Medusas, plancton e incluso tiburones surgen de las profundidades. Los científicos no están exactamente seguros de por qué
Todas las noches, después de que el crepúsculo da paso a la oscuridad, hordas de criaturas marinas, desde diminutos zooplancton hasta enormes tiburones, surgen de las profundidades para pasar la noche cerca de la superficie. Se deleitan en las aguas superiores, alimentándose y apareándose, antes de retirarse antes del amanecer.
Conocida como la migración vertical nocturna, este movimiento de masas a menudo se anuncia como la migración sincrónica más grande de la Tierra. A medida que el planeta gira sobre su eje y zonas de océano se acercan o se alejan de la luz del sol, ocurre en un flujo continuo alrededor del mundo.
La migración se documentó por primera vez a principios del siglo XIX, cuando el naturalista Georges Cuvier señaló que el plancton llamado "dafnia" —pulgas de agua— estaba desapareciendo y reapareciendo en un ciclo diario en un lago de agua dulce poco profundo. Luego, durante la Segunda Guerra Mundial, vino el descubrimiento de la "capa de dispersión profunda": una zona en los océanos que inesperadamente desvió los pings del sonar de la Marina y desapareció misteriosamente cada noche, como un fondo marino fantasma.
El científico del Instituto Scripps de Oceanografía, Martin Johnson, propuso una explicación: la capa de dispersión profunda podrían ser animales marinos que migran hacia la superficie. En junio de 1945, testó la idea en una excursión nocturna en las aguas de Point Loma, California. El zooplancton, las medusas y varios crustáceos que capturó en una serie de 14 lances establecieron que la capa en movimiento estaba formada por criaturas vivientes que realizaban una migración nocturna [PDF].
Desde entonces, los científicos han detectado este desplazamiento regular en prácticamente todos los cuerpos de agua que han examinado. "Es universal en todos los hábitats", ya sean costas marinas, de agua dulce o salobres, dice Kanchana Bandara, científica marina de la Universidad del Ártico de Noruega. "Es universal en todas las ubicaciones geográficas, desde los trópicos hasta los polos, y es universal en todos los grupos taxonómicos, desde el pequeño zooplancton o fitoplancton hasta las grandes ballenas y tiburones".
Pero a pesar de su omnipresencia, siguen existiendo enigmas. La investigación sugiere que los cambios en la luz desencadenan la migración nocturna, por lo que no está claro cómo los animales en las aguas alrededor de los polos de la Tierra, donde hay meses en los que la luz solar es constante o completamente ausente, saben cuándo es el momento de migrar. Los investigadores están trabajando para comprender esto, así como para determinar cuándo hacen sus viajes varias criaturas y por qué algunas eligen no viajar en absoluto.
Es importante comprender estos matices, dicen los científicos, porque la migración vertical nocturna sirve como una cinta transportadora gigante que transporta hacia las profundidades el carbono que se consume en las aguas superficiales, carbono que de otro modo podría permanecer en la superficie del océano o regresar a la atmósfera. Es un hábito costoso: las estimaciones sugieren que durante un año, la energía colectiva gastada en desplazamientos por el zooplancton solo equivale a aproximadamente el valor de un año de consumo de energía en los Estados Unidos.
"Esa es una cantidad inimaginable de energía", dice Bandara.
Existe un consenso entre los científicos de que para muchas criaturas, incluido el zooplancton como la dafnia, la migración les ayuda a evitar ser devorados. Las aguas más profundas y oscuras brindan refugio durante el día de los ojos de los depredadores. Las visitas a la superficie, donde hay mayor abundancia de alimentos, se realizan de forma más segura al amparo de la noche.
Los científicos también están de acuerdo en que cambiar la intensidad de la luz es la principal señal ambiental para los migrantes, dice Heather Bracken-Grissom, bióloga marina de la Universidad Internacional de Florida. Cuando la luz comienza a desvanecerse, eso puede desencadenar el ascenso a la superficie.
Pero esa no es toda la historia. Los científicos habían asumido durante mucho tiempo, bajo el modelo de seguimiento de la luz, que las migraciones diarias cesarían durante los inviernos árticos, cuando hay meses sin luz del día.
Pero en 2008, los investigadores informaron que el zooplancton, de hecho, participaba de una migración nocturna en las aguas árticas frente a Svalbard durante la larga noche polar. Investigaciones más recientes han establecido que este patrón está muy extendido y puede ser impulsado por la luz de la luna.
En un informe de 2016, un equipo de científicos de Noruega y Gran Bretaña examinó las aguas alrededor del Ártico en los meses anteriores y posteriores al solsticio de invierno, cuando el sol siempre está por debajo del horizonte. Usando técnicas de muestreo hidroacústico, el equipo descubrió que las diminutas criaturas marinas habían cambiado sus migraciones, sincronizándolas con la luz de la luna en lugar de la del sol. Y además del ciclo diario había una señal mensual: los animales se movían regularmente hacia aguas más profundas durante la brillante luz de la luna llena.
Los científicos también están aprendiendo más sobre la suprema sensibilidad del zooplancton a los cambios en la luz. Trabajando en el norte del Océano Pacífico, un equipo utilizó un muestreo acústico similar a un sonar para detectar el movimiento diario de criaturas, incluidos copépodos, ostrácodos, salpas y krill. El clima registrado estuvo constantemente nublado, gris y lluvioso, pero el zooplancton aún podía detectar variaciones en el espesor de la capa de nubes y ajustar su profundidad, informó en PNAS el equipo en agosto. Una diferencia en el brillo de sólo el 10 al 20 por ciento fue suficiente para provocar minimigraciones de 50 pies (15 metros), lo que no es una caminata pequeña para los diminutos animales.
La luz constante de un verano polar tampoco parece detener al zooplancton de su peregrinaje nocturno [PDF]. Durante varios años en las aguas de la costa occidental de la Antártida, los investigadores utilizaron redes especializadas que recolectaron muestras a profundidades específicas. Al examinar el contenido, el equipo descubrió que las criaturas mantuvieron su migración durante la luz constante del verano, aunque para algunas, los viajes a la superficie eran más cortos cuando los días eran más largos.
El hecho de que los diminutos animales marinos conservaran su ciclo diario incluso sin la oscuridad sugiere que alguna otra señal desencadena su migración, ya sea de forma independiente o en combinación con la luz, tal vez un reloj circadiano interno, dice una de las coautoras del estudio, Patricia Thibodeau, ecologista del plancton en la Universidad de Rhode Island. A través de estudios genéticos y experimentos de laboratorio y de campo, los científicos establecieron recientemente que dicho reloj guía los ciclos diarios de algunos migradores, incluidos el copépodo Calanus finmarchicus y el krill antártico Euphausia superba.
La investigación sugiere que, dado que hay mucho en juego, migrar o ser devorado, la evolución favoreció el desarrollo de un ciclo circadiano interno para la migración diaria, como respaldo a la dependencia de las señales ambientales.
Las altas apuestas en torno a la migración diaria también parecen influir en cómo se comportan las criaturas durante su viaje. La investigación ha encontrado que los migrantes de la isla de Santa Catalina en California tienden a permanecer juntos en grupos o cardúmenes coherentes mientras viajan, lo que puede reducir el riesgo de ser devorados. Los animales más grandes y llamativos, como los peces, migran más tarde (aproximadamente 80 minutos después de la puesta del sol) que los animales más pequeños y menos visibles, que comienzan su migración hasta 20 minutos antes de la puesta del sol.
La presencia de depredadores también incita a algunos migrantes a retrasar su viaje. Cuando los delfines de Risso que comen calamares, por ejemplo, estaban en el área, los investigadores observaron que los calamares esperaban en aguas más profundas, posponiendo su viaje aproximadamente 40 minutos.
Y algunos individuos, en algunos días, parecen saltarse el viaje por completo. Los investigadores sospechan que es posible que no siempre tengan suficiente hambre como para sentir que el viaje vale la pena correr el riesgo. Esta idea, conocida como la "hipótesis del hambre/saciedad", postula que los individuos de una población están motivados por sus propios niveles de hambre.
Un equipo que incluía a la ecóloga marina de la Universidad Nova Southeastern, Tracey Sutton, puso a prueba esta teoría, aprovechando los estudios de arrastreros en el Golfo de México tras el derrame de petróleo de Deepwater Horizon. Durante un lapso de siete años, los sistemas de redes automatizados recolectaron especímenes de las estaciones de muestreo a lo largo del golfo, tanto en aguas profundas como superficiales. De esas, 588 criaturas fueron enviadas a los laboratorios, para que el equipo pudiera "abrirles el estómago y ver lo que comían", dice Sutton, quien es coautor de una descripción general de las redes tróficas de los océanos profundos en la Revisión Anual de Ciencias Marinas de 2017.
Los científicos encontraron que aquellos que no migraron todavía tenían comida en el estómago, lo que sugiere que optaron por no hacer la caminata porque todavía estaban saciados por la noche anterior. Y los individuos migratorios tenían más probabilidades de tener el estómago más vacío.
Pero quedaron excepciones: una especie de pez y dos de crustáceos no siguieron ese patrón, lo que sugiere que los individuos dentro de una población "eligen" si migrar o no, informaron los investigadores en febrero en Frontiers in Marine Science. Las especies de peces cuyos patrones de migración no se alinearon también tuvieron migraciones menos profundas y pueden tener un metabolismo más rápido que otras especies, variables que pueden interactuar, dice Sutton, lo que dificulta sacar conclusiones universales.
Hambre, luz, genética y más: los científicos continúan investigando estos y otros factores que afectan este gran viaje, incluida la salinidad, la temperatura y la exposición a la luz ultravioleta. Estudiar estas variables, junto con qué animales se mueven, cuándo y quién come a quién, es clave para comprender el ciclo del carbono de la Tierra, dice Sutton, y cómo este desplazamiento masivo ayuda a secuestrarlo con el tiempo.
La migración, dice, "es más o menos todo, si realmente estás rastreando el carbono".
