El cambio climático y el océano: ¿Qué futuro para los peces?

Desde el establecimiento del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) y la aparición de sus informes evaluación del sistema climático global, la alteración de los parámetros físico-químicos ambientales es una certeza.

De hecho, las diversas emisiones de actividades antropogénicas (gases de efecto invernadero, eliminación de desechos, contaminantes químicos y/o biológicos, etc.) alteran los ecosistemas. Actuando como amortiguador, los océanos y más concretamente las aguas superficiales regulan el consiguiente suministro de dióxido de carbono atmosférico (CO₂). Estos sumideros de carbono limitan así el impacto terrestre de las continuas emisiones de CO2, uno de los principales actores de este cambio global.

Actualmente, la concentración de dióxido de carbono (expresada en presión parcial pCO₂) se estima en 400 µatm, lo que corresponde a un pH en el medio marino de 8.

Según las proyecciones del IPCC, pCO2 de la superficie del océano alcanzará valores de 1 µatm en 200, lo que provocará (entre otras cosas) una importante disminución del pH del agua de mar (pH estimado en 2100). Estas variaciones en las propiedades físico-químicas de las aguas superficiales del globo conducen al debilitamiento de los ecosistemas marinos.

Acidificación oceánica

De hecho, la modificación de los parámetros de los océanos (calentamiento, acidificación, hipoxia, salinidad) puede tener un impacto en las funciones fisiológicas de los organismos acuáticos, dependiendo de las variaciones en su entorno. Los peces son particularmente sensibles a las variables ambientales que pueden generar cambios en su comportamiento y funciones fisiológicas (crecimiento, alimentación, maduración, reproducción).

El estudio de los efectos del cambio global a largo plazo sobre la fisiología de los peces es objeto de numerosos proyectos de investigación dentro de LEMAR-Ifremer (Laboratorio de Ciencias Ambientales MARin et instituto francés de investigación para la explotación del mar), quien ha adquirido una experiencia significativa en el estudio de los efectos de la acidificación de los océanos, específicamente en el estudio de la lubina. La exposición de los peces marinos a las condiciones ambientales previstas para el futuro cercano es fundamental para evaluar las capacidades fisiológicas de aclimatación de los organismos acuáticos y así comprender la vulnerabilidad de estas poblaciones.

La barra europea (Dicentrarchus labrax), es una especie modelo ideal para estudios experimentales en un ambiente controlado. De hecho, reúne varias características interesantes: especie de interés comercial (acuicultura y pesca), habiendo sido objeto de numerosos estudios que han permitido capitalizar gran cantidad de información sobre su fisiología, biología y ecología. El conocimiento de esta especie (crecimiento, reproducción, ciclo de vida) y su facilidad de reproducción permiten comprender, en el laboratorio, los efectos y consecuencias de la modificación de los parámetros ambientales (temperatura, pH, alimentación, oxígeno) sobre sus funciones fisiológicas. en las diferentes etapas de su ciclo de vida.

Lubina europea adulta (Dicentrarchus labrax).
O.Mouchel

Entre los proyectos llevados a cabo sobre los diferentes estadios de vida de la lubina, se suele profundizar en el estadio larvario por ser el más frágil y sensible a los cambios ambientales. Sin embargo, no se ha demostrado ningún efecto sobre el crecimiento ante una acidificación del medio ambiente, lo que refleja una capacidad de resiliencia de la larva ante este fenómeno. Sin embargo, el sistema olfativo parece verse afectado en diferentes niveles de su funcionamiento, como lo sugieren estudios de biología molecular. Contra todo pronóstico, estos estudios muestran una estimulación positiva de los genes implicados en el reconocimiento de patógenos presentes en el sistema olfativo de los juveniles, abriendo un nuevo interrogante sobre los efectos potenciales de la resistencia de la lubina a ataques virales y bacterianos. Estos efectos también podrían observarse en sus crías, lo que puede afectar su percepción e interacción con el entorno y a largo plazo. afectar su supervivencia.

El oxígeno disponible está disminuyendo en los océanos

El aumento de CO2 acuática también conduce a una disminución del oxígeno disponible en el agua. Sin embargo, los peces sometidos a hipoxia (disminución de la concentración de oxígeno en el agua), aunque sea leve, durante las primeras etapas de desarrollo, desarrollan malformaciones respiratorias y su crecimiento se ve reducido. Este efecto sobre el crecimiento es atribuible a una disfunción de las proteínas digestivas que parecen menos eficaces en estas condiciones. Además, la exposición de los estadios larvales a un fenómeno de hipoxia disminuye la tolerancia de los estadios juveniles a bajas concentraciones de oxígeno, lo que aumenta la vulnerabilidad de la especie frente a escenarios de hipoxia.

Larvas de lubina europea (Dicentrarchus labrax) después de la eclosión.
O.Mouchel

Actualmente, el estudio de los efectos de la acidificación del océano sobre esta especie en este laboratorio se centra en los adultos. Según los resultados del laboratorio y en base a otros estudios científicos, se ha observado que los cambios en las variables ambientales como la temperatura, la salinidad, la acidificación o la hipoxia tienen un impacto en el comportamiento y la fisiología reproductiva. reducir el éxito reproductivo adulto.

huevas de lubina europea (Dicentrarchus labrax).
O.Mouchel

Estos estudios de los efectos sobre los tres grandes estadios vitales de la lubina (larvas, juveniles adultos) se continúan y profundizan en laboratorio con un enfoque integrado que permite comprender todo el ciclo vital de la lubina en su continuidad y posible efectos intergeneracionales. Para ello, se está realizando un experimento original y único para este tipo de especies sobre individuos mantenidos en un tanque de cría desde el estado larvario (dos a cuatro días post eclosión) hasta el estado adulto (4 años) en condiciones correspondientes por un lado a las condiciones naturales actuales y por otro lado a las previstas por el escenario más severo del IPCC para el año 2100. Se estudia el crecimiento y reproducción de estos peces durante varios ciclos reproductivos y sobre dos generaciones. Hasta donde sabemos, los efectos intergeneracionales de la acidificación en la reproducción de los peces nunca se han estudiado antes.

En experimentos anteriores, se destacaron las diferencias entre las dos condiciones experimentales con respecto a varios aspectos de la reproducción, como la maduración en ambos sexos, la calidad de los gametos y el período de desove.

Sobre la base de estos resultados iniciales, se están desarrollando nuevos proyectos de estudio en torno a enfoques multiestrés destinados a combinar diferentes tensiones del cambio global para resaltar el impacto combinado de estas perturbaciones en la resiliencia fisiológica de los organismos. Así, recientemente, el enfoque de estrés múltiple (temperatura, acidificación y contaminación química del xenoestrogénico, EE2) se inició en el laboratorio sobre el espinoso de tres espinas (Gasterosteus aculeatus) una nueva especie con un ciclo de vida corto, que permite observar todas las etapas de vida en un año. Los primeros resultados muestran que, sometidos a multiestrés, los huevos tienden a ser más pequeños y las larvas tienen un crecimiento más débil. Estas primeras pistas sugieren efectos tempranos del cambio ambiental.

Embrión de espinoso de tres espinas (Gasterosteus aculeatus) a los cuatro días de desarrollo.
J. Devergne

La continuación de estos proyectos de investigación para comprender y anticipar los efectos del cambio climático en los peces es un tema de actualidad y un gran desafío para el desarrollo de la estrategia de gestión y conservación de los ecosistemas marinos.

jimmy devergne, estudiante de doctorado en Biología, Bioquímica Celular y Molecular, ifremer; arianna servili, investigador en endocrinología y fisiología de los peces ante entornos cambiantes, ifremer; Cristina García Fernández, Postdoctorado en ecología y fisiología de peces, ifremer et Veronique Loizeau, Investigador en Bioacumulación de Contaminantes Orgánicos, ifremer

Este artículo ha sido publicado de nuevo. La conversación bajo licencia Creative Commons. Lee elarticulo original.

Crédito de la imagen: Shutterstock.com/Johan Holmdahl

© Info Chrétienne - Autorización de reproducción parcial corta seguida de un enlace "Leer más" a esta página.

APOYAR INFORMACIÓN CRISTIANA

Info Chrétienne al ser un servicio de prensa online reconocido por el Ministerio de Cultura, tu donación es deducible de impuestos hasta en un 66%.