Un nuevo estudio de los erizos de mar rojo, una especie de valor comercial, analizó cómo las diferentes poblaciones responden a los cambios en sus entornos. Los resultados muestran que las poblaciones de erizos de mar rojo en el norte y el sur de California están adaptadas a sus condiciones locales, pero difieren en su vulnerabilidad a los cambios ambientales que se espera que ocurran en el futuro debido al cambio climático global y la acidificación de los océanos.

nuevos resultados, Publicado el 20 de enero en Avances de la ciencia, sugieren que las poblaciones de erizos de mar rojo en el sur de California pueden ser más vulnerables al cambio climático que las del norte de California. Aunque los erizos de mar del sur de California ya se han adaptado a condiciones más cálidas, los investigadores creen que el calentamiento de su entorno puede ser más de lo que pueden manejar.

«Los erizos de mar rojo del sur de California eran más sensibles a los cambios ambientales que los del norte de California, y creemos que eso es probable porque ya están más cerca de algún tipo de límite térmico», dijo la investigadora principal, Kristi Crocker, profesora de ecología y biología evolutiva. en UCSD crucero.

La primera autora, Emily Dunham, dirigió el estudio como estudiante de posgrado en UCLA y ahora es investigadora postdoctoral en UCSB. «Los erizos de mar rojos son una especie importante para la pesca a lo largo de nuestra costa, por lo que es muy importante comprender cómo es probable que se vean afectados por el cambio climático», dijo.

El estudio analizó los efectos de tres variables ambientales principales en los hábitats costeros de erizos de mar: la temperatura del agua, el oxígeno disuelto y el pH (una medida de la acidez del océano). El cambio climático causado por el aumento de dióxido de carbono en la atmósfera está calentando los océanos y reduciendo los niveles de oxígeno en el agua, mientras que el aumento de la absorción de dióxido de carbono en el agua de mar está causando la acidificación de los océanos.

Según Kroeker, la mayoría de los estudios que analizan la capacidad de las especies para adaptarse al cambio climático se han centrado en un aspecto del cambio ambiental, como el calentamiento o la acidificación de los océanos. «Pero todas estas especies que nos preocupan están incrustadas en entornos con múltiples variables que se verán afectadas por el cambio climático», dijo.

Usando una red de sensores repartidos a lo largo de la costa, los investigadores primero caracterizaron las condiciones actuales en los bosques de algas marinas en el norte y sur de California. Existen grandes diferencias entre las aguas costeras del norte y el sur de California debido al fuerte afloramiento estacional en el norte, que trae aguas frías y profundas a la superficie con bajos niveles de oxígeno disuelto y un pH bajo (más cercano al extremo ácido de la escala). ). Las aguas residuales costeras son mucho más débiles en el sur de California.

Como resultado, las poblaciones de erizos de mar en el norte de California ya están expuestas a condiciones más ácidas, menos oxigenadas y más frías que las aguas del sur de California. Sin embargo, en el futuro, ambas regiones verán aguas más cálidas, más ácidas y menos oxigenadas en comparación con las condiciones actuales.

Para estudiar la sensibilidad de los erizos de mar rojos a estas condiciones cambiantes, los investigadores cultivaron erizos de mar juveniles de las dos regiones en tanques al aire libre en el Laboratorio Marino Largo de UCLA, donde pudieron controlar las condiciones en cada tanque.

Los experimentos expusieron a los erizos de mar de ambos grupos a las condiciones promedio de temperatura, oxígeno disuelto y pH en cada una de las dos regiones. Los resultados muestran claramente que las poblaciones de erizos de mar rojos se adaptan a sus entornos domésticos y tienen una mayor mortalidad cuando se crían en diferentes condiciones. Los erizos de mar del sur de California se desempeñaron mal en las condiciones del norte de California y viceversa.

Los investigadores también expusieron a los erizos de mar rojo a las condiciones futuras proyectadas para sus regiones de origen en función de las proyecciones climáticas regionales para el año 2100. Estas condiciones futuras generalmente no se superponen con el conjunto de condiciones medidas actualmente a lo largo de la costa.

Aunque la mortalidad aumentó en las poblaciones de ambas regiones en las condiciones futuras proyectadas, los erizos de mar del norte de California experimentaron una mortalidad más baja y tenían una mejor condición corporal que los erizos de mar del sur de California.

«Aunque los californianos del norte estarán en condiciones más ácidas y con menos oxígeno en el futuro, los californianos del sur serán los más afectados», dijo Crocker.

Esto fue una sorpresa, dijo, porque los californianos del norte se están aclimatando a los cambios estacionales en los que la temperatura, el oxígeno disuelto y el pH caen juntos, mientras que con el cambio climático, esta variación estrechamente ligada, o «heteroestructura», se romperá. El oxígeno disuelto y el pH caerán aún más, pero la temperatura aumentará.

«Descomponen la heteroestructura ecológica a la que están adaptados, por lo que nuestra expectativa era que esto los haría más vulnerables. Pero eso no es lo que encontramos», dijo Crocker.

Los resultados indican que la temperatura del agua es una variable ambiental importante para los erizos de mar rojo. Con temperaturas más cálidas para empezar, es posible que las aguas costeras del sur de California no tengan que calentarse mucho más para alcanzar temperaturas no aptas para los erizos de mar rojo.

«No debemos suponer que la vulnerabilidad de las especies al cambio climático es la misma en toda su área de distribución», dijo Crocker. «Cada población se adaptará a las condiciones locales, y no todas las poblaciones responderán de manera idéntica al cambio climático global».

Además de Dunham y Crocker, los coautores incluyen a Iris Flores, Alexis Huber y Evan O’Brien en UC Santa Cruz. Kate Villette y Jan Freywald de la Fundación Reef Check; y Yoichiro Takeshita en el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey. Este trabajo fue apoyado por el Instituto UCLA para el Estudio de los Impactos Climáticos Ambientales y Evolutivos (ISEECI) y el Consejo de Conservación de los Océanos de California.