El ADN de los pulpos revela datos desconocidos sobre el colapso de la capa de hielo de la Antártida

Si queremos comprender el futuro, suele ser útil mirar al pasado. Y aún más si se usa el ADN del pulpo para observar mundos desaparecidos hace mucho tiempo. Hace unos 125.000 años, la Tierra se encontraba en su último período cálido entre edades de hielo. Las temperaturas medias globales durante este período interglacial fueron entre 0,5 y 1,5 °C más cálidas que los niveles preindustriales.

Esto tiene fuertes paralelos con nuestro tiempo. Durante un tercio de 2023, la temperatura de la Tierra ha sido 1,5 °C más cálida que la era preindustrial, impulsada por el cambio climático.

Durante casi 50 años, los científicos físicos han buscado la respuesta a si la vasta capa de hielo de la Antártida Occidental colapsó o no la última vez que las temperaturas globales fueron tan altas. Ahora, una reciente investigación publicada en la revista Science mostró que lo más probable es que haya colapsado.

La capa de hielo de la Antártida Occidental es muy susceptible al calentamiento. Si se derrite, tendrá suficiente agua para elevar el nivel global del mar entre 3,3 y 5 metros.

Los registros de sedimentos y otros núcleos de hielo muestran que la capa de hielo se retiró en algún momento durante el último millón de años a finales del Pleistoceno, pero el momento exacto y el alcance de cualquier colapso siguen siendo ambiguos. Para obtener una respuesta más precisa, científicos de la Universidad James Cook y de la Universidad de Australia Occidental, especialistas en la genética de los cefalópodos, trabajaron sobre estas pistas.

El ADN de cada organismo es un libro de historia y ahora se cuenta con la tecnología para leerlo. Es posible usar el ADN para mirar hacia atrás en el tiempo y determinar cuándo se cruzaron diferentes poblaciones de animales.

El pulpo de Turquet (Pareledone turqueti) es bastante pequeño y pesa hasta 600 gramos. Vive en el fondo marino de toda la Antártida, pero los individuos no se alejan mucho de allí. La Antártida es tan vasta que las poblaciones de diferentes regiones normalmente no pueden cruzarse.

En lo profundo de la Antártida occidental, se encuentran huecos en las rocas. En la actualidad, estos están ocupados por la capa de hielo, lo que separa los mares de Weddell, Amundsen y Ross. Si el hielo se derritiera, se abrirían vías marítimas que conectarían estas cuencas aisladas. Los pulpos podrían migrar directamente a estas regiones y la evidencia de su reproducción quedaría plasmada en el ADN. Pero si la capa de hielo no se derritiera, solo se vería evidencia de reproducción entre poblaciones de pulpos a lo largo de la circunferencia del continente.

Los especialistas compararon patrones de ADN en genomas del pulpo Turquet en toda la Antártida para ver si existían conexiones directas y únicas entre las poblaciones de los mares de Weddell, Amundsen y Ross. Utilizaron modelos estadísticos para determinar si estas conexiones podrían explicarse por sus vínculos actuales alrededor de la costa antártica.

La historia estaba clara en el ADN: sí, había conexiones directas entre estas tres poblaciones de pulpos. No podrían explicarse estadísticamente por el mestizaje en la actual costa antártica. Estas poblaciones solo pudieron entrar en contacto a través de vías marítimas ahora bloqueadas por la capa de hielo de la Antártida Occidental.

Aún más interesante es que encontraron por primera vez conexiones directas entre las tres poblaciones a mediados del Plioceno, hace entre 3 y 3,6 millones de años, cuando las temperaturas eran entre 2 y 3 °C más altas y los niveles del mar, 25 m más altos que hoy.

Esto respalda la evidencia geológica existente de que la capa de hielo de la Antártida Occidental colapsó durante esa época.

Las firmas de ADN más recientes de conexiones directas entre los pulpos de estos tres mares datan del último período interglacial, hace unos 125.000 años. Eso sugiere que la capa de hielo colapsó cuando la temperatura promedio global era alrededor de 1,5 °C más alta que los niveles preindustriales.

El nuevo trabajo proporciona la primera evidencia empírica de que la capa de hielo de la Antártida Occidental podría comenzar a colapsar si superamos el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento a 1,5 °C o incluso 2 °C.

Para utilizar el ADN animal como indicador de los cambios en la capa de hielo, fue necesario que los investigadores trabajaran en todas las disciplinas y países. La unión de científicos físicos y biólogos dio lugar a nuevas formas de responder preguntas de larga data y de vital importancia.

También recurrieron a las colecciones de los museos en busca de muestras. Algunas se remontan a tres décadas atrás, mucho antes de que estuvieran disponibles las técnicas analíticas y de secuenciación genética que se utilizaron. Esto confirma la importancia vital de una preservación cuidadosa de las muestras, vinculada con metadatos, con otras protegidas para acceso futuro.

La ciencia interdisciplinaria es difícil. Se requiere tiempo, esfuerzo y una mente abierta para apreciar nuevas terminologías, escalas y enfoques. Los editores de revistas y los científicos pueden mostrarse reacios a revisar dichos artículos, ya que algunos aspectos de la investigación necesariamente estarán fuera del área de su especialización. Pero aún así, los resultados muestran el valor de este enfoque.

*Por Sally Lau, investigador postdoctoral de la Universidad James Cook, Australia