Publicado 03/04/2023 21:01

Estados Unidos.- Un método innovador predice los efectos del cambio climático en los animales de sangre fría

MADRID, 3 Abr. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de investigación dirigido por Penn State, en Estados Unidos, ha desarrollado un modelo estadístico que mejora las estimaciones de la idoneidad del hábitat y la probabilidad de extinción de los animales de sangre fría a medida que aumentan las temperaturas, según publican sus autores en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Los animales de sangre fría --un grupo diverso que incluye peces, reptiles, anfibios e insectos-- constituyen la mayoría de las especies de la Tierra. La temperatura corporal de los animales de sangre fría depende en gran medida de la temperatura de su entorno. Dado que su crecimiento, éxito reproductivo y supervivencia están estrechamente ligados a las temperaturas ambientales, el cambio climático representa una importante amenaza para ellos.

Comprender los efectos futuros del cambio climático en la biodiversidad es una prioridad mundial, según el jefe del equipo de investigación, Tyler Wagner, científico del Servicio Geológico de Estados Unidos y profesor adjunto de ecología pesquera en Penn State. Pero predecir dónde existirá una especie y en qué abundancia con las temperaturas futuras es extremadamente difícil, porque para muchas especies esto significa estimar respuestas a temperaturas que los animales aún no han experimentado, y que los científicos aún no han observado.

Para estimar con mayor precisión los efectos del cambio climático en los animales de sangre fría, los investigadores desarrollaron en un nuevo estudio un método estadístico para fusionar datos recogidos sobre el terreno que describen la distribución y abundancia de muchos animales de sangre fría con información obtenida en laboratorio sobre el comportamiento y la tolerancia a la temperatura de cada especie.

Wagner y sus colegas informan del desarrollo de un innovador método de modelización estadística. Su nuevo modelo, al que denominan "modelo de abundancia fisiológicamente guiado" o modelo PGA, puede aplicarse a casi todos los animales de sangre fría y se cree que tiene un gran potencial para ayudar a elaborar estrategias de adaptación y gestión del clima.

"El reto consistía en combinar estas dos fuentes de información y utilizar la obtenida en laboratorio para elaborar predicciones a escala de paisaje en climas futuros que los animales no experimentan en sus áreas de distribución actuales --explica Wagner, jefe adjunto de la Unidad de Investigación Cooperativa de Pesca y Vida Silvestre de Pensilvania, en la Facultad de Ciencias Agrícolas--. El modelo que hemos creado lo consigue".

El modelo PGA combina observaciones de abundancia de especies y condiciones ambientales con datos obtenidos en laboratorio sobre la respuesta fisiológica de los animales de sangre fría a la temperatura para predecir la distribución geográfica y abundancia de las especies en respuesta a un mundo que se calienta. Sin incluir las preferencias fisiológicas de las especies en un modelo, sugiere Wagner, es difícil prever de forma realista el destino de los animales de sangre fría.

"Al intentar predecir o extrapolar los efectos del cambio climático sobre la distribución y abundancia de los animales, los científicos suelen utilizar únicamente información que describe las relaciones entre abundancia y distribución y temperatura en las condiciones actuales --explica--. Estas relaciones se utilizan luego para extrapolar en condiciones de temperatura futuras".

Sin embargo, este planteamiento parte de la base de que las relaciones entre especies y medio ambiente tienen sentido biológico bajo temperaturas futuras y, lo que es más importante, no tiene en cuenta el estrecho vínculo existente entre las temperaturas ambientales y la fisiología de los animales de sangre fría, explica Wagner.

"Aunque los animales de sangre fría están poco estudiados a la hora de entender cómo responderán al cambio climático sus distribuciones y abundancia, están relativamente bien estudiados en lo que se refiere a la información obtenida en laboratorio sobre cómo afectan los cambios de temperatura ambiental a la fisiología y el rendimiento --añade--. De hecho, la mayoría de los animales de sangre fría comparten una respuesta funcional similar en el rendimiento relativo con el aumento de las temperaturas, que puede generalizarse a través de una diversidad de taxones".

Los investigadores desarrollaron su modelo PGA utilizando datos de tres especies de peces que difieren en su preferencia y tolerancia térmica en más de 1.300 lagos situados en el Medio Oeste de Estados Unidos.

Compararon los resultados del modelo PGA con los de un modelo tradicional que no incorpora las respuestas fisiológicas de las especies. Los peces considerados en la investigación fueron el cisco (de agua fría), la perca amarilla (de agua fría) y la mojarra(de agua cálida).

Los investigadores predijeron la distribución y abundancia de las especies en cada lago en las condiciones actuales y para aumentos de 1,8, 3,6, 5,4 y 7,2 grados F en la temperatura media del agua en julio. Un aumento de 7,2 grados F corresponde al aumento medio regional previsto de la temperatura del aire en la región del Medio Oeste para el periodo 2071-2100.

Mientras que los resultados del modelo tradicional no predijeron que ninguna de las especies de peces fuera extirpada, o expulsada localmente, por el cambio climático, el modelo PGA reveló que los peces adaptados al frío serían extirpados en el 61% de su hábitat actual con el aumento de la temperatura.

Gretchen Hansen, profesora adjunta de la Universidad de Minnesota y coautora del estudio, sugirió que los modelos que no incluyen las preferencias fisiológicas pueden llevar a subestimar el riesgo que el cambio climático puede suponer para las especies adaptadas al frío.

"Demostramos que los cambios impulsados por la temperatura en la distribución, la extinción local y la abundancia de especies adaptadas al frío, al frío y al calor variaban sustancialmente cuando se incorporaba información fisiológica al modelo", subraya.

Según apunta, "el modelo PGA proporcionó predicciones más realistas en escenarios climáticos futuros en comparación con los enfoques tradicionales y tiene un gran potencial para estimar de forma más realista los efectos del cambio climático sobre las especies de sangre fría".