El antiguo ecosistema del lago Baikal corre el riesgo de sufrir un cambio de régimen debido al calentamiento
El lago Baikal, en el sur de Siberia, es el lago de agua dulce más antiguo y profundo del mundo y, debido a su antigüedad y aislamiento, tiene una biodiversidad excepcional, pero este extraordinario ecosistema está amenazado por el calentamiento global. En este extracto de Nuestros lagos antiguos: una historia natural (MIT Press, 2023), Jeffrey McKinnon examina el cambio de régimen que se está produciendo actualmente en el lago.
Al ser el lago de agua dulce más grande y profundo, con un vasto volumen que comprende el 20% del agua dulce líquida del planeta, uno esperaría lago Baikal ser resistente al cambio. Por eso hubo mucho interés cuando comenzaron a aparecer análisis exhaustivos en la década de 2000 de conjuntos de datos de 60 años recopilados por Mikhail Kozhov, Olga Kozhova y Lyubov Izmest'eva.
Estos y otros datos muestran claramente que el Baikal se está calentando y que la longitud anual del hielo está disminuyendo. También se está volviendo evidente que estos cambios están afectando a los organismos del lago indirectamente, a través de efectos sobre otros procesos físicos en el lago, así como directamente. En algunos casos, los cambios en los procesos físicos están afectando la forma en que los organismos interactúan entre sí.
En el primer informe importante que presenta análisis exhaustivos de los datos recopilados por la familia Kozhov, Stephanie Hamptondel Centro Nacional de Análisis y Síntesis Ecológicos de EE. UU. (ahora en el Instituto Carnegie para la Ciencia), Izmest'eva y un equipo de colaboradores de varias instituciones informaron sobre los cambios biológicos que acompañaron al calentamiento del Baikal.
Descubrieron que la masa de algas ha aumentado en general, al igual que el número de un grupo de zooplancton ampliamente distribuido conocido como cladóceros, a los que les va bien en temperaturas más cálidas. Por el contrario, los endémicos y amantes del frío Epischurella (un tipo de pequeño crustáceo) ha disminuido ligeramente o está estable. Debido a diferencias fisiológicas y de otro tipo entre los diferentes tipos de zooplancton, Hampton, Izmest'eva y sus colegas sugieren que si estas tendencias persisten o se intensifican, los patrones de ciclo de nutrientes en el lago podrían verse sustancialmente afectados, con amplias consecuencias ecológicas.
En un análisis complementario de datos de núcleos de sedimentos superficiales, un equipo internacional dirigido por científicos británicos George Swann (Universidad de Nottingham) y Anson Mackay (University College London) analizó cómo los cambios naturales y provocados por el hombre afectaban el ciclo de nutrientes y sustancias químicas y, en última instancia, los cambios en la productividad de las algas. Su período de 2.000 años fue más largo, pero todavía comparativamente reciente. Su conclusión más importante es que, desde mediados del siglo XIX, el suministro de nutrientes esenciales ha aumentado considerablemente, desde las aguas más profundas y ricas en nutrientes hasta las aguas menos profundas y pobres en nutrientes, donde hay mucha luz y las algas pueden ser productivas.
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Sugieren que esto es el resultado de aumentos documentados en la fuerza del viento sobre el lago, lo que puede causar una «ventilación» más extensa de las aguas profundas. La causa del aumento de la fuerza del viento aún no se conoce con certeza, pero es probable que la disminución de la capa de hielo, junto con el aumento de la temperatura del aire y del agua superficial, contribuyan.
Hampton e Izmest'eva se basaron en estos y otros hallazgos en un modelo matemático del ecosistema de aguas abiertas del Baikal, desarrollado con varios colaboradores adicionales, entre ellos Sabine Wollrab de la Universidad Estatal de Michigan y el Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Continental en Berlín. En el modelo buscan integrar interacciones biológicas entre organismos con cambios en el entorno físico. Su objetivo es comprender mejor las causas de los cambios recientes en los patrones estacionales de abundancia de algas, especialmente en invierno.
Baikal, con la luz del sol penetrando su claro hielo invernal, tradicionalmente ha experimentado un pico en la productividad de algas en invierno y principios de primavera, otra característica inusual de este sistema. A finales del siglo XX, estos picos a menudo estaban retrasados, eran más débiles o simplemente estaban ausentes. Los datos de la familia Kozhov detectaron estos patrones, que rara vez pueden evaluarse en los lagos debido a su muestreo determinado durante los inviernos.
El modelo, que tiene en cuenta Epischurella abundancia y pastoreo, y considera poblaciones separadas de algas adaptadas al frío y al agua cálida, sugiere que estos cambios en la abundancia de algas pueden ser en gran medida el resultado de la reducción de la capa de hielo anual, y que si la capa de hielo continúa disminuyendo, el pico de algas en invierno puede desaparecer por completo. El modelo es algo complejo, pero los resultados previstos surgen, al menos en parte, de la mayor capacidad del Epischurella suprime el crecimiento de la población de algas al comerlas cuando hay menos capa de hielo.
El modelo describe un “cambio de régimen”, un cambio gradual de un estado de un sistema a otro estado diferente, que implica un rango diferente de variación. Ningún modelo es definitivo y puede evolucionar a medida que evoluciona nuestra comprensión de las interacciones ecológicas, pero el contraste entre el cambio de régimen y el cambio constante y gradual es preocupante e incluso aterrador.
Esto indica que calentamiento global y otros cambios ambientales generados por el hombre a veces pueden causar cambios abruptos en los ecosistemas que pueden ser difíciles de predecir y revertir.
El lago Baikal, el más antiguo y grande de los lagos de agua dulce, tuvo sus inicios en la época de los dinosaurios y comenzó a tomar su forma moderna mucho antes de la aparición de nuestro propio linaje, los Homininae.
Sin embargo, no adquirió su actual carácter profundo y completamente oxigenado hasta finales del Pleistoceno (hace entre 2,6 millones y 11.700 años). Entre su diversa fauna endémica, están especialmente bien estudiados los anfípodos gammaridos y esculpidos. Las especies de ambas radiaciones son extrañamente importantes en las redes alimentarias de aguas abiertas y también como presa de la única especie de foca de agua dulce del planeta, la nerpa (Pusa sibirica).
Otras especies de gammaridos y esculpidos son importantes en las muy distintivas comunidades de respiraderos y sumideros abisales del Baikal, que reciben energía del metano que se infiltra en los sedimentos y las aguas profundas del lago.
Como antiguo lago biodiverso en la latitud más alta, Baikal muestra los efectos directos e indirectos del calentamiento global en sus sistemas y procesos físicos y biológicos. Es posible que el lago esté atravesando un cambio de régimen ecológico que debería hacer reflexionar a las criaturas que viven en un ecosistema más grande pero aún finito, un ecosistema que también se está calentando rápidamente.
Extraído de Nuestros lagos antiguos: una historia natural, de Jeffrey McKinnon. Publicado por MIT Press. Copyright © 2023 MIT. Todos los derechos reservados.
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