domingo, 21 de julio de 2013

La mayor zona de muerte de la historia se está formando en el Golfo de México.


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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