MSc. Iván Loaiza A E-‐mail:
[email protected] Profesor invitado 2014 – I UNALM
Adaptaciones de organismos acuáticos a variables fisicoquímicas
(pH ≈ acidificación; O2 ≈ hipoxia; etc.)
Acidificación de los océanos • Efecto invernadero -‐> Calentamiento Global -‐> éT
°C, é Nivel del mar, acidificación entre otros.
• Acidificación del océano -‐> descenso del pH de los
océanos de la Tierra, causado por la absorción CO2 antropogénico.
• Mayor atención al CO2 porque es más abundante
(56%) a comparación de otros gases (Metano, Ozono, etc.) del efecto invernadero.
Acidificación de los océanos Efecto invernadero
CO2 y otros gases quedan atrapados y son absorbidos por los océanos!!! f (T°C) Fuente: Trujillo, 2014 (Youtube)
Acidificación de los océanos Variación temporal de CO2 y pH en el Pacífico Norte CO2 atmosférico (ppmv) pCO2 en agua de mar (μatm) pH en agua de mar
LOG!!!
Año
CO2 es absorbido por el agua de mar
CO2 reacciona H2CO3 se rompe y libera y se forma bicarbonato e hidrógeno. H2CO3, é ê carbonato ácido
Fuente: Adaptado de la University of Maryland
Adaptaciones a medios más ácidos
Adaptaciones a medios más ácidos Corales
Fuente: Hoegh-‐Guldberg, 2010
Adaptaciones a medios más ácidos
Fuente: Cohen & Holcomb (2009)
Fuente: Fine & Tchernov (2007)
Corales
Adaptaciones a medios más ácidos Foramnifera Ê Buffer contra el Cambio Climático
– absorben el CO2 y lo convierten en su estructura calcárea (concha).
Ê Individuos encontrados después Fuente: De Boeck, 2013 (O&L programme)
del periodo de industrialización presentan 30-‐35% menos peso – efecto de la acidificación el océano.
Adaptaciones a medios más ácidos Larvas de bivalvos en periodos preindustriales -‐ CO2 250 ppm -‐> é tasas de sobrevivencia, crecimiento rápido, conchas más robustas vs. Actual CO2 390 ppm Larvas que crecieron a 400ppm -‐> malformaciones y conchas erosionadas.
Fuente: De Boeck, 2013 (O&L programme)
Bivalvos
Adaptaciones a medios más ácidos Erizo de mar
Fuente: Kurihara, 2008
Hipoxia en los océanos PASADO
Fuente: Nixon, 1995
Hipoxia en los océanos PRESENTE Fuente: WRI, 2013
Eutrofizado
Hipoxia
Hipoxia en los océanos bajas concentraciones de oxigeno – atm (20,9%)
y agua (1%) pero influenciado por organismos fotosintéticos.
Ê Agotamiento de oxigeno disuelto (O.D) – concentraciones
perjudiciales para organismos vivos (0% saturación) -‐> condiciones anaeróbicas, reducidas o anóxicas Ê Hipoxic (1-‐30% saturación) – peces no pueden vivir ( muy eficiente mecanismo de removimiento de las aguas para originar O2 1) éHabilidades de ventilación 2) Agallas de superficie grande 3) Distancias cortas de transporte de O2 entre el agua y sangre 4) Uso de la hemocianina como proteína de muy alta afinidad al O2 *Sin embargo, estas especies también poseen los mismos mecanismos en zonas con mayor disponibilidad de O2?????
Fuente Stickle et al, 1989
Adaptaciones a medios con poco O.D
Fig. 3. CL50 valores en porcentaje de saturación para diferentes especies después de hipoxia por 7 (barras ralladas) y 28 días (barras totales)
Fuente: Diaz & Rosenberg, 1995
Adaptaciones a medios con poco O.D
Fig. 4. Número de especies, abundancia y biomasa en relación a la disminución del O.D con la profundidad, Fjord -‐ Byhord Suecia
Fuente: Diaz & Rosenberg, 1995
Adaptaciones a medios con poco O.D
Fig. 5. Cambio de organismos bentónicos en relación a la profundidad y la disminución de O.D en el Mar Negro del 1960s a 1980s
Adaptaciones a medios con poco O.D
Fuente: Diaz & Rosenberg, 1995
Adaptaciones a medios con poco O.D
III. Comunidad madura II. Comunidad de transición I. Comunidad oportunista
Fuente: Diaz & Rosenberg, 1995
Adaptaciones a medios con poco O.D Fig. 6. Comportamiento y respuestas fisiológicas de organismos marinos a varias concentraciones de O.D y saturación
Fuente: Ekau et al., 2010
Conclusiones
?
