Oceanógrafos descubren la relación entre el tamaño y la productividad en uno de los ecosistemas más complejos del mundo
Existen en todo el mundo, se encuentran entre los ecosistemas más productivos de la Tierra y albergan una gran variedad de vida silvestre. También son esenciales para la economía global. Son estuarios, bahías costeras donde se encuentran el agua dulce del río y el agua salada del océano.
Pero esta simple definición desmiente la complejidad, diversidad e importancia de los estuarios para la sostenibilidad humana.
"Los estuarios son difíciles porque no encajan bien con la ciencia terrestre o la oceanografía", dijo Nick Nidzieko, profesor del Departamento de Geografía de la Universidad de California en Santa Bárbara. Llámelos deltas, ciénagas, marismas, puertos, estuarios o bahías, los sistemas estuarinos no son completamente marinos ni fluviales o ribereños.
Esta mezcla de características, la diversidad de hábitats y la variabilidad en la calidad han dificultado que los científicos saquen conclusiones acerca de cómo contribuyen colectivamente estos sistemas a los procesos globales, particularmente con respecto al ciclo de carbono y nutrientes a través de la zona costera.
"Nos referimos al metabolismo de un ecosistema como el metabolismo total de todo en un estuario: todos los animales, todas las plantas", dijo Nidzieko. "Es una medida integrada de la cantidad de carbono orgánico que se produce o se consume en un lugar". Los estuarios, que son importantes para la pesca, el transporte, el transporte marítimo y la eliminación de aguas residuales, se han estudiado en gran medida de forma individual, explicó, pero su impacto combinado en el presupuesto de carbono del océano sigue siendo una especie de caja negra.
Resulta, de acuerdo con las observaciones de Nidzieko, que los sistemas de estuarios más grandes son típicamente menos productivos por unidad de tamaño que los más pequeños. El concepto de que mayor es más eficiente tiene sus raíces en la biología evolutiva.
"Esto es bien conocido con los animales", dijo. Conocida como la Ley de Kleiber, la idea es que la tasa metabólica de un animal se amplía a la potencia de tres cuartos de su masa. Cuanto más grande es el animal, más lento es su metabolismo. "Un ratón vive por un par de años, su corazón late rápidamente y necesita comer constantemente para vivir. Un elefante come ocasionalmente, su corazón late más lento y vive por décadas", explicó Nidzieko.
La misma escala de tres cuartos se aplica a los estuarios. Después de estudiar una serie de investigaciones publicadas del metabolismo del ecosistema, Nidzieko determinó que la productividad de un sistema estuarino a menudo no escala linealmente con el tamaño; los sistemas estuarinos más grandes y más profundos son algo menos productivos por unidad de tamaño que sus contrapartes más pequeños y menos profundos.
"Las explicaciones de por qué el elefante tiene un metabolismo más lento que un ratón brinda la misma respuesta de por qué San Francisco Bay no es tan productiva, por unidad de tamaño, como Goleta Slough", dijo Nidzieko. "Esto es impulsado básicamente por la física. Este documento muestra que el metabolismo está relacionado con el tiempo de residencia de nutrientes, en otras palabras, qué tan rápido se mueven los nutrientes a través del sistema".
Los hallazgos pueden tener un impacto en la forma en que se evalúa a los estuarios por sus beneficios y su lugar en el ciclo global más grande del carbono, así como también en la planificación que se utiliza en los usos de estas áreas. Factorizar el tamaño y la profundidad en los cálculos de la productividad de un estuario también puede permitir a los científicos mirar hacia atrás a lo que se pudo haber perdido como resultado de la incursión en los humedales costeros - que históricamente han sido objetivos del desarrollo - como la Bahía de San Francisco, las ciudades portuarias y puertos de todo el mundo y los sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Además, estos resultados sugieren que los proyectos de remediación múltiple de sistemas de estuarios más pequeños pueden tener un impacto relativamente mayor que un solo proyecto en un sistema más grande. Pero Nidzieko se apresura a señalar que los sistemas más grandes también pueden hacer cosas que los sistemas más pequeños no pueden hacer, particularmente en el ámbito de la biodiversidad.
"Pero esto puede proporcionar alguna orientación sobre cómo diseñar o evaluar las áreas protegidas", dijo. En el futuro cercano, Nidzieko planea llevar este concepto desde la escala del estuario poco profundo al otro extremo: la escala de la cuenca oceánica.
"Se cumple el mismo patrón, pero todavía no entendemos por qué", dijo.
Artículo científico: Allometric scaling of estuarine ecosystem metabolism
