La intensitat de la producció de fitoplàncton durant l’estiu antàrtic afecta l’estructura dels ecosistemes dels fons marins

Conèixer l’evolució del gel a la banquisa polar no és suficient per estudiar els efectes del canvi climàtic en els ecosistemes marins dels fons antàrtics. També és decisiu determinar la intensitat de la producció local de fitoplàncton durant l’estiu antàrtic, tal com destaca ara un nou treball d’un equip de recerca de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio) publicat a la revista Marine Environmental Research.

Les temperatures extremadament baixes, els corrents oceànics forts i l’extensa cobertura estacional de gel marí són factors que determinen les particularitats dels ecosistemes marins antàrtics. En concret, l’estacionalitat 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 l’Antàrtida. Durant l’hivern, el glaç i la neu acumulada limiten la disponibilitat de llum i, en conseqüència, redueixen l’activitat 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 d’aquesta 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 l’any. Això determina que les xarxes tròfiques bentòniques depenguin en gran mesura de la matèria orgànica acumulada als fons marins durant els mesos d’estiu», explica Lluís Cardona, primer autor de l’article i professor del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals i de l’IRBio.

«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 l’investigador. El treball publicat ara, però, destaca que la intensitat de la aflorament estival de fitoplàncton altera aquest gradient i, per tant, que l’estructura dels sistemes bentònics costaners es veu fortament modificada allà on la aflorament és molt intensa.

El treball s’ha basat en l’anàlisi dels isòtops estables de carboni i nitrogen per identificar el nínxol ecològic —el paper de cada organisme en l’estructura i la funció de l’ecosistema— d’una sèrie d’espècies marines capturades a punta Rothera, caleta Cierva i les badies Fildes, Esperança i Paradís, a l’oest de la península Antàrtica i les illes Shetland del Sud. Mitjançant l’ús 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, l’estudi 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 l’estudi, «allà on la producció de fitoplàncton és molt intensa, l’ecosistema 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, s’observa 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 l’impacte 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 l’investigador.

La península Antàrtica és la regió del continent blanc més afectada pel canvi climàtic. Segons les dades actuals, durant l’hivern es produeix una disminució de la durada del gel marí al nord i un desplaçament cap al sud d’espècies 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 s’ha dut a terme amb el suport dels projectes Distantcom i Bluebio, centrats en la biologia i l’ecologia química de les comunitats d’invertebrats marins antàrtics i dirigits per Conxita Àvila, catedràtica de la Facultat de Biologia i membre de l’IRBio. La Fundació Alexander von Humboldt (Alemanya) i el Comitè Científic per a la Recerca a l’Antàrtida (SCAR) també han donat suport a l’estudi.