Cómo el cambio climático está alterando el reloj biológico del océano, con consecuencias desconocidas a largo plazo

Cada año en las latitudes medias del planeta se produce un extraño fenómeno conocido como floración primaveral del fitoplancton. Visibles desde el espacio, las corrientes oceánicas forman tonos de verde y azul espectacularmente grandes y efímeros, parecidos a filamentos.

Las floraciones de fitoplancton consisten en innumerables células microscópicas de algas y crecen y se acumulan en la superficie del océano como resultado de días más largos y marejadas ciclónicas más cortas, a menudo asociadas con los movimientos primaverales.

Sin embargo, es probable que el momento de la floración primaveral del fitoplancton cambie en respuesta al cambio climático. Los cambios, para bien o para mal, afectan a muchas especies que se adaptan ecológicamente para aprovechar la mayor oportunidad alimentaria que representan las flores durante las etapas críticas de su desarrollo.

Adaptación ambiental afinada

Las floraciones de fitoplancton son en algunos aspectos metrónomos de los ciclos oceánicos anuales en torno a los cuales se sincronizan los relojes biológicos de muchas especies.

Un ejemplo es el zooplancton. Calanus finmarchicusClase de microorganismos capaces únicamente de nadar hacia arriba y hacia abajo a través de la columna de agua. Calanus finmarchicus Suelen pasar el invierno en diapausa –la versión marina de la hibernación– sobreviviendo gracias a sus reservas de energía acumuladas en las profundidades del océano. En el momento en que lo consideran oportuno en la primavera, pastan y se reproducen en la flor del abismo.

Pescados y mariscos también sintonizan con este metrónomo natural.

En algunas especies, como los camarones, las hembras ponen sus huevos en el agua antes de que florezcan, por lo que sus crías tienen un amplio suministro de alimento desde el momento en que nacen.

Por increíble que parezca, algunas especies pueden «calcular» el período de incubación de los huevos para que eclosionen, en promedio, dentro de una semana de la floración primaveral esperada.

Una cuestión de tiempo

Desafortunadamente, el cambio climático está entrando en la ecuación. Las especies que antes eran comunes pueden estar cambiando más rápidamente que las especies marinas.

El zooplancton y las larvas de peces constituyen la mayor parte de lo que los científicos llaman producción secundaria del océano. La producción secundaria es el nivel trófico principal que conecta la producción primaria (fitoplancton que utiliza la luz solar para producir biomasa) y los niveles tróficos más altos, como los peces y los mamíferos marinos.

Esta relación más amplia se denomina cascada trófica, porque el zooplancton es devorado por peces más pequeños y los peces más pequeños son devorados por peces más grandes. El tictac de todo el reloj del ecosistema está determinado en gran medida por el momento de la floración primaveral del fitoplancton, que se espera que esté sincronizado con los relojes biológicos de otras especies.

Cualquier cambio en el momento de la floración primaveral, por ejemplo como resultado del cambio climático, podría tener consecuencias potencialmente catastróficas para la supervivencia de las poblaciones de zooplancton, así como para los peces y los ecosistemas que dependen de esta abundante fuente de alimento.

Esta teoría se conoce como hipótesis de adaptación/ajuste y afirma que la demanda de energía de los consumidores debe «adaptarse» a la máxima disponibilidad de recursos.

Una nueva comprensión

En la plataforma de Terranova y Labrador en el Atlántico noroeste, la floración primaveral suele comenzar en el sur (mediados de marzo en los Grandes Bancos de Terranova) y luego en el norte (finales de abril en la plataforma sur de Labrador).

Durante mucho tiempo se creyó que la progresión de la floración de sur a norte estaba relacionada con la retirada anual del hielo marino en la región. Pero a medida que la duración y la extensión espacial del hielo marino en el Atlántico canadiense han disminuido drásticamente en los últimos años, la relación entre el hielo marino y el tiempo de floración se ha debilitado.

Yo, junto con un equipo de investigadores de todo Canadá, propuse una nueva teoría para explicar el inicio de la floración primaveral en la plataforma de Terranova y Labrador.

Nuestra teoría sugiere que la transición del invierno a la primavera es clave para desencadenar la floración. En invierno, el frío y las tormentas mezclan bien el mar. Sin embargo, la llegada de la primavera trae vientos más tranquilos y temperaturas más cálidas, junto con mayores flujos de agua dulce. Estas condiciones hacen que el océano se reorganice en capas de diferentes densidades, un fenómeno conocido como reestratificación.

La reestratificación impide eficazmente que las células de fitoplancton de las capas superiores se mezclen fácilmente en el remolino de fuerzas oceánicas. Su acumulación en la superficie del mar crea una floración.

Este nuevo mecanismo predice con éxito el momento de la floración primaveral del fitoplancton durante más de dos décadas. Esto nos permite comprender mejor los efectos que el cambio climático está teniendo en nuestros océanos.

Importancia ambiental

Situada en la confluencia de las corrientes oceánicas subárticas y subtropicales, la plataforma de Terranova y Labrador está naturalmente sujeta a grandes fluctuaciones en su clima, lo que afecta los tiempos de floración.

Nuestro estudio demostró que los climas más cálidos están asociados con una reestratificación más temprana, floraciones más tempranas de fitoplancton y una mayor abundancia de especies clave de zooplancton. Calanus finmarchicus en el área.

Este descubrimiento abre la puerta a una mejor comprensión de las condiciones del océano que impulsan la dinámica de la floración y la salud de los ecosistemas.

La buena noticia para una región fría como Terranova y la plataforma del Labrador es que los climas más cálidos con primaveras más suaves, como hemos visto en los últimos años, conducen a un fitoplancton cada vez más abundante, con claros beneficios para la productividad del ecosistema.

Sin embargo, en un clima cambiante no podemos decir durante cuánto tiempo estos cambios serán positivos.

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.