Knockeados

“Durante mi estudio, la temperatura del agua en los arrecifes de Bocas del Toro, Panamá, alcanzó un máximo alarmante de casi 33 grados C (91 grados F), temperaturas que nos harían sudar o buscar aire acondicionado, opciones que no están disponibles para habitantes de los arrecifes”, comentó Noelle Lucey, becaria postdoctoral en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI).

Lucey y su equipo demostraron que cuando las temperaturas estaban en su punto más alto, los niveles de oxígeno eran más bajos y el agua era más ácida. Estos momentos estresantes para los animales del arrecife ocurrieron durante la noche cuando los científicos no suelen hacer observaciones.

Para probar las respuestas de los erizos de mar a estas alarmantes condiciones, diseñaron experimentos para separar los efectos de la acidez (pH), el oxígeno y la temperatura. Las condiciones en el océano cambian rápidamente, por lo que los experimentos fueron diseñados para reflejar esto, y solo expusieron a los animales a diferentes conjuntos de condiciones durante dos horas a la vez.

El área del estudio abarcó una bahía completa y aguas cercanas a la costa. En esa área, el arrecife de Hospital Point es uno de los mejores lugares para recolectar el erizo de mar, Echinometra lucunter.

"Los erizos son tan comunes allí que ni siquiera piensas en pisar el sitio", comentó Eileen Haskett, coautora y becaria de STRI. “Cuando el oleaje no es demasiado fuerte, puedes verlos escondidos en cada grieta del arrecife, felizmente golpeados por las olas. Cuando la luz del sol los ilumina perfectamente, centellean con brillantes colores púrpura y rojo".

Lucey y Haskett recolectaron cientos de erizos. En el laboratorio de la Estación Científica de STRI en Bocas del Toro, expusieron a estas espinosas criaturas durante dos horas a las condiciones severas de calor, hipoxia y acidez que los erizos de mar pueden experimentar en los arrecifes locales.

Después de su exposición a altas temperaturas, acidez, bajo oxígeno o combinaciones de los tres, los investigadores voltearon a los erizos. Cuando se le da la vuelta a un erizo de mar, generalmente se endereza inmediatamente, usando sus espinas y patas tubulares. En la naturaleza, si no se enderezan rápidamente, pueden ser arrojados contra las rocas por las olas o devorados por los peces de arrecife.

El experimento mostró claramente que era mucho más difícil para los erizos de mar enderezarse después de estar en agua pobre en oxígeno. Las condiciones más ácidas no parecieron afectar el comportamiento de los erizos. Sin embargo, los erizos de mar también fueron menos capaces de encontrar su equilibrio y voltearse hacia arriba después de la exposición a altas temperaturas. La mayoría sobrevivió y fue devuelta al arrecife, pero la exposición al bajo oxígeno y las altas temperaturas resultó en cierta mortalidad.

Los investigadores concluyen que la acidificación de los océanos puede no ser tan importante como la falta de oxígeno (hipoxia), un factor que no ha recibido tanta atención en las discusiones sobre el cambio climático global. De hecho, aunque las altas temperaturas, la acidez y el bajo nivel de oxígeno ocurren al mismo tiempo, el equipo descubrió que juntos no afectaban el rendimiento del erizo más que la falta de oxígeno por sí sola.

“Lo que realmente me llamó la atención fue la relación entre niveles extremadamente bajos de oxígeno y altas temperaturas incluso en los sitios costa afuera”, comentó Lucey. "No debería sorprendernos porque la relación entre el aumento de la temperatura y la disminución del oxígeno es bien conocida, pero de alguna manera es inquietante encontrar esto en sus propios datos, en su pequeña parte del mundo".

“Cada vez con más frecuencia, los arrecifes tropicales experimentan condiciones severas que, como hemos demostrado, sobrepasan los límites de los organismos marinos”, comentó Rachel Collin, coautora y científica de STRI. “La falta de oxígeno y las altas temperaturas son malas noticias para estos animales del arrecife. Estas condiciones severas ocurren con mayor frecuencia y por períodos de tiempo más prolongados, aumentando los niveles de estrés que experimentan los organismos importantes de los arrecifes como los erizos de mar".

"Mostrar cómo los animales reaccionan a varias formas de estrés al mismo tiempo nos ayuda a comprender cómo la vida marina se ve afectada por las condiciones cambiantes y qué condiciones debemos tener en cuenta", comentó Lucey. “Nos sorprendió descubrir qué condiciones tan cálidas, hipóxicas y ácidas ocurren incluso en un arrecife que recibe mucha acción de las olas. Nuestros experimentos realistas son alarmantes: muestran que los niveles de oxígeno que ya se encuentran ocasionalmente en este arrecife tienen un impacto tan negativo en estos erizos de mar".

Este trabajo fue posible con el apoyo y el financiamiento del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, especialmente el personal de la Estación de Investigación de Bocas del Toro, y con el apoyo de la comunidad local en Bocas del Toro.

Lucey, N., Haskett, E., Collin, R. (2020) Multi-stressor extremes found on a tropical coral reef impair performance. Frontiers in Marine Science. 7:588764. doi: 10.3389/fmars.2020.588764