noviembre 30, 2021

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Manglar mexicano muestra patrones de cambio climático

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Sula y Vanderplank es profesor adjunto en la Universidad Estatal de San Diego. Esta historia se publicó originalmente en La conversación.

El río San Pedro sopla desde las selvas tropicales de Guatemala a lo largo de la península de Yucatán en el este de México. Allí, este río pacífico se ensancha en una serie de lagos de flujo lento. A lo largo de un tramo remoto de 80 kilómetros, miles de manglares rojos, árboles que se encuentran comúnmente a lo largo de la costa tropical, bordean las orillas del río y las suaves cascadas.

A diferencia de los manglares de otros lugares, estos árboles crecen en agua dulce. Esto significa que muchas otras especies pueden crecer con ellos: orquídeas, bromelias y otras plantas aéreas y terrestres que no pueden tolerar las condiciones salinas donde normalmente se encuentran los manglares rojos. Es un jardín mágico y un rompecabezas científico: ¿cómo estos manglares comenzaron a crecer a unas 125 millas (200 kilómetros) tierra adentro, de 85 a 120 pies (25 a 37 metros) sobre el nivel del mar, en todo un ecosistema de agua dulce?

Formo parte de un equipo multidisciplinario de investigadores de México y Estados Unidos. quienes buscaron responder a esa pregunta comparando estos árboles con otros manglares en la región más amplia de la Península de Yucatán. También analizamos núcleos de sedimentos de las terrazas del río San Pedro, que mostró una fuerte evidencia de que se habían formado sedimentos en las zonas costeras.

Encontramos que los manglares fluviales estaban separados de los manglares costeros por alrededor de 120,00 años. Esto coincide con el Último interglacial– un período cálido entre las edades de hielo, hace unos 125.000 años, cuando los glaciares y los casquetes polares se derritieron casi por completo.

Durante ese tiempo, la Tierra estaba aún más caliente de lo que es hoy y el nivel del mar era de 20 a 30 pies más alto. Los antepasados ​​de estos manglares eran árboles costeros que quedaron aislados mientras el planeta se enfriaba durante el invierno. Glaciación de Wisconsin“La última era en la que los glaciares se extendieron por América del Norte. A medida que los glaciares se extendieron, el nivel del mar descendió, exponiendo más tierra a su alrededor. Ahora, este bosque único, una huella del pasado, está en riesgo de deforestación y desarrollo que podría impedir que los científicos lo estudien para obtener más información sobre la historia climática de la Tierra.

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Peces y otras formas de vida acuática en el río San Pedro Mártir en Tabasco, México, en medio de raíces sumergidas de mangle rojo. Foto: Octavio Aburto, CC BY-ND

Manglares y agua dulce

O el mangle rojoRhizophora mangle) es un árbol icónico de enorme importancia para la pesca comercial y artesanal en todo el mundo. Los peces juveniles se refugian entre las raíces enredadas de los manglares, alimentándose y creciendo hasta que alcanzan el tamaño suficiente para evitar a los depredadores.

Nuestro estudio se centró en dos estanques interiores creado por cenotes gigantes– hoyos naturales en la roca caliza de Yucatán – cerca de la costa del Caribe. Los manglares rojos se reproducen a través de semillas que germinan mientras están todavía unido a las plantas madre, luego caen en una orilla o en el agua, donde flotan y se depositan en las orillas adyacentes. Esta adaptación permite que los manglares se extiendan a lo largo de la costa, aunque el agua salada es tóxica para la mayoría de las semillas y dificulta la germinación.

Nos fascina saber cómo llegaron los manglares de San Pedro. Sus plántulas no podían flotar río arriba durante tantas millas, y el bosque en las orillas era grande y estaba bien establecido, por lo que era muy poco probable que un animal o un humano pudieran haber traído las semillas tierra adentro. Hasta donde sabemos, los manglares del río San Pedro son únicos porque existen tan lejos de la costa.

aislamiento y fragmentación

Una forma de determinar de dónde pueden haber venido las plantas es ver si están relacionadas genéticamente con colonias de plantas similares en otras partes de la región. Así que llevamos a cabo una investigación genética que buscó polimorfismos de un sólo nucleótidoo “recortes”: diferencias en un solo bloque de construcción de ADN entre una planta y otra.

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Encontramos que los parientes más cercanos de los manglares aislados del río San Pedro eran los manglares del términos del estanque en la costa oeste de Yucatán, a lo largo del Golfo de México. Los manglares de ambas comunidades ribereñas también estaban estrechamente relacionados con otras poblaciones costeras del Golfo de México. Sin embargo, eran muy distintas de otras poblaciones de manglares de agua dulce del interior en cenotes en la costa este de Yucatán a lo largo del Caribe, y estas poblaciones son a su vez distintas de otros manglares costeros.

Cosechamos los árboles de manglar más grandes en tres lugares, extrayendo muestras en forma de lápiz de sus troncos que mostraban sus anillos de crecimiento, para tener una idea de cuánto tiempo vivieron estos árboles, unos 100 años, y cuántas generaciones de árboles vivieron allí. Luego multiplicamos ese número por uno. tasa promedio de mutación genética estimar la edad de los manglares de San Pedro cuando divergieron genéticamente de otros manglares y hace cuánto tiempo ocurrió esta divergencia.

Estimamos que las poblaciones de manglares en los Términos de Río San Pedro y Lagoa se separaron genéticamente hace aproximadamente 100.000 años. Esto apoya nuestra hipótesis de que los manglares del río San Pedro son un remanente del último período interglacial, hace unos 120.000 años.

Nuestros datos también sugieren que algo ha reducido drásticamente el tamaño de la población aislada en el interior de los manglares del Río San Pedro. Esto creó lo que los científicos llaman el cuello de botella genético o poblacional, lo que significa que su acervo genético se ha vuelto mucho más pequeño. Como resultado, la población actual tiene una firma genética más singular que los manglares de otros lugares. Sorprendentemente, este cambio fue causado por solo 9 metros de cambio en el nivel del mar.

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¿Qué más contiene este bosque único?

Nuestro descubrimiento plantea una pregunta obvia: ¿qué otras especies se han aislado en este ecosistema único durante los últimos 125.000 años? ¿Hay insectos? Hongos? Esperamos que los científicos que estudian otros tipos de organismos exploren esta área y busquen más reliquias.

Pero este lugar especial está en peligro. La región fue deforestado sistemáticamente en la década de 1970 como parte de un plan de desarrollo, pero las orillas del río San Pedro escaparon de las excavadoras porque el terreno era desafiante. Hoy surgen nuevas amenazas, como propuesta de ruta de tren de 950 millas (1,529 km) que traería miles de visitantes a los sitios arqueológicos mayas.

Los sistemas fluviales mayas contienen una amplia variedad de cultural y biológico riqueza. Ahora, también sabemos que la historia del cambio climático extremo y el aumento del nivel del mar durante el Pleistoceno está registrada en el ADN de estas plantas.

Muestran cómo el cambio climático puede alterar drásticamente los ecosistemas costeros a lo largo del Golfo de México y muchas otras costas si las naciones no toman medidas urgentes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que impulsan el cambio climático. Mis colegas y yo creemos que el Río San Pedro merece protección como evidencia de resiliencia y adaptación en un clima cambiante.

La conversación

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