La intensitat de la producció de fitoplàncton durant lʼestiu antàrtic afecta lʼestructura dels ecosistemes dels fons marins

Quan el mar es congela a lʼAntàrtida

Les temperatures extremadament baixes, els corrents oceànics forts i lʼextensa cobertura estacional de gel marí són factors que determinen les particularitats dels ecosistemes marins antàrtics. En concret, lʼestacionalitat en la formació de gel a la superfície marina és un dels processos que afecten més directament la dinàmica dels ecosistemes marins i el flux de matèria i energia en les complexes xarxes tròfiques de lʼAntàrtida. Durant lʼhivern, el glaç i la neu acumulada limiten la disponibilitat de llum i, en conseqüència, redueixen lʼactivitat dels organismes fotosintètics i la producció de krill, un recurs bàsic dins la xarxa alimentària dels ecosistemes marins antàrtics.

Les fonts principals de carboni orgànic dels ecosistemes antàrtics situats a poca fondària són el fitoplàncton, les algues que creixen a sota del gel i les algues que viuen enganxades a les roques. Tanmateix, la major part dʼaquesta producció primària no entra a la xarxa tròfica directament a través dels herbívors, sinó en forma de detritus. «La presència de gel a la superfície del mar limita la producció primària durant gran part de lʼany. Això determina que les xarxes tròfiques bentòniques depenguin en gran mesura de la matèria orgànica acumulada als fons marins durant els mesos dʼestiu», explica Lluís Cardona, primer autor de lʼarticle i professor del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals i de lʼIRBio.

«Fins ara es creia que aquesta dependència seria més acusada a les àrees on la superfície del mar es manté congelada durant més temps, i això implicaria una menor diversitat de nínxols tròfics i una xarxa tròfica més curta i redundant a mesura que ens desplacem cap al sud», detalla lʼinvestigador. El treball publicat ara, però, destaca que la intensitat de la aflorament estival de fitoplàncton altera aquest gradient i, per tant, que lʼestructura dels sistemes bentònics costaners es veu fortament modificada allà on la aflorament és molt intensa.

Canvis en els ecosistemes marins antàrtics

El treball sʼha basat en lʼanàlisi dels isòtops estables de carboni i nitrogen per identificar el nínxol ecològic —el paper de cada organisme en lʼestructura i la funció de lʼecosistema— dʼuna sèrie dʼespècies marines capturades a punta Rothera, caleta Cierva i les badies Fildes, Esperança i Paradís, a lʼoest de la península Antàrtica i les illes Shetland del Sud. Mitjançant lʼús de les anàlisis isotòpiques, els experts han pogut constatar la gran estabilitat del nivell tròfic de cada espècie, però alhora detectar una notable variabilitat geogràfica en les fonts de carboni consumides. Amb les metodologies emprades en estudis anteriors —en concret, lʼestudi dels continguts estomacals— les dades obtingudes aportaven una elevada resolució taxonòmica, però no oferien una visió integrada de la dieta al llarg del temps, la qual cosa generava una gran disparitat de resultats.

Segons les conclusions de lʼestudi, «allà on la producció de fitoplàncton és molt intensa, lʼecosistema bentònic rep una allau de matèria orgànica provinent del fitoplàncton que esdevé la font bàsica de carboni per a les espècies bentòniques, amb independència de la latitud i la durada del gel marí. «Això —assenyala Lluís Cardona— redueix la importància de les algues bentòniques com a font de carboni, que tanmateix no és gaire elevada, ja que estan protegides dels herbívors per defenses químiques (productes naturals repulsius)». Per tant, a les àrees on hi ha una aflorament estiuenca de fitoplàncton més intensa, sʼobserva una xarxa tròfica més curta i redundant, com també passa allà on la superfície del mar es manté congelada molts mesos. «Així doncs, per avaluar lʼimpacte del canvi climàtic en els ecosistemes bentònics, és tan important predir els canvis en la producció estiuenca de fitoplàncton com simular la durada del gel a la superfície del mar», subratlla lʼinvestigador.

Una regió polar molt vulnerable al canvi climàtic

La península Antàrtica és la regió del continent blanc més afectada pel canvi climàtic. Segons les dades actuals, durant lʼhivern es produeix una disminució de la durada del gel marí al nord i un desplaçament cap al sud dʼespècies com ara el krill antàrtic. Així doncs, les condicions actuals registrades al nord de la península Antàrtica podrien ser un model de referència per al futur de les regions del sud-oest peninsular, sempre que la producció estiuenca de fitoplàncton no canviï, remarquen els experts.

El treball sʼha dut a terme amb el suport dels projectes Distantcom i Bluebio, centrats en la biologia i lʼecologia química de les comunitats dʼinvertebrats marins antàrtics i dirigits per Conxita Àvila, catedràtica de la Facultat de Biologia i membre de lʼIRBio. La Fundació Alexander von Humboldt (Alemanya) i el Comitè Científic per a la Recerca a lʼAntàrtida (SCAR) també han donat suport a lʼestudi.

                           Fotografies: Lluís Cardona / Conxita Àvila, projectes Distantcom i Bluebio (UB-IRBio)