El oxígeno es un requisito fundamental de la vida, y la pérdida de oxígeno en el agua, conocida como desoxigenación acuática, es una amenaza para la vida en todos los niveles. De hecho, en una investigación publicada recientemente en Nature Ecology and Evolution, el profesor asociado del Instituto Politécnico de Rensselaer Kevin Rose, Ph.D. y sus colaboradores describen cómo la desoxigenación en curso representa una grave amenaza para la estabilidad del planeta en su conjunto.
Investigaciones anteriores han identificado un conjunto de procesos a escala global, denominados Límites Planetarios, que regulan la habitabilidad y la estabilidad general del planeta. Estos procesos incluyen cosas como el cambio climático, el cambio en el uso de la tierra y la pérdida de biodiversidad. Se ha argumentado que si se superan los umbrales críticos en estos procesos, es probable que se produzcan importantes desafíos ecológicos, económicos y sociales. Es importante destacar que Rose y sus colaboradores argumentan que la desoxigenación acuática tanto responde como regula otros procesos de los Límites Planetarios.
“Es importante que la desoxigenación acuática se añada a la lista de Límites Planetarios”, dijo Rose. “Esto ayudará a apoyar y enfocar los esfuerzos globales de monitoreo, investigación y políticas para ayudar a nuestros ecosistemas acuáticos y, a su vez, a la sociedad en general”.
En todos los ecosistemas acuáticos, desde arroyos y ríos, lagos, embalses y estanques hasta estuarios, costas y océano abierto, las concentraciones de oxígeno disuelto (OD) han disminuido rápida y sustancialmente en las últimas décadas. Los lagos y embalses han experimentado pérdidas de oxígeno del 5,5% y el 18,6%, respectivamente, desde 1980. Los océanos han experimentado pérdidas de oxígeno de alrededor del 2% desde 1960 y, aunque esa cifra es menor, representa una masa más extensa geográfica y volumétricamente. Los ecosistemas marinos también han experimentado una variabilidad sustancial en el agotamiento del oxígeno. Por ejemplo, las aguas medias frente a la costa central de California han perdido el 40% de su oxígeno en las últimas décadas. Los volúmenes de ecosistemas acuáticos afectados por el agotamiento del oxígeno han aumentado drásticamente en todos los tipos.
“La desoxigenación acuática está estrechamente relacionada con los cambios en el clima y el uso de la tierra”, dijo Rose. “Está causada por la disminución de la solubilidad del oxígeno en el agua debido a las temperaturas crecientes, la reducción de la ventilación de aguas profundas debido a una estratificación más fuerte y prolongada, y el aumento de la respiración que consume oxígeno relacionada tanto con la temperatura elevada como con las mayores entradas de nutrientes y materia orgánica. El calentamiento global y los contaminantes están alterando los procesos biogeoquímicos en los ecosistemas acuáticos y está afectando negativamente a los organismos de agua dulce y marinos”.
Las especies experimentan efectos fisiológicos y toda la red alimentaria puede transformarse cuando se produce la desoxigenación. Los organismos individuales a menudo experimentan una reducción de las capacidades sensoriales, el crecimiento, el tamaño corporal y la reproducción. La baja concentración de oxígeno también puede provocar muertes generalizadas y deterioro ecológico. Los hábitats acuáticos con bajos niveles de oxígeno se conocen comúnmente como “zonas muertas” debido a su pérdida de vida, lo que amenaza los servicios ecosistémicos como la pesca, la acuicultura, el turismo y las prácticas culturales. La desoxigenación también puede inducir a los ecosistemas acuáticos a transitar a estados alternativos e indeseables, caracterizados por floraciones de algas nocivas y anoxia generalizada, o la falta de oxígeno.
“Nos estamos acercando a umbrales críticos de desoxigenación acuática que, en última instancia, afectarán a otros Límites Planetarios”, dijo Rose, “El OD regula el papel del mar y el agua dulce en la modulación del clima de la Tierra. Mejorar las concentraciones de OD depende de abordar las causas profundas, incluido el calentamiento climático y la escorrentía de los paisajes desarrollados. La incapacidad de abordar la desoxigenación acuática, en última instancia, no solo afectará a los ecosistemas, sino también a la actividad económica y a la sociedad a nivel mundial”.
“Las tendencias de desoxigenación acuática representan una clara advertencia y un llamamiento a la acción que debería inspirar cambios para frenar o incluso mitigar este Límite Planetario”, dijo Curt Breneman, Ph.D., decano de la Escuela de Ciencias de Rensselaer. “El trabajo del profesor Rose allanará el camino para futuras investigaciones y abrirá la puerta a nuevas acciones regulatorias”.
Rose se unió a la investigación Erica M. Ferrer de la Universidad de California Santa Cruz y la Universidad de California San Diego, Stephen R. Carpenter de la Universidad de Wisconsin, Sean Crowe de la Universidad de Columbia Británica, Sarah C. Donelan de la Universidad de Massachusetts Dartmouth, Véronique C. Garçon Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales e Instituto de Física del Globo, Marilaure Grégoire de la Universidad de Lieja, Stephen F. Jane de la Universidad Cornell y la Universidad de Notre Dame, Peter R. Leavitt de la Universidad de Regina, Lisa A. Levin de la Universidad de California San Diego, Andreas Oschlies de la Universidad de Wisconsin y el Centro Helmholtz de Investigación Oceánica GEOMAR, y Denise Breitburg del Centro de Investigación Ambiental Smithsonian.
Journal
Nature Ecology & Evolution
Título del artículo
Desoxigenación acuática como límite planetario y regulador clave de la estabilidad del sistema terrestre
Fecha de publicación del artículo
15-Jul-2024