En el alcance del Gran Cañón del río Colorado, dos especies juegan un papel descomunal en el destino del mercurio en el ecosistema acuático, y su número se ve alterado por las inundaciones. Así lo informa una nueva investigación, publicada en Science Advances, que se encuentra entreel primero en fusionar la ecotoxicología y la ecología del ecosistema para rastrear cómo fluye el mercurio a través de las redes alimentarias acuáticas y luego se propaga a la tierra.
El mercurio es un contaminante ambiental que ocurre en los ecosistemas a nivel mundial. En su forma orgánica, es una potente neurotoxina que puede dañar a las personas y la vida silvestre. La acumulación de mercurio en los animales y cómo se magnifica a lo largo de las cadenas alimentarias está bien estudiada.vías El mercurio atraviesa las redes alimentarias para llegar a los principales depredadores, como los peces y las aves, y cómo esas vías pueden cambiar después de grandes perturbaciones del ecosistema, como las inundaciones.
Emma Rosi es ecóloga acuática del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas y coautora principal del artículo. Explica: "Al combinar datos sobre las concentraciones de mercurio en la vida acuática con redes alimentarias bien estudiadas, pudimos revelar cómo el mercuriose mueve a través de un ecosistema. Descubrimos que las inundaciones y una especie invasora influyeron en el flujo de este contaminante de preocupación mundial "
Los rasgos de los organismos que viven en un ecosistema, su fisiología, lo que comen y lo que los come, determinan el movimiento y la exposición a los contaminantes. Estos factores rara vez se han incluido en modelos de flujo y destino de contaminantes ".las redes alimentarias altamente detalladas tienen el potencial de mejorar el manejo de contaminantes en los ecosistemas ", señala Rosi.
Para estudiar estas vías, el equipo de investigación desarrolló redes alimentarias a base de mercurio para seis sitios que abarcan 225 millas del río Colorado, que se extienden aguas abajo de la presa Glen Canyon en el Parque Nacional del Gran Cañón. El muestreo de la red alimentaria se realizó estacionalmente durante dos años.En cada sitio, midieron algas, invertebrados y peces para determinar quién estaba comiendo qué, y qué significaba eso para la exposición al mercurio en cada nivel de la red alimentaria.
Los insectos moscas negras y mosquitos y las invasivas barricas de lodo de Nueva Zelanda fueron los invertebrados dominantes en el río. Estos animales desempeñan un papel vital en el movimiento de energía y contaminantes desde el fondo de la red alimentaria hasta los depredadores de peces en la parte superior.Sucker, Flannelmouth Sucker, Speckled Dace y Humpback Chub, así como especies no autóctonas como la carpa común, Fathead Minnow y Rainbow Trout.
Se evaluó el contenido estomacal de invertebrados y peces para identificar qué comían y en qué cantidades. Se analizaron las algas, los detritos y los animales para determinar las concentraciones de mercurio y, combinado con los datos de la dieta, el equipo estimó la cantidad de mercurio que los animales consumían.consumiendo durante todo el año.
La complejidad de la red alimentaria varió entre los sitios de estudio. Justo debajo de la presa de Glen Canyon, las redes alimentarias eran simples con pocas especies y conexiones de redes alimentarias. Más abajo, las redes alimentarias tenían una mayor diversidad de especies y más conexiones. A través de los sitios de estudio, independientemente decomplejidad de la red alimentaria, relativamente pocas especies fueron actores clave en el movimiento del mercurio.
Las algas y pequeñas partículas de detritos fueron la fuente del 80% del mercurio que fluía hacia los invertebrados. En los sitios más cercanos a la presa, invasivas barricas de barro dominaban las redes alimentarias. Las truchas eran los únicos peces en esta parte del río, y no puedenpara digerir las cenizas de lodo. El mercurio acumulado por los caracoles no se movió hacia arriba en la cadena alimentaria. Debido a que los caracoles son completamente acuáticos, el mercurio regresó a la red alimentaria detrítica del río cuando murieron.
Las larvas de la mosca negra fueron la fuente del 56-80% del mercurio que fluía hacia los peces. Las moscas negras son presas preferidas para los peces, como la trucha arcoiris, y las moscas negras tenían mayores contaminaciones de mercurio en comparación con otros invertebrados. Las moscas negras que escapan de la depredación y emergen delrío, ya que los adultos voladores mueven el mercurio del río a la tierra. Esto puede exponer a los depredadores terrestres, como las aves y los murciélagos, al mercurio que comenzó en el río.
La cantidad de mercurio que las moscas negras trasladaron a la tierra dependía de la cantidad de peces hambrientos en cualquier parte del río. En algunos sitios, los peces comieron casi el 100% de las larvas de la mosca negra, dejando pocos para emerger. En otros sitios,había muchas más moscas negras de las que los peces podían comer. Cuando estas moscas negras emergieron como adultos, el mercurio dentro de ellas se dirigió a las redes alimenticias terrestres a lo largo del río.
Un año después del muestreo, los sitios de estudio se inundaron como parte de una liberación planificada de la presa. El equipo pudo explorar los efectos de la inundación en el movimiento de mercurio en las redes alimentarias. En los sitios cercanos a la presa, la inundación se desvaneció a gran escalaCon el aumento de las moscas negras, más mercurio fluyó a las truchas. Debido a que la trucha engulló a casi todas las moscas negras en su forma larval, muy poco del mercurio acumulado en estos abundantes insectos fuetransportado a tierra por los adultos voladores.
Rosi explica: "Los cambios en las poblaciones de animales en un ecosistema afectarán la forma en que el mercurio se mueve a través de una red alimentaria. Esto fue especialmente evidente en los sitios donde las inundaciones cambiaron la proporción de moscas negras en relación con los peces. Las inundaciones alteraron drásticamente las vías de mercurio en el agua de la cola simplered alimentaria cerca de la presa, pero no en las redes alimentarias más complejas aguas abajo "
"Las especies y presas invasoras son comunes en los ríos a nivel mundial, y ambos factores estaban en juego en el alcance del Gran Cañón del río Colorado", dice Rosi. "Descubrimos que las inundaciones cambiaron las especies presentes en nuestros sitios de estudio y el flujo de mercuriocambiado con esos turnos "
"Comprender los factores que controlan el movimiento del mercurio a través de las redes alimentarias puede ayudar a los administradores de recursos a proteger los ecosistemas susceptibles a la contaminación por mercurio", dice David Walters, científico del USGS y coautor del estudio.
Rosi concluye: "Este estudio es emocionante porque arroja luz sobre la profundidad de comprensión que podemos lograr cuando fusionamos el pensamiento ecológico y ecotoxicológico. Los rasgos de las especies, las poblaciones de animales, las interacciones depredador-presa y la perturbación pueden influir en el movimiento de contaminantesen el medio ambiente. Comprender la compleja interacción de estos factores puede mejorar la gestión del riesgo de exposiciones animales en el medio ambiente "
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Materiales proporcionado por Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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