Un nuevo estudio de varios años realizado por científicos de la Institución Oceanográfica Woods Hole WHOI ha mostrado por primera vez cómo los cambios en la temperatura del océano afectan a una especie clave de fitoplancton. El estudio, publicado en la edición del 21 de octubre de la revista ciencia , niveles rastreados de Synechococcu s - una pequeña bacteria común en los ecosistemas marinos - cerca de la costa de Massachusetts durante un período de 13 años. A medida que la temperatura del océano aumentó durante ese tiempo, las floraciones anuales de Synechococcus encontró hasta cuatro semanas antes de lo habitual porque las células se dividieron más rápido en condiciones más cálidas, encontró el estudio.
Cambios como estos podrían tener un gran impacto en los ecosistemas marinos de todo el mundo, dice la bióloga de la OMSI Heidi Sosik, quien inició el estudio ". Synechococcus y otros fitoplancton son centinelas. Pueden decirnos cómo está respondiendo un ecosistema a los cambios climáticos ", dice." Si las temperaturas de los océanos continúan calentándose durante el próximo siglo, algunos ecosistemas podrían dominarse cada vez más por el pequeño fitoplancton, eventualmentedando lugar a cambios que podrían afectar los medios de vida de especies más grandes como peces, ballenas y aves ".
Sin embargo, ese cambio a fitoplancton más pequeño no es algo seguro. Aunque Sosik y sus colegas lo vieron Synechococcus las células se reprodujeron más rápido de lo normal a medida que las condiciones se calentaron, el tamaño total de la floración de fitoplancton no aumentó mucho durante el curso del estudio. A medida que las bacterias crecieron más rápidamente, el equipo descubrió que también se consumían más rápidamenteprotozoos, virus y otros organismos unicelulares que se aprovechan del Synechococcus . Como resultado, los niveles generales de las bacterias se mantuvieron aproximadamente iguales de año en año, aunque el momento de la floración cambió antes o después a medida que la temperatura del agua cambió.
"Eso fue una sorpresa para nosotros", dice Sosik. "No esperábamos un cierre tan estrecho entre Synechococcus y los consumidores a medida que la primavera florece. Esto demuestra que los consumidores pueden mantenerse al día. "Como resultado, dice, este equilibrio conduce a un ciclo de floración similar año tras año, solo con un cambio en el tiempo.
"La pregunta es, '¿qué tan estable es ese equilibrio?'", Agrega Kristen Hunter-Cevera, autora principal del artículo y graduada del Programa Conjunto MIT-WHOI en Oceanografía ". En el futuro, los consumidores podránmantener un desajuste es una gran preocupación. Si la floración se expande o se mueve a principios de año, los organismos de nivel superior que esperan alimentarse de esos consumidores en una determinada época del año podrían perderlos por completo ".
El equipo de WHOI pudo determinar las tasas de división de Synechococcus mediante el uso de un modelo matemático y datos de un sensor automatizado desarrollado por Sosik y su colega de la OMSI Rob Olson llamado "FlowCytobot", que continuamente tomó muestras de agua de mar durante 13 años. El dispositivo busca específicamente las características físicas de Synechococcus células, que tienen aproximadamente un micrómetro de diámetro, y contienen compuestos que brillan de color naranja y rojo bajo la luz del láser. El conteo de células con este método ha permitido a los investigadores concentrarse en una sola especie de fitoplancton entre miles de agua de mar, la primeratiempo, un experimento a largo plazo de este tipo ha sido capaz de hacerlo.
"Mirar la fisiología a nivel de especie es una especie de santo grial en la ecología marina", dice Sosik. "Cada especie interactúa con su entorno de una manera diferente, por lo que para comprender los impactos de algo como la temperatura, es fundamental sercapaz de ver una sola. Hacer eso cada hora, cada día, cada año nos dio una imagen de muy alta resolución. No hay nada como esto ".
Sosik señala que los experimentos anteriores han seguido al fitoplancton durante largos períodos de tiempo mediante el uso de imágenes satelitales, pero ese tipo de teledetección solo puede brindar a los investigadores una visión general de todas las especies de fitoplancton, y no puede revelar lo que está sucediendo con un tipo específico deorganismo Incluso el "estándar de oro" existente para analizar una sola especie de fitoplancton, identificándolo a mano en muestras de agua de mar, tiene sus propias limitaciones.
Aunque el método ofrece una visión muy precisa de una especie determinada, dice Sosik, confiar en las muestras de campo solo puede proporcionar una "instantánea" de un momento particular en el océano.
Flow Cytobot, sin embargo, ofrece lo mejor de ambos mundos: es lo suficientemente sensible como para medir los cambios en una sola especie, y puede hacerlo durante todo el día, lo que permite a los investigadores ver cambios mínimos en la población de fitoplancton durante largos períodos de tiempo ". Ahoraque tenemos la tecnología adecuada para estudiar las poblaciones de fitoplancton en escalas de tiempo de horas a semanas, estamos adquiriendo una mejor comprensión de lo que controla la productividad en los ecosistemas oceánicos costeros ", dice David Garrison, director del programa de oceanografía biológica de la National Science Foundation,que proporcionó fondos para la investigación.
El hecho de que Flow Cytobot podría medir Synechococcus durante tanto tiempo, y a intervalos regulares fue posible gracias a su instalación en el Observatorio Costero Martha's Vineyard MVCO, una plataforma de instrumentos estacionados cerca de la costa de la isla de Massachusetts. Los cables que transportan tanto la energía como los datos corren entreMVCO y un pequeño laboratorio en tierra, lo que permite que los sensores en la plataforma permanezcan sumergidos durante todo el día y envíen actualizaciones en tiempo real cuando se realicen mediciones.
Aunque el MVCO es un pequeño observatorio, señala Sosik, actualmente se están construyendo observatorios oceánicos mucho más grandes frente a las costas del Pacífico y el Atlántico de EE. UU. Y otras ubicaciones en todo el mundo. Estas nuevas redes pueden permitir estudios similares en el futuro, ofreciendo una visión detallada deecosistemas oceánicos en todo el mundo. "Observar este tipo de escala de tiempo, con esta resolución, sería imposible sin los observatorios oceánicos", dice Sosik. "Espero que podamos invertir en el tipo de muestreo y tecnología de detección".que también puede aprovechar al máximo esas plataformas más nuevas. Es realmente una forma mucho más sofisticada de medir ecosistemas que nuestros métodos existentes ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :