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El aumento de la temperatura del agua podría poner en peligro el apareamiento de muchas especies de peces


En un nuevo metaestudio, expertos del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) han publicado hallazgos innovadores sobre los efectos del cambio climático en las poblaciones de peces de todo el mundo. 


por el Instituto Alfred Wegener


Según informan, los riesgos para los peces son mucho más altos de lo que se suponía anteriormente, especialmente dado que en ciertas etapas de desarrollo, son especialmente sensibles al aumento de la temperatura del agua.

Un cuello de botella crítico en el ciclo de vida de los peces es su baja tolerancia al calor durante el apareamiento. En otras palabras, la temperatura del agua en sus áreas de desove determina en gran medida cuán exitosamente se reproducen, haciendo que los peces sean particularmente vulnerables a los impactos del cambio climático, no solo en el océano, sino también en lagos, estanques y ríos. Según los análisis de los investigadores, si no se controla, el cambio climático y el aumento de la temperatura del agua afectarán negativamente la reproducción de hasta el 60% de todas las especies de peces . Su estudio fue publicado hoy en el último número de la revista Science .

Embriones de bacalao en el huevo. El estudio ha demostrado que los peces en esta etapa son generalmente extremadamente sensibles a los cambios de temperatura. Como resultado del cambio climático, el aumento de la temperatura del agua podría hacer imposible el desarrollo de los embriones y, por lo tanto, la reproducción de muchas especies en su hábitat actual. Crédito: Flemming Dahlke

Los organismos tienen que respirar para que sus cuerpos produzcan energía; Esto es igualmente cierto para los seres humanos y para los peces. Además, sabemos que las necesidades energéticas de humanos y animales dependen de la temperatura: cuando hace más calor, la necesidad de energía aumenta exponencialmente y, con ello, la necesidad de oxígeno. Sobre esta base, se deduce que los organismos solo pueden adaptarse al aumento de la temperatura en sus inmediaciones al proporcionar a sus cuerpos más oxígeno. Pero hay ciertos límites específicos de especies para esta habilidad; Si se exceden esos límites, puede conducir al colapso cardiovascular.

Armados con este conocimiento, los expertos del Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) han llevado a cabo un metaestudio para determinar en qué fases de la vida los peces de agua salada y dulce en todo el mundo son más sensibles al calor. Para hacerlo, los biólogos recopilaron datos científicos sobre la tolerancia a la temperatura de 694 especies de peces y analizaron los rangos de temperatura dentro de los cuales los peces pueden sobrevivir como adultos listos para aparearse, como embriones en huevos, larvas y adultos fuera de la temporada de apareamiento.

Más sensible durante la temporada de apareamiento

«Nuestros hallazgos muestran que, tanto como embriones en huevos como adultos listos para aparearse, los peces son mucho más sensibles al calor que en su estado larval o adultos sexualmente maduros fuera de la temporada de apareamiento», dice el primer autor y biólogo marino de AWI, Dr. Flemming. Dahlke «En el promedio mundial, por ejemplo, los adultos fuera de la temporada de apareamiento pueden sobrevivir en aguas que son hasta 10 grados Celsius más cálidas que los adultos listos para aparearse o los huevos de pescado».

La razón de esta tolerancia a la temperatura variable radica en la anatomía de los peces: los embriones de peces no tienen branquias que les permitan absorber más oxígeno. En contraste, los peces que están listos para aparearse producen óvulos y espermatozoides; Esta masa corporal adicional también necesita ser suministrada con oxígeno, por lo que, incluso a temperaturas más bajas, sus sistemas cardiovasculares están bajo una enorme presión.

El aumento de la temperatura del agua podría poner en peligro el apareamiento de muchas especies de peces.
Patrones filogenéticos y ontogenéticos en la tolerancia térmica de los peces (A − C) Los cronogramas circulares muestran (A) límites superiores de temperatura (Tmax), (B) límites inferiores de temperatura (Tmin) y (C) rangos de tolerancia térmica (Trange) de especies y sus etapas de la vida de adentro hacia afuera: reproductores, embriones, larvas y adultos. Se destacan los grupos taxonómicos prominentes, así como particularmente los grupos warmeurythermal (Fundulidae y Cyprinodontidae) y los grupos estenotérmicos fríos (Notothenioidei). Crédito: Dahlke et al., Science (2020)

Cada grado de calentamiento aumenta la presión sobre las poblaciones de peces.

Estos hallazgos se aplican a todas las especies de peces y aclaran por qué los peces son sensibles al calor, especialmente durante la temporada de apareamiento y en su etapa embrionaria. En consecuencia, en un segundo paso, los investigadores analizaron en qué medida la temperatura del agua probablemente aumentaría debido al cambio climático en las áreas de desove de las especies investigadas. Para este propósito, emplearon nuevos escenarios climáticos (Vías Socioeconómicas Compartidas – SSP), que también se utilizarán en el próximo Informe de Evaluación del IPCC.

Sus conclusiones confirman que cada grado Celsius de calentamiento significa más problemas para las poblaciones de peces del mundo. «Si los seres humanos podemos limitar con éxito el calentamiento climático a 1,5 grados centígrados para el año 2100, solo el 10% de las especies de peces que investigamos se verán obligadas a abandonar sus áreas de desove tradicionales debido al aumento de las temperaturas», explica el biólogo y coautor de AWI Profesor Hans-Otto Pörtner. Por el contrario, si las emisiones de gases de efecto invernadero permanecen en un nivel alto o muy alto (SSP 5-8.5), es probable que produzca un calentamiento promedio de 5 grados Celsius o más, lo que pondría en peligro hasta el 60% de todas las especies de peces.

Opciones limitadas para adaptarse

Las especies afectadas se verían obligadas a adaptarse a través de la evolución biológica, un proceso que probablemente tomaría demasiado tiempo, o a aparearse en otra época del año o en otro lugar. «Algunas especies podrían manejar con éxito este cambio», dice Flemming Dahlke. «Pero si considera el hecho de que los peces han adaptado sus patrones de apareamiento a hábitats específicos durante períodos de tiempo extremadamente largos, y han adaptado sus ciclos de apareamiento a las corrientes oceánicas específicas y las fuentes de alimentos disponibles, se debe suponer que se ven obligados a abandonar su desove normal. las áreas significarán grandes problemas para ellos «.

Además, los peces que viven en ríos y lagos tienen el problema de que su hábitat está limitado por el tamaño y la ubicación geográfica de las aguas en las que viven: es casi imposible migrar a aguas más profundas o a regiones más frías.

Nuevo nivel de detalle para proyecciones mejoradas

«Nuestros análisis detallados, que cubren todas las etapas de desarrollo de los peces, nos ayudarán a comprender cómo estas especies están siendo afectadas por el cambio climático, y en qué medida la pérdida de hábitats adecuados está siendo impulsada por la transformación de los ecosistemas relacionada con el clima «, dice Hans-Otto Pörtner.

Dondequiera que migren los peces o disminuyan sus tasas de reproducción, habrá nuevas interacciones entre especies y, en algunos casos, los ecosistemas experimentarán una caída en la productividad. El IPCC publicó las proyecciones correspondientes sobre el futuro de las poblaciones de peces en todo el mundo en su Informe especial sobre el océano y la criosfera en un clima cambiante. Pörtner dice: «Nuestras nuevas evaluaciones detalladas ayudarán a mejorar esas proyecciones».

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