Simulan en un experimento con cangrejos los posibles impactos de los cambios climáticos

Embriones de una especie de cangrejo violinista sobrevivieron menos en un ambiente más cálido y ácido que mimetiza las condiciones climáticas previstas para el final del actual siglo. Debido a su importante papel ecológico en los manglares, los investigadores advierten acerca de un potencial efecto cascada

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Aun cuando sus caparazones miden tan solo tres centímetros, los cangrejos violinistas pueden erigirse como grandes aliados a la hora de entender los efectos de las cambios climáticos globales. En el marco de un estudio publicado en la revista Estuarine, Coastal and Shelf Science, científicos brasileños con el apoyo de la FAPESP demostraron de qué manera el aumento de la temperatura y de la acidificación de los océanos previsto hasta el final del corriente siglo pueden afectar el ciclo de vida de estos crustáceos. 

Expuestos a una elevación de temperatura de 4 °C y a una disminución de pH de 0,7 con relación al valor medio del ambiente en donde viven, los embriones de la especie Leptuca thayeri experimentaron una aceleración en su crecimiento. Sin embargo, una cantidad mayor de ejemplares murió antes de alcanzar el último estadio embrionario en comparación con los que permanecieron bajo las condiciones regulares del hábitat.

“Estos cangrejos tienen una gran importancia ecológica: cavan madrigueras que ayudan en el ciclo de la materia orgánica, y sus larvas les sirven de alimento a muchas otras especies. Por eso podemos considerar que las alteraciones que les provocan a los embriones de esta especie los cambios climáticos generarán un efecto cascada. Los animales que poseen un desarrollo embrionario más largo, como estos, se encuentran bajo una amenaza mayor”, explica Tânia Márcia Costa, docente del Instituto de Biociencias del Campus del Litoral Paulista (IB-CLP) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), con sede en la localidad de São Vicente, Brasil, quien coordinó el estudio.

Este trabajo contó con el apoyo de la FAPESP en el marco de su Programa de Investigaciones sobre Cambios Climáticas Globales (PFPMCG). 

La elevación de la temperatura en los experimentos se simuló con base en los pronósticos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), para el final de este siglo. En tanto, el parámetro para la alteración de pH fue un estudio publicado en Nature en el año 2003 por científicos de Estados Unidos.

Pese a su diminuto tamaño, los ejemplares de la especie que se conoce con el nombre de cangrejo del manglar del Atlántico impresionan por la densidad en la cual se los halla esos ambientes (los manglares): son alrededor de 100 animales por metro cuadrado. Estos crustáceos, a los que se caracteriza como “ingenieros de ecosistemas”, pues suelen cavar madrigueras para refugiarse, reproducirse y cuidar sus huevos, extraen materia orgánica del fondo y la transportan hacia la superficie, donde la misma sirve de alimento a otros organismos menores, tal como el grupo de São Vicente lo demostró en un artículo publicado en el año 2017.

“Faltan estudios sobre los efectos combinados de estresores climáticos en los organismos, fundamentalmente durante las etapas iniciales de la vida. Generalmente esos son los estadios más sensibles al aumento de temperatura, a la disminución del pH y a otros estreses asociados a los cambios climáticos. Más allá de esto, los pocos trabajos existentes echan mano de valores muy genéricos de temperatura y acidez, cuando que en los manglares son sumamente dinámicos y poseen sus propios microclimas”, dice Juan Carlos Farias Pardo, quien actualmente cursa un doctorado en la Universidad de Agder (UiA) y en el Norwegian Institute for Water Research (NIVA), ambos de Noruega.

Este estudio tuvo lugar durante su maestría en el IB-CLP de la Unesp, con beca de la FAPESP.

En el laboratorio

Para reproducir con mayor fidelidad el hábitat de los violinistas del manglar, los investigadores pasaron meses saliendo al campo a los efectos de medir la temperatura, la salinidad y la acidez del agua de las madrigueras donde viven las hembras con sus huevos (u ovígeras). Estos valores se utilizaron posteriormente en el laboratorio a modo de control para la realización de los experimentos.

Los huevos se les extrajeron del abdomen a las hembras y se los sometió a distintos procedimientos. En tanques con agua de salinidad igual a la del hábitat, quedaron expuestos a diversas combinaciones de temperatura (26 °C ó 30 °C) y pH (6,9 y 6,2 unidades). Las observaciones se llevaron a cabo durante diez días, al final de los cuales se considera que los embriones están totalmente desarrollados, con sus ojos formados y con fuertes latidos cardíacos.

En los experimentos, los embriones del agua más caliente y ácida se desarrollaron más rápido que los del grupo de control. Con todo, en el transcurso de los diez días, los que crecieron a temperatura y acidez mayor exhibieron una mayor mortalidad que aquellos que se desarrollaron en condiciones iguales a las del hábitat. El volumen de los huevos fue menor en el agua más cálida y con acidez normal, y mayor en los mismos 30 °C pero con mayor acidez.

“Vimos que el desarrollo más rápido no es mejor necesariamente. Al tiempo que crecieron a una mayor velocidad bajo el efecto de los estresores, también se murieron más. A su vez, el volumen mayor de los huevos en el agua más ácida puede ser consecuencia de un intercambio gaseoso menos eficiente, que hace que se hinchen”, afirma Farias Pardo, quien añade que el grupo prepara nuevos trabajos con miras a evaluar las fases posteriores del desarrollo de los cangrejos. 

“Aun cuando todos los embriones sobrevivan a esas alteraciones climáticas, esa es solamente la primera fase del desarrollo. Hasta convertirse en adultos, tienen naturalmente una mortalidad muy grande, toda vez que constituyen el alimento de muchas especies. Más allá de ello, no sabemos cómo repercutirá ese nivel de estrés de la fase embrionaria durante las siguientes etapas”, explica Costa.

En otros trabajos, el grupo ya había demostrado que el aumento de la temperatura fuerza adaptaciones fisiológicas en otras dos especies de cangrejos violinistas, e influye sobre una tercera, incluso en la ampliación del territorio. 

En un nuevo proyecto con el apoyo de la FAPESP, Costa estudiará de qué manera el estrés de los cambios climáticos afecta a las interacciones entre herbívoros y plantas, predadores y presas.

Puede leerse el artículo intitulado Multiple-stressor effects of warming and acidification on the embryonic development of an estuarine fiddler crab en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272771421001499.