La estructura del plancton más pequeño tiene un potencial gran impacto ecológico

Un nuevo estudio del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) ha desvelado los mecanismos que estructuran las comunidades del plancton más pequeño del océano, el picoplancton, desde la superficie hasta los aproximadamente 4.000 metros de profundidad.

Estos organismos microscópicos son importantes porque desempeñan un papel clave en el ciclo de diversos nutrientes y en la fijación de carbono. Además, son imprescindibles para el buen funcionamiento de las redes tróficas marinas.

Hasta ahora se desconocía cómo varían los mecanismos ecológicos que influyen en la distribución del picoplancton en las distintas capas oceánicas. Sin embargo, este trabajo sugiere que la forma de estructurarse de estas comunidades está determinada principalmente por cambios en la selección ambiental (por los microorganismos que proliferan en diferentes ambientes) y la dispersión, que establece cómo se transportan las distintas especies.

Esto tiene consecuencias para nuestra comprensión de los efectos del cambio global, pues implica que futuros cambios ambientales impactarán en la selección ambiental, lo cual podría provocar cambios en la estructura actual del picoplancton marino y, en consecuencia, en el conjunto de los ecosistemas marinos, con efectos que aún son difíciles de predecir.

"Conocer los mecanismos ecológicos que estructuran las comunidades del plancton más pequeño del océano tiene implicaciones para la ciencia básica, pues nos puede ayudar a avanzar en el campo de la ecología microbiana y la biogeografía. Además, nos permitirá a comprender mejor los impactos del cambio global sobre los ecosistemas marinos", explica Ramiro Logares, investigador del ICM-CSIC y coautor del artículo que se ha publicado esta semana en la revista Science Advances.

En el estudio también han participado el Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC) de Gijón, la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y la [[LINK:EXTERNO|||https://www.ufscar.br/|||Universidad Federal de São Carlos]] (UFSCar, Brazil).

Las diferencias entre las comunidades del picoplancton se correlacionan positivamente con la variabilidad ambiental y las masas de agua; es decir, cuanto más heterogéneo es el entorno, más diferentes tienden a ser las comunidades microbianas

Para la elaboración del mismo, el equipo analizó más de 450 muestras recogidas en distintos puntos del planeta durante las campañas oceanográficas Malaspina 2010 y Hotmix. Estas muestras abarcan las zonas epi- (0-200 metros), meso- (200-1.000 metros) y batipelágicas (1.000-4.000 metros), lo cual ha permitido obtener una imagen completa de las comunidades picoplanctónicas a diferentes profundidades.

El ambiente y la dispersión, factores clave

Uno de los hallazgos más relevantes del estudio es que los mecanismos que influyen en la estructura de las comunidades picoplanctónicas varían con la profundidad. En este sentido, los análisis indican que la influencia de la variabilidad ambiental disminuye con la profundidad, mientras que las barreras a la dispersión de los microorganismos aumentan a medida que nos adentramos en el océano profundo.

"Esto sugiere que las diferencias en la heterogeneidad del hábitat y en las barreras a la dispersión, como pueden ser las distintas masas de agua y la topografía del fondo, desempeñan un papel importante en la configuración de estas comunidades", apunta Pedro Junger, el autor principal del trabajo.

Otro de los resultados destacables de la investigación es que las diferencias entre las comunidades del picoplancton se correlacionan positivamente con la variabilidad ambiental y las masas de agua, es decir, cuanto más heterogéneo es el entorno, más diferentes tienden a ser las comunidades microbianas.

Por último, se sugiere que en mares semicerrados o cerrados y con una gran variabilidad ambiental debido a factores históricos o geográficos, como es el caso del Mediterráneo, las comunidades microbianas tienden a estar más diferenciadas que en otras regiones oceánicas.

Con todo, el estudio pone de relieve la importancia de entender la biogeografía del picoplancton en el contexto actual de cambio global, pues estas comunidades se consideran barómetros de la salud ecológica del océano y pueden proporcionar mucha información sobre los impactos climáticos. De hecho, según los científicos, “las respuestas del picoplancton a la variabilidad ambiental podrían informar las políticas de conservación al actuar como indicadores tempranos de cambios en la salud de los ecosistemas marinos”.

"Al desentrañar los mecanismos que estructuran estas comunidades podemos predecir mejor cómo estos organismos responderán a los cambios ambientales y sus posibles impactos en los ecosistemas marinos", concluyen.

Referencia:

Jünger, P. C. et al. "Global biogeography of the smallest plankton across ocean depths". Science Advances (2023)

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