás de los barcos para monitorear el zooplancton. Australia lo ha utilizado para monitorear el zooplancton del Océano Austral desde 1991. (Foto: Tony Fleming)
Sin embargo, sólo los organismos más robustos, como los crustáceos, permanecen intactos en el CPR, mientras que muchos organismos frágiles y gelatinosos resultan dañados y no pueden ser identificados.
"Con el eDNA podemos identificar la mayoría de las cosas en el ambiente, incluso si es solo una pequeña parte de él, o heces, huevos o larvas", dijo la Dra. Suter.
"Queríamos comparar la información que puede proporcionar el eDNA con la del CPR para ver si el eDNA puede hacer una contribución útil al conjunto de datos existentes sobre el zooplancton del Océano Austral".
El equipo, dirigido por la ex investigadora de la Universidad Curtin, Georgia Nester (ahora en la Fundación Mindaroo), descubrió que el eDNA detectaba un rango más amplio de especies que el CPR, y podría usarse en el hielo marino, donde no puede llegar el CPR.
"Detectamos 68 especies de zooplancton utilizando eDNA y 32 utilizando arrastres CPR. Sólo se compartieron 12 especies entre los dos métodos y la mayoría de ellas eran crustáceos, como krill y copépodos", dijo la Dra. Nester.
La Dra. Suter dijo que los métodos eDNA y CPR tenían diferentes fortalezas y limitaciones, por lo que la combinación de ambos métodos "ampliaría el lente".
"Los dos métodos juntos proporcionan una visión más holística de la diversidad y el cambio del zooplancton, y pueden permitirnos ver patrones que de otra manera podríamos pasar por alto. Por ejemplo, algunos organismos gelatinosos pueden afrontar mejor la subida de las temperaturas oceánicas, pero si sólo nos fijamos en los crustáceos, es posible que lo pasemos por alto", dijo la Dra. Suter.
Imagen: Las genetistas moleculares Leonie Suter (en la foto) y Georgia Nester probaron el uso de eDNA para monitorear las especies de zooplancton en el Océano Austral. Crédito: Simon Payne
Durante el viaje, el método eDNA también detectó 16 especies no autóctonas o potencialmente invasoras.
"La mayoría de estas especies se detectaron más cerca de Tasmania, donde se sabe que están presentes. Sin embargo, las detecciones de algunas especies aumentaron una vez que entramos en el hielo marino. Estas detecciones se atribuyeron en gran medida a organismos adheridos al casco del barco que fueron erosionados por el hielo marino", dijo la Dra. Nester.
"Si bien la bioincrustación del casco es una vía potencial reconocida para las introducciones marinas en la Antártida, las detecciones generales de eADN fueron relativamente bajas y no podemos descartar que representen ADN no viable, larvas u organismos muertos".
Imagen: Krill capturado en la hoja de seda CPR. (Foto: Bruce Deagle)
La directora ambiental de la División Antártica Australiana, Kirsten Leggett, dijo que el nuevo rompehielos de Australia, RSV Nuyina, tiene un plan de gestión de bioincrustaciones para minimizar el riesgo de transportar especies no nativas a la Antártida y cumple con las directrices de bioincrustaciones de la Organización Marítima Internacional.
"Seguimos colaborando con las autoridades pertinentes y los expertos en la materia para garantizar que se logren los más altos estándares de bioseguridad en todo el Programa Antártico Australiano", afirmó Leggett.
Además de ser útil para monitorear cambios a largo plazo, la Dra. Suter dijo que el eDNA proporciona un medio novedoso para monitorear los riesgos de la bioseguridad marina.
Imagen: Los copépodos se detectan a menudo mediante el registrador continuo de plancton. (Foto: AAD)
"Dada la vulnerabilidad de los ambientes antárticos a la introducción de especies no nativas, el futuro trabajo debería buscar formas de aumentar la probabilidad de detectar de manera oportuna especies no nativas en la Antártida, y los métodos basados en eDNA podrían ser adecuados", dijo.
"Además, el eDNA en combinación con los estudios CPR y los datos biofísicos proporcionará una imagen matizada de los ecosistemas del Océano Austral, para comprender mejor los impactos de las condiciones cambiantes en estos ecosistemas".
Los resultados se han publicado en la revista Science of The Total Environment: Long-distance Southern Ocean environmental DNA (eDNA) transect provides insights into spatial marine biota and invasion pathways for non-native species
