Brasil: el factor ambiental tiene mayor efecto que el ecológico en la biodiversidad de la costa sudeste

Los animales existentes en zonas bajo el influjo de las aguas más frías, como la conocida como Região dos Lagos, en el estado de Río de Janeiro, son entre un 25 % y un 100 % más grandes que los que habitan en las áreas más cálidas, como el litoral del estado de São Paulo, de acuerdo con un estudio

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – La temperatura del océano, la fuerza de las olas y el volumen de agua dulce que llega al mar ejercen mayores efectos en lo atinente a la abundancia y el tamaño de los organismos marinos existentes en las costas rocosas que se extienden a lo largo del litoral sudeste de Brasil que los procesos ecológicos, tales como la competencia y la depredación. En las áreas bajo el influjo de las aguas más frías, como la conocida como Região dos Lagos, en el estado del Río de Janeiro, los animales son entre un 25 % y un 100 % más grandes que los existentes en las regiones más cálidas, como en el caso del litoral del estado de São Paulo.

Estas son las constataciones que efectuaron investigadores de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp), en colaboración con pares de la Universidad Estadual del Norte Fluminense (Uenf), del Centro de Biología Marina de la Universidad de São Paulo (Cebimar-USP) y de institutos de investigación científica del exterior en el marco de un estudio que contó con el apoyo de la FAPESP.

Los resultados de dicho trabajo, publicado en la revista Marine Environmental Research, también pueden servir de aporte para estimar los potenciales impactos del cambio del clima sobre la biodiversidad marina, según sostienen sus autores.

“La comprensión de los impactos del cambio del clima sobre la biodiversidad se erige como un desafío, dada la gran escala espacial en que estos eventos se producen, la dificultad de manipular estos factores para generar experimentos controlados y el hecho de que no siempre son puntuales en el transcurso del tiempo”, le dice a Agência FAPESP Ronaldo Christofoletti, docente de la Unifesp y coordinador del proyecto.

Los científicos analizaron la influencia de los factores ambientales –tales como la topografía de los sustratos, la exposición a las olas y la temperatura del océano y del aire– y ecológicos, como la depredación, sobre la estructura poblacional de las principales especies de animales en las formaciones rocosas costeras de un área de más de 800 kilómetros (km) que se extiende desde Itanhaém, en São Paulo, hasta Armação dos Búzios, en Río de Janeiro. Esa zona equivale a más del 50 % de la costa rocosa de Brasil.

En una primera etapa, se concretaron campañas de campo para la recolección de datos en 62 formaciones rocosas costeras, con el objetivo de cerciorarse de que todos los indicadores se encontrasen bajo el influjo de un mismo régimen de estación climática. También se realizaron otras campañas de recolección en campo a los efectos de analizar la depredación entre las especies principales, y experimentos en 18 formaciones del referido tipo para verificar de qué manera pueden influir sobre la depredación entre los animales los efectos de los cambios climáticos.

En simultáneo con el trabajo de campo y los análisis de los organismos en laboratorio, se llevaron a cabo etapas de teledetección y modelado para obtener datos de monitoreo vía satélite de la temperatura del océano, de la descarga de agua dulce desde los ríos en la zona costera y de la fuerza del impacto de las olas, para entender de qué manera varía cada uno de esos factores a una escala de menos de 10 km a lo largo de la costa.

Los resultados de los análisis indicaron que entre las especies evaluadas la tendencia mayoritaria indica que son menores en las áreas de aguas más cálidas –en la zona paulista de Baixada Santista y hasta el litoral sur de Río de Janeiro, por ejemplo– que las que habitan en las áreas de aguas más frías, como las de la llamada Região dos Lagos, en el litoral fluminense. Las especies filtradoras, tales como los crustáceos cirrípedos (percebes y balanos) y los mejillones, son entre un 25 % y un 35 % más grandes en las aguas más frías, en tanto que las especies carnívoras llegaron a ser un 50 % mayores y las especies herbívoras entre un 100 % y 130 % más grandes en las zonas de aguas más frías.

Según los investigadores, una de las explicaciones para esta diferencia de tamaño de los animales según la temperatura del mar reside en que en las aguas más cálidas los animales tienden a alcanzar la madurez sexual más tempranamente. Así es como destinan energía al crecimiento durante menos tiempo y permanecen más pequeños, para luego dotar de una mayor energía a la reproducción. Asimismo, la zona de Região dos Lagos recibe el influjo del proceso de surgencia o afloramiento, que transporta nutrientes desde el fondo del océano que enriquecen el agua, con la posibilidad de aportarle más energía a la cadena alimentaria.

“Los resultados no demostraron que la alimentación constituía un factor limitante en ninguna región, pues siempre había presas disponibles para que los animales se alimentaran. Pero el hecho de contar con aguas naturalmente más ricas en nutrientes puede tener su influjo para que sea más alta la tasa de crecimiento. Esta hipótesis se iba a evaluar durante el proyecto, pero esa etapa se vio interrumpida por la pandemia de COVID-19 y no fue posible proseguirla posteriormente”, dijo Christofoletti.

Los efectos de los cambios climáticos

Los investigadores también procuraron entender de qué manera se diversifican las poblaciones de organismos marinos en su ambiente natural en un gradiente de temperatura del océano que varía naturalmente en aproximadamente 3 °C, entre los lugares con aguas más cálidas –en la zona que va desde Baixada Santista hasta Ilha Grande, en Río de Janeiro– y más frías, como en la llamada Região dos Lagos.

De acuerdo con los científicos, la comprensión del influjo de ese gradiente de temperatura en el ambiente natural permite extrapolar los potenciales impactos del aumento de la temperatura del océano, que en 2023 se ubicó entre 1 °C y 2 °C por encima de la media en el Atlántico Sur.

En ese gradiente de temperatura del océano en la costa sudeste brasileña, los investigadores buscaron formaciones costeras rocosas con diferentes niveles de impacto de las olas, desde las áreas más guarnecidas, con poca fuerza de las olas, hasta las de alta energía de las olas. De este modo, fue posible evaluar además de la temperatura del océano el efecto local de la fuerza de las olas. “En este caso, es posible analizar de qué manera el aumento de las marejadas ciclónicas en el mar, que generan olas más fuertes, puede influir sobre la biodiversidad”, explicó Christofoletti.

En las áreas con mayor influencia de olas, la abundancia de crustáceos cirrípedos fue un 50 % mayor y la de mejillones y del caracol de roca o saquaritá (Stramonita brasiliensis) fue el triple. Una de las explicaciones de esto reside en el incremento de la llegada de nutrientes, alimento y larvas a través de las olas, según sostienen los investigadores.

Un experimento realizado durante el estudio en las formaciones costeras rocosas demostró que, en los lugares con mayor influencia de las olas, la depredación de Stramonita brasiliensis por crustáceos cirrípedos mengua debido a que las olas dificultan la actividad de los predadores, que pueden ser arrancados de las rocas. La depredación es más importante en los sitios con menor influjo de las olas, donde las presas aparecen en menores cantidades y los predadores son más eficientes a la hora de devorarlas, toda vez que las olas no los estorban.

“Ante un panorama de elevación del nivel del mar y de la frecuencia de eventos extremos, estos resultados demuestran que los organismos pueden volverse más abundantes, pero con mayores retos a la hora de alimentarse, lo que puede generar un desequilibrio ecológico. Esto es aún más fuerte si se lo suma al aumento de la temperatura del océano, en donde también tienden a volverse más pequeños, lo que configura una total alteración de las poblaciones naturales del ambiente”, sostiene André Pardal, docente de la Unifesp y uno de los autores del estudio.

También se seleccionaron formaciones costeras rocosas cercanas y alejadas de las desembocaduras de los ríos para analizar de qué manera puede influir la llegada del agua dulce en la biodiversidad marina.

Los cambios del clima han hecho que cobren una mayor intensidad los períodos de lluvias extremas, que a su vez redundan en la existencia de un mayor volumen de agua dulce que llega al mar procedente de los ríos, según lo remarcan los investigadores.

“En un escenario de cambio climático, una formación rocosa costera cercana a un río que transporta más agua como consecuencia de las lluvias intensas, bajo la exposición de las olas que aumentan durante la marejada y en un océano más cálido, habrá un aumento de la cantidad de mejillones y una mengua de su depredación, lo que hará que estos animales se vuelvan más abundantes, dominen el espacio y alteren toda la biodiversidad natural del ambiente. Éste es un ejemplo desde la perspectiva de una sola especie”, ponderó Christofoletti.

Puede leerse el artículo intitulado Environmental factors have stronger effects than biotic processes in patterns of intertidal populations along the southeast coast of Brazil en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141113624003076.