Un estudi pioner liderat per l’ICM-CSIC revela com el canvi climàtic pot alterar l’estructura, la mineralogia i el microbioma dels briozous, un grup d’invertebrats clau per a la formació d’hàbitats submarins.
Un equip científic liderat per l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) ha publicat a la revista Communications Biology un nou estudi que documenta com l’acidificació i l’escalfament de l’oceà –dos dels efectes principals del canvi climàtic global– poden afectar simultàniament l’estructura, la composició mineral i el microbioma dels briozous, un grup d’invertebrats colonials clau per a la formació d’hàbitats submarins. En concret, els resultats apunten a conseqüències ecològiques potencialment greus en un escenari de canvi climàtic accelerat.
El “fals corall”, un dels més afectats
La recerca caracteritza per primera vegada el microbioma de Myriapora truncata, una espècie formadora d’hàbitat coneguda com a fals corall i àmpliament distribuïda al Mediterrani, i analitza la resposta d’aquesta i d’una altra espècie de briozou incrustant davant condicions ambientals futures. En el cas del fals corall, es tracta d’una espècie que crea estructures tridimensionals que ofereix refugi a diversitat d’espècies, com moltes altres espècies de briozous que poden arribar fins i tot a formar esculls, si bé habitualment són els coralls els que capten l’atenció com a principals constructors d’hàbitats marins.
“Malgrat ser un fílum diferent, molt divers i abundant a escala global, aquests petits arquitectes del mar són sovint oblidats en els estudis sobre la resposta a canvis ambientals”, explica Blanca Figuerola, investigadora de l’ICM-CSIC i autora principal de l’estudi, que assegura que el treball obre una nova finestra per comprendre millor com els briozous poden respondre als canvis accelerats que està patint l’oceà.
En aquest sentit, la investigadora subratlla que “els briozous exerceixen un paper ecològic molt rellevant”, si bé fins ara es disposava de molt poca informació sobre la seva resposta als efectes combinats de l’acidificació i l’escalfament de l’oceà. A més, recorda, “el seu microbioma havia estat pràcticament inexplorat”.
Un laboratori per anticipar escenaris futurs
Per a l’elaboració de l’estudi, l’equip va utilitzar un “laboratori natural”: les surgències submarines de CO2 d’origen volcànic que es troben a l’illa d’Ischia, a Itàlia, que permeten simular les condicions d’acidificació oceànica previstes per a finals de segle.
“Aquesta zona ofereix una oportunitat única per estudiar en condicions naturals com responen les espècies marines a l’acidificació”, explica Núria Teixidó, investigadora de la Stazione Zoologica Anton Dohrn i última autora de l’article.
A través d’aquesta aproximació, l’estudi compara la morfologia, la composició mineral de l’esquelet i el microbioma de colònies de les dues espècies de briozous exposades i no exposades a aquestes condicions. Els resultats mostren que aquestes espècies poden desenvolupar una certa capacitat d’aclimatació a l’acidificació, modificant la seva mineralogia esquelètica per fer-la més resistent i mantenint una composició microbiana relativament estable.
“No obstant això, s’observa una pèrdua de diversitat microbiana funcional, amb una disminució de gèneres que podrien tenir un paper clau en processos com la nutrició, la defensa o la resistència a l’estrès ambiental”, exposa Figuerola.
Aquestes alteracions en la diversitat microbiana poden tenir conseqüències importants a llarg termini, ja que el microbioma juga un paper fonamental en la salut i la resiliència dels briozous.
“Tot i que les colònies poden aparentar un bon estat extern, les alteracions detectades en el microbioma podrien actuar com a bioindicadors primerencs d’estrès ambiental” afegeix Javier del Campo, investigador de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE, CSIC-UPF).
L’escalfament agreuja els impactes
Amb un seguiment durant 5 anys, a banda de l’acidificació, l’estudi també ha tingut en compte l’impacte de l’augment de la temperatura, un altre dels factors crítics del canvi climàtic.
“Els models aplicats indiquen que la combinació d’aquests dos factors d’estrès ambiental intensifiquen els efectes observats, provocant una reducció significativa de la cobertura del briozou incrustant i un augment de la mortalitat. En aquest sentit, tot i que els briozous mostren una certa plasticitat morfològica, aquesta no és suficient per contrarestar l’impacte conjunt de l’acidificació i l’escalfament”, destaca Pol Capdevila, investigador de la Universitat de Barcelona.
Per arribar a aquestes conclusions, l’equip ha utilitzat tècniques avançades com la modelització i la microtomografia computada per obtenir, per primera vegada, imatges 3D de l’estructura interna dels esquelets d’aquestes espècies. Aquestes imatges són útils tant per a la recerca com per a la divulgació científica i l’educació ambiental. Actualment, l’equip està preparant una animació científica per al públic general i educatiu, amb la col·laboració de Cooked Illustrations, un estudio de narració visual.
Implicacions per a la conservació marina
Els resultats del treball tenen implicacions importants per a la gestió i conservació dels ecosistemes marins mediterranis, especialment en un context de canvi climàtic. Les espècies formadores d’hàbitat com els briozous no només són vulnerables, sinó que la seva desaparició pot desencadenar un efecte cascada sobre moltes altres espècies que hi troben refugi o aliment.
La caracterització del microbioma i la identificació preliminar de microorganismes potencialment beneficiosos obren noves línies de recerca per reforçar la resiliència dels holobionts (hoste i el seu microbioma associat) davant del canvi global, mitjançant aproximacions basades en la natura.
Aquesta línia de recerca, iniciada en el marc del projecte del Pla Nacional MedCalRes continua actualment amb el projecte de consolidació HOLOCHANGE i el Pla Nacional MedAcidWarm, que tenen com a objectiu aprofundir en el coneixement de les interaccions entre briozous i els seus microbiomes per anticipar i mitigar els impactes del canvi climàtic.
“La complexitat del problema exigeix anàlisis integrades”, conclou Figuerola. “Aquest estudi mostra com l’enfocament interdisciplinari ens pot ajudar a anticipar escenaris futurs i protegir de manera més eficaç els ecosistemes marins.”