Las disminuciones de oxígeno marino generalizadas y aveces drásticas están estresando a las especies sensibles, una tendencia que continuará con el cambio climático
Escapar de los depredadores, la digestión y otras actividades animales, incluyendo las de los humanos, requieren oxígeno. Pero ese nuevo ingrediente ya no es tan fácil de obtener para la vida marina, según revelan varios estudios nuevos.
En la última década, los niveles de oxígeno en los océanos se han hundido, una tendencia alarmante relacionada con el cambio climático, dice Andreas Oschlies, oceanógrafo del Centro Helmholtz para la Investigación del Océano Kiel en Alemania, cuyo equipo rastrea los niveles de oxígeno en todo el mundo. “Nos sorprendió la intensidad de los cambios que vimos, la rapidez con la que el oxígeno desciende en el océano y la magnitud de los efectos en los ecosistemas marinos”, dice.
No es sorprendente para los científicos que el calentamiento de los océanos esté haciéndolos perder oxígeno, pero la escala de la inmersión requiere atención urgente, dice Oschlies. Los estudios recientes revelan que los niveles de oxígeno en algunas regiones tropicales se han reducido en un sorprendente 40 por ciento en los últimos 50 años. Los niveles se han reducido más sutilmente en otros lugares, con una pérdida promedio del 2 por ciento a nivel mundial.
Sin embargo, los animales del océano, grandes y pequeños, responden incluso a leves cambios en el oxígeno buscando refugio en zonas con mayor oxígeno o ajustando el comportamiento, según han encontrado Oschlies y otros en su campo. Estos ajustes pueden exponer a los animales a nuevos depredadores o forzarlos a regiones con escasez de alimentos. El cambio climático ya plantea serios problemas para la vida marina, como la acidificación de los océanos, pero la desoxigenación es el problema más apremiante que enfrentan los animales marinos en la actualidad, dice Oschlies. Después de todo, dice, “todos tienen que respirar”.
Sedimento en el Golfo de México que se origina en parte de ríos como el Mississippi. El sedimento del río transporta nutrientes de los fertilizantes que alimentan la proliferación de algas y agotan los niveles de oxígeno de los océanos. Crédito: NASA Earth Observatory
Un problema en la red alimentaria
Un océano que se calienta pierde oxígeno por dos razones: primero, cuanto más caliente se vuelve un líquido, menos gas puede contener. Es por eso que las bebidas carbonatadas se aplanan más rápido cuando se dejan al sol, dice Oschlies. En segundo lugar, a medida que el hielo marino polar se derrite, forma una capa de agua flotante en la superficie del mar sobre aguas más frías y más salinas. Este proceso crea una especie de tapa que puede evitar que las corrientes mezclen el agua de la superficie a profundidades más profundas. Y debido a que todo el oxígeno ingresa a este hábitat en la superficie, ya sea directamente de la atmósfera o del fitoplancton de la superficie que lo produce durante la fotosíntesis, menos mezcla significa menos de él en profundidad.
Algunas regiones costeras alrededor del ecuador, naturalmente, son zonas con poco oxígeno debido a que contienen aguas ricas en nutrientes donde las floraciones bacterianas consumen oxígeno cuando descomponen la vida marina muerta. Pero los cambios en los ecosistemas en otros lugares, incluso en el océano abierto y alrededor de los polos, fueron las sorpresas y preocupaciones de Oschlies y otros porque estas regiones no fueron consideradas como vulnerables. Los modelos climáticos que proyectan un cambio futuro también han subestimado de manera rutinaria las pérdidas de oxígeno ya observadas en los océanos del mundo, informaron él y sus colegas en Nature el año pasado, otra razón por la que esta tendencia exige más atención, dice.
Los efectos de incluso las bajadas muy sutiles de oxígeno en el zooplancton, los animales en la base de la red alimenticia, se congregan en la columna de agua se documentaron en un informe de diciembre de 2018 Science Advances. “Son muy sensibles”, dice la líder del estudio Karen Wishner, oceanógrafa de la Universidad de Rhode Island, incluso más de lo que esperaba. Algunas especies nadan a aguas más profundas y frías con más oxígeno. “Pero en algún momento no les sirve simplemente ir más profundo”, dice, porque puede ser más difícil encontrar comida o reproducirse en aguas de temperaturas más bajas. Según señala, muchos depredadores, incluidos los peces, los calamares y las ballenas, comen zooplancton o comen peces que comen zooplancton, por lo que las formas en que el zooplancton puede hacer frente a las ramificaciones aumentan la red alimenticia.
Aparte de las interrupciones en la red alimentaria, los animales enfrentan otros desafíos fisiológicos a medida que sus cuerpos se ajustan a niveles más bajos de oxígeno. Los camarones chinos mueven sus colas con menos fuerza para conservar la energía en ambientes con menos oxígeno y, como resultado, se vuelven menos ágiles, según informó un estudio sobre comportamiento y fisiología marina y de agua dulce. Además, algunos peces machos producen menos y menos espermatozoides móviles a medida que disminuyen los niveles de oxígeno, y la tendencia no parece recuperarse en las generaciones futuras cuando los niveles de oxígeno mejoran, informaron los investigadores en Nature Communicationsin 2016.
Las funciones sensoriales básicas, como ver y escuchar, también pueden sufrir en un océano con poco oxígeno, dice Lillian McCormick, estudiante de doctorado de la Universidad de California en San Diego. Sus resultados preliminares sugieren que incluso pequeñas gotas en la visión del deterioro del oxígeno en algunos zooplancton. (Esto también sucede en los humanos, con evidencia de que las personas que viajan a grandes altitudes experimentan una visión nocturna y de color reducida). Muchas especies de zooplancton dependen de señales visuales para migrar por la columna de agua cada mañana para evitar a los depredadores, por lo que la pérdida de visión podría impedir su capacidad para captar estas señales de luz, dice ella.
Algunas criaturas, como las medusas, son más tolerantes con el oxígeno bajo que otras. Pero todos los animales sentirán el impacto de la desoxigenación porque todos han evolucionado su capacidad de oxígeno por una razón, dice Brad Seibel, un oceanógrafo de la Universidad del Sur de la Florida que trabajó con Wishner en el reciente estudio del zooplancton. “Cualquier gota de oxígeno va a afectar la capacidad de supervivencia y el rendimiento”, dice.
Un mapa que muestra los niveles de oxígeno disuelto en los océanos globales (a) y cómo los niveles de oxígeno han disminuido o aumentado por década. Crédito: Schmidtko, et al., Nature 2017
Hábitats cada vez más pequeños
A medida que las regiones ricas en oxígeno se vuelven más escasas, los hábitats actuales de los peces también se reducirán y forzarán a especies económicamente importantes, como el atún, que a nivel mundial genera aproximadamente $ 42 mil millones anuales, en nuevos rangos. En el Atlántico tropical del noreste, los investigadores han encontrado que el hábitat para el atún y la pesca de marlines se redujo en un 15 por ciento desde 1960 hasta 2010 (pdf) debido a la pérdida de oxígeno.
Las pesquerías costeras también pueden enfrentar la presión adicional de la escorrentía agrícola que fertiliza las floraciones de algas que consumen abundante oxígeno a medida que se desintegran, como ha sido el caso en el Golfo de México, cerca de la desembocadura del río Mississippi. Estas “zonas muertas” obligan a algunos peces a buscar áreas con mayor oxígeno en los bordes de sus rangos típicos. Esto puede ayudar a los pescadores a encontrarlos porque los peces se congregan en estas áreas condensadas, pero también proporciona una falsa sensación de abundancia y no será sostenible a largo plazo, señala Seibel.
Para abordar el problema general de la desoxigenación, Oschlies ayudó a organizar una conferencia internacional sobre el tema en Kiel en septiembre pasado. Los asistentes redactaron una declaración improvisada llamada Declaración de Kiel sobre la desoxigenación de los océanos para crear conciencia entre los gobiernos internacionales, las Naciones Unidas y el público, así como para pedir una acción inmediata. Quieren que los gobiernos y los grupos internacionales hagan avances más serios para frenar el cambio climático y reducir la escorrentía costera que exacerba la disminución del oxígeno. Los investigadores modelaron la nueva declaración después de la Declaración de Mónaco (pdf), que Oschlies cree que ayudó a aumentar la conciencia internacional sobre la acidificación de los océanos en 2008.
“Realmente se pretende ser una alerta tanto para el público como para las diversas agencias gubernamentales e internacionales de que este es un problema importante”, dice Wishner, uno de los más de 300 científicos de más de 30 países que firmaron la declaración. Seibel, también signatario, no dice nada al respecto: “Creo que es potencialmente muy grave”.