Perdiendo terreno: el cambio climático está modificando las reglas de la jerarquía de los ecosistemas
A medio camino a lo largo de la costa de Georgia, la isla Sapero está rodeada por más de 4000 acres de marismas saladas, una vasta extensión de exuberantes praderas que brillan doradas en los meses más fríos. Pero esta hermosa isla barrera está experimentando algunos de los efectos más duros del cambio climático: intrusión de agua salada, tormentas severas e inundaciones.
En los últimos años, los científicos han notado que algo más sutil e inusual sucede en la isla. Un cangrejo de las cavernas, que alguna vez pasó desapercibido, de repente arrasó con franjas de la hierba de los prados de los pantanos que se afianza en gran parte de los pantanos costeros del sur y protege a las especies vulnerables. El diminuto cangrejo morado de los pantanos, Sesarma reticulatum, parece estar remodelando y fragmentando los pantanos de la isla.
Sinead Crotty, ecologista y directora de programas del Laboratorio de Control de Carbono de Yale, utilizó imágenes aéreas para documentar el impacto de los cangrejos en los humedales del sureste de los Estados Unidos. Para investigar la causa del cambio, Crotty y sus colegas combinaron el análisis de imágenes aéreas con datos históricos de mareas y modelos numéricos del aumento del nivel del mar.
Estos arroyos de marea se están ensanchando gracias a los cangrejos de pantano morados.Crédito: Sinead Crotty
Sus hallazgos, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, muestran que los cangrejos están alterando la respuesta de las marismas saladas al aumento del nivel del mar al comer pasto en las cabeceras de las corrientes de marea. El aumento de los niveles de agua debido al cambio climático ablandó el suelo de los pantanos, creando condiciones óptimas de madriguera para los cangrejos, dicen los investigadores. El aumento de la actividad de los cangrejos ha dado lugar a arroyos más largos y anchos que drenan los pantanos hacia el océano. A lo largo de los años, el proceso transformó el pantano de pastizales contiguos en parches divididos por arroyos donde pastan los cangrejos.
El descubrimiento desafía el paradigma de larga data de que solo las corrientes de agua, los sedimentos, las plantas y las actividades humanas, no los animales, dan forma a la respuesta de las marismas saladas al aumento del nivel del mar. Los investigadores dicen que el cangrejo puede ser el primer organismo identificado que alcanza el estado de especie clave, que es desproporcionadamente importante e influyente en su ecosistema debido al cambio climático. Es poco probable que sea el último.
Es increíble, dijo Crotty, «que este organismo tan pequeño, de solo una o dos pulgadas de diámetro, pueda transformar algo tan grande como todo el paisaje pantanoso visible en las imágenes de Google Earth».
Los científicos que trabajaban frente a la costa de Georgia ya sabían que los cangrejos sésamo estaban expandiendo las corrientes de marea al pastar algas, dijo Merryl Alber, director del Instituto Oceanográfico de la Universidad de Georgia en la isla Sapelo. Pero el nuevo estudio sugiere que el comportamiento de los cangrejos puede estar acelerando la pérdida a largo plazo de las marismas debido al aumento del nivel del mar. «Esto sugiere que nuestros humedales pueden ser más frágiles de lo que pensábamos», dijo. Alber no participó directamente en la investigación, pero el instituto brindó apoyo logístico al equipo de investigación.
Crotty conoció a Sesarma por primera vez como estudiante en el laboratorio de la Universidad Brown del coautor Mark Bertness. En 2011, el equipo de Bertness descubrió que los cangrejos eran los responsables de la muerte repentina de los Everglades de Cape Cod después de que la pesca excesiva redujera la cantidad de depredadores, como la lubina rayada. Los suelos pantanosos más al sur eran anteriormente demasiado firmes para que los cangrejos los agarraran con sus garras, y Crotty y sus colegas se preguntaron si el aumento del nivel del mar podría hacerlos más blandos.
El equipo analizó los datos de las mareas y descubrió que las marismas del sur se inundan una hora más por día ahora que en la década de 1990. El proceso suaviza el suelo, lo que ayuda a que los cangrejos de las cavernas prosperen, dicen los investigadores. Las fotografías aéreas de la costa sureste de los EE. UU. muestran un aumento promedio de dos veces y media en la cantidad de arroyos de pantano que se alimentan de especies de sésamo desde la década de 1990 hasta finales de la década de 2010. En el área de estudio, el equipo encontró que los arroyos cangrejeros se expandieron rápidamente y la descarga de los pantanos aumentó en un 35 por ciento.
Al erradicar las plantas cuerda, los cangrejos también destruyen las cubiertas protectoras de animales ecológicamente importantes, incluidos los caracoles y otros moluscos. Los investigadores examinaron los niveles de depredación en la isla Sapelo atando caracoles y mejillones a líneas de pesca cerca de arroyos pastoreados y no pastoreados. Descubrieron que la pérdida de esta cubierta haría que los pequeños invertebrados, que proporcionan alimento para especies comercialmente importantes como los cangrejos azules y las gallinetas nórdicas, sean más vulnerables a los depredadores, dijo Crotty, lo que podría destruir comunidades enteras del ecosistema.
La actividad humana está restableciendo qué especies tienen el mayor impacto en el comportamiento del ecosistema, dijo Christine Angelini, ecóloga de la Universidad de Florida e investigadora principal del estudio. Ella ha observado que los cangrejos morados de los pantanos «se están volviendo salvajes» en toda su área de distribución debido a la sobrepesca y al cambio climático.
El cambio climático está dando a varias especies una peligrosa ventaja. El calentamiento y la acidificación de los océanos facilitan que los depredadores, como los erizos de mar, coman corales. A medida que el clima se calienta, las plantas nativas están siendo reemplazadas por variedades exóticas que florecen antes. Las altas temperaturas en el Caribe pueden ayudar al pez león, que invade y destruye los arrecifes de coral, a expandir su área de distribución allí. Pero los científicos no habían documentado previamente el efecto del organismo sobre cómo funciona el ecosistema, desde su forma real hasta las interacciones entre depredadores y presas.
«No tengo motivos para dudar de que el cambio climático alterará las interacciones de las especies para que surjan nuevas especies clave», dice Linda Blum, ecologista de la Universidad de Virginia que no participó en el estudio. Pero, añadió, la conclusión del equipo de que el aumento del nivel del mar crea un nuevo hábitat para los cangrejos al ablandar el suelo de las marismas se basa en «pruebas circunstanciales sustanciales». Ella sugiere que debería probarse con experimentos de campo para ver si los propios movimientos de los cangrejos los ayudan a excavar más fácilmente.
Ahora, los investigadores están estudiando cómo el aumento de la actividad de los cangrejos sésamo en la isla Sapelo podría exponer el carbono enterrado al aire, y si los cangrejos aumentan las concentraciones de contaminantes en los sitios Superfund cercanos al acumular estos químicos en sus cuerpos.
Se necesita más trabajo para comprender si los cangrejos están afectando la velocidad a la que el océano se mueve tierra adentro, dijo Angelini: «No sabemos si este es el primer paso hacia una eventual inundación del pantano, o si el pantano permanecerá estable y durará por mucho tiempo». varios años. «Diez años de este estado roto».
