El cambio climático ha sido reconocido durante mucho tiempo como una amenaza importante para la biodiversidad en la tierra, pero su profundo impacto en la vida marina ahora está bajo un mayor escrutinio. Los investigadores Barnabas Daru y Brianna Rock, en su reciente estudio publicado en Nature Plants, dirigió su atención al mundo bajo las olas, específicamente a las praderas de pastos marinos distribuidas globalmente. Estos ecosistemas submarinos, a menudo pasados ​​por alto pero vitales para las cadenas alimentarias y los hábitats marinos, se enfrentan a una grave reorganización debido al cambio climático. ¿El giro sorprendente? Los investigadores predicen un aumento en ciertos tipos de 'endemismo' (especies únicas de un lugar específico) a medida que disminuye el tamaño de los rangos de pastos marinos, cambiando drásticamente la diversidad en diferentes regiones.

Yendo más allá de los titulares demasiado familiares sobre la reducción de los hábitats y la pérdida de especies, la investigación de Daru y Rock pinta una imagen más matizada de lo que significa el cambio climático para las verdes praderas submarinas de pastos marinos.

Sus modelos pronostican una contracción general en los rangos geográficos de las especies de pastos marinos debido al cambio climático. Sorprendentemente, se predice que más del 31 % de las especies de pastos marinos que estudiaron disminuirán en más del 10 % en el tamaño de su área de distribución para mediados de siglo, y estas cifras empeorarán para fines de siglo. En medio de esta sombría realidad, surge un fenómeno inesperado: a medida que se contraen las praderas de pastos marinos, se prevé que aumente la biodiversidad única dentro de estas áreas, conocida como 'endemismo'.

Un mayor endemismo puede sonar como una buena noticia, lo que significa un aumento de especies que no se encuentran en ningún otro lugar del mundo. Pero también sugiere que las condiciones ambientales se están volviendo más hostiles para los pastos marinos, poniendo en peligro a estas comunidades únicas. Además, se anticipa que estos cambios en el endemismo se manifestarán de manera diferente en varias regiones, lo que conducirá a una combinación fascinante, aunque preocupante, de diferenciación y homogeneización en la diversidad de pastos marinos.

La investigación también descubrió hallazgos preocupantes sobre la efectividad futura de nuestro actual esfuerzos de conservación. El estudio reveló que las Áreas Marinas Protegidas, aquellas partes del océano reservadas para la conservación, no están alineadas con los puntos críticos anticipados de diversidad de pastos marinos. Como resultado, muchas de las regiones pronosticadas para albergar comunidades de pastos marinos diversas y únicas pueden necesitar más protección bajo las medidas de conservación actuales.

Los pastos marinos juegan un papel vital en los ecosistemas marinos, similar a los arrecifes de coral y los manglares. Proporcionan alimento para muchos animales marinos, incluidas especies en peligro de extinción como tortugas marinas verdes, manatíes y dugongos, tanto directa como indirectamente.

“Por ejemplo, los tiburones se alimentan de animales marinos que, a su vez, pueden alimentarse directa o indirectamente de plantas”, dijo Daru. en un comunicado de prensa. "Si algo afecta a estas especies fundamentales al comienzo de la cadena alimentaria, tendrá efectos en cascada en otros organismos que dependen de ellos en lo alto de la cadena alimentaria, incluidos los humanos".

Los pastos marinos son un antiguo grupo de plantas que se originaron en el océano, se trasladaron a la tierra y luego volvió al mar Hace aproximadamente 140 millones de años. Ofrecen hábitats para muchas criaturas marinas y proporcionan valiosos servicios ecosistémicos , como la estabilización de sedimentos, el secuestro de carbono y la purificación del agua. Sin embargo, estos hábitats críticos se están perdiendo a un ritmo alarmante debido a actividades humanas como la contaminación y el desarrollo costero, y la impactos del cambio climático se espera que exacerben estas pérdidas.

Si bien existen predicciones regionales sobre cómo podrían cambiar las praderas marinas debido al cambio climático, no se ha realizado una evaluación global de este fenómeno, a pesar de su papel vital en las cadenas alimentarias marinas. Diversos desafíos obstaculizan dicha investigación, como la falta de datos georreferenciados, las brechas de cobertura, los sesgos de muestreo y las herramientas analíticas.

Los pastos marinos se abren en abanico a lo largo de aproximadamente 116,000 millas cuadradas de costa que bordean 191 países en todos los continentes excepto la Antártida. Modelar cómo el cambio climático podría afectar los pastos marinos en todo el mundo no es poca cosa.

Daru y Rock comenzaron mapeando la ubicación y abundancia de cada especie de pasto marino utilizando aproximadamente 100 años de muestras de pasto marino recolectadas de ecosistemas costeros. Combinaron estos datos con los registros que recopilaron en el campo y la información obtenida de las bases de datos públicas sobre la presencia de pastos marinos, como el Servicio de información sobre diversidad biológica mundial  y  Observación de pastos marinos. Superaron el muestreo desigual mediante el uso de datos de áreas bien muestreadas, como América del Norte y Europa, para modelar los hábitats de pastos marinos previstos para regiones poco muestreadas como el sudeste asiático y el Indo-Pacífico.

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

Para el presente y dos períodos de tiempo futuros, Daru modeló cuatro escenarios diferentes:

• Un clima "en el mejor de los casos" con bajas concentraciones de gases de efecto invernadero.
• Dos escenarios estabilizados donde los niveles de gases de efecto invernadero se estancaron.
• Un escenario de “peor caso” con altas concentraciones de gases de efecto invernadero.

Estos los escenarios modelados incluyeron datos sobre la temperatura del mar, la salinidad y la velocidad de la corriente marina: todas las variables que se sabe influyen significativamente en el crecimiento, la distribución y la fotosíntesis de los pastos marinos.

Finalmente, Daru aplicó un modelo informático de las ocurrencias de especies observadas para predecir cómo podrían cambiar las poblaciones y distribuciones de pastos marinos entre el día actual y dos puntos de tiempo futuros para cada escenario climático.

La investigación pinta un cuadro crítico de el futuro de los pastos marinos bajo escenarios de cambio climático. Se pronostica una reducción generalizada de los hábitats de praderas marinas junto con un aumento de las áreas de especies concentradas y filogenéticamente únicas, un fenómeno que podría impulsar la diversidad en algunas regiones. Sin embargo, esto no será una victoria universal, ya que otras áreas podrían sufrir pérdidas que resulten en un paisaje de praderas marinas uniforme y menos diverso. Cabe destacar que los investigadores descubrieron que las praderas marinas disminuyeron en abundancia y composición bajo todas El escenario que probaron, incluso el "mejor escenario". ¿Qué significa esto?

"Probablemente significa que 'lo mejor' aún no es suficiente", dijo Daru. "Tenemos que priorizar con mayor precisión los esfuerzos de conservación, y este tipo de análisis señala dónde deben implementarse".

De manera alarmante, se espera que estos cambios significativos ocurran en gran medida fuera de las áreas marinas protegidas actuales, lo que sugiere una marcada insuficiencia de nuestras medidas de conservación actuales para salvaguardar los pastos marinos contra la inminente crisis climática.

Las implicaciones de estos hallazgos subrayan la necesidad de actuar con urgencia. Dado el papel vital que desempeñan las praderas marinas en el sustento de la diversa vida marina, el secuestro de carbono y la estabilización de sedimentos, su posible declive conlleva consecuencias ecológicas y ambientales de gran alcance. Para prevenir este escenario futuro, es evidente la necesidad de reevaluar y ampliar nuestras estrategias de conservación marina, con especial atención a las áreas prioritarias identificadas para la preservación de las praderas marinas.

“Destacamos los puntos críticos de cambio en la diversidad de especies y la diversidad filogenética que representan regiones prioritarias a las que apuntar para los esfuerzos de conservación”, dijo Daru. “Nuestro objetivo, nuestra esperanza es que al señalar a los legisladores y conservacionistas que se concentren en estos puntos críticos, la protección marina aumentará en estas áreas y el futuro de los pastos marinos, hasta cierto punto, estará salvaguardado”.

LEA EL ARTÍCULO:
Daru, BH y Roca, BM (2023)”Reorganización de las comunidades de pastos marinos en un clima cambiante, " Nature Plants, págs. 1 a 10. Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41477-023-01445-6.