Cuando el profesor de la Universidad de Brown, Jon Witman, regresó este año a un pequeño parche de coral frente a las islas Galápagos que había marcado por primera vez para su estudio en 2000, prácticamente no vio nada, y eso le dijo mucho. Un ecosistema submarino que había estado repleto de vida diversa hace 16 años era ahora un parche estéril, una víctima aparente de los sistemas meteorológicos de El Niño cada vez más fuertes en medio del cambio climático global.

"El Niño de 2015-16 fue excepcionalmente fuerte, ", Dijo Witman." Los climatólogos predicen que la frecuencia de fuertes fenómenos de El Niño aumentará con el cambio climático ".

Este año, con financiación de la National Science Foundation, Witman ha realizado varias expediciones con estudiantes de posgrado y pregrado para presenciar los efectos del último El Niño. Viajó a las Galápagos en enero, Marzo y de nuevo el verano pasado, y está allí de nuevo hasta febrero en un año sabático. Celebró el Día de Acción de Gracias con el estudiante graduado Robert Lamb y sus colegas en la Estación Científica Charles Darwin con una comida navideña de atún ahi, pan de maíz, sopa de calabaza y camote al horno.

Ha sido un año ajetreado.

"Durante este último año de trabajo de campo en Galápagos, hubo tantas sorpresas que difícilmente pudimos seguir el ritmo de todos los efectos del fuerte El Niño, "Dijo Witman.

En medio del agua más caliente a principios de año, por ejemplo, Lamb descubrió la aparición de una enfermedad que debilita la piel en los peces de arrecife que estudia.

"Nos sorprendió encontrar esta nueva enfermedad de la vida silvestre que se extendía desenfrenada en al menos 20 especies diferentes, ", Dijo Lamb." Estos brotes de enfermedades son una de las manifestaciones menos comprendidas pero potencialmente devastadoras del cambio climático ".

La enfermedad remitió a finales de año cuando La Niña, más fría, reemplazó a El Niño. Pero otros cambios asociados con el agua tibia fueron evidentes, también:el pastoreo desenfrenado de algas por los erizos de mar, por ejemplo, y la ominosa aparición de esteras de cianobacterias.

"La cianobacteria es una especie que no hemos visto en estos sitios en todo el tiempo que llevamos trabajando allí, "dijo Fiona Beltram, un joven Brown de Glocester, RHODE ISLAND., que ha sido miembro del laboratorio de Witman durante dos años. "Estoy interesado en determinar si la cubierta de cianobacterias produce blanqueamiento en las algas coralinas, que son especies fundamentales importantes en los arrecifes de Galápagos ".

Entre las responsabilidades asignadas a Beltram, que se unió al equipo en Galápagos este verano, fue preparar experimentos para estudiar las cianobacterias. También ayudó a medir lo que ha estado sucediendo en aproximadamente dos docenas de áreas específicas, o "transectos, "que Witman ha estado monitoreando durante años.

"He sido un apasionado de las ciencias marinas desde que era niño, así que fue increíblemente emocionante viajar allí y contribuir activamente al trabajo de campo, ", Dijo Beltram." También es un lugar hermoso, especialmente bajo el agua ".

Un ciclo fuera de balance

La pregunta, aunque, es si ese hermoso lugar perdurará. A través de los años, Witman dijo:el ciclo de El Niño - La Niña ha producido un patrón que alternativamente parece destruir, pero en otras ocasiones redime la asombrosa biodiversidad del ecosistema submareal.

"Los corales se blanquean y, a veces, mueren durante la extrema variabilidad de temperatura de las altas temperaturas durante El Niño y las bajas temperaturas de La Niña subsiguiente, ", dijo." Pero como La Niña trae agua más productiva, los percebes se reproducen y se asientan en los corales estresados ​​y en todo el fondo ".

Eso deteriora aún más los corales, pero los percebes sirven de alimento a muchas otras especies, promoviendo un rebote en la vida submarina. Pero cuanto más se sumergen Witman y su equipo, literal y figurativamente, más ven que la tendencia a largo plazo es preocupante.

"Continuando con El Niños, el ecosistema submareal de Galápagos puede estar cambiando a un sistema con más percebes y sus depredadores y menos corales, ", dijo." Estoy preocupado, sin embargo, que este puede ser un sistema de menor diversidad, lo que puede hacer que sea menos resistente a futuras crisis climáticas ".

Quien come a quien

Por ahora, las redes alimentarias de la zona siguen llenas de personajes, todos los cuales tienen un papel por estudiar. Lamb y Witman pasaron noviembre formulando experimentos para probar hipótesis sobre qué especies se alimentan de algas y cuánto. Desplegaron jaulas que excluyen selectivamente a los peces herbívoros o erizos de mar, los dos grupos principales de herbívoros en este ecosistema.

"Queremos comprender los roles ecológicos individuales y combinados de estos dos grupos importantes, ", Dijo Lamb." Debido a sus diferentes historias de vida y estrategias de alimentación, pueden ser muy diferentes en la forma en que responden a los cambios en el medio ambiente, como el aumento de la turbulencia de las olas de las tormentas generadas durante El Niño ".

Dado que las algas son la base de gran parte de la productividad de un ecosistema, las respuestas a estas preguntas tienen profundas implicaciones. El consumo excesivo de algas puede socavar el suministro de alimentos para otras especies y reducir la biodiversidad.

Las redes alimentarias se desarrollan de formas complicadas, Witman ha encontrado, mientras las especies luchan por sobrevivir. Como hizo con Darwin, las Galápagos aún brindan muchas lecciones nuevas sobre cómo funciona la naturaleza:el papel fundamental del pez ballesta, por ejemplo.

"Nuestra investigación ha descubierto que los peces ballesta son depredadores clave, ", Dijo Witman." Se alimentan en gran medida de los erizos de mar y, en consecuencia, aumentan la productividad del ecosistema marino al liberar algas del consumo de los erizos de mar. Los erizos de mar son como cortadoras de césped submarinas que cortan las algas que habitan en el fondo; cualquier cosa que cambie su consumo de algas tiene un efecto dramático en la productividad. Descubrimos que el pez cerdo español reduce la tasa de depredación del pez ballesta sobre los erizos de mar al tratar de sacar al erizo de la boca del pez ballesta ".

Alrededor del mundo

Como Witman y sus alumnos, a lo largo de los años ha formado a nueve estudiantes universitarios, seis estudiantes de doctorado y tres becarios postdoctorales solo en las Galápagos:continúan reconstruyendo cómo la vida submareal está cambiando con el clima en las islas, también está trabajando a nivel mundial. Hizo un viaje a principios de diciembre, por ejemplo, para ver otro de sus lugares habituales:los arrecifes de coral cerca de la Isla de Pascua, lejos de la costa de Chile.

Cuando está en casa en Nueva Inglaterra Witman se puede encontrar a menudo en el Golfo de Maine en Cashes Ledge, el bosque de algas marinas más grande y profundo del Atlántico norte. Allí, también, el cambio climático puede amenazar la biodiversidad.

"Estamos estudiando la resistencia del bosque de algas al calentamiento, ya que es una especie tan importante desde el punto de vista ecológico, y también tratando de lograr protección permanente para las espectaculares comunidades marinas en Cashes Ledge como Monumento Nacional Marino de los EE. UU. "Dijo Witman.

Lamb está trabajando al mismo tiempo para mostrar cómo los bosques únicos de algas marinas en Cashes Ledge albergan algunas de las poblaciones más saludables de bacalao y abadejo en el sur del Golfo de Maine.

Ya sea en las cálidas aguas del Pacífico Sur o en el mucho más frío Atlántico Norte, el objetivo es comprender cómo funcionan los ecosistemas oceánicos para que las personas puedan ayudarlos a prosperar en lugar de amenazar su supervivencia.

"La gestión racional de los océanos requiere comprender las funciones que desempeñan las especies clave y la diversidad biológica en el funcionamiento de los ecosistemas, "Witman dijo." Y, por supuesto, cómo esto está siendo alterado por la perturbación humana ".