Investigación de académico UdeC es publicada en la prestigiosa revista científica Nature Climate Change

Se suele pensar que solo los bosques son capaces de absorber el dióxido de carbono (CO₂) que se libera a la atmósfera, hoy generado principalmente producto de las actividades humanas sobre el planeta.

Pero también los océanos juegan un papel igualmente importante en esta capacidad de remoción, absorbiendo diariamente cerca de 24 millones de toneladas de carbono desde la atmósfera. A la fecha, los océanos han logrado absorber más del 30% de todo el CO₂ que la población humana ha generado desde la revolución industrial.

Sin embargo, la capacidad de absorber dióxido de carbono acarrea consecuencias. En el proceso_, ocurren una serie de efectos donde uno de los más relevantes es el descenso en el grado de acidez, o pH del agua de mar, fenómeno conocido como acidificación del océano.

En el océano abierto, lejos de la costa, el pH ha caído desde niveles cercanos a 8.3 a cerca de 8.1, lo que, aunque pareciese poco, al ser una escala de medición logarítmica representa un aumento del 30% en la acidez de los océanos.

Así, la disminución del pH tiene una serie de consecuencias para la vida marina, entre las que se cuenta la dificultad para que los organismos construyan sus estructuras de carbonato de calcio, como es el caso de los corales, o el de las conchas de moluscos (caracoles o bivalvos como ‘choritos’, ‘ostiones’ y ‘almejas’), las que incluso pudieran llegar a disolverse si el pH se reduce significativamente.

Pero, además, puede afectar una serie de procesos biológicos a estos y otros organismos, como crustáceos y peces, afectando su crecimiento, desarrollo, abundancia y supervivencia.

Organismos del mar / Cedida

Durante los últimos casi veinte años, científicos de todo el mundo han realizado experimentos de laboratorio donde simulan condiciones futuras del océano, bombeando CO₂ de forma controlada en acuarios de diferentes tamaños, para conocer cómo se ven afectados estos organismos, o en caso de no ser así, evaluar cómo pudieran llegar a adaptarse a estos cambios químicos que lentamente están ocurriendo en todos los océanos del mundo.

El Dr. Cristian Vargas, profesor titular de la Facultad de Ciencias Ambientales de la Universidad de Concepcion, e investigador del Instituto Milenio de Oceanografía (IMO) y de Socio-Ecología Costera (Secos), durante los últimos tres años se ha enfocado junto a otros colegas del Secos e investigadores de Suecia y Hong-Kong, en hacer un análisis global de los experimentos de acidificación realizados en todo el mundo, junto con una recopilación y meticuloso análisis de la información de los niveles de pH y CO₂ en la zona costera.

Este análisis le permitió demostrar que los impactos de la acidificación del océano podrían estar siendo subestimados. El trabajo fue publicado esta semana en la influyente revista Nature Climate Change.

En el trabajo titulado Upper environmental pCO₂ drives sensitivity to ocean acidification in marine invertebrates, Vargas y sus colegas demostraron que muchas poblaciones de organismos marinos que habitan ambientes costeros a lo largo de las costas de algunos continentes, ya se encuentran expuestos a bajos niveles de pH de forma natural, producto de una serie de procesos oceanográficos que ocurren localmente, como el afloramiento de aguas profundas con alto contenido de CO₂ y bajo pH (fenómeno conocido como “surgencia costera”), y/o el efecto de las descargas de agua dulce de los ríos en la costa, aguas que típicamente tienen un pH mas bajo.

Vargas explica que algunas poblaciones evolutivamente se han logrado adaptar localmente a estas condiciones de mayor acidez, y agrega que, “en consecuencia, muchos experimentos de laboratorio en el mundo han expuesto a estos organismos a condiciones supuestamente futuras, pero que en realidad son en las que actualmente viven, lo que explica que muchas veces no se observen efectos negativos, lo que evidentemente podría estar subestimando los cambios que a futuro pudiera vivir el océano”.

Es importante aclarar que esta adaptación local, no necesariamente implica que estos organismos puedan ser tolerantes a cambios más intensos que pudieran ocurrir en el futuro. “Esto es como un elástico, que uno lo estira y estira, y aguanta, pero en algún momento se pudiera romper”, aclara.

Fauna marina / Cedida

Vargas y su equipo ya habían hecho este llamado de atención el año 2017, en un artículo publicado en la revista Nature Ecology & Evolution, basado en el análisis de información para la costa de Chile. Esta vez decidieron llegar más allá y realizar un análisis a escala global.

Proyecciones

El trabajo del académico UdeC, en el cual participaron también investigadores de la universidades Adolfo Ibáñez, Santo Tomás, de Gotemburgo y de Hong-Kong, hace un llamado de atención sobre la importancia de conocer y estudiar la variabilidad natural del pH y el CO₂ dentro del hábitat en el que viven las especies, antes de diseñar y ejecutar experimentos de laboratorio que pretendan evaluar los impactos de los cambios químicos en el océano.

“Este tipo de análisis es esencial, considerando que los informes que prepara el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), basan su análisis en las publicaciones y reportes que generan científicos en diferentes partes del mundo, y a partir de este análisis que acabamos de terminar, estaríamos demostrando que muchos de estos experimentos han obviado algunos aspectos relevantes, y los impactos de la acidificación del océano podrían haber sido subestimados” indica Vargas.

El investigador, que también es actualmente codirector de la Red Latinoamericana de Acidificación Oceánica resalta la importancia de este tipo de estudios para prepararnos frente a los impactos de la acidificación del océano, comunicar a tomadores de decisión, y como conocimiento basal en el diseño de estrategias de adaptación frente al cambio climático para la pesca y la acuicultura, además de ser un reconocimiento al nivel de investigación que realiza la comunidad científica chilena en temas marinos.

Cabe destacar que el laboratorio del Dr. Vargas ha logrado publicar en los últimos cinco años cuatro artículos en varias de las revistas especializadas del grupo Nature, entre las que se cuenta Nature Ecology & Evolution (Vargas et al. 2017), Nature Sustaintability (Vargas et al. 2020), recientemente el año pasado en la revista Nature Communications (Vargas et al. 2021) y actualmente con la publicación en Nature Climate Change (Vargas et al. 2022).

Importancia de Nature

El Dr. Vargas comenta que en ciencia hay dos revistas donde todos los investigadores e investigadoras quieren publicar: Science y Nature. Añade que es un cierto reconocimiento a la calidad de la investigación, porque cuando se publica ahí generalmente son procesos largos.

La importancia del océano / Cedida

Revela que el paper costó casi tres años. “Uno tiene un round con árbitros internacionales, que revisan, comentan, critican, piden cambios o derechamente lo pueden rechazar. Esas vueltas son arduas, porque generalmente la calidad de los árbitros de esas revistas es top y son muy estrictos; es muy difícil conseguir un espacio en estas revistas, sale prácticamente un número al mes y artículos como el que publicamos, de análisis, sale solamente uno. Se pelea por un cupo ante un montón de gente”, añade.

Considera que es una suerte de prestigio para el grupo de investigación, ya que no son muchos los grupos en Chile que están publicando en revistas de alto nivel.

“Ojalá hubiesen mucho más. Esto es una forma de estimular a los grupos de investigación en el país, ya que acá se hace investigación de muy buena calidad; a veces hay miedo a estos rounds por el tiempo que conllevan. Hay que tener paciencia”, manifiesta.

Grupo de trabajo

El Dr. Vargas trabaja hace más de diez años con el grupo nacional, específicamente con Bernardo Broitman y Nelson Lagos. Además hay dos investigadores jóvenes: una de ellas es Valeska San Martín, su exestudiante de doctorado, quien —a juicio de Vargas— es muy hábil y tiene mucha capacidad en la parte científica.

En el ámbito internacional está el sueco Sam Dupont, con quien publicó en Nature Ecology & Evolution hace cinco años. “Este artículo es básicamente una expansión de la hipótesis que habíamos postulado el 2017 para las costas de Chile, pero a este estudio lo escalamos a todo el planeta. El otro colega es colombiano —Juan Diego Gaitán-Espitia—, quien trabaja como profesor en la Universidad de Hong Kong, un ecólogo evolutivo con mucha experiencia”, dice.

Laboratorio para el análisis / Cedida

Respecto a la importancia de la temática, el Dr. Vargas recalca que “efectivamente aquellos estudios que mostraban que la acidificación en experimento no mostraba ningún efecto negativo era justo con poblaciones que estaban en ambientes que naturalmente ya tenían más bajo PH, que tenían algún grado de adaptación. Eso generaba resultados ambiguos. Cerca del 50% de los estudios que seleccionamos de todo el mundo habían subestimado los impactos y eso es trascendental. Con este paper les estamos diciendo que efectivamente la acidificación genera un aspecto negativo, pero podría ser que la estemos subestimando, porque por desconocimiento las y los científicos estaban diseñando sus estudios no de la manera correcta y subestimando los impactos”, revela.

“Por eso pienso que este estudio va a ser bien valorado por la comunidad, como una guía o llamado de atención, y también con el poner énfasis en la importancia de contar con más datos ambientales de las poblaciones con las que se hacen los experimentos”, concluye.

La investigación se puede revisar a través del siguiente LINK.