Mapa que muestra la ubicación de la bahía de Chesapeake, la cuenca del río Susquehanna y los principales afluentes, y las ocho zonas / ubicaciones muestreadas en la bahía. Crédito:Barbara Muhling et al.
Los investigadores han descubierto que tres especies comunes de bacterias Vibrio en la bahía de Chesapeake podrían aumentar con las condiciones climáticas cambiantes para fines de este siglo. resultando en importantes costos económicos y sanitarios por enfermedades causadas por la exposición a agua contaminada y el consumo de mariscos contaminados.
El estudio, el primero en aplicar una nueva forma de reducir los modelos climáticos globales a la Bahía de Chesapeake, fue realizado por científicos y colegas de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Aparece en la revista American Geophysical Union GeoHealth .
La bacteria Vibrio se encuentra naturalmente en la bahía de Chesapeake y en las aguas costeras y estuarinas de todo el mundo. Aproximadamente una docena de especies de Vibrio pueden causar enfermedades humanas, conocida como vibriosis. Dos de las especies más comunes que causan enfermedades humanas en los Estados Unidos, Vibrio parahaemolyticus y Vibrio vulnificus , ocurren en la bahía de Chesapeake. Su abundancia varía con la temperatura del agua, salinidad y otros factores ambientales. Una tercera especie, Vibrio cholerae , también ocurre en la bahía de Chesapeake pero no está asociado con epidemias de cólera, aunque al igual que otras especies de Vibrio, a veces puede causar enfermedades en personas que comen mariscos contaminados, como las ostras.
Los investigadores utilizaron cuatro modelos climáticos globales diferentes y datos de ocho ubicaciones dentro y alrededor de la bahía y sus afluentes para proyectar cómo el calentamiento de las temperaturas y los cambios en las entradas de agua dulce podrían afectar las tres bacterias Vibrio en la bahía y sus poblaciones de ostras para fines de este siglo. Los hallazgos mostraron aumentos sustanciales en el futuro en la ocurrencia, distribución, y duración de la temporada para V. vulnificus y V. parahaemolyticus , y un aumento del hábitat favorable para V. cholerae , aunque esto se limitó a las regiones de baja salinidad de la bahía.
"Investigaciones recientes de otras partes del mundo han sugerido que las condiciones de calentamiento debido al cambio climático han dado lugar a condiciones más favorables para los brotes de enfermedades relacionadas con Vibrio. "dijo la autora principal Barbara Muhling, anteriormente en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la NOAA en la Universidad de Princeton y actualmente en el Instituto Cooperativo para Ecosistemas Marinos y Clima (CIMEC) en California. "Hay relativamente pocos estudios como el nuestro que utilizan proyecciones de modelos climáticos de clase IPCC para examinar el riesgo de que futuras especies de Vibrio ocurran y aparezcan en nuevas áreas, o las tasas de infección humana ".
IPCC, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, es el organismo internacional que revisa y evalúa la información científica más reciente, técnico, e información socioeconómica producida en todo el mundo relevante para la comprensión del cambio climático. CIMEC es una sociedad de océano, investigación sobre el clima y los ecosistemas entre la NOAA y varias universidades de California.
La probabilidad de que Vibrio vulnificus ocurra en el agua durante el verano en la Bahía de Chesapeake en una escala de 0 a 1 de dos modelos climáticos reducidos, el CM3 del Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos (arriba, mostrando un calentamiento relativamente fuerte) y la resonancia magnética del Instituto de Investigación Meteorológica de Japón (abajo, mostrando un calentamiento relativamente débil). Los ejes X e Y son latitud y longitud. Los colores azules indican poca o ninguna posibilidad de calentamiento y el rojo indica mayores posibilidades; 0.1 en la escala significa 10% de probabilidad de que ocurra, mientras que 0,25 significa un 25% de probabilidad de que ocurra. Los paneles de la izquierda muestran el pasado reciente, los del medio muestran proyecciones para finales de este siglo, y los paneles de la derecha muestran la diferencia. Crédito:Barbara Muhling et al.
"Usamos Vibrio, dado su impacto potencial en la bahía de Chesapeake, como primer estudio de caso de este nuevo marco de reducción de escala, "dijo Vincent Saba, un investigador de Pesquerías de la NOAA que trabaja con modelos climáticos globales de alta resolución en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la NOAA en Princeton, NJ y es coautor del estudio. "La gente está interesada en saber qué podría suceder en su propio patio trasero, así que esta fue una gran aplicación del marco de reducción de escala que hemos desarrollado. Se pueden estudiar otras especies utilizando este mismo método cuando la temperatura del estuario, salinidad, y el caudal del río son factores importantes ".
Los experimentos de laboratorio sugieren que las temperaturas óptimas para las especies de Vibrio están entre 37 y 39 grados C, o 98,6 a 102,2 grados F, mucho más cálidas que las condiciones actuales en la bahía de Chesapeake.
Las tres cepas de Vibrio ahora ocurren con más frecuencia y en mayor abundancia en los meses más cálidos del año. cuando las temperaturas del agua también son más cálidas. Cada cepa o especie parece tener un rango de salinidad distinto, lo que significa que los Vibrios podrían aumentar potencialmente solo cuando otros factores ambientales son o se vuelven favorables en un área específica de la bahía.
"Me sorprendió un poco la importancia de la salinidad para las proyecciones, "dijo Muhling, que trabaja en CIMEC en la Universidad de California, Santa Cruz. "Si bien las aguas más cálidas son generalmente más favorables para los vibrios, la salinidad puede determinar las posibles ubicaciones de futuros puntos calientes. Como resultado, los aumentos proyectados en V. cholerae eran mucho más bajos y más restringidos espacialmente que para las otras dos especies de Vibrio que examinamos ".
El riesgo de enfermedad por Vibrios ya existe en la Bahía de Chesapeake. Los administradores ambientales y de recursos lo saben, al igual que muchos residentes locales y consumidores de mariscos. Algunas medidas diseñadas para reducir el riesgo de enfermedades relacionadas con Vibrio de las ostras recolectadas ya están en vigor. Por ejemplo, en los meses más cálidos, Las ostras deben refrigerarse a cierta hora del día después de su recolección. A medida que las temperaturas continúan calentándose, Es posible que sea necesario ajustar estos momentos del día para garantizar que las ostras sigan siendo seguras para comer. Es posible que también sea necesario ampliar los meses del año en los que se aplican estas normas.
"Nuestros resultados muestran la necesidad de modelos de impacto climático en Vibrios en ambientes estuarinos, "Muhling dijo." Los costos económicos asociados con Vibrios en la Bahía de Chesapeake, como la ocurrencia de enfermedades o acciones de manejo para adaptarse a las condiciones cambiantes, puede aumentar con el cambio climático. Eso tiene implicaciones para los usos comerciales y recreativos de este ecosistema ".
Dado que muchas especies de pesca comercial y recreativa utilizan los estuarios durante su ciclo de vida, el marco climático reducido utilizado en Vibrio también podría aplicarse a ellos. "Nuestros próximos pasos serán analizar el impacto del cambio climático en especies como los cangrejos azules, lubina rayada, lubina negra, o arenque de río y aplicar el marco a otras áreas estuarinas en el noreste, como la bahía de Delaware y el estrecho de Long Island, ", Dijo Saba." También nos gustaría ver las posibilidades de pronóstico y cómo se podría utilizar para informar la gestión pesquera ".
