A medida que bajan los niveles de oxígeno en los océanos, los peces se enfrentan a un futuro incierto

Jul 06, 2023

Frente a la costa del sureste de China, una especie de pez en particular está en auge: el pato de Bombay, de nombre extraño, es un pez largo y delgado con una mandíbula abierta distintiva y una textura similar a la gelatina. Cuando los barcos de investigación rastrean el lecho marino frente a esa costa, ahora capturan más de 440 lb (200 kg) de pescado gelatinoso por hora, un aumento de más de diez veces con respecto a hace una década. "Es monstruoso", dice Daniel Pauly, investigador de pesca de la Universidad de Columbia Británica, sobre la explosión en los números.

La razón de esta invasión masiva, dice Pauly, son los niveles extremadamente bajos de oxígeno en estas aguas contaminadas. Las especies de peces que no pueden hacer frente a menos oxígeno han huido, mientras que el pato de Bombay, parte de un pequeño subconjunto de especies que es fisiológicamente más capaz de lidiar con menos oxígeno, se ha mudado.

El auge está haciendo felices a algunas personas, ya que el pato de Bombay es perfectamente comestible. Pero la afluencia ofrece un vistazo a un futuro sombrío para China y para el planeta en su conjunto. A medida que la atmósfera se calienta, los océanos de todo el mundo se ven cada vez más privados de oxígeno, lo que obliga a muchas especies a migrar de sus hogares habituales. Los investigadores esperan que muchos lugares experimenten una disminución en la diversidad de especies, terminando con solo aquellas pocas especies que pueden hacer frente a las condiciones más duras. La falta de diversidad de ecosistemas significa falta de resiliencia. "La desoxigenación es un gran problema", resume Pauly.

Nuestro futuro océano, más cálido y privado de oxígeno, no solo albergará menos tipos de peces, sino también peces más pequeños y atrofiados y, para colmo de males, más bacterias productoras de gases de efecto invernadero, dicen los científicos. Los trópicos se vaciarán a medida que los peces se trasladen a aguas más oxigenadas, dice Pauly, y los peces especialistas que ya viven en los polos se enfrentarán a la extinción.

Los peces en aguas más cálidas tienen un metabolismo más alto y necesitan más oxígeno (Crédito: Getty Images)

Los investigadores se quejan de que el problema del oxígeno no recibe la atención que merece, ya que la acidificación y el calentamiento de los océanos ocupan la mayor parte de los titulares de las noticias y de la investigación académica. Solo este abril, por ejemplo, los titulares gritaron que las aguas superficiales globales estaban más calientes que nunca: un promedio sorprendentemente cálido de 21C (70F). Eso obviamente no es bueno para la vida marina. Pero cuando los investigadores se toman el tiempo para comparar los tres efectos (calentamiento, acidificación y desoxigenación), los impactos del bajo nivel de oxígeno son los peores.

"Eso no es tan sorprendente", dice Wilco Verberk, ecofisiólogo de la Universidad de Radboud en los Países Bajos. "Si te quedas sin oxígeno, los otros problemas son intrascendentes". Los peces, como otros animales, necesitan respirar.

Los niveles de oxígeno en los océanos del mundo ya han disminuido más del 2 % entre 1960 y 2010, y se espera que disminuyan hasta un 7 % por debajo del nivel de 1960 durante el próximo siglo. Algunos parches son peores que otros: la parte superior del Pacífico nororiental ha perdido más del 15% de su oxígeno. Según el informe especial sobre los océanos de 2019 del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), de 1970 a 2010, el volumen de las "zonas mínimas de oxígeno" en los océanos globales, donde los peces grandes no pueden prosperar pero las medusas sí, aumentó entre 3% y 8%.

La caída de oxígeno está impulsada por algunos factores. Primero, las leyes de la física dictan que el agua más caliente puede contener menos gas disuelto que el agua más fría (es por eso que un refresco caliente es menos burbujeante que uno frío). A medida que nuestro mundo se calienta, las aguas superficiales de nuestros océanos pierden oxígeno, además de otros gases disueltos. Este simple efecto de solubilidad explica aproximadamente la mitad de la pérdida de oxígeno observada hasta ahora en los 1000 m superiores (33300 pies) del océano.

En el fondo, los niveles de oxígeno se rigen en gran medida por las corrientes que mezclan las aguas superficiales hacia abajo, y esto también se ve afectado por el cambio climático. El hielo derretido agrega agua fresca y menos densa que resiste la mezcla hacia abajo en regiones clave, y la alta tasa de calentamiento atmosférico en los polos, en comparación con el ecuador, también amortigua los vientos que impulsan las corrientes oceánicas.

Por último, las bacterias que viven en el agua, que se alimentan del fitoplancton y otras sustancias orgánicas que caen al fondo del mar, consumen oxígeno. Este efecto puede ser masivo a lo largo de las costas, donde la escorrentía de fertilizantes alimenta la proliferación de algas, que a su vez alimentan a las bacterias que consumen oxígeno. Esto crea cada vez más "zonas muertas", incluida la infame del Golfo de México.

Los investigadores incluso han sugerido que el aumento de la contaminación por microplásticos tiene el potencial de exacerbar el problema de la falta de oxígeno. Esta teoría predice que si el zooplancton se llena de microplásticos en lugar de fitoplancton, su presa habitual, este último proliferará, alimentando nuevamente a todas esas bacterias que consumen oxígeno en su camino hacia el fondo marino.

A medida que caen los niveles de oxígeno, se espera que aumente el número de medusas, dicen los científicos (Crédito: Getty Images)

La Red Global de Oxígeno Oceánico, un grupo científico establecido como parte de la Década de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, 2021-2030, informa que desde la década de 1960, el área de agua con poco oxígeno en el océano abierto ha aumentado en 1,7 millones de millas cuadradas (4,14 millones de kilómetros cuadrados). Esa es un área un poco más de la mitad del tamaño de Canadá. Para 2080, según informó un estudio de 2021, más del 70 % de los océanos del mundo experimentarán una notable desoxigenación.

En 2018, cientos de investigadores preocupados por la pérdida de oxígeno firmaron la Declaración de Kiel para pedir urgentemente una mayor concienciación sobre el problema, además de trabajar para limitar la contaminación y el calentamiento. Los investigadores ahora están en medio de establecer una base de datos global de oxígeno oceánico y un ATlas (GO2DAT) para consolidar y mapear todos los datos.

Andrew Babbin, un biogeoquímico del MIT que forma parte del comité directivo de GO2DAT, en 2021 trazó un mapa de enormes áreas de oxígeno extremadamente bajo en el Pacífico. "Seguro que es preocupante", dice Babbin, quien espera repetir el ejercicio de mapeo en una década más o menos para ver cómo cambian las cosas. Un problema, señala, es que las condiciones de poco oxígeno tienden a albergar una clase de bacterias anóxicas que producen metano u óxido nitroso, potentes gases de efecto invernadero.

Modelar los impactos netos de los tres factores (solubilidad, mezcla y microbiología) ha resultado complicado. "Cualquiera de esos es difícil", dice Babbin. "Y luego los pones todos juntos, y es dramáticamente difícil hacer predicciones". En los trópicos, por ejemplo, un modelo sugiere que un cambio en el equilibrio de los factores biológicos que agotan el oxígeno, frente a la mezcla del océano que proporciona oxígeno, reducirá los niveles de oxígeno hasta alrededor de 2150, pero luego los elevará, lo que podría ser una buena noticia para los peces tropicales. . Sin embargo, en general, los modelos climáticos parecen haber subestimado los cambios en los niveles de oxígeno, que han estado cayendo más rápido de lo esperado.

Los impactos en la vida marina van a ser complicados, y no buenos.

En general, un pescado caliente tiene un metabolismo más alto y necesita más oxígeno. La trucha, por ejemplo, necesita de cinco a seis veces más oxígeno disuelto cuando el agua tiene una temperatura templada de 24 °C (75 °F) que cuando está fría a 5 °C (41 °F). Entonces, a medida que las aguas se calientan y el oxígeno se filtra, muchas criaturas marinas reciben un doble golpe. "Los peces requieren mucho oxígeno, particularmente los grandes que nos gusta comer", dice Babbin.

En este momento, hay alrededor de 6 miligramos de oxígeno por litro de agua de mar en los trópicos y 11 miligramos por litro en los polos más fríos. Si los niveles caen por debajo de los 2 miligramos por litro (una reducción del 60 % al 80 %), como sucede a menudo en algunos parches, el agua es oficialmente hipóxica: demasiado bajo en oxígeno para sustentar a muchas especies. Pero las gotas más sutiles también pueden tener un gran impacto. Los peces ya gastan decenas de veces más energía para respirar que las personas, señala Pauly, ya que deben bombear el mísero oxígeno del agua viscosa.

Los efectos del bajo nivel de oxígeno son bien conocidos por los alpinistas, que experimentan dolores de cabeza y una confusión potencialmente mortal a gran altura. Los peces a menudo tratan de alejarse nadando de las aguas con poco oxígeno, pero si no pueden escapar, se vuelven lentos. Los bajos niveles de oxígeno afectan casi todo en todos los ámbitos, incluido el crecimiento de los peces, la reproducción, los niveles de actividad y la supervivencia absoluta. Una gran cantidad de cambios genéticos y metabólicos pueden ayudar a los peces a conservar energía, pero solo dentro de ciertos límites. En general, los peces más grandes se ven más afectados simplemente porque su proporción de volumen corporal a branquias es mayor, lo que dificulta alimentar sus células con oxígeno.. La sobrepesca ya ha tenido el efecto de disminuir la cantidad de peces grandes en el océano; la desoxigenación parece destinada a exacerbar ese efecto, dice Verberk.

Los efectos crónicos a largo plazo de los niveles de oxígeno levemente reducidos son más difíciles de evaluar que los efectos a corto plazo de la hipoxia, dice Verberk, y los investigadores han pedido con urgencia más investigación sobre el tema. "Para la hipoxia leve a largo plazo, no hay tantos estudios, pero es probable que tenga un impacto bastante fuerte", dice. "Si continuamente tienes un 7 % menos de energía [de un 7 % menos de oxígeno], eso se acumulará en un déficit bastante grande".

Los peces más grandes, como el atún, pueden verse más afectados por la caída de los niveles de oxígeno (Crédito: Getty Images)

Los peces ya se están moviendo para encontrar más oxígeno. Aquellos que viven en aguas más profundas pueden moverse hacia aguas más frías y, por lo tanto, más oxigenadas, mientras que los peces que viven en los primeros cientos de metros de la columna de agua, como los peces de roca costeros, pueden moverse hacia la superficie para recuperar el aliento. En un estudio de peces de arrecife de California de 1995 a 2009, 23 especies subieron un promedio de 8,7 m (28,7 pies) por década hacia la superficie a medida que disminuían los niveles de oxígeno. En el Atlántico nororiental tropical, los atunes se han visto arrastrados a una capa de agua más estrecha por la disminución del oxígeno; en general, perdieron el 15% de su hábitat disponible entre 1960 y 2010.

Si bien el calentamiento y la desoxigenación a menudo van de la mano, los dos efectos no coinciden por completo en todas partes, todo el tiempo, dice Verberk. El resultado es un mosaico de áreas demasiado calientes o demasiado bajas en oxígeno para que prosperen varios peces, lo que lleva a una mezcla de diferentes rutas de escape. Actualmente, los investigadores están tratando de mapear los efectos anticipados para diferentes especies, estudiando cómo la temperatura y el oxígeno podrían restringir sus hábitats futuros y cómo esos rangos se superpondrán entre sí.

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Una vez en aguas donde pueden respirar, los peces tendrán que ver qué comida pueden encontrar y qué depredadores deben evitar. "La falta de oxígeno será un desencadenante para mudarse a otros lugares, pero esos otros lugares no están vacíos", dice Verberk. "Se encontrarán con otros animales que viven allí. Va a cambiar las interacciones competitivas entre especies". Los cangrejos, dice Pauly, actualmente marchan hacia la Antártida a medida que esas aguas se calientan y se darán un festín de moluscos desprotegidos. "Habrá una destrucción masiva", dice.

Durante el siglo pasado, dice Pauly, la mayor presión sobre la vida marina ha sido la sobrepesca, que ha causado una gran disminución en el número de peces. Eso podría cambiar. Si controlamos la sobrepesca, continúa, las presiones relacionadas con el clima plantearán el mayor problema para la vida marina en las próximas décadas. Un documento de 2021 mostró que los océanos ya están comprometidos con una pérdida de oxígeno cuatro veces mayor, incluso si las emisiones de CO2 se detienen de inmediato.

Si trazas las tendencias en el calentamiento y la pérdida de oxígeno, el punto final catastrófico para el océano dentro de miles de años sería "una sopa en la que no puedes vivir", dice Pauly. El océano ya tiene zonas hipóxicas esporádicas, dice, "pero podrías imaginar todas las zonas muertas del mundo fusionándose en una, y ese es el final de la cosa". Si no controlamos las emisiones de gases de efecto invernadero, dice, "tenemos que esperar que esto suceda".

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Este artículo fue publicado originalmente porYale e360, y se vuelve a publicar con permiso: lea la historia originalaquí.

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