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Descubren que depredación más intensa en trópicos puede limitar invasiones marinas
Publicado: 23/06/2021

Descubren que depredación más intensa en trópicos puede limitar invasiones marinas

ZETA, (SONIA TEJADA-STRO.SWI.EDU).- Los biólogos marinos del Smithsonian y sus colegas de la Universidad de Temple probaron predicciones sobre invasiones biológicas, primero en Panamá y luego en un experimento de escala geográfica sin precedentes. Sus resultados se publican en artículos complementarios de la revista Ecology.

¿Qué hace que una invasión tenga éxito? ¿Qué mantiene alejados a los invasores? ¿Son algunas ubicaciones geográficas más vulnerables a las invasiones que otras?

De noche y de día, petroleros, yates y cargueros llenos de contenedores surcan la vía fluvial de 80 kilómetros (50 millas) a través de las selvas de Panamá entre el Atlántico y el Pacífico: alrededor de 40 barcos cada 24 horas.

Pero a pesar de que el Canal es alimentado por ríos de agua dulce que se vacían a través de las esclusas en cada extremo, un sistema que generalmente evita que los peces y los invertebrados marinos más pequeños salten de un océano a otro, algunos aún logran atravesar, aferrándose a los cascos de los barcos. Otras especies invasoras llegan de puertos lejanos, vertidas con agua de lastre mientras los barcos se preparan para el tránsito.

"Panamá es un importante centro de transporte marítimo que ofrece oportunidades increíbles aquí para probar ideas clave sobre invasiones marinas mediante el estudio de dos océanos muy diferentes en la misma latitud", comentó Mark Torchin, científico del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), "puedo verificar los sitios en el océano frente a mi laboratorio en la entrada del Pacífico al Canal y luego conducir a la costa atlántica en una hora para verificar los sitios allí. ¿En qué otro lugar del mundo puedes hacer eso?"

Desde la apertura del Canal en 1914, la población humana del mundo se ha catapultado de 2 mil millones a casi 8 mil millones. Y a medida que las personas se mueven por el mundo, también se mueven otros organismos.

Los criadores de peces en los Estados Unidos importaban carpas de Asia para limpiar sus estanques; ahora, la carpa asiática se ha abierto camino por el sistema del río Mississippi hasta Canadá, destruyendo el hábitat natural de aves y peces en su camino. Del mismo modo, los sapos de caña se introdujeron en Australia para controlar los escarabajos, pero debido a que no tienen depredadores naturales allí, el número de sapos se disparó. Pero la mayoría de las invasiones son involuntarias, ya que los animales (o virus) van de polizontes en buques o aviones.

"Tenemos razones muy prácticas para probar ideas sobre el éxito de los invasores en diferentes lugares a medida que aprendemos a predecir y gestionar las invasiones", comentó Amy Freestone, profesora asociada de Temple University e investigadora asociada tanto en STRI en Panamá como en Smithsonian Environmental Research Center (SERC) en Maryland.

"Con estos estudios experimentales emparejados, queríamos saber si los invasores marinos tienen el mismo éxito en todos los entornos y qué tan importantes son los depredadores para mantenerlos bajo control".

Primero, el equipo se preguntó si los invasores marinos tienen más éxito en una cuenca oceánica en comparación con la otra. ¿Es la proporción de especies no nativas más alta en el Pacífico que es menos diverso en comparación con el Atlántico más diverso como predice la teoría? ¿Y hay un intercambio asimétrico entre océanos en Panamá, con más especies introducidas del Atlántico al Pacífico que en la dirección opuesta?

Para averiguarlo, suspendieron paneles de PVC como parches de hábitat para la colonización. Aproximadamente del tamaño de baldosas de patio, se colocaron paneles en el agua en 10 sitios diferentes cerca de cada extremo del Canal de Panamá. Esperaron 3 meses a que los invertebrados marinos colonizaran los paneles. Luego quitaron estos recolectores estándar, fotografiaron los resultados e identificaron las especies en los paneles, clasificándolas como nativas, no nativas o especies de origen desconocido.

Encontraron más especies no nativas en el Pacífico menos diverso, donde había 18 especies no nativas, el 30% de todas las especies del Pacífico, que en el Atlántico que más diverso, donde había 11 especies no nativas, el 13% de todo el Atlántico. Y hubo una mayor afluencia de invasores del Atlántico al Pacífico que viceversa.

En el camino, reportaron 9 nuevos invertebrados sésiles no nativos en el Pacífico y 7 en el Atlántico que antes eran desconocidos en estas áreas. Una de las contribuciones importantes de este proyecto fue una colaboración con la Autoridad del Canal de Panamá (ACP) y la Autoridad Marítima de Panamá (AMP), con el apoyo de la Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología de Panamá (SENACYT) para crear una base de datos en línea denominada Pan-NEMO de especies exóticas como parte del Sistema Nacional de Información sobre Estuarios y Especies Marinas Exóticas (NEMESIS).

El equipo también revisó artículos científicos anteriores, reuniendo el registro acumulativo de todas las especies marinas no nativas reportadas hasta la fecha en Panamá. Encontraron lo mismo: se reportaron ocho veces más especies no nativas del Pacífico que del Atlántico en esta área.

A continuación, buscaron evidencia de un concepto llamado resistencia biótica, la idea de que, en entornos de biodiversidad, es más difícil para los invasores afianzarse porque tienen que competir con los nativos y sobrevivir junto a los depredadores nativos. Para probar los efectos de los depredadores, compararon paneles enjaulados y no enjaulados en dos estudios complementarios. Suspendieron paneles descubiertos, paneles con jaulas de malla para mantener alejados a los depredadores y paneles con malla a los lados, pero abiertos en un extremo en 3 sitios por océano, esperaron tres meses y luego identificaron a los invertebrados y los pesaron.

La depredación redujo sustancialmente la biomasa y cambió la composición de especies exóticas en el Pacífico, pero no en la costa atlántica. Algunas de las especies no nativas dominantes fueron particularmente susceptibles a la depredación en el Pacífico, lo que respalda la hipótesis de que la depredación reduce la abundancia de ciertas especies no nativas.

Con base en los resultados de los experimentos de Panamá, el equipo de investigación obtuvo fondos de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Para probar también la idea de que la depredación es más fuerte cuanto más se acerca al ecuador y para averiguar cómo afecta a las comunidades de invertebrados marinos. Para ello, colocaron paneles de PVC, con y sin jaulas, en 12 sitios en 4 regiones: subártica, Ketchikan, Alaska; templada, San Francisco, California; subtropical La Paz, México y tropical Ciudad de Panamá, Panamá.

“Estos proyectos no solo brindan datos interesantes”, comentó Carmen Schloeder, gerente de investigación en el laboratorio de Torchin y coautora de ambos estudios, “sino también una gran experiencia trabajando durante largos períodos en diferentes entornos con colaboradores de distintos orígenes culturales. Me enorgullece formar parte de un equipo central diverso que incluye a muchas mujeres: poder trabajar con colegas inspiradoras y aprender de ellas es una parte esencial de la ciencia."

Los resultados del segundo experimento mostraron que, de hecho, los depredadores más cercanos al ecuador eran más diversos, las tasas de depredación eran más altas, los depredadores eran más grandes y pasaban más tiempo interactuando con sus presas. La depredación es una fuerza mucho más importante en los trópicos que más al norte. En los trópicos, los efectos de los depredadores fueron obvios: redujeron la biomasa en las placas y cambiaron la composición de los organismos. En el norte, esto no sucedió. Las comunidades de invertebrados marinos son las más afectadas por los depredadores en los trópicos.

“Demostramos que los depredadores son un componente crítico de estos ecosistemas marinos, particularmente en los trópicos, y pueden limitar la abundancia de especies introducidas”, comentó Freestone. "Proteja a los depredadores, es decir, proteja estos entornos diversos, y estará protegiendo los océanos del mundo de las invasiones de especies que pueden alterar radicalmente el equilibrio de los ecosistemas marinos".

“Los ecosistemas saludables resisten las invasiones”, comentó Gregory Ruiz del Smithsonian Environmental Research Center (SERC). “Junto con los esfuerzos globales para reducir las transferencias de organismos por buque, la conservación de las poblaciones de depredadores nativos juega un papel fundamental en la bioseguridad para prevenir nuevas invasiones”.

El Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, en ciudad de Panamá, Panamá, es una unidad de la Institución Smithsonian. El Instituto promueve la comprensión de la naturaleza tropical y su importancia para el bienestar de la humanidad, capacita estudiantes para llevar a cabo investigaciones en los trópicos, y fomenta la conservación mediante la concienciación pública sobre la belleza e importancia de los ecosistemas tropicales. Video Promocional

Referencias:

Torchin, M.E., Freestone, A.L., McCann, L. et al. Asymmetry of marine invasions across tropical oceans. Ecology. https://doi.org/10.1002/ecy.3434

Freestone, A.L., Torchin, M.E., Jurgens et al. 2021. Stronger predation intensity and impact on prey communities in the tropics. Ecology. https://doi.org/10.1002/ecy.3428

Fofonoff PW, Ruiz GM, Steves B, Simkanin C, Carlton JT, Schlöder C & Torchin ME. 2021. Panama Non-native Estuarine and Marine Organisms (Pan-NEMO) System. https://invasions.si.edu/nemesis/Panama. Access Date: 2021-06-15

Pie de foto:

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Mark Torchin, científico del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) y la gerente de investigación Carmen Schloeder, recolectando muestras de invertebrados marinos en Panamá.

Crédito: Sean Mattson, STRI.

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