La acidificación de los océanos amenaza la Gran Barrera de Coral al reducir la viabilidad y la fuerza de los arrecifes de coral . La Gran Barrera de Coral, considerada una de las siete maravillas naturales del mundo y un punto de acceso a la biodiversidad , se encuentra en Australia. Similar a otros arrecifes de coral, está experimentando una degradación debido a la acidificación del océano. La acidificación del océano es el resultado de un aumento en el dióxido de carbono atmosférico , que es absorbido por el océano. Este proceso puede aumentar la temperatura de la superficie del mar , disminuir la aragonita y disminuir el pH del océano.
Los organismos calcificantes están bajo riesgo, debido a la falta resultante de aragonito en el agua y la disminución del pH. Esta disminución en la salud de los arrecifes de coral, particularmente la Gran Barrera de Coral, puede resultar en una reducción de la biodiversidad . Los organismos pueden estresarse debido a la acidificación de los océanos y la desaparición de arrecifes de coral saludables, como la Gran Barrera de Coral, es una pérdida de hábitat para varios taxones .
Fondo [ editar ]
El dióxido de carbono atmosférico ha aumentado de 280 a 380 ppm desde la revolución industrial . [1] Este aumento en el dióxido de carbono ha llevado a una disminución de 0.1 en el pH, y podría disminuir de 0.5 a 2100. [2] Cuando el dióxido de carbono se encuentra con el agua de mar, forma ácido carbónico , que luego se disocia en hidrógeno, bicarbonato y carbonato. Disminuye el pH del océano. [3] La temperatura de la superficie del mar, la acidez del océano y el carbono inorgánico disuelto también se correlacionan positivamente con el dióxido de carbono atmosférico. [4] La acidificación del océano puede causar hipercapnia y aumentar el estrés en los organismos marinos, lo que lleva a una disminución de la biodiversidad. [1]Los propios arrecifes de coral también pueden verse afectados negativamente por la acidificación del océano, ya que las tasas de calcificación disminuyen a medida que aumenta la acidez. [5]
La aragonita se ve afectada por el proceso de acidificación del océano, ya que es una forma de carbonato de calcio. [3] Es esencial para la salud y la viabilidad de los corales, ya que se encuentra en los esqueletos de los corales y es más fácilmente soluble que la calcita. [3] El aumento de los niveles de dióxido de carbono puede reducir las tasas de crecimiento del coral de 9 a 56%. [5] Otros organismos calcificantes, como los bivalvos y los gastrópodos, también experimentan efectos negativos debido a la acidificación del océano. [6]
Como un punto de acceso a la biodiversidad, los numerosos taxones de la Gran Barrera de Coral están amenazados por la acidificación de los océanos. [7] Las especies raras y endémicas se encuentran en mayor peligro debido a la acidificación de los océanos, ya que dependen más de la Gran Barrera de Coral. Además, el riesgo de colapso de los arrecifes de coral debido a la acidificación representa una amenaza para la biodiversidad. [8] El estrés de la acidificación del océano también podría afectar negativamente los procesos biológicos, como la fotosíntesis o la reproducción , y permitir que los organismos se vuelvan vulnerables a las enfermedades. [9]
Salud del coral [ editar ]
Calcificación y aragonita [ editar ]
El coral es un organismo calcificante, lo que lo pone en alto riesgo de descomposición y tasas de crecimiento lentas a medida que aumenta la acidificación del océano. [5] La aragonita, que afecta la capacidad del coral para captar CaCO 3 , disminuye cuando el pH disminuye. [10] Los niveles de aragonito han disminuido en un 16% desde la industrialización, y podrían ser más bajos en algunas partes de la Gran Barrera de Coral porque la corriente permite que los corales del norte adquieran más aragonita que los corales del sur. [10] Se pronostica que la aragonita se reducirá en 0.1 para 2100. [10] Desde 1990, las tasas de calcificación de Porites , un gran coral de construcción de arrecifes común en la Gran Barrera de Coral, han disminuido en un 14.2% anual. [5]Los niveles de aragonita en la Gran Barrera de Coral en sí no son iguales; Debido a las corrientes y la circulación, algunas partes de la Gran Barrera de Coral pueden tener la mitad de aragonita que otras. [10] Los niveles de aragonito también se ven afectados por la calcificación y la producción, que pueden variar de un arrecife a otro. [10]Si el dióxido de carbono atmosférico alcanza 560 ppm, la mayoría de las aguas de la superficie del océano se saturarán negativamente con respecto a la aragonita y el pH se habrá reducido en aproximadamente 0.24 unidades, de casi 8.2 hoy a poco más de 7.9. En este momento (en algún momento del tercer cuarto de este siglo con las tasas actuales de aumento), solo algunas partes del Pacífico tendrán niveles de saturación de aragonita adecuados para el crecimiento de los corales. Además, si el dióxido de carbono atmosférico alcanza 800 ppm, la disminución del pH del agua de la superficie del océano será de 0,4 unidades y la concentración total de iones de carbonato disuelto habrá disminuido en al menos un 60%. En este punto es casi seguro que todos los arrecifes del mundo estarán en estados de erosión. [9]Sin embargo, el aumento del pH y la replicación de las condiciones de la química oceánica previa a la industrialización en la Gran Barrera de Coral provocaron un aumento de las tasas de crecimiento del coral en un 7%. [11]
Temperatura [ editar ]
La acidificación del océano también puede conducir a un aumento de la temperatura de la superficie del mar. Un aumento de alrededor de 1 o 2 ° C puede causar el colapso de la relación entre el coral y las zooxantelas , lo que posiblemente lleve a la decoloración . [9] Se prevé que la temperatura media de la superficie del mar en la Gran Barrera de Coral aumente entre 1 y 3 ° C para 2100. [2] Esta ruptura de la relación entre el coral y la zooxantela se produce cuando se daña el fotosistema II , ya sea debido a reacción con la proteína D1 o falta de fijación de dióxido de carbono; esto resulta en una falta de fotosíntesis y puede llevar a la decoloración. [3]
Reproducción [ editar ]
La acidificación del océano amenaza la reproducción del coral en casi todos los aspectos del proceso. La gametogénesis puede verse afectada indirectamente por la decoloración de los corales. Además, el estrés que la acidificación ejerce sobre el coral puede dañar la viabilidad del esperma liberado. Las larvas también pueden verse afectadas por este proceso; El metabolismo y las señales de asentamiento podrían alterarse, cambiando el tamaño de la población o la viabilidad de la reproducción. [3] Otras especies de larvas calcificantes han mostrado tasas de crecimiento reducidas en los escenarios de acidificación del océano. [4] La biopelícula , un bioindicadorpara las condiciones oceánicas, experimentó una tasa de crecimiento reducida y una composición alterada en la acidificación, lo que posiblemente afectó el asentamiento de larvas en la biopelícula.[12]
Biodiversidad [ editar ]
La Gran Barrera de Coral es un punto de acceso a la biodiversidad, pero está amenazada por la acidificación de los océanos y el aumento de la temperatura y la reducción de los niveles de aragonita. Los elasmobranquios en la Gran Barrera de Coral son vulnerables a la acidificación del océano, principalmente debido a su dependencia del hábitat y la destrucción de los arrecifes de coral por la acidificación del océano. Las especies raras y endémicas , como el rayo de puercoespín , también tienen un alto riesgo. [13] La acidificación de los océanos puede dañar la salud de las larvas y el asentamiento de organismos calcificantes y no calcificantes. Un depredador de los arrecifes de coral en la Gran Barrera de Coral, la estrella de mar de la Corona de Espinas., ha experimentado una tasa de mortalidad similar a la del coral del que se alimenta. Cualquier aumento en los nutrientes, posiblemente de la escorrentía del río, puede afectar positivamente a la Corona de Espinas y conducir a una mayor destrucción del coral. [4]
Las algas coralinas mantienen unidos algunos arrecifes de coral y están presentes en múltiples ecosistemas. Sin embargo, a medida que se intensifica la acidificación de los océanos, no responderá bien y podría dañar la viabilidad y la integridad estructural de los arrecifes de coral. La acidificación del océano también puede afectar indirectamente a cualquier organismo; el aumento del estrés puede reducir la fotosíntesis y la reproducción, o hacer que los organismos sean más vulnerables a las enfermedades. Además, a medida que los arrecifes de coral se deterioran, sus relaciones simbióticas y los residentes tendrán que adaptarse o encontrar nuevos hábitats en los que confiar. [9]
Se ha encontrado que los organismos son más sensibles a los efectos de la acidificación del océano en etapas tempranas, larvales o planctónicas. Como la acidificación de los océanos no existe en el vacío, los múltiples problemas que enfrenta la Gran Barrera de Coral se combinan para estresar aún más a los organismos. La acidificación de los océanos no solo puede afectar el hábitat y el desarrollo, sino que también puede afectar la forma en que los organismos ven a los depredadores y conspecíficos . No se han realizado estudios sobre los efectos de la acidificación de los océanos en escalas de tiempo lo suficientemente largas para ver si los organismos pueden adaptarse a estas condiciones. Sin embargo, se predice que la acidificación del océano se producirá a una velocidad que la evolución no puede igualar. [6]El aumento de la temperatura también está afectando el comportamiento y la aptitud de la trucha coral común, un pez muy importante para mantener la salud de los arrecifes de coral.
Las cataratas son eventos de ciclismo de carbono marino donde el zooplancton gelatinoso se hunde en el fondo marino y mejora los flujos de carbono y nitrógeno a través de la materia orgánica particulada que se hunde rápidamente . [1] Estos eventos proporcionan nutrición a la megafauna y las bacterias bentónicas . [2] [3] Las cataratas han sido implicadas como una importante "vía gelatinosa" para el secuestro de carbono biogénico lábil a través de la bomba biológica .
Iniciación [ editar ]
Las cataratas se componen principalmente de los cadáveres en descomposición de Cnidaria y Thaliacea (Pyrosomida, Doliolida, y Salpida). [1] Varias circunstancias pueden desencadenar la muerte de organismos gelatinosos que harían que se hundieran. Estos incluyen altos niveles de producción primaria que pueden obstruir los aparatos de alimentación de los organismos, un cambio repentino de temperatura, cuando una vieja floración se queda sin comida, cuando los predadores dañan los cuerpos de las jaleas y el parasitismo. [5] Sin embargo, en general, las cataratas están relacionadas con floraciones de gelatina y producción primaria, con más del 75% de las caídas de gelatina en regiones subpolares y templadas que ocurren después de las floraciones de primavera, y más del 25% de las caídas de gelatina en el Trópicos que ocurren después de eventos de surgencia. [1]
A medida que el clima cambia y las aguas del océano se calientan, las floraciones de gelatina se vuelven más prolíficas y aumenta el transporte de gelatina de carbono al océano inferior. [6] Con una posible desaceleración de la bomba biológica clásica, el transporte de carbono y nutrientes a las profundidades del mar a través de cataratas puede llegar a ser cada vez más importante para las profundidades oceánicas. [1]
La descomposición [ editar ]
El proceso de descomposición comienza después de la muerte y puede proceder en la columna de agua a medida que los organismos gelatinosos se hunden. [5] La descomposición ocurre más rápido en los trópicos que en aguas templadas y subpolares como resultado de temperaturas más cálidas. [5] En los trópicos, una caída de gelatina puede tardar menos de 2 días en descomponerse en aguas superficiales más cálidas, pero hasta 25 días cuando es inferior a 1000 m de profundidad. [5] Sin embargo, los organismos gelatinosos solitarios pueden pasar menos tiempo en el fondo del mar, ya que un estudio descubrió que las gelatinas podrían descomponerse por los carroñeros en las profundidades noruegas en menos de dos horas y media. [7]
La descomposición de las cataratas es en gran medida ayudada por este tipo de carroñeros. En general, los equinodermos, como las estrellas de mar, se han convertido en el principal consumidor de cataratas, seguidos de los crustáceos y los peces. [1] Sin embargo, qué carroñeros encuentran su camino a las cataratas es altamente dependiente de cada ecosistema. Por ejemplo, en un experimento en las aguas profundas de Noruega, los hagfish fueron los primeros carroñeros en encontrar las trampas de las jaleas en descomposición, seguidas por las langostas y finalmente los camarones decápodos. [7] Las fotografías tomadas en la costa de Noruega en cataratas naturales también revelaron que el camarón carideano se alimentaba de las canales de gelatina. [3]
Finalmente, la descomposición es asistida por la comunidad microbiana. En un estudio de caso en el Mar Negro, el número de bacterias aumentó en presencia de cataratas, y se demostró que las bacterias utilizan preferentemente el nitrógeno liberado de las carcasas de jalea en descomposición, mientras que en su mayoría dejan carbono. [8] Además, con la exclusión de los carroñeros, las cataratas desarrollan una capa blanca de bacterias sobre las carcasas en descomposición y emiten un residuo negro sobre el área circundante, que es de sulfuro. [9] Este alto nivel de actividad microbiana requiere una gran cantidad de oxígeno, lo que puede hacer que las zonas alrededor de las jaleas se vuelvan hipóxicas e inhóspitas para los secuestradores más grandes. [9]
Desafíos de investigación [ editar ]
La investigación de las caídas de jalea se basa en datos de observación directa, como video, fotografía o redes de arrastre bentónicas. [1] Esto significa que las cataratas no siempre se observan en el período de tiempo en el que existen. Debido a que las cataratas pueden ser totalmente procesadas y degradadas en varias horas por los carroñeros [7] y el hecho de que algunas cataratas no caigan por debajo de los 500 m en aguas tropicales y subtropicales, [5] la importancia y la prevalencia de las cataratas puede ser subestimado.
Lista de especies eucariotas que pertenecen al picoplancton , lo que significa que una de sus dimensiones celulares es más pequeña que 3 µm .
Especies autótrofas [ editar ]
Chlorophyta [ editar ]
Chlorophyceae [ editar ]
- Stichococcus cylindricus Butcher , 3 - 4.5 µm, salobre
Pedinophyceae [ editar ]
- Marsupiomonas pelliculata Jones et al. , 3 - 3 µm, salobre-marina
- Micrómetro resultante Moestrup , 1.5 - 2.5 µm, marino
Prasinophyceae [ editar ]
- Bathycoccus prasinos Eikrem et Throndsen , 1.5 - 2.5 µm, marino
- Crustomastix stigmatica Zingone , 3 - 5 µm, marino
- Dolichomastix lepidota Manton , 2.5 - 2.5 µm, marino
- Dolichomastix eurylepidea Manton , 3 µm, marino
- Dolichomastix tenuilepis Throndsen et Zingone , 3 - 4.5 µm, marino
- Mantoniella squamata Desikachary , 3 - 5 µm, marino
- Micromonas pusilla Manton et Parke , 1 - 3 µm, marino
- Ostreococcus tauri Courties et Chrétiennot-Dinet , 0.8 - 1.1 µm, marino
- Picocystis salinarum Lewin , 2 - 3 µm, hipersalina
- Prasinococcus capsulatus Miyashita et Chihara , 3 - 5.5 µm, marino
- Prasinoderma coloniale Hasegawa et Chihara , 2.5 - 5.5 µm, marina
- Pseudoscourfieldia marina Manton , 3 - 3.5 µm, marino
- Pycnococcus provasolii Guillard , 1.5 - 4 µm, marino
- Pyramimonas virginica Pennick , 2.7 - 3.5 µm, marino
Trebouxiophyceae [ editar ]
- Chlorella nana Andreoli et al. , 1.5 - 3 µm, marino
- Picochlorum oklahomensis Henley et al. , 2 - 2 µm, hipersalina.
- Picochlorum atomus Henley et al. , 2 - 3 µm, salobre
- Picochlorum eukaryotum Henley et al. , 3 - 3 µm, marino
- Picochlorum maculatus Henley et al. , 3 - 3 µm, salobre
Cryptophyta [ editar ]
Cryptophyceae [ editar ]
- Hillea marina Butcher , 1.5 - 2.5 µm, marino
Haptophyta [ editar ]
Prymnesiaceae [ editar ]
- Chrysochromulina tenuisquama Estep et al. , 2 - 5 µm, marino
- Chrysochromulina menor Parke et Manton , 2.5 - 7.5 µm, marino
- Chrysochromulina apheles Moestrup et Thomsen , 3 - 4 µm, marino
- Dicrateria inornata Parke , 3 - 5.5 µm, marino
- Ericiolus spiculiger Thomsen , 3 - 3.8 µm, marino
- Imantonia rotunda Reynolds , 2 - 4 µm, marina
- Phaeocystis cordata Zingone , 3 - 4 µm, marino
- Phaeocystis pouchetii Lagerheim , 3 - 8 m, marino
- Trigonaspis minutissima H.A.Thomsen , 2 - 3.6 µm, marino
Heterokontophyta ( Stramenopiles ) [ editar ]
Bacillariophyceae [ editar ]
- Minidiscus comicus Takano , 2 - 7 µm, marino
- Minidiscus trioculatus Hasle , 2.5 - 3.8 µm, marino
- Minidiscus spinulosus Gao, Chang et Chin , 3 - 5 µm, marino
- Minidiscus chilensis Rivera , 3 - 7.5 µm, marino
- Minutocellus polymorphus Hasle, von Stosch et Syverstsen , 2 - 30 µm, marino
- Minutocellus scriptus Hasle, von Stosch et Syverstsen , 3 - 36 µm, marino
- Skeletonema menzelii Guillard, Carpenter et Reimann , 2 - 7 µm, marino
- Skeletonema pseudocostatum Medlin , 2 - 9 µm, marino
- Skeletonema japonicum Zingone et Sarno , 2 - 10 µm, marino
- Skeletonema grethae Zingone et Sarno , 2 - 10.5 µm, marino
- Skeletonema marinoi Sarno et Zingone , 2 - 12 µm, marino
- Thalassiosira pseudonana Hasle et Heimdal , 2.3 - 5.5 µm, marina
Bolidophyceae [ editar ]
- Bolidomonas pacifica Guillou et Chrétiennot-Dinet , 1 - 1.7 µm, marino
- Bolidomonas mediterranea Guillou et Chrétiennot-Dinet , 1 - 1.7 µm, marino
Chrysophyceae [ editar ]
- Ollicola vangoorii Conrad (Vors) , 2.5 - 5 µm, marino
- Tetraparma pelagica Booth et Marchant , 2.2 - 2.8 µm, marino
- Tetraparma insecta Bravo-Sierra y Hernández-Becerril , 2.8 - 3.8 µm, marina
- Triparma laevis cabina , 2.2 a 3.1 m, marino
- Triparma columacea cabina , 2.3 a 4.7 m, marino
- Triparma retinervis Booth , 2.7 - 4.5 µm, marino
Dictyochophyceae [ editar ]
- Florenciella parvula Eikrem , 3 - 6 µm, marina
Eustigmatophyceae [ editar ]
- Nannochloropsis granulata Karlson et Potter , 2 - 4 µm, marino
- Nannochloropsis salina Hibberd , 3 - 4 µm, salobre
- Nannochloropsis oceanica Suda et Miyashita , 3 - 5 µm, marina
Pelagophyceae [ editar ]
- Aureococcus anophagefferens Hargraves et Sieburth , 1.5 - 2 µm, marino
- Aureoumbra lagunensis Stockwell et al. , 2.5 - 5 µm, marino
- Pelagococcus subviridis Norris , 2.5 - 5.5 µm, marino
- Pelagomonas calceolata Andersen et Saunders , 2 - 3 µm, marino
Pinguiophyceae [ editar ]
- Pinguiochrysis pyriformis Kawachi , 1 - 3 µm, marino
- Pinguiococcus pyrenoidosus Andersen et al. , 3 - 8 µm, marin
Especies heterótrofas [ editar ]
Cercozoa [ editar ]
Cercomonadida [ editar ]
- Massisteria marina Larsen et Patterson , 2.5 - 6.5 µm, marina
Plasmodiophorida [ editar ]
- Phagomyxa odontellae Kühn, Schnepf & Bulman , 3 - 4 µm, marino
Stramenopiles [ editar ]
Bicosoecida [ editar ]
- Caecitellus parvulus Patterson et al. , 3 - 10 µm, marino
- Mínimos de pseudobodo Ruinen , 2 µm, marino
- Symbiomonas scintillans Guillou et Chrétiennot-Dinet , 1.2 - 1.5 µm, marino
Chrysophyceae [ editar ]
- Paraphysomonas imperforata Lucas , 1.7 - 5.1 µm, marino
- Paraphysomonas corbidifera Pennick y Clarke , 2 - 3.25 µm, marina
- Paraphysomonas antarctica Takahashi , 2 - 4.3 µm, marino
- Paraphysomonas caelifrica Preisig e Hibberd , 2.5 - 5 µm, marino
- Paraphysomonas cribosa Lucas , 3 - 4 µm, marino
- Paraphysomonas sideriophora Thomsen , 3 - 5 µm, marino
- Paraphysomonas capreolata Preisig e Hibberd , 3 - 6.5 µm, marino
- Paraphysomonas gladiata Preisig e Hibberd , 3 - 8 µm, marino
- Picophagus flagellatus Guillou et Chrétiennot-Dinet , 1.4 - 2.5 µm, marino
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