El calentamiento y la sobrepesca podrían cambiar el papel de los peces en el ciclo del carbono marino

pez Napoleón
El pez Napoleón (Cheilinus undulatus), aquí frente a Palau, puede crecer hasta dos metros. Se considera una especie en peligro de extinción. Crédito: Mattia Ghilardi, Centro Leibniz para la Investigación Marina Tropical

Pueden alterar la cantidad de carbonatos producidos por los peces

Los peces óseos se reconocen más a menudo como fuentes de alimento que como reguladores de carbono. Proporcionan una variedad de relevantes servicios para la mitigación del cambio climático. Por ejemplo, almacenan carbono dentro de sus cuerpos a medida que crecen y lo exportan a mares profundos a través de sus heces y cadáveres que se hunden.

Pero también fabrican dentro de sus intestinos carbonatos a partir de sales marinas y los excretan a un ritmo elevado. Esto los hace especialmente importantes dentro del ciclo del carbono inorgánico de los océanos.

Con muchos peces en el mar, no se debe subestimar la importancia de los carbonatos de los peces para el ciclo del carbono inorgánico. Los carbonatos de los peces pueden hundirse y convertirse en parte de los sedimentos o disolverse y aumentar la capacidad del agua para neutralizar los ácidos. Por lo tanto, podrían mejorar la capacidad del océano para amortiguar la acidificación.

Un nuevo estudio arroja luz sobre los controles de la excreción de carbonato por parte de los peces. Los hallazgos aumentan nuestra comprensión de los procesos biogeoquímicos y físicos en el océano en tiempos de cambio climático.

Dirigido por el Centro Leibniz para la Investigación Marina Tropical (ZMT), un equipo de científicos estudió una amplia variedad de especies de peces para determinar cómo ciertas características de los peces y los cambios ambientales controlan la cantidad y composición de los carbonatos excretados.

El equipo recuperó carbonatos producidos por peces de Palau, Australia y las Bahamas mientras los mantenía dentro de los acuarios en las condiciones naturales de su arrecife de origen. Luego, los investigadores compilaron una extensa base de datos de tasas de excreción de carbonato de más de 380 peces de arrecifes de coral de 85 especies, incluidos damisela, pez cirujano, pez loro, lábridos, pargos y meros.

peces fusileros

Imagen: Cientos de fusileros (Caesio) forman una escuela aquí frente a Raja Ampat, Indonesia. Sonia Bejarano. Centro Leibniz de Investigaciones Marinas Tropicales

¿Por qué los peces óseos excretan carbonatos?

Los peces marinos viven en un ambiente salado que tiene una presión osmótica más alta que su sangre. Como resultado, sus cuerpos se ven privados de agua. "Para hidratarse, los peces beben agua de mar, pero tienen que deshacerse de las grandes cantidades de calcio y magnesio que contiene", explica Mattia Ghilardi, bióloga marina del ZMT y autora principal del estudio.

"Estos se precipitan en el intestino en forma de cristales de carbonato y se liberan al mar dentro de las heces". Los expertos estiman que las heces de los peces representan del 3 al 15% de la producción mundial de carbonato en las aguas superficiales del océano.

A diferencia de los corales y otros productores de carbonato, los peces crean un amplio espectro de formas de carbonato. Dependiendo de su composición, estos cristales pueden disolverse rápidamente en la columna de agua, o hundirse y permanecer enterrados en arenas costeras poco profundas durante mucho tiempo, contribuyendo así a la formación de sedimentos fangosos.

El calentamiento global y la sobrepesca pueden alterar la cantidad de carbonatos producidos por los peces y, en última instancia, determinar qué forma de carbonato se excreta más. Esto puede modificar completamente el papel que juegan los peces en el ciclo del carbono inorgánico del océano.

Durante mucho tiempo se supuso, pero no se demostró, que la excreción de carbonato por los peces es proporcional a su metabolismo. Los científicos lo confirmaron rotundamente. Las altas temperaturas, por ejemplo, estimulan el metabolismo y la excreción de carbonato. Los peces con cola bifurcada o en forma de lanza son más activos y, por lo tanto, excretan más carbonatos que los peces con cola redondeada. Curiosamente, la longitud del intestino también juega un papel: al igual que la temperatura, afecta la cantidad y la composición mineralógica de los cristales excretados.

carbonato de los peces

Imagen: Los peces marinos pueden contribuir sustancialmente al ciclo del carbono inorgánico.

Posibles cambios en la química marina

El calentamiento global y la sobrepesca de ciertas especies de peces pueden alterar significativamente la contribución de los carbonatos de los peces al ciclo del carbono inorgánico marino. Por ejemplo, la presión de la pesca sobre los peces que se encuentran en lo alto de la cadena alimentaria podría provocar una fuerte disminución de la excreción de carbonato.

Los cambios en el tamaño de los peces provocados por el clima pueden exacerbar este efecto. Las temperaturas más cálidas favorecen la producción de carbonatos de peces altamente solubles que forman menos sedimentos. Todos estos factores influyen en la química marina y, potencialmente, en la capacidad del océano para amortiguar aún más el CO2 atmosférico.

Los nuevos hallazgos permitirán a los investigadores calcular de manera más confiable la cantidad y composición de carbonatos producidos por las comunidades de peces en diferentes regiones marinas y en todo el mundo.

"Con nuestro estudio, allanamos el camino para predicciones más precisas sobre el papel de los peces en el ciclo del carbono marino bajo condiciones cambiantes como el calentamiento climático y la sobrepesca", dice la coautora Sonia Bejarano, ecóloga de arrecifes del ZMT. "Tales predicciones son muy importantes para la gestión y los procesos de toma de decisiones destinados a mantener las funciones de los ecosistemas".

La investigación se ha publicado en Nature Communications: Temperature, species identity and morphological traits predict carbonate excretion and mineralogy in tropical reef fishes

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