Provocará una crisis de diversidad y supervivencia para microscópicos organismos marinos
Las respuestas oceánicas al clima y las interacciones humanas se han estudiado durante décadas. En los últimos años, se han presentado los efectos del aumento de la acidez de los océanos, con duras imágenes de arrecifes de coral diezmados por el blanqueamiento.
La acidificación es el resultado de las interacciones océano-atmósfera, en las que se extrae el dióxido de carbono de la atmósfera, que reacciona con las moléculas de agua para formar ácido carbónico. Esto luego se descompone en iones de hidrógeno e iones de bicarbonato, y los primeros causan una reducción en el pH.
Sin embargo, los corales no son los únicos organismos marinos compuestos de carbonato de calcio y, por lo tanto, susceptibles a la acidificación de los océanos.
Los organismos unicelulares conocidos como foraminíferos producen caparazones con cámaras de carbonato de calcio, y son una parte importante de las cadenas alimentarias marinas, siendo consumidores primarios y secundarios. La mayoría tienden a ser bentónicos, donde viven en el fondo del mar, pero una proporción menor es planctónica y vive dentro de la columna de agua.
Una nueva investigación se ha centrado en el impacto de la acidificación en los foraminíferos bénticos que viven en la plataforma continental del Océano Pacífico occidental.
Investigadores del Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias de China realizaron experimentos durante ocho meses en cultivos de foraminíferos tomados de cuatro sitios en el Mar Amarillo, con 4.626 especímenes atribuidos a 39 especies. Probaron la respuesta de los foraminíferos a las condiciones marinas cuando se introdujo progresivamente en el sistema más dióxido de carbono (400 ppm, 800 ppm, 1.200 ppm y 1.600 ppm - ppm=partes por millón).
Esto refleja los escenarios de modelado informados por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), donde las simulaciones del peor de los casos se basan en concentraciones de dióxido de carbono de 1.600 ppm y superiores.
Imagen: Configuración del experimento con cultivos de foraminíferos que crecen en vasos de vidrio, junto con una selección de foraminíferos recogidos bajo un microscopio. Crédito: Geoscience Frontiers (2023). DOI: 10.1016/j.gsf.2023.101622
A partir de los experimentos, los científicos descubrieron que hubo una disminución general en la abundancia de foraminíferos bentónicos en respuesta al aumento de la acidez, mientras que el diámetro y el grosor de la concha (y, por lo tanto, el peso) también se redujeron, ya que había menos carbonato de calcio en el ambiente a partir del cual construir sud conchas.
Esta reducción de peso y tamaño (enanismo) se atribuye a que los foraminíferos intentan preservar los costes energéticos de obtener carbonato de calcio a partir de una reserva cada vez menor en el agua circundante.
En condiciones con concentraciones de dióxido de carbono de 800 ppm y 1.200 ppm, los investigadores descubrieron que los depósitos de conchas de carbonato de calcio de los foraminíferos en el fondo marino se reducirían en ~50% y 90% respectivamente, algo que consideran una "crisis de biocalcificación". Sin embargo, también hubo un interesante aumento en la diversidad, ya que las desafiantes condiciones aparentemente estimularon la aparición de especies más raras.
Imagen: Imágenes de microscopio de la estructura interna de los foraminíferos en respuesta al aumento de las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono que causan la acidificación de los océanos. Crédito: Geoscience Frontiers (2023). DOI: 10.1016/j.gsf.2023.101622
La investigación adicional del autor principal Shuaishuai Dong, también reveló cómo la temperatura y la salinidad pueden afectar la dirección de enrollamiento de los foraminíferos bénticos. Un experimento de 13 meses, nuevamente utilizando muestras de la zona intermareal del Mar Amarillo, sometió los cultivos de foraminíferos a tres temperaturas diferentes y cuatro salinidades para probar si los organismos respondían enrollándose en una espiral izquierda (sinistral) o espiral derecha (dextral) .
Un foraminífero en particular, Ammonia aomoriensis, dominó el conjunto de prueba y se encontró que tenía una preferencia de enrollamiento sinistral en respuesta al aumento de la temperatura, pero sin un impacto significativo por el aumento de la salinidad. Cuanto más grande es el foraminífero, más sinistral es también la espiral.
Los autores señalan que se ha encontrado que el mismo fenómeno ocurre en los foraminíferos planctónicos, según investigaciones previas de especies como Globorotalia truncatulinoides.
Esta investigación muestra cómo incluso algunos de los organismos más pequeños de nuestro planeta se ven afectados por las grandes acciones de la humanidad. Para mitigar la dura realidad de nuestro impacto en el mundo que nos rodea, debemos abordar el cambio climático, no solo para los grandes organismos que son fáciles de ver en declive por nosotros, sino también para los pequeños que también necesitamos un microscopio para comprender.
La investigación se ha publicado en Geoscience Frontiers y Frontiers in Marine Science:
• Biocalcification crisis in the continental shelf under ocean acidification
• New evidence for coiling direction of benthic foraminifera as a temperature proxy
