El cambio climático alterará la biodiversidad y las interacciones microbianas de las zonas polares
El calentamiento del planeta podría producir modificaciones tan importantes en las comunidades biológicas de las zonas polares como un cambio de especies dominantes y de las relaciones entre ellas. Así se destaca en un artículo publicado en la revista ‘Nature Climate Change’, realizado en el marco de un proyecto de investigación internacional codirigido por los profesores Antonio Camacho, del Instituto Cavanilles de la Universitat de Valencia, en el Parc Científic, y Antonio Quesada, de la Universidad Autónoma de Madrid.
El cambio climático, con el acusado calentamiento que está teniendo lugar en la Península Antártica y en el Ártico, podría producir cambios importantes en los tapetes de cianobacterias, que son las comunidades biológicas más importantes en las zonas polares ya que cubren extensas zonas libres de hielo durante el verano polar, modificando de forma sustancial el funcionamiento de los ciclos biogeoquímicos en dichos ambientes. Estos cambios consistirían en el cambio de especies dominantes y las relaciones entre ellas, aumentando la presencia de especies productoras de toxinas, e intensificándose los intercambios de carbono y nitrógeno entre reservorios vivos e inertes. Así se destaca en un artículo recién publicado en la revista Nature Climate Change, realizado en el marco de un proyecto de investigación internacional codirigido por los profesores Antonio Camacho, del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva de la Universitat de Valencia, en el Parc Científic, y Antonio Quesada, de la Universidad Autónoma de Madrid.
Las regiones polares que durante el verano están libres de hielo suelen ser las únicas que presentan agua líquida disponible (a excepción de los océanos) y por tanto en las que la vida puede prosperar en los cortos veranos polares. Es en estas zonas en las que los tapetes microbianos constituyen la mayor biomasa no marina, y acumulan la mayor biodiversidad polar.
Los experimentos se realizaron con tapetes microbianos, comunidades microbianas multiestratificadas dominadas por cianobacterias, obtenidos de la Península Byers (Isla Livingston, Archipiélago Shetland del Sur, Antártida) gracias a la financiación del entonces Ministerio de Ciencia e Innovación en el transcurso del Año Polar International, así como de diferentes regiones del Ártico. Dichos tapetes se mantuvieron durante un periodo de 6 meses a diferentes temperaturas, similares a las encontradas en la Antártida y en el Ártico y a las que se podría llegar en el transcurso de las siguientes décadas según los modelos de cambio climático. Los resultados obtenidos, fundamentados en análisis moleculares y microscópicos, indican un notable cambio en las especies que dominaban los tapetes, de manera que a las temperaturas esperadas en las próximas décadas en la región, habría un aumento de la diversidad de cianobacterias (los principales formadores de los tapetes microbianos en estas zonas), pero también cambios en la dominancia, con lo que algunas especies dominantes a bajas temperaturas desaparecerían a las temperaturas pronosticadas por los modelos climáticos.
A temperaturas aun más elevadas la tendencia se invierte, disminuyendo la diversidad y tendiendo a la desestabilización de los tapetes y potencialmente su desaparición, y con ello la pérdida de las comunidades biológicas, microbianas en este caso, más características de las zonas terrestres en estas altas latitudes, las cuales desempeñan un papel crucial en los ciclos biogeoquímicos. Estas variaciones en las especies pueden tener importantes repercusiones sobre el resto de los organismos que habitan estos ‘microecosistemas’ : virus, bacterias, protozoos, hongos, gusanos nematodos, tardígrados (todos ellos microscópicos) y que se alimentan de las cianobacterias, ya que normalmente están adaptados a un tipo concreto de alimento., pero, mucho más importante, pueden tener implicaciones sobre el funcionamiento global de estos ecosistemas polares en las zonas del planeta que están sufriendo un calentamiento más acusado, zonas que desempeñan un importante papel en los ciclos biogeoquímicos globales y en la regulación del clima de la Tierra.
Uno de los resultados más sorprendentes de esta investigación ha sido el descubrimiento de que a las temperaturas esperadas en la región debidas al cambio climático, las cianobacterias que dominan los tapetes microbianos comienzan a producir toxinas, en particular microcistinas, que pueden tener una gran influencia en el resto de los organismos.
Dichas toxinas son bien conocidas en regiones templadas y producidas por cianobacterias de nuestros ecosistemas acuáticos. Sin embargo son muy escasas en los ecosistemas polares, describiéndose por primera vez en el Ártico en este artículo. Sus efectos pueden ser letales sobre ciertos organismos y por tanto las consecuencias del cambio climático sobre las comunidades más importantes y diversas de las zonas polares fuera de los océanos podrían llegar a ser cruciales para el mantenimiento de los ecosistemas polares tal y como hoy los conocemos.
