Estudio explora los impactos del cambio climático en los praderas de pastos marinos.

21 de junio de 2023

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por Holly Alyssa MacCormick, Universidad de Stanford

Escondidas debajo de las olas de las aguas costeras se encuentran un miembro importante de la cadena alimentaria marina: las praderas marinas. Estas praderas marinas son en muchos sentidos los héroes anónimos del océano, beneficiando a los humanos y al planeta al producir oxígeno, eliminar el dióxido de carbono del aire y proporcionar alimentos y hábitat para la vida marina. Pero estas sabanas sumergidas pueden estar en peligro de desaparecer, según un nuevo estudio de Stanford que modeló la distribución de especies de praderas marinas en todo el mundo en dos momentos diferentes en el futuro. 

Se espera que el cambio climático afecte duramente a las especies marinas, en parte porque los océanos absorben un 80 por ciento aproximado del exceso de calor de las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, no se sabe completamente cómo las praderas marinas se desempeñarán en el futuro, o si la red actual de áreas marinas protegidas puede salvar a las praderas marinas.

"La pregunta simple que hacemos en este artículo es: '¿Cómo responderán a los cambios climáticos las praderas marinas, que son un grupo fundamental en la cadena alimenticia marina?'", dijo Barnabas Daru, profesor asistente de biología en la Escuela de Humanidades y Ciencias de Stanford.

Las praderas marinas son un grupo antiguo de plantas que se originaron en el océano, se trasladaron a la tierra y luego regresaron al mar hace aproximadamente 140 millones de años. Proporcionan áreas de pastoreo para herbívoros, como las tortugas marinas verdes en peligro de extinción, manatíes y peces loro; refugian camarones, invertebrados marinos y peces; y son viveros para aproximadamente el 20 por ciento de las pesquerías comerciales importantes del mundo.

Muchos organismos marinos dependen directamente de las praderas marinas para sobrevivir, pero muchos más se benefician indirectamente de ellas.

"Por ejemplo, los tiburones se alimentan de animales marinos que, a su vez, pueden alimentarse directa o indirectamente de las plantas", dijo Daru, quien es el autor principal del estudio realizado con Brianna M. Rock, investigadora del Instituto de Investigación del Acuario Marino de Clearwater en Florida y publicado el 19 de junio en la revista Nature Plants.

"Si algo afecta a estas especies fundamentales al comienzo de la cadena alimenticia, tendrá efectos en cascada sobre otros organismos que dependen de ellos en la parte superior de la cadena alimentaria, incluyendo a los humanos", dijo Daru.

Las praderas marinas se extienden a lo largo de aproximadamente 116,000 millas cuadradas de costa que bordea 191 países en todos los continentes excepto la Antártida. Modelar cómo el cambio climático podría afectar a las praderas marinas de todo el mundo no es una tarea pequeña.

Daru y Rock comenzaron mapeando la ubicación y abundancia de cada especie de pradera marina utilizando aproximadamente 100 años de muestras de pradera marina recolectadas de ecosistemas costeros. Combinaron estos datos con registros que recopilaron en el campo e información obtenida de bases de datos públicas de ocurrencia de pradera marina, como Global Biodiversity Information Facility y Seagrass-Watch. Superaron el muestreo desigual utilizando datos de áreas bien muestreadas, como América del Norte y Europa, para modelar hábitats de praderas marinas predichos para áreas submuestreadas como el sudeste asiático y el Indo-Pacífico.

A continuación, crearon 'instantáneas' globales que representan el clima actual del océano y cómo podría ser en los períodos de tiempo de 2040-2050 y 2090-2100 utilizando datos geofísicos y ambientales del sitio web Bio-ORACLE.

Para el presente y los dos períodos de tiempo futuros, Daru modeló cuatro escenarios diferentes: un clima 'mejor caso' con bajas concentraciones de gases de efecto invernadero; dos escenarios estabilizados donde los niveles de gases de efecto invernadero se estabilizan; y un escenario de 'peor caso' con altas concentraciones de gases de efecto invernadero. Estos escenarios modelados incluían datos sobre temperatura del mar, salinidad y velocidad de corriente marina, todas variables conocidas por afectar significativamente el crecimiento, la distribución y la fotosíntesis de las praderas marinas.

Finalmente, para predecir cómo podrían cambiar las poblaciones y distribuciones de praderas marinas entre el día presente y dos momentos futuros, Daru aplicó un modelo informático de las ocurrencias de especies observadas a cada escenario climático.

El estudio reveló que las praderas marinas sufrirán reducciones generalizadas en la diversidad y composición de especies con una proporción significativa de praderas marinas que sufrirán en áreas calientes que se encuentran fuera de la red actual de áreas marinas protegidas. Notablemente, los investigadores encontraron que las praderas marinas disminuyeron en abundancia y composición en cada escenario que probaron, incluso en el "mejor caso". ¿Qué significa esto?

'It probably means that 'the best' is still not enough,' Daru said. 'We have to be more intentional in how conservation efforts are prioritized and this sort of analysis points to the places where these efforts should be done.'

Importantly, the findings of this study also indicate that the current network of marine protected areas is not sufficient.

'One of the signatures of this modern era of profound human impact on the environment is not even the loss of species, but the reorganization of biotic communities. The homogenization of communities is likely to lead to a more profound impact on biodiversity than even the loss of species,' Daru said.

When ecosystems become homogenized they lose their distinctiveness and uniqueness, and the decrease in diversity makes them more susceptible to disease and extreme weather events. Such a change could impact both the ecosystem services provided by these communities and the marine life that depends on them. It also may force marine animals that specialize on certain seagrasses to relocate or adapt to less favored seagrass species if their preferred seagrass is lost, which can reduce their fitness and survival.

Despite these sobering findings, the future of seagrasses is far from hopeless.

'We highlighted hotspots of change in species diversity and phylogenetic diversity that represent priority regions to target for conservation efforts,' Daru said. 'Our goal, our hope is that by pointing policymakers and conservationists to focus on these hotspots, marine protection will be increased in these areas and the future of seagrasses will—to some extent—be safeguarded.'

Journal information: Nature Plants

Provided by Stanford University