El deshielo pone en riesgo la supervivencia de una especie clave de la Antártida, según un nuevo estudio

El cambio climático está provocando profundas alteraciones en el ecosistema marino que rodea la Antártida. Uno de los grupos de animales más afectados son los equinodermos, una familia de especies marinas que incluye a las estrellas de mar, los erizos de mar y los pepinos de mar. Adaptados durante millones de años a las frías y estables aguas antárticas, ahora enfrentan un reto crítico: el derretimiento del hielo polar y la consecuente dilución de la salinidad del océano.

Este fenómeno fue el foco de un reciente estudio dirigido por Nick Barrett, biólogo e investigador del departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge y el British Antarctic Survey (BAS). En un conjunto de experimentos realizados en un acuario polar del BAS, Barrett y su equipo expusieron a seis especies comunes de equinodermos a agua de mar con baja salinidad para observar cómo reaccionaban a estas condiciones, que podrían volverse comunes tras olas de calor polar y el consiguiente derretimiento acelerado del hielo.

Los resultados revelaron que la tolerancia a la baja salinidad varió significativamente entre las especies, con algunos animales mostrando una tolerancia excepcional, mientras que otros resultaron ser muy sensibles.

Algunas especies de equinodermos, como el erizo de mar y la estrella de mar son consideradas especies clave en las redes tróficas antárticas. Esto significa que su presencia o ausencia puede tener un impacto significativo en la abundancia y distribución de otras especies en el ecosistema. Por ejemplo, el erizo es un herbívoro importante que controla el crecimiento de algas, mientras que la estrella es un depredador que regula las poblaciones de otras especies bentónicas.

“Queríamos saber si los equinodermos antárticos pueden hacer frente a los extremos flujos de agua de deshielo”, explicó Barrett. Los resultados del estudio, llamado “Impacto del estrés agudo por baja salinidad en los equinodermos antárticos”, y publicado en Proceedings of the Royal Society B cobran especial importancia porque estos animales no solo constituyen una parte importante de la biodiversidad del fondo marino antártico, sino que también sostienen el equilibrio del ecosistema. Según Barrett, “los equinodermos son clave para el flujo de energía en la red alimenticia marina de esta región”.

Sin embargo, su capacidad para soportar cambios drásticos en el entorno podría definir el futuro de la biodiversidad en los océanos polares.

El estudio incluyó a seis especies de equinodermos antárticos, entre ellas un tipo de erizo de mar (Sterechinus neumayeri), una especie de estrella de mar (Odontaster validus), un ofiuro (una estrella frágil llamada Ophionotus victoriae) y tres especies de pepinos de mar (Cucumaria georgiana, Echinopsolus charcoti y Heterocucumis steineni). Los investigadores midieron cómo los cambios en la salinidad afectaban los niveles de sal en la sangre, la tasa metabólica y la actividad física de estos animales.

Los animales se recolectaron por buzos en la Bahía Ryder, Isla Adelaida, Península Antártica, a profundidades de 10 a 20 metros en una zona de salinidad estable, con algunas variaciones en la superficie. Después de la recolección, los animales fueron llevados al acuario de la estación de investigación Rothera de British Antarctic Survey (BAS), y luego transportados al Reino Unido en un acuario en contenedor con temperatura controlada. Luego, fueron transferidos al acuario polar en BAS Cambridge y mantenidos en tanques de 280 litros en un sistema de acuario de recirculación con agua de mar de la costa del Reino Unido.

Se realizaron tratamientos con diferentes niveles de salinidad, desde un valor control hasta niveles cada vez más bajos, para determinar el umbral de salinidad letal para el 50% de la población. Después de 24 horas de exposición y un mínimo de 5 días de recuperación en salinidad ambiental, se examinó a los animales para detectar signos de vida y probar su respuesta de actividad.

Se midió el tiempo que tardaban los animales en enderezarse por completo. Para evaluar el comportamiento y actividad de las especies, Barrett utilizó un enfoque ingenioso: colocaba boca abajo a las estrellas y los erizos de mar y medía cuánto tiempo tardaban en recuperar una posición vertical. Sin embargo, este método no funcionó para los pepinos de mar, cuya forma de barril no permite definir una parte superior o inferior claras. En su lugar, el equipo contó las contracciones ondulantes de los músculos de los pepinos, un mecanismo similar al movimiento de los gusanos de tierra cuando se desplazan por el suelo.

Los resultados demostraron que la tolerancia a la baja salinidad varía significativamente entre especies. Los autores también discutieron las implicaciones de estos hallazgos para la supervivencia de los equinodermos en un clima cambiante, donde la reducción de la salinidad es una amenaza creciente.

Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue la resiliencia de los pepinos de mar. “Cuando los miras, es fácil compararlos con babosas”, comentó Barrett. “Debido a que son de cuerpo blando, pensé que absorberían el agua circundante y serían extremadamente vulnerables a los cambios en su entorno. Pero ese no fue el caso en absoluto”. Los pepinos de mar demostraron ser los más resistentes entre las especies estudiadas, tolerando la baja salinidad mejor de lo que se esperaba.

Por el contrario, las estrellas frágiles (Ophionotus victoriae), una de las especies clave de la Antártida, resultaron ser las más vulnerables a la disminución de la salinidad. “Ya sabíamos que las estrellas frágiles son sensibles al calentamiento”, explicó Barrett. Estudios previos han demostrado que esta especie no puede sobrevivir en aguas oceánicas con temperaturas superiores a +2°C. Ahora, los resultados muestran que también son incapaces de tolerar bajos niveles de salinidad.

El estudio subraya una preocupación más amplia: los efectos combinados de las altas temperaturas y la baja salinidad no solo representan un desafío para la supervivencia de ciertas especies, sino que podrían alterar el delicado equilibrio del ecosistema marino antártico. Si las poblaciones de equinodermos disminuyen o desaparecen, los impactos se sentirán en toda la cadena alimentaria.

Por ejemplo, la presencia de Ophionotus victoriae en las comunidades bentónicas de la Antártida es crucial para la biodiversidad de la región, ya que contribuye significativamente al equilibrio ecológico de estos ecosistemas. Su capacidad de prosperar en diversos hábitats y su dieta versátil permiten que esta especie actúe como un regulador en la cadena trófica, lo que favorece la estabilidad de las comunidades bentónicas. Además, su habilidad para recolonizar áreas perturbadas, como los fondos volcánicos de la Isla Decepción, refuerza la resiliencia de la biodiversidad antártica, destacándola como una especie clave en la conservación del ecosistema.

En los océanos, los efectos del calentamiento y la acidificación oceánica sobre la biodiversidad han recibido una atención considerable. Sin embargo, los investigadores señalan que no se ha prestado tanta atención al impacto del refrescamiento (la disminución de la salinidad del agua de mar) que provoca estrés osmótico en los organismos marinos.

“El cambio climático está provocando un aumento de los fenómenos de refrescamiento en todo el mundo, y en las regiones polares, donde hay una gran cantidad de agua dulce retenida en forma de hielo, el calentamiento puede liberar grandes cantidades en los ecosistemas cercanos a la costa”, señala el estudio. Por otra parte, destaca que “se prevé que la capa de hielo de la Antártida, que contiene aproximadamente el 70% del agua dulce mundial, pierda masa a un ritmo cada vez mayor a lo largo del siglo XXI debido al cambio climático”. En consecuencia, enfatiza que “existe la preocupación de que, a medida que los glaciares de terminación marina retrocedan debido al calentamiento, la formación de una estratificación de salinidad distinta en la columna de agua pueda amenazar estos puntos calientes de biodiversidad”

Sin embargo, el experimento de 24 horas es solo el comienzo. Barrett también está llevando a cabo estudios a largo plazo para observar si estas especies pueden aclimatarse a las perturbaciones ambientales prolongadas, algo que podría ser crucial para su supervivencia en un mundo que cambia rápidamente. “Los experimentos a corto plazo nos dan una idea de qué especies son más vulnerables, pero necesitamos entender si pueden adaptarse a cambios más prolongados”, concluyó Barrett.

Este tipo de investigaciones es esencial para desarrollar estrategias de conservación enfocadas en las especies más vulnerables, ya que preservar el equilibrio del ecosistema antártico será clave para mantener la biodiversidad marina en los próximos años.