Las esponjas pueden ser el 'canario en la mina de carbón' para los impactos de las olas de calor marinas

esponja Cymbastella lamellata

La pérdida de esponjas puede tener importantes repercusiones para todo el ecosistema

Se pensaba que las esponjas marinas eran más resistentes al calentamiento del océano que otros organismos. Pero a principios de este año, Nueva Zelanda registró en su costa sur el mayor evento de blanqueamiento de esponjas.

Si bien se vio afectada solo una especie, la esponja de copa Cymbastella lamellata, una ola prolongada de calor marino convirtió a millones de las esponjas normalmente de color marrón oscuro en un blanco brillante.

Posteriormente se informó sobre la pérdida de tejido, la descomposición y la muerte de otras especies de esponjas en la costa norte de Nueva Zelanda, con un impacto estimado en cientos de miles de especímenes. Por el contrario, no se observó ningún blanqueamiento o pérdida de tejido en las áreas centrales de la costa de Nueva Zelanda, a pesar de los extensos estudios.

Una última investigación en Current Biology muestra que los impactos más severos en las esponjas ocurrieron en áreas donde fue más intensa la ola de calor marino. La pérdida de esponjas puede tener importantes repercusiones para todo el ecosistema.

¿Por qué deberíamos preocuparnos por las esponjas?

Las esponjas se encuentran entre los animales más antiguos y abundantes en los arrecifes rocosos de todo el mundo. En Nueva Zelanda, ocupan hasta el 70% del fondo marino disponible, particularmente en los llamados ecosistemas mesofóticos a profundidades de 30 a 150 m.

Cumplen una serie de importantes funciones ecológicas. Filtran grandes cantidades de agua, capturan pequeñas partículas de alimento y mueven el carbono de la columna de agua al lecho marino, donde pueden comerlo los invertebrados que habitan en el fondo. Estos invertebrados, a su vez, son consumidos por organismos que se encuentran más arriba en la cadena alimentaria, incluidas las especies de peces de importancia comercial y cultural.

Las esponjas también agregan complejidad tridimensional al fondo del mar, que proporciona un hábitat para una variedad de otras especies, como cangrejos, camarones y estrellas de mar.

comparación de esponjas Cymbastella lamellata

Imagen: Una esponja de taza blanqueada (izquierda) y saludable (derecha) Cymbastella lamellata. Crédito: Valerio Micaroni y Francesca Strano, CC BY-ND

Blanqueamiento, pérdida de tejido y deterioro de esponjas

Al igual que los corales, las esponjas contienen organismos simbióticos que se cree que son fundamentales para su supervivencia. Cymbastella lamellata es inusual porque alberga densas poblaciones de diatomeas, pequeñas plantas fotosintéticas unicelulares que le dan a la esponja su color marrón.

Estas diatomeas viven dentro del tejido de la esponja, intercambiando alimento por protección. Cuando la esponja se blanquea, expulsa las diatomeas, dejando expuesto el esqueleto de la esponja.

La pérdida de tejido ocurre cuando las esponjas están estresadas y tienen que invertir más energía en la reparación celular o cuando se agota su fuente de alimento y reabsorben su propio tejido para reducir el volumen corporal y reasignar recursos.

La descomposición o necrosis del tejido, por otro lado, generalmente se asocia con cambios en las comunidades microbianas que viven dentro de las esponjas y el crecimiento de bacterias patógenas.

El blanqueamiento, la pérdida de tejido y la descomposición en las esponjas se han asociado previamente con el estrés por calor, pero no necesariamente resultaron en la muerte de la esponja. En otros lugares donde se han observado tales impactos, estaban mucho más localizados, en comparación con lo que se vio en Nueva Zelanda.

arrecifes de esponjas

Imagen: Arrecifes de esponja típicos de Northland, Nueva Zelanda. Crédito: proporcionado por el autor, CC BY-SA

El impacto de las olas de calor marinas

Las olas de calor marinas se definen como períodos inusuales de calentamiento que duran cinco días consecutivos o más. Algunas pueden durar desde semanas hasta varios meses y extenderse por cientos o miles de kilómetros de costa.

El blanqueamiento de esponjas y la pérdida o descomposición de tejidos en Nueva Zelanda coincidieron con la duración y la intensidad de las olas de calor marinas en el norte y el sur de Nueva Zelanda durante el verano de 2021/2022. El golfo de Hauraki, donde se reportó necrosis y descomposición de esponjas, estuvo en una ola de calor marina continua durante 29 semanas desde noviembre de 2021 hasta finales de mayo de 2022, con una intensidad máxima de 3,77℃ por encima de lo normal.

En Fiordland, se desarrolló una prolongada ola de calor marino a principios de febrero de 2022 y persistió durante más de 16 semanas hasta mayo, con una intensidad máxima de 4,85℃ por encima de las temperaturas normales. En contraste, las regiones de Wellington y Marlborough Sounds experimentaron solo cortas olas de calor marinas (semanas) con una intensidad más baja y no se observó ningún impacto en las esponjas.

Estos eventos de calor extremo pueden resultar de una combinación de cambios en el intercambio de calor entre el aire y el mar, patrones de viento y corrientes oceánicas. Su probabilidad también está influenciada por patrones climáticos a gran escala como El Niño Oscilación del Sur (ENOS).

ola de calor en el golfo Hauraki

Imagen: Temperatura de la superficie del mar en el golfo de Hauraki durante los últimos 12 meses (línea delgada). El sombreado rojo aparece cuando las temperaturas están por encima del umbral de la ola de calor marina. Crédito: Proyecto Moana, CC BY-SA

Lo que puede deparar el futuro

La mayor parte de la investigación global sobre los impactos del cambio climático se ha centrado en estudios experimentales que exponen a los organismos a temperaturas previstas para el año 2100, a menudo entre 2 y 4℃ más altas que las temperaturas actuales. Pero la aparición de olas de calor marinas significa que los organismos ya están experimentando estas temperaturas, a veces durante varias semanas o meses. Para el año 2100, las olas de calor marinas serán aún más extremas.

Para Cymbastella blanqueada, informes anecdóticos recientes sugieren que muchas esponjas han recuperado su color, lo cual es una buena noticia. Sin embargo, las observaciones inmediatamente después del blanqueo indican que los peces se estaban comiendo muchas esponjas, posiblemente porque sus simbiontes pueden proporcionar defensas químicas contra la depredación.

Para los corales blanqueados, los estudios han mostrado impactos en el éxito del desove durante muchos años después del evento, probablemente porque se han agotado sus reservas de energía.

Todavía no se sabe si este es el caso de las esponjas. Para las esponjas con tejido descompuesto, la perspectiva es aún menos clara, ya que muchas probablemente murieron.

Las esponjas no son las únicas especies afectadas por las olas de calor marinas que experimentó Nueva Zelanda en 2021/2022. Hubo informes de mortandad de algas marinas y cambios en los patrones de distribución normales del atún y otras especies de peces de importancia ecológica y comercial.

esponja Cymbastella lamellata parcialmente comidaImagen derecha: Esta esponja (Cymbastella lamellata) que se ha deteriorado parcialmente. Proporcionado por el autor, CC BY-SA

Las olas de calor marinas deben tenerse en cuenta al pensar en los impactos climáticos. Están sucediendo ahora, no en 50 años, y aún no sabemos lo suficiente para determinar si las esponjas pueden ser el canario en la mina de carbón.

Esto es especialmente importante porque las costas del norte de Nueva Zelanda ya están experimentando condiciones de olas de calor marinas casi continuas, y se pronostica que el evento en curso se extenderá hasta el próximo verano.

Artículo científico: Marine heat waves drive bleaching and necrosis of temperate sponges

Etiquetas: EsponjaOla de calor marina

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