Emisiones globales no controladas encaminadas para la iniciativa

A medida que las emisiones de gases de efecto invernadero continúan calentando los océanos del mundo, la biodiversidad marina podría estar en camino de disminuir en los próximos siglos a niveles no vistos desde la extinción de los dinosaurios, según un estudio reciente publicado en la revista. Ciencia por investigadores de la Universidad de Princeton.

Los autores del artículo modelaron la biodiversidad marina futura bajo varios escenarios climáticos proyectados. Descubrieron que si las emisiones no se reducen, las pérdidas de especies por el calentamiento y el agotamiento del oxígeno por sí solos podrían reflejar el impacto ya significativo que los humanos tienen en la biodiversidad marina alrededor de 2100. Las aguas tropicales experimentarán la mayor pérdida de biodiversidad, mientras que las especies polares tendrán el mayor riesgo de extinción, afirmaron los autores.

Uno de los autores principales dijo: curtis alemánProfesor de Ciencias de la Tierra y Instituto Ambiental de High Meadows en Princeton.

El estudio encontró, sin embargo, que revertir las emisiones de gases de efecto invernadero podría reducir el riesgo de extinción en más del 70%. El primer autor dijo: «El lado positivo es que el futuro no está escrito en piedra». justin benInvestigador Postdoctoral Asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra. “La escala de la extinción que detectamos depende en gran medida de la cantidad de dióxido de carbono [CO₂] Emitimos para seguir adelante. Todavía hay tiempo suficiente para cambiar el rumbo del CO2₂ emisiones y prevenir la escala de calentamiento que podría causar esta extinción masiva”.

Deutsch y Ben, quienes comenzaron el estudio en la Universidad de Washington, combinaron datos fisiológicos existentes sobre especies marinas con modelos de cambio climático para predecir cómo los cambios en las condiciones del hábitat podrían afectar la supervivencia de los animales marinos en todo el mundo durante los próximos años. Siglos. Los investigadores compararon su modelo con la magnitud de una extinción masiva anterior registrada en el registro fósil, basándose en su trabajo anterior que vinculaba el patrón geográfico de la extinción del final del Pérmico hace más de 250 millones de años, el evento de extinción más peligroso en la Tierra. a los impulsores subyacentes, el calentamiento del clima y la pérdida de vidas Oxígeno de los océanos.

Los investigadores descubrieron que su modelo que muestra la biodiversidad marina futura, el registro fósil de las extinciones del final del Pérmico y, de hecho, la distribución de especies que vemos ahora siguen un patrón similar: a medida que el océano se calienta y la disponibilidad de oxígeno disminuye, hay una clara disminución. en la abundancia de vida marina.

La temperatura del agua y la disponibilidad de oxígeno son dos factores principales que cambiarán a medida que el clima se caliente debido a la actividad humana. El agua más cálida es en sí misma un factor de riesgo para las especies que se adaptan a climas más fríos. El agua caliente también contiene menos oxígeno que el agua fría, lo que conduce a una circulación más lenta de los océanos, lo que reduce el suministro de oxígeno en profundidad. Paradójicamente, las tasas metabólicas de una especie aumentan a medida que aumenta la temperatura del agua y, por lo tanto, la demanda de oxígeno aumenta a medida que disminuye el suministro. «Una vez que el suministro de oxígeno sea menor de lo que necesita la especie, esperamos ver pérdidas significativas de especies», dijo Benn.

Los animales marinos tienen mecanismos fisiológicos que les permiten hacer frente a los cambios ambientales, pero solo hasta cierto punto. Los investigadores descubrieron que las especies polares tienen más probabilidades de extinguirse a nivel mundial si se produce el calentamiento climático porque no tendrán hábitats adecuados a los que trasladarse. A las especies marinas tropicales probablemente les iría mejor porque tienen características que les permiten manejar las aguas cálidas y con poco oxígeno de los trópicos. A medida que las aguas se calientan al norte y al sur de los trópicos, estas especies pueden migrar a nuevos hábitats adecuados. Sin embargo, el océano tropical es tan cálido y tiene tan poco oxígeno que un aumento de la temperatura, y una disminución concomitante del oxígeno, puede volverlo localmente inhabitable para muchas especies.

Los investigadores informan que el patrón de extinción que predijo su modelo, con mayores extinciones globales de especies en los polos que en los trópicos, refleja el patrón de extinciones masivas anteriores. El estudio de Deutsche y Benn fue publicado en Ciencia en 2018 mostró que los aumentos en la demanda metabólica de oxígeno dependientes de la temperatura, junto con la disminución en la disponibilidad de oxígeno causada por las erupciones volcánicas, podrían explicar los patrones geográficos de pérdida de especies durante la extinción del final del Pérmico, que mató al 81% de las especies marinas.

El nuevo artículo utilizó un modelo similar para mostrar que el calentamiento antropogénico podría conducir a la extinción del mismo mecanismo fisiológico a una escala similar si el calentamiento se vuelve lo suficientemente grande, dijo Benn. «El patrón de latitud en el registro fósil revela características de extinción esperada como resultado de cambios en la temperatura y el oxígeno», dijo.

El modelo también ayuda a resolver un rompecabezas en curso en el patrón geográfico de la biodiversidad marina. La biodiversidad marina aumenta constantemente desde los polos hacia los trópicos, pero disminuye en el ecuador. Esta depresión tropical siempre ha sido un misterio: los investigadores no están seguros de qué la causa y algunos se han preguntado si es real. El modelo de Deutsch y Benn proporciona una explicación plausible de la disminución de la biodiversidad marina tropical: el suministro de oxígeno es demasiado bajo en estas aguas cálidas para que algunas especies puedan sostenerse.

La mayor preocupación, dijo Benn, es que el cambio climático hará que grandes extensiones del océano sean igualmente inhabitables. Para estimar la importancia relativa del clima en la ocurrencia de extinciones, él y Deutsch compararon los riesgos de extinción futuros de un clima más cálido con datos de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) sobre amenazas actuales para varios animales marinos. Descubrieron que el cambio climático afecta actualmente al 45% de las especies marinas en peligro de extinción, pero es solo el quinto factor de estrés más importante después de la sobrepesca, el transporte, el desarrollo urbano y la contaminación.

Sin embargo, Benn dijo que el cambio climático pronto podría superar en importancia a todos estos factores estresantes: «El calentamiento severo conducirá a extinciones impulsadas por el clima que, hacia fines de siglo, rivalizarán con todos los factores estresantes humanos actuales combinados».

El artículo de investigación, «Evitar las extinciones masivas de los océanos debido al calentamiento global», se publicó el 29 de abril en la revista Science. El trabajo fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias (OCE-1737282), la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NA18NOS4780167), el Consejo de Protección del Océano y SeaGrant de California y el Programa UW sobre Cambio Climático.