Piedras del oído de peces antiguos muestran pérdida de complejidad dietaria en arrecifes del Caribe

Colaboración del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales

– Un estudio de fósiles de 7,000 años de antigüedad y química isotópica de vanguardia muestra que las cadenas alimentarias de los arrecifes de coral caribeños actuales son un 60% más cortas que antes del impacto humano, y que la dieta de los peces se ha vuelto sorprendentemente uniforme: una dimensión oculta de la degradación de los arrecifes con consecuencias para la resiliencia del ecosistema.

– Los arrecifes de coral se encuentran sin duda alguna en crisis. Los científicos han documentado preocupantes episodios de blanqueamiento de corales y descensos drásticos en la cobertura coralina y las poblaciones de peces y tiburones en todo el Caribe durante las últimas décadas.

– Pero una pregunta fundamental sigue sin respuesta: ¿ha cambiado también la forma en que fluye la energía a través de los ecosistemas de los arrecifes? Un nuevo estudio dirigido por científicos del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) y publicado en la revista Nature revela que sí, y de forma profunda.

– Las cadenas alimentarias de los arrecifes caribeños actuales son entre un 60% y un 70% más cortas que hace 7,000 años, y los peces han perdido la especialización alimentaria que en su día sustentaba una compleja red de vías energéticas.

– El descubrimiento fue posible gracias a una combinación inusual: miles de diminutos huesos del oído de peces (otolitos) conservados en antiguos sedimentos de arrecifes y una técnica de alta sensibilidad para medir los isótopos de nitrógeno encerrados en ellos.

– La proporción de isótopos de nitrógeno en un otolito refleja lo que un pez comió durante su vida, lo que proporciona un registro químico de su lugar en la cadena alimentaria.

– Al comparar los otolitos y corales de arrecifes fósiles de 7,000 años de antigüedad con los de arrecifes modernos cercanos en Panamá y la República Dominicana, el equipo de investigación reconstruyó la estructura trófica de las comunidades de peces de arrecife del Caribe antes y después de siglos de impacto humano.

– Los resultados pintan un panorama desolador. Los peces de nivel trófico relativamente más alto, como los roncos y los peces cardenal, ahora se alimentan en posiciones más bajas de la cadena alimentaria, mientras que los peces de nivel bajo, como los gobios, han ascendido sorprendentemente en la cadena alimentaria.

– El efecto neto: la distancia entre ellos se ha reducido en torno a un 60 % en ambas regiones. Al mismo tiempo, la variación alimentaria dentro de las familias de peces se ha reducido entre un 20% y un 70%, lo que significa que los peces que antes se especializaban en presas distintas ahora comen prácticamente lo mismo que sus vecinos.

– “Lo que nos llamó la atención es lo consistente que es el patrón”, afirmó Jessica Lueders-Dumont, biogeoquímica marina posdoctoral que dirigió el estudio.

– “En todas las familias de peces que examinamos, tanto en Panamá como en la República Dominicana, la diversidad alimentaria se ha reducido. Estos arrecifes han perdido toda una dimensión de complejidad ecológica que ni siquiera sabíamos que faltaba”, destacó.

– Este estudio se basa en más de una década de trabajo de campo en el STRI en Panamá. A principios de la década de 2010, un equipo dirigido por el científico de STRI Aaron O’Dea excavó toneladas de sedimentos de arrecifes fósiles excepcionalmente bien conservados en Bocas del Toro, Panamá, y en la cuenca del Enriquillo, en la República Dominicana.

– Estos hermosos depósitos de arrecifes del Holoceno medio, con 7,000 años de antigüedad, conservan en el Caribe las condiciones previas al impacto humano: un archivo extraordinario que ya ha proporcionado información sobre los cambios en los corales y las consecuencias ecológicas de la pérdida de depredadores.

– “Los otolitos son estructuras increíbles, y cuando empezamos a encontrarlos en nuestras muestras de arrecifes fósiles, me di cuenta de que teníamos la oportunidad de reconstruir no solo cómo eran los corales antes de la llegada del ser humano, sino también los peces que vivían en los arrecifes”, detalló O’Dea.

– El minucioso trabajo de clasificar, identificar y catalogar miles de otolitos procedentes de sedimentos de arrecifes a granel fue realizado en gran parte por la investigadora de STRI Brígida de Gracia, paleontóloga ngäbe, y Chien-Hsiang Lin, de la Academia Sinica de Taiwán. El desarrollo de sus colecciones de referencia de otolitos y sus conocimientos taxonómicos sentaron las bases para el estudio.

– “Recoger otolitos del sedimento, grano a grano, es un reto, pero se desarrolla una relación íntima con estos antiguos arrecifes”, acentuó de Gracia.

– “Cada otolito cuenta la historia de un pez que vivió hace miles de años. Ver cómo esas historias cobran vida a través de la química isotópica es increíblemente gratificante”, explicó.

– La técnica isotópica en la que se basa el estudio fue desarrollada por Lueders-Dumont en el laboratorio del coautor Daniel Sigman en la Universidad de Princeton. El método extrae y mide el nitrógeno encerrado en la estructura mineral de los otolitos: materia orgánica que ha permanecido sellada durante milenios, protegida de la degradación por el carbonato cálcico circundante.

– El equipo se centró en cuatro familias de peces que representan diferentes funciones ecológicas en el arrecife: gobios (pequeños habitantes del fondo), pejerreyes (peces pelágicos que viven en bancos), peces cardenal (depredadores nocturnos) y roncos (omnívoros más grandes que deambulan entre los hábitats de arrecifes y manglares).

. Es importante destacar que la mayoría de estas especies no son objeto de pesca, lo que significa que los cambios reflejan amplios cambios en el ecosistema y no los efectos directos de la captura.

– Los hallazgos transmiten un mensaje aleccionador para la conservación de los arrecifes. Cuando todos los peces de una población dependen del mismo conjunto de recursos (en lugar de especializarse cada uno en presas diferentes), una sola alteración en el suministro de alimentos puede afectar a toda la población simultáneamente.

– Por el contrario, los arrecifes prehistóricos albergaban una diversidad de vías energéticas que habrían amortiguado el sistema frente a las crisis. La pérdida de esta complejidad trófica representa una vulnerabilidad oculta: una vulnerabilidad invisible para la monitorización estándar de los arrecifes, pero que puede aumentar el riesgo de un colapso en cadena del ecosistema.

– “Ya sabíamos que los arrecifes caribeños modernos albergan menos corales y menos tiburones”, aclaró O’Dea.

– “Ahora podemos ver que los peces que quedan también se alimentan y se comportan de forma diferente. Esto refuerza la idea de que los arrecifes caribeños modernos no son simplemente versiones reducidas de lo que había antes, sino que podrían estar funcionando de forma distinta”, comentó.

– El estudio también proporciona una nueva herramienta para la evaluación de los arrecifes. “Ahora tenemos una forma de explorar cómo funcionan los sistemas en su totalidad”, aseguró Lueders-Dumont.

– “Estas diminutas piedras del oído nos están abriendo una ventana a cómo se mueve la energía a través de los ecosistemas de los arrecifes en escalas de tiempo que antes eran inimaginables para los ecologistas”, adicionó.