Las diatomeas ricas en energía, preferidas por el krill, están disminuyendo en grandes áreas de la Antártida
Investigadores de Dinamarca, Nueva Zelanda, Australia, España y Estados Unidos han reconstruido la composición de las comunidades de fitoplancton alrededor de la Antártida a lo largo de casi tres décadas, el estudio más completo de su tipo hasta la fecha.
El estudio, dirigido por el Instituto Meteorológico Danés (DMI), muestra que las diatomeas ricas en energía, preferidas por el krill, están disminuyendo en grandes áreas de la Antártida a medida que son desplazadas por especies de fitoplancton más pequeñas y menos nutritivas.
El estudio documenta un cambio significativo en las especies de fitoplancton marino que son el primer eslabón de la cadena alimentaria del océano.
"Podríamos estar presenciando una reorganización fundamental de la vida alrededor de la Antártida", dijo el autor principal, el Dr. Alexander Hayward, científico climático del Centro Nacional de Investigación Climática del DMI.
"Las diminutas algas que se encuentran en la base de la red alimentaria antártica están cambiando de maneras que podrían repercutir en todo el ecosistema, desde el krill hasta las ballenas, y alterar la forma en que el océano ayuda a regular nuestro clima".
Las implicaciones de un cambio de diatomeas hacia haptofitas y criptofitas significan menos alimento para el krill, lo que afectaría a los pingüinos, las focas y las ballenas barbadas que dependen del krill.
Imagen: Los cocolitofóridos (los organismos esféricos que se muestran aquí) son un tipo de haptofito que produce esqueletos de carbonato de calcio. El fitoplancton cilíndrico en esta imagen de microscopio electrónico es una cadena de diatomeas céntricas. Crédito: Rick van den Enden.
El fitoplancton, similar a las plantas, absorbe dióxido de carbono mediante la fotosíntesis. Las diatomeas, con densos esqueletos de silicio, se hunden rápidamente y arrastran carbono a las profundidades oceánicas. Las haptófitas y las criptofitas no secuestran carbono en la misma medida.
Imágenes satelitales, aprendizaje automático y modelos de la NASA
La investigación se basó en un conjunto de datos de 14.824 muestras de campo de pigmentos de fitoplancton (clorofilas y carotenoides que impulsan la fotosíntesis), recolectadas principalmente durante los meses de verano en el Océano Austral, alrededor de la Antártida, entre 1997 y 2023.
"Este estudio destaca la importancia del muestreo de campo rutinario y oportunista: tomar una muestra de agua de vez en cuando y observar su contenido", afirmó el coautor, el Dr. Simon Wright, biólogo marino del Instituto de Estudios Marinos y Antárticos de la Universidad de Tasmania. "Con el tiempo, se obtiene una valiosa base de datos".
Utilizando aprendizaje automático avanzado, se analizó esta base de datos para calcular las proporciones de los principales grupos de algas en función de sus pigmentos marcadores conocidos.
Estos resultados se combinaron con datos satelitales (como el color del océano de las floraciones de algas, la concentración de hielo marino y la temperatura de la superficie del mar), las condiciones ambientales (utilizando el modelo de bioquímica ECCO-Darwin de la NASA que incluye el ciclo del carbono, los nutrientes, el oxígeno y la alcalinidad) y mediciones de campo para modelar los grupos de fitoplancton en el Océano Austral durante un período de 26 años.
Imagen: (a) Distribución circumpolar de las ubicaciones de muestreo de pigmentos y frecuencia de muestreo en (b) los años y (c) meses respectivos. Crédito: Nature Climate Change (2025). DOI: 10.1038/s41558-025-02379-x
La cadena alimentaria antártica está cambiando.
"Nuestro análisis mostró que, entre 1997 y 2016, se produjeron importantes reducciones en las poblaciones de diatomeas a medida que aumentaba el hielo marino", afirmó el coautor, el Dr. Pat Wongpan, científico especializado en hielo marino de la Asociación del Programa Antártico Australiano de la Universidad de Tasmania.
Las diatomeas fueron reemplazadas por haptofitas y criptofitas, que son alimentadas con mayor eficacia por salpas gelatinosas, que son un alimento deficiente para la fauna y menos eficientes en el transporte de carbono.
Durante el período de estudio, el contenido de hierro (un micronutriente importante para el fitoplancton) en las aguas superficiales disminuyó y las temperaturas aumentaron, un efecto que afectó especialmente a las diatomeas, que requieren hierro. Las criptófitas y las haptófitas dependen menos del hierro y, por lo tanto, se adaptan mejor al entorno modificado.
Imagen: Análisis de series temporales de (a) las anomalías de la clorofila Chl-a en diferentes grupos de fitoplancton, y (b) las anomalías en las proporciones de diferentes grupos de fitoplancton. Crédito: Nature Climate Change (2025). DOI: 10.1038/s41558-025-02379-x
Los cambios en las comunidades de plancton se acentuaron después de 2016, cuando la Antártida experimentó una drástica reducción de la extensión del hielo marino. Las tendencias se revirtieron, con un repunte de las diatomeas y un marcado crecimiento de las criptófitas, lo que indica un cambio de régimen relacionado con el hielo marino, el suministro de hierro y el calentamiento.
Si bien el fitoplancton es fundamental para la emblemática red trófica marina antártica y para la bomba biológica de carbono, los cambios a largo plazo en la composición de su comunidad son poco conocidos. Este novedoso estudio busca cambiar esta situación.
"Nuestra investigación documenta un cambio en el sistema ecológico del océano polar austral, causado por el cambio climático, que podría influir en el clima a través de un mecanismo de retroalimentación".
"El dióxido de carbono que de otro modo quedaría almacenado en las profundidades del océano ahora podría liberarse de nuevo a la atmósfera", afirmó el Dr. Hayward.
"La correlación observada entre los cambios en las comunidades de fitoplancton y el cambio de régimen asociado con las tendencias en la cobertura de hielo marino resalta la sensibilidad del ecosistema marino antártico al cambio climático", concluyó el artículo.
El estudio se ha publicado en Nature Climate Change: Antarctic phytoplankton communities restructure under shifting sea-ice regimes
