El lago Baikal se formó hace entre 25 y 30 millones de años y contiene alrededor del 20% de toda el agua dulce no congelada de la Tierra. Con aproximadamente 23.000 kilómetros cúbicos, su volumen de agua es incluso mayor que el del mar Báltico. El lago Baikal no solo esel lago más antiguo y más grande de la Tierra, pero con una profundidad de más de 1.500 metros también es el más profundo. También puede ser uno de los más fríos: la temperatura promedio del agua cerca de la orilla es de solo 6 ° C. "El agua es cristalina, el contenido de sal y nutrientes es bajo y es extremadamente rico en oxígeno, incluso en el fondo del lago ", dice el Dr. Till Luckenbach, ecotoxicólogo del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental UFZ.
A lo largo de la historia evolutiva, estas condiciones particulares en el lago Baikal han dado como resultado una fauna única. Aproximadamente el 80 por ciento de las 2600 especies que viven en el lago Baikal son endémicas; en otras palabras, no se encuentran en ningún otro lugar deTierra, lo que indica que se han adaptado muy bien a las condiciones extremas.
Sin embargo, es incierto si la fauna del lago Baikal seguirá siendo tan diversa y única en los próximos años. El lago está situado en una región en la que el calentamiento global es particularmente notable. Durante los últimos 50 años, la temperatura media de la superficie del lagoBaikal ha aumentado en casi 1,5 ° C. "Y sigue aumentando", dice Luckenbach. "El período en invierno, cuando el lago está cubierto de hielo, también se ha acortado mucho más. Además de esto, hay contaminación química detectable. Desde elLas condiciones ambientales en el lago Baikal se han mantenido estables durante mucho tiempo, estos cambios son dramáticos ". En el Grupo de Investigación Helmholtz Rusia LaBeglo, el líder del proyecto Luckenbach y su equipo de UFZ han estado trabajando durante los últimos seis años con investigadores de la Universidad deIrkutsk, el AWI en Bremerhaven y la Universidad de Leipzig para descubrir qué consecuencias tienen las cambiantes condiciones ambientales, como el aumento de la temperatura del agua y la contaminación química, para la fau únicana del lago Baikal.Dos anfípodos nativos del género Eulimnogammarus se utilizan como organismos modelo. Los anfípodos desempeñan una función ecológica importante en el agua: descomponen la materia orgánica, por lo que mantienen el agua limpia y sirven como alimento para los peces. Este papel clave en la red alimentaria los convierte en organismos modelo importantes paraecotoxicólogos.
Los estudios sobre la sensibilidad a la temperatura de los anfípodos del Baikal realizados en la Universidad de Irkutsk muestran que una especie E. cyaneus puede tolerar temperaturas del agua de hasta alrededor de 20 ° C, lo que puede ocurrir en verano cerca de las orillas del lago.El equipo de investigación descubrió que E. cyaneus produce un nivel constante de las llamadas proteínas de choque térmico, que protegen importantes moléculas de proteínas en el organismo que de otro modo se dañarían a altas temperaturas.La otra especie, E. verrucoso , produce muchas menos proteínas de choque térmico y en su lugar migra a regiones más profundas y frías del lago para escapar de las altas temperaturas del agua. "Si la temperatura del agua aumenta como resultado del cambio climático, esto podría tener consecuencias de gran alcance no solo para el individuo.especies, sino también para el equilibrio del ecosistema, que se ha desarrollado durante un largo período de tiempo ", dice Luckenbach." En el caso de E. cyaneus , la temperatura máxima que la especie puede tolerar durante largos períodos a veces ya se puede alcanzar en verano; un aumento adicional de la temperatura sería extremadamente crítico. Y si E. verrucoso tiene que migrar a aguas más profundas más de lo que es actualmente, la especie tendrá que competir más con los anfípodos que viven allí por fuentes de alimento ".
En su estudio, publicado recientemente en Ciencia y Tecnología Ambientales , un equipo de investigadores de UFZ, AWI y la Universidad de Irkutsk investigó cómo estas dos especies de anfípodos reaccionan a la contaminación química en el agua. Los animales fueron expuestos al cadmio, un metal pesado, que sirvió como modelo de toxina.El agua en el lago Baikal todavía está en gran parte sin contaminación, el cadmio es un contaminante ambiental relativamente frecuente cuya toxicidad lo hace extremadamente problemático para los ecosistemas. Parece probable que el lago Baikal pueda ver un aumento de la contaminación por metales pesados. El afluente más grande del lago, el río Selenga, es cada vez máscontaminada con aguas residuales mineras de Mongolia y, a través del aire, los contaminantes llegan al lago desde la región industrial alrededor de Irkutsk.
Las reacciones de los anfípodos se observaron en el laboratorio. "Las especies más pequeñas E. cyaneus absorbió el contaminante más rápido y, por lo tanto, murió a concentraciones más bajas de contaminantes en el agua ", explica la Dra. Lena Jakob, ecofisióloga del AWI, que llevó a cabo los experimentos en el lago Baikal." También observamos que. E. verrucoso ralentizó su metabolismo incluso a bajas concentraciones de cadmio. Esta es una señal de advertencia, porque los animales pueden evitar alimentarse cuando esto sucede, no se reproducen y es más probable que sean presa de depredadores debido a la reducción de la actividad. Incluso una baja peroEl nivel constante de contaminación química en el lago Baikal podría tener impactos masivos en especies individuales y el ecosistema en su conjunto ".
En otro estudio, los investigadores de la UFZ junto con expertos en bioinformática de la Universidad de Leipzig obtuvieron los primeros conocimientos sobre el genoma de E. verrucoso . Es sorprendentemente grande, aproximadamente tres veces el tamaño del genoma humano. Los datos del genoma se utilizarán como base para una mayor investigación de las estrategias de adaptación fisiológica en diferentes condiciones ambientales. Según Luckenbach: "Queremos arrojar unUn poco más de luz en esta área, comprender aún mejor el nivel fisiológico y averiguar si existen otros mecanismos que permitan a los organismos resistir los efectos del cambio climático y la exposición a contaminantes, porque en última instancia queremos poder predecir cómo podría el ecosistemacambio."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación Ambiental - UFZ . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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