Un estudio de la UB ha analizado el impacto de estos eventos climáticos en las etapas tempranas de dos especies de octocorales dominantes en el Mediterráneo: el coral rojo y la gorgonia blanca.
Barcelona, 29 de noviembre de 2022. El cambio climático global y, en particular, el calentamiento de los océanos han hecho que la frecuencia y la gravedad de las olas de calor marinas aumenten cada año, lo que tiene consecuencias graves en la estabilidad y resiliencia de las poblaciones de coral. Investigadoras del Instituto de Investigación de la Biodiversidad ( IRBio) de la Universidad de Barcelona han analizado el impacto del aumento brusco de las temperaturas en las primeras etapas de la vida de dos especies clave en el Mediterráneo: el coral rojo (Corallium rubrum) y la gorgonia blanca (Eunicella singularis).
Los resultados del estudio muestran que el estrés térmico redujo drásticamente la supervivencia de las larvas del coral rojo y también la capacidad de dispersión de las larvas de las gorgonias, lo que podría tener implicaciones en la viabilidad de las poblaciones adultas del Mediterráneo, donde desempeñan un papel importante en el apoyo de la biodiversidad marina.
«Aunque estudios experimentales previos encontraron que las colonias adultas de las especies estudiadas son mayoritariamente resistentes al estrés térmico, nuestros resultados en etapas tempranas sugieren que la persistencia y la conectividad de las poblaciones locales pueden verse gravemente comprometidas por el aumento de la frecuencia e intensidad de las olas de calor», explica Cristina Linares, catedrática del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la Facultad de Biología de la UB e investigadora del IRBio , que ha liderado el estudio junto con Núria Viladrich, investigadora Marie Curie de la UB y de la Universidad de Washington (Seattle, Estados Unidos).
«Además —continúa— como muchos corales desempeñan un papel estructural en el aumento de la diversidad de los ecosistemas marinos, los cambios en sus procesos reproductivos también podrían provocar una pérdida drástica de la biodiversidad, lo que afectaría a cientos de especies asociadas, que en última instancia pueden acabar amenazando también recursos económicos directos, como la pesca o actividades de ocio como el buceo».
El trabajo, publicado en la revista Global Change Biology, también lo firma Jacqueline L. Padilla-Gamiño, investigadora de la Universidad de Washington.
Ingenieras de los ecosistemas marinos
El estudio se ha centrado en dos especies de octocorales endémicas del Mediterráneo que tienen un rol clave en su entorno, ya que ambas son consideradas «especies ingenieras» de los ecosistemas marinos. «Tienen un importante papel estructural y funcional porque forman estructuras tridimensionales complejas que generan heterogeneidad espacial y proporcionan un hábitat adecuado para cientos de especies asociadas, muchas de ellas con un elevado valor económico, como las langostas y otras muchas larvas de peces comerciales que se refugian de la predación en torno a la estructura tridimensional de los corales, las gorgonias y también de las esponjas», explica Núria Viladrich, que forma parte del Grupo de Investigación de Biología de la Conservación en Ecosistemas Marinos (MedRecover).
De hecho, las comunidades formadas por estas especies se conocen como «bosques animales marinos, puesto que, al igual que los árboles en los bosques terrestres, aumentan contundentemente la biodiversidad del ecosistema», subrayan las investigadoras.
Un estudio experimental con diversas temperaturas
Este complejo ecosistema marino se ve cada vez más influido por el cambio climático, puesto que el mar Mediterráneo es una de las regiones que se calientan más rápidamente del mundo con un aumento de 0,41 °C por década, una tasa de calentamiento de tres a seis veces mayor que la de los océanos a escala mundial. En este contexto, la capacidad de predecir la vulnerabilidad y resiliencia de los corales en las diferentes etapas de la vida durante los acontecimientos extremos es, según las investigadoras, «esencial para entender el efecto del cambio climático global en la distribución de las especies, estimar el potencial de adaptación y diseñar estrategias de gestión efectivas».
Para estudiar los efectos de este aumento de las temperaturas, las investigadoras recogieron en el parque natural del Cabo de Creus (Girona) diez colonias de gorgonia blanca y diez de coral rojo antes de la época de liberación de larvas prevista. Después, realizaron un seguimiento de la supervivencia larval en una cámara experimental a diversas temperaturas: 24 °C, la temperatura observada durante las olas de calor mediterráneas de los últimos años; 26 °C, la temperatura a la que se prevé que se llegará en las futuras olas de calor, y 20 °C, que es la temperatura de control. Además de la supervivencia de las larvas, se evaluaron aspectos tales como la tasa de asentamiento, la tasa de supervivencia posterior al asentamiento, la biomasa larvaria y el consumo energético de la larva.
Al final del estudio, las investigadoras encontraron que mientras que los aumentos de temperatura no causaron efectos negativos significativos en las larvas de la gorgonia blanca, la supervivencia de las larvas del coral rojo se redujo drásticamente. «Específicamente, el estrés térmico reduce la supervivencia de las larvas del coral rojo, que ligado a los marcados pulsos de reclutamiento que presenta la especie podrían comprometer su capacidad de recuperación y hacer frente al cambio climático», detallan las investigadoras.
En cambio, la gorgonia blanca mostró una mayor tolerancia al calor, pero también mostró otros efectos potencialmente negativos. «Las larvas presentaban una alta resistencia al aumento de la temperatura, con unas tasas de supervivencia y asentamiento similares. Pero sus larvas se asentaron más rápidamente y, por tanto, más cercanas a la población nativa, limitando así su dispersión y conectividad genética entre poblaciones».
El coral rojo: una especie en grave riesgo por el cambio climático
Estos resultados sugieren que la gorgonia blanca podría ser una «especie ganadora» en condiciones climáticas futuras en el mar Mediterráneo, ya que refuerzan estudios anteriores que mostraban la alta resistencia térmica de las colonias adultas de esta gorgonia. En cambio, las investigadoras avisan de que, si las olas de calor continúan y no se aplican planes de conservación y gestión severos, la persistencia de las poblaciones de coral rojo corre mayor riesgo. «Su viabilidad se agrava aún más dado que el coral rojo es una especie muy amenazada por su uso en la industria de la joyería y, en consecuencia, ha sido y todavía está siendo sobreexplotado en varios países mediterráneos», subrayan las investigadoras.
Por otra parte, los resultados también ayudarán a entender mejor el comportamiento y el futuro de las comunidades bentónicas del mar Mediterráneo y, por tanto, podrán contribuir a desarrollar las políticas de gestión y conservación que mejor se ajusten a estas comunidades. «Nuestro estudio proporciona datos empíricos que pueden utilizarse para proyectar la dinámica poblacional y la demografía de ambas especies de octocorales bajo los futuros escenarios de cambio climático global basados en modelos. Estas simulaciones podrán servir para diseñar medidas para preservar estas especies endémicas junto a su biodiversidad asociada», detalla el equipo.
Nuevas explicaciones sobre la respuesta biológica al calor
El estudio también remarca que las causas biológicas de los efectos del calor en las larvas podrían ser mucho más complejas de lo que se creía hasta ahora. Estudios previos indicaban que el tamaño de la larva, la presencia de simbiontes en las larvas (como es el caso de la gorgonia blanca) y la calidad de la cría (es decir, la biomasa y el consumo de energía) explicarían el grado en el que el estrés térmico afecta a las larvas. Pero, como declaran las investigadoras, «los resultados muestran que las respuestas biológicas podrían ser mucho más complejas porque, a diferencia de la gorgonia blanca, las larvas del coral rojo no presentan algas simbiontes y, por tanto, el aumento de las tasas de mortalidad causadas por el aumento de la temperatura no estaba relacionado con el agotamiento de la energía endógena». Esto abre la puerta a futuros trabajos a nivel celular y molecular para entender mejor las posibles causas de las olas de calor en la supervivencia larval.
Por otra parte, los resultados también mostraron que la supervivencia de las larvas en el estrés térmico dependía del día de liberación en las dos especies estudiadas. «Esto pone de manifiesto la importancia de considerar el día de la liberación de larvas para proyectar mejor el éxito y la viabilidad de las futuras poblaciones de coral», concluyen.
Artículo de referencia:
Viladrich, N.; Linares C.; Padilla-Gamiño J. L. « Lethal and sublethal effects of thermal stress on octocorals early life-history stages». Global Change Biology, septiembre de 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.16433
