Demuestran que el cambio climático debilita la capacidad de las praderas marinas para retener carbono

Un equipo de investigación internacional en el que participa el Laboratorio de Carbono Azul de la Universidad de Cádiz (UCA) ha demostrado que el aumento de la temperatura del mar puede reducir la capacidad de las praderas marinas como reservas naturales de carbono. El estudio revela que, a medida que el agua se calienta, disminuye la producción de un tipo de materia orgánica resistente a la degradación y capaz de permanecer durante largos periodos en el océano. Los resultados ayudarán a mejorar las estimaciones sobre la contribución real de estos ecosistemas frente al cambio climático. 

El trabajo, realizado en colaboración con el Instituto de Investigaciones Marinas de Vigo, el Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona y el Centro Leibniz de Investigación Tropical Marina en Alemania, se centra en el denominado carbono azul, un concepto que engloba la capacidad de los hábitats costeros para capturar dióxido de carbono de la atmósfera y retenerlo durante años, décadas o incluso siglos. Gracias a esta función actúan como sumideros naturales que ayudan a reducir la cantidad de gases de efecto invernadero.

Reproducción de ecosistemas marinos de la Bahía de Cádiz en acuarios de gran tamaño.

Aunque tradicionalmente la atención se ha centrado en la materia que queda enterrada en los sedimentos, el equipo puso el foco en aquellos compuestos que también liberan las plantas, permanecen en el agua y resisten la degradación por parte de los microorganismos. Esa fracción, conocida como carbono orgánico disuelto recalcitrante, constituye una reserva que apenas se había tenido en cuenta en los cálculos tradicionales del carbono azul.

En el estudio ‘Temperature-driven decline in recalcitrant dissolved organic carbon weakens coastal macrophyte’s blue carbon storage potential’, publicado en la revista Communications Earth & Environment, los científicos han constatado que ambas vías de almacenamiento se sitúan en el mismo orden de magnitud. “Podríamos estar infravalorando la capacidad real de las praderas marinas para secuestrar carbono si solo contabilizamos lo que queda enterrado en el sedimento. Saber que existen cantidades similares disueltas incrementará el valor del ecosistema y que se tengan en cuenta para su conservación y restauración”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la UCA Fernando G. Brun, coautor del estudio.

Convivencia con planta invasora

Los expertos recrearon durante varios meses las praderas marinas representativas de la Bahía de Cádiz, para aproximarse de forma más realista al funcionamiento del ecosistema y sus interacciones en una zona de transición entre el Mediterráneo y el Atlántico. En instalaciones experimentales de gran tamaño en Alemania, incluyeron las fanerógamas Cymodocea nodosa y Zostera noltei, junto con la macroalga Caulerpa prolifera, pero también los sedimentos, el agua y las comunidades microbianas asociadas.

Acuarios con comunidades similares a las naturales.

El ensayo incorporó otro de los fenómenos que están transformando los ecosistemas marinos: la tropicalización de los océanos. El aumento de la temperatura del agua está favoreciendo la expansión de especies propias de regiones cálidas, como la planta marina Halophila stipulacea. Originaria del mar Rojo y del océano Índico, se está desplazando a un ritmo alarmante por el Mediterráneo. A diferencia de Rugulopteryx okamurae, la invasora asiática más problemática del litoral andaluz, que coloniza fondos rocosos y arrecifes, la fanerógama suele desarrollarse en praderas y fondos arenosos.

Los experimentos se sometieron a tres escenarios de temperatura que reproducían las condiciones actuales del verano, un calentamiento moderado y otro más intenso. Los resultados mostraron que el aumento de temperatura apenas alteró el funcionamiento de las comunidades estudiadas, pero sí modificó de forma significativa la calidad del carbono liberado al medio. A medida que subían los grados, disminuía la proporción de compuestos que tardan más en descomponerse, y aumentaba la de aquellos que pueden ser consumidos más fácilmente por los microorganismos.

Durante el estudio, trabajaron con diferentes tipos de acuarios en los que se analizaban comunidades similares a las naturales.

Entre el escenario más frío y más cálido analizados, la fracción resistente se redujo aproximadamente un 28 %. “Esto significa que una mayor parte del carbono capturado por las praderas marinas se incorpora a la cadena alimentaria, por lo que no queda almacenado en el océano. El ecosistema sigue funcionando y transfiriendo energía a otros organismos, pero pierde parte de su capacidad para actuar como reserva a largo plazo”, apunta el experto.

Por el contrario, la influencia de Halophila stipulacea fue mucho menor de la esperada, sin cambios significativos atribuibles a su presencia. “A corto plazo, el calentamiento del mar representa una amenaza más inmediata para esta función ecológica que la expansión de la invasora estudiada, aunque nuestra investigación se ha acometido en condiciones controladas, no durante años en los que la especie pueda colonizar la zona”, subraya la investigadora de la UCA Alba Yamuza, coautora del estudio.

Toma de muestras.

Mitigar los efectos del cambio climático

Además de los resultados ecológicos, el trabajo sienta las bases para desarrollar modelos más completos que integren todos los flujos de interacción de estos ecosistemas. De este modo, será posible comprender con mayor precisión la contribución real de las praderas marinas al almacenamiento del carbono, cuantificar las cantidades secuestradas y por cuánto tiempo las retienen, para anticipar cómo responderán al avance del calentamiento global. “El cambio climático es una realidad y no podemos cambiarlo a corto plazo, pero sí se pueden llevar a cabo actuaciones para mitigar el efecto”, concluye Brun.

La investigación ha contado con financiación de la Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía, la Fundación Humboldt, la Unión Europea a través de los fondos Next Generation EU y el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Reportaje iDescubre: El calentamiento del mar debilita la función de las praderas marinas frente al cambio climático