La vulnerabilidad de los erizos de mar rojos al cambio climático depende de la ubicación

Los nuevos hallazgos, publicados el 20 de enero en Los científicos han desarrollado, sugiere que las poblaciones de erizos de mar rojo en el sur de California pueden ser más vulnerables al cambio climático que las del norte de California. Aunque los erizos de mar en el sur de California ya se han adaptado a condiciones más cálidas, los investigadores sospechan que un mayor calentamiento de su entorno puede ser más de lo que pueden tolerar.

“Los erizos rojos de la población del sur de California son más sensibles a los cambios ambientales que los del norte de California, y creemos que probablemente se deba a que están más cerca de algún tipo de límite térmico”, dijo la autora principal, Kristy Kroeker, profesora de ecología. y biología evolutiva en la UC Santa Cruz.

La primera autora, Emily Donham, dirigió el estudio como estudiante de posgrado en UCSC y ahora es investigadora postdoctoral en UC Santa Barbara. “Los erizos de mar rojo son una importante especie pesquera en nuestra costa, por lo que es muy importante comprender cómo es probable que se vean afectados por el cambio climático”, dijo.

El estudio analizó los efectos de tres variables ambientales clave en el hábitat costero de los erizos de mar: la temperatura del agua, el oxígeno disuelto y el pH (una medida de la acidificación del océano). El cambio climático causado por un aumento del dióxido de carbono en la atmósfera está calentando los océanos y reduciendo los niveles de oxígeno en el agua, mientras que el aumento del dióxido de carbono en el agua de mar está provocando la acidificación de los océanos.

Según Kroeker, la mayoría de los estudios que analizan la adaptabilidad de las especies al cambio climático se han centrado en un aspecto del cambio ambiental, como el calentamiento o la acidificación de los océanos. “Pero todas estas especies que nos preocupan están incrustadas en entornos con muchas variables que se verán afectadas por el cambio climático”, dijo.

Usando una red de sensores desplegados a lo largo de la costa, los investigadores primero describieron las condiciones actuales en los bosques de algas marinas en el norte y sur de California. Existe una gran diferencia entre las aguas costeras del norte y el sur de California debido al fuerte afloramiento estacional en el norte, que trae a la superficie aguas profundas frías con niveles más bajos de oxígeno disuelto y pH más bajo (más cerca del extremo ácido de la escala). . ). El afloramiento costero es más débil en el sur de California.

Como resultado, las poblaciones de erizos de mar en el norte de California han estado expuestas a condiciones más ácidas, menos oxigenadas y más frías que las aguas del sur de California. En el futuro, sin embargo, ambas regiones experimentarán aguas más cálidas, más ácidas y menos oxigenadas en comparación con las condiciones actuales.

Para estudiar la sensibilidad de los erizos de mar rojos a estas condiciones cambiantes, los investigadores criaron erizos de mar juveniles de la misma región en tanques fuera del Laboratorio Marino Largo de la UCSC, donde pudieron controlar la condición en cada tanque.

Los experimentos expusieron a los erizos de mar de dos poblaciones a las condiciones típicas de cada una de las dos regiones en cuanto a temperatura, oxígeno disuelto y pH. Los resultados muestran claramente que las poblaciones de erizos de mar rojos están adaptadas a su entorno nativo y experimentan una mayor mortalidad cuando se crían en diferentes condiciones. Los erizos de mar del sur de California se desempeñan mal en las condiciones del norte de California y viceversa.

Los investigadores también expusieron a los erizos de mar rojos a las condiciones futuras proyectadas para sus regiones de origen en función de las proyecciones climáticas regionales para el año 2100. Estas condiciones futuras generalmente no se superponen con el rango de condiciones medidas actualmente a lo largo de la costa.

Aunque la mortalidad aumentó en las poblaciones en ambas regiones bajo las condiciones futuras proyectadas, los erizos de mar en el norte de California experimentaron una mortalidad más baja y tenían una mejor condición corporal que los erizos de mar en el sur de California.

“Aunque las poblaciones del norte de California estarán en condiciones más ácidas y bajas de oxígeno en el futuro, las poblaciones del sur de California son las más afectadas”, dijo Kroeker.

Esto es una sorpresa, dice, porque las poblaciones del norte de California están adaptadas a los cambios estacionales en los que la temperatura, el oxígeno disuelto y el pH disminuyen al unísono, mientras que con el cambio climático la diferencia se está reduciendo. Esta diferencia, o “estructura de covarianza”, será destruido. . El oxígeno disuelto y el pH disminuirán aún más, pero la temperatura aumentará.

“Destruye la estructura de covarianza en el entorno al que están adaptados, por lo que suponemos que los haría más vulnerables. Pero eso no es lo que encontramos”, dijo Kroeker.

Los resultados sugieren que la temperatura del agua es una variable ambiental crítica para los erizos de mar rojo. Con el inicio de temperaturas más cálidas, es posible que las aguas frente a la costa del sur de California no necesiten calentarse más para alcanzar temperaturas desfavorables para los erizos de mar rojos.

“No debemos asumir que la vulnerabilidad de una especie al cambio climático es la misma en toda su área de distribución”, dijo Kroeker. “Cada población está adaptada a las condiciones locales, y no todas las poblaciones reaccionarán de la misma manera ante el cambio climático global.»

Además de Donham y Kroeker, los autores incluyen a Iris Flores, Alexis Hooper y Evan O’Brien de UC Santa Cruz; Kate Vylet y Jan Freiwald de la Fundación Reef Check; y Yuichiro Takeshita en el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey. Este trabajo fue apoyado por el Instituto de la UC para el Estudio de los Impactos Climáticos Ecológicos y Evolutivos (ISEEECI) y el Consejo de Protección de los Océanos de California.