Por ser de interés para los lectores, estudiantes e investigadores, reproducimos este artículo publicado en Yahoo. es, el 21 de julio de 2013.
Por José de Toledo | Apuntes de Naturaleza – jueves, 4 jul 2013.
A principios de este año, un equipo de investigación norteamericano
realizó una predicción sobre la situación de las aguas del Golfo de México para
este verano. Basándose en los datos recogidos durante los últimos meses y
utilizando un modelo matemático – similar a los que se utilizan para predecir
el tiempo – llegaron a la conclusión de que este verano habría una gran “Zona
de Muerte” (dead zone en inglés). Y según los últimos estudios, su predicción
era correcta.
Estas dead zones son lugares del mar donde se da hipoxia, donde la
cantidad de oxígeno disuelta en el agua resulta incompatible con la vida.
Alrededor de ellas se dan áreas de depleción de oxígeno, en los que la
concentración de este gas es ligeramente más alta, sólo suficiente para que
vivan unos pocos ser vivos muy especializados.
En realidad, y si queremos ser estrictos, en las zonas de hipóxia sí se
da la vida, aunque únicamente en forma de bacterias. Muchas especies de
microorganismos respiran sustancias distintas del oxígeno, como pueden ser el
hierro o el azufre. No existe ningún animal que lo pueda hacer.
Cuando el oxígeno era veneno para la vida en la Tierra. (Publicado 10
de mayo 2011
Entre los recelos sobre el
efecto del hombre sobre el clima del planeta siempre se alude la incapacidad de
un simple organismo, una sola especie, para modificar el equilibrio de la
biosfera. ¿Cómo va a ser la humanidad causante de un cambio tan profundo en la
atmósfera? La naturaleza es poderosa, no podemos alterarla con tanta facilidad.
Existe un ejemplo del efecto
devastador que una especie puede tener sobre la biosfera. En realidad, y siendo
precisos, no se trata de una especie, sino de un proceso bioquímico. La
aparición de la fotosíntesis oxigénica provocó el primer evento de extinción
masiva de la historia de la vida.
Un evento de extinción
masiva es un suceso catastrófico que supone la desaparición de un porcentaje
altísimo de seres vivos. Estamos hablando de porcentajes superiores al 70% de
todas las especies conocidas, como mínimo.
La fotosíntesis oxigénica la
realizan todas las plantas, así como los musgos, helechos y algas. Mediante
este proceso se emplea energía solar para fijar moléculas de carbono en los
tejidos vegetales, y tiene como producto secundario el oxígeno. Apareció hace
aproximadamente dos mil millones de años, y es la responsable de la vida actual
sobre la Tierra, ya que todos los seres pluricelulares (vegetales, animales y
hongos) respiramos oxígeno.
El oxígeno es venenoso para
un gran número de organismos. Incluso para aquellos que lo respiramos, una
concentración muy alta puede ser perjudicial. Es una molécula de gran
reactividad, como podemos comprobar en la aparición de óxido en los metales.
Es, entre otros, el responsable del envejecimiento, y todos los organismos
aerobios (que respiran oxígeno) tenemos mecanismos para evitar sus efectos
nocivos.
La fotosíntesis evolucionó
en cianobacterias, y estas empezaron a desarrollarse y a dominar los océanos,
provocaron un cambio en las condiciones de la atmósfera que supuso la extinción
de la gran mayoría de la vida conocida. Las cifras exactas están bajo un fuerte
debate, y las evidencias son dispersas, pero el consenso es que abocaron a un
papel secundario a todas las especies anaerobias: las que no emplean oxígeno en
su respiración.
Los océanos se cargaron de
una sustancia tóxica para la mayoría de los seres vivos, frente a la cual no
tenían defensa. Muchas especies desaparecieron, y otras simplemente se
refugiaron en los lugares más recónditos, en las fosas oceánicas donde el
oxígeno no llega, o entre los sedimentos. Allí siguen desde entonces. Otras
desarrollaron formas de resistencia, encerrándose en un "búnker"
biológico hasta que los niveles de oxígeno disminuyen. Se conocen como esporas,
y son características de los Clostridium, bacterias responsables del botulismo
y el tétanos.
Pero el mayor efecto lo tuvo
sobre la atmósfera. Esta pasó de ser reductora a ser oxidante, con lo que un
gran número de sustancias empleadas por los seres vivos para respirar dejaron
de estar disponibles. Las bacterias son fascinantes, capaces de respirar
azufre, hierro o cualquier otra cosa a su disposición, pero necesitan poder
encontrarlas, y en una cantidad suficiente.
Como se ve, un pequeño grupo
de seres vivos fue capaz de modificar por completo la vida en el planeta,
incluso el equilibrio del planeta entero. Y la expansión y consumo de
sustancias por parte de las cianobacterias es muy pequeña al lado de la del ser
humano. Los paralelismos son claros, pero ¿y las diferencias?
Hay dos fundamentales. La
primera es que el cambio en las condiciones de la atmósfera tuvo lugar a lo
largo de millones de años, dando tiempo a la evolución para jugar su papel. Y
el segundo es que los efectos fueron beneficiosos para las cianobacterias.
Tal vez podríamos añadir
otro: nadie advirtió a las cianobacterias de las consecuencias de sus actos.
El nombre de “zonas de muerte” viene dado por la
cantidad de animales que o bien huye o bien mueren en esas aguas. La cantidad
de peces y otros organismos marinos que fallecen en estas bolsas de agua sin
oxígeno suele ser muy alta, y en el caso de los organismos sésiles – los que
viven pegados al suelo o las rocas – la muerte es segura.
La razón de que este año se esté dando una zona de la muerte tan
marcada, la mayor de la historia que se conoce para esta región, se explica por
dos factores. El primero, la gran cantidad de agua que traen los ríos,
especialmente el Mississippi que es el principal contribuyente en agua a la
zona. Y en segundo lugar, por la sequía del año pasado, que hace que los ríos
arrastren mucho más contenido que en otros momentos: lo que se acumuló el año
pasado, y lo de éste.
Pero, ¿qué causa esta bajada del oxígeno? Cuando se acumula materia
orgánica y nutriente –en el caso del Golfo de México, aguas fecales y restos de
fertilizantes de cultivo– los ecosistemas acuáticos pasan por una situación
especial. Las algas y plantas acuáticas crecen mucho, lo que proporciona
alimento para los herbívoros. Al aumentar éstos animales, los depredadores que
se alimentan de ellos también incrementan su número, y así con el resto de
eslabones alimentarios de la red trófica.
Al mismo tiempo, los descomponedores – que suelen ser bacterias –
también tienen mucho más alimento. No sólo por los residuos que han llegado,
sino por los cadáveres y restos de otros organismos. Al descomponer estos
compuestos consumen una gran cantidad de oxígeno, lo que hace que su cantidad
disminuya.
Miles de peces mueren en el medio Oeste Norteamericano (Publicado de 10
agosto 2012)
En los últimos días, miles
de peces están apareciendo muertos en los ríos del centro de Estados Unidos. A
una intensa sequía se ha unido uno de los veranos más calurosos, de hecho el de
mayores temperaturas desde que existen registros. En algunos lugares, la
temperatura del agua alcanza los 38º C.
Una situación así afecta
seriamente a la naturaleza. En el estado de Iowa, más de 40.000 esturiones de
nariz de pala (Scaphirhynchus platorynchus) han aparecido muertos, con sus
cadáveres cubriendo las orillas de los ríos. En Nebraska, las autoridades
hablan de miles de esturiones, siluros y carpas muertos.
Muchas de estas especies
tienen un claro interés comercial, bien sea porque de ellas se obtienen
alimentos, o porque su pesca se utiliza como atractivo turístico en la región. En
las mortandades se están viendo afectadas también especies protegidas, como el
pejerro mayor (Moxostoma valenciennesi) en Illinois.
En contra de lo que se suele
pensar, los animales no mueren por las altas temperaturas. Es decir, no
resultan "cocidos". El problema realmente se encuentra en el oxígeno
disuelto en agua, el que pueden utilizar los peces. Cuanto mayor es la
temperatura del agua, peor se disuelve el oxígeno, y al haber menos oxígeno
muchos peces mueren asfixiados.
A partir de ahí, el problema
empieza a crecer. Como cualquier otro animal, los cadáveres de los peces se
descomponen. Y esta descomposición también consume oxígeno, de tal manera que
cada vez los niveles son menores. Esto provoca que más peces mueran,
alimentando el ciclo.
Y no solo eso, sino que la
descomposición de estos cadáveres suponen un problema sanitario. El proceso de
putrefacción es realizado por bacterias, algunas de las cuales pueden provocar
problemas de salud. En otros casos, pueden realizar un efecto facilitador,
modificando el entorno y haciéndolo más favorable para organismos que sí son
peligrosos.
Aún hay más problemas. En un
lago de Illinois murieron tantos peces que los cadáveres bloquearon la entrada
de agua del sistema de refrigeración de una central de electricidad cercana. No
causó ningún desperfecto, pero el nivel de agua en la central bajó hasta el
punto de hacer necesario parar la producción.
Según las autoridades, la
sequía va a continuar al menos hasta el final del verano. Dos tercios de los
Estados Continentales están seriamente afectados por la falta de lluvias, y más
de la mitad del territorio rural se ha declarado zona de desastre natural.
El problema está en que las bacterias encargadas de reciclar la materia
orgánica son, en su mayoría, anaerobios funcionales. Esto quiere decir que si
hay suficiente oxígeno, lo utilizan para respirar, pero si la cantidad baja
pasan a utilizar otros compuestos. Así que van consumiendo O2 hasta que éste se
acaba, pero no paran ahí.
El impacto que una situación como ésta puede tener en los ecosistemas,
y especialmente en la fauna marina, del Golfo de México son muy importantes.
Una gran cantidad de peces –tanto de interés comercial como para la
conservación– y mamíferos marinos sufrirán las consecuencias. Muchos migrarán
hacia otros lugares, lo que hará más difícil controlar y estudiar sus
poblaciones. Y algunos llegarán a extinguirse localmente, desapareciendo al
menos por el momento de esta zona del océano.
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