En el tramo del Gran Cañón del Río Colorado, dos especies juegan un papel enorme en el destino del mercurio en el ecosistema acuático, y su número se ve alterado por las inundaciones. Así informa una nueva investigación, publicado en Avances de la ciencia , que se encuentra entre los primeros en fusionar la ecotoxicología y la ecología de los ecosistemas para rastrear cómo el mercurio fluye a través de las redes alimentarias acuáticas y luego se propaga a la tierra.

El mercurio es un contaminante ambiental que se encuentra en los ecosistemas a nivel mundial. En su forma orgánica, es una potente neurotoxina que puede dañar a las personas y la vida silvestre. La acumulación de mercurio en los animales y cómo se magnifica a lo largo de las cadenas alimentarias está bien estudiado. Menos entendidos son los caminos que toma el mercurio a través de las redes tróficas para llegar a los principales depredadores. como peces y pájaros, y cómo esas vías podrían cambiar después de grandes perturbaciones en los ecosistemas, como inundaciones.

Emma Rosi es ecóloga acuática en el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas y coautora principal del artículo. Ella explica, "Al combinar datos sobre concentraciones de mercurio en la vida acuática con redes tróficas bien estudiadas, pudimos revelar cómo se mueve el mercurio a través de un ecosistema. Descubrimos que las inundaciones y una especie invasora influyeron en el flujo de este contaminante de preocupación mundial ".

Los rasgos de los organismos que viven en un ecosistema:su fisiología, qué comen ellos, y qué los come — determina el movimiento y la exposición de los contaminantes. Estos factores rara vez se han incluido en modelos de flujo y destino de contaminantes. "La combinación de concentraciones de contaminantes y redes alimentarias muy detalladas tiene el potencial de mejorar la gestión de contaminantes en los ecosistemas, "Rosi observa.

Para estudiar estas vías, el equipo de investigación desarrolló redes tróficas a base de mercurio para seis sitios que abarcan 225 millas del río Colorado, que se extiende aguas abajo de la presa Glen Canyon en el Parque Nacional del Gran Cañón. El muestreo de la red alimentaria se llevó a cabo estacionalmente durante dos años. En cada sitio, midieron las algas, invertebrados, y pescado para determinar quién estaba comiendo qué y qué significaba eso para la exposición al mercurio en cada nivel de la red alimentaria.

Los insectos (moscas negras y mosquitos) y los caracoles de barro invasores de Nueva Zelanda eran los invertebrados dominantes en el río. Estos animales juegan un papel vital en el movimiento de energía y contaminantes desde el fondo de la red alimentaria hasta los peces depredadores en la parte superior. Peces incluidos nativos Bluehead Sucker, Lechón boca de franela, Dace moteado, y chub jorobado, así como especies no autóctonas como la carpa común, Carpita cabezona, y trucha arcoiris.

Se evaluó el contenido del estómago de invertebrados y peces para identificar qué comían y en qué cantidades. Algas, detrito, y animales fueron analizados para concentraciones de mercurio y, combinado con los datos de la dieta, el equipo calculó la cantidad de mercurio que consumían los animales durante todo el año.

La complejidad de la red alimentaria varió entre los sitios de estudio. Justo debajo de la presa de Glen Canyon, Las redes tróficas eran simples con pocas especies y conexiones en la red trófica. Más abajo, las redes tróficas tenían una mayor diversidad de especies y más conexiones. En todos los sitios de estudio, independientemente de la complejidad de la red alimentaria, relativamente pocas especies fueron actores clave en el movimiento del mercurio.

Las algas y pequeñas partículas de detritus fueron la fuente del 80% del mercurio que fluye hacia los invertebrados. En los sitios más cercanos a la presa, los caracoles de barro invasores dominaban las redes tróficas. Las truchas eran el único pez en esta parte del río, y son incapaces de digerir los caracoles de barro. El mercurio acumulado por los caracoles no ascendió en la cadena alimentaria. Debido a que los caracoles son completamente acuáticos, el mercurio regresó a la red trófica detrítica del río cuando murieron.

Las larvas de mosca negra fueron la fuente del 56-80% del mercurio que llega a los peces. Las moscas negras son presas preferidas para los peces, como la trucha arcoiris, y las moscas negras tenían una mayor contaminación por mercurio en comparación con otros invertebrados. Las moscas negras que escapan de la depredación y emergen del río como adultos voladores mueven el mercurio del río a la tierra. Esto puede exponer a los depredadores terrestres, como pájaros y murciélagos, al mercurio que empezó en el río.

La cantidad de mercurio que las moscas negras transportaban a la tierra dependía de la cantidad de peces hambrientos en cualquier parte del río. En algunos sitios, los peces se comieron casi el 100% de las larvas de mosca negra, dejando pocos para emerger. En otros sitios, había muchas más moscas negras de las que los peces podían comer. Cuando estas moscas negras emergieron como adultos, el mercurio dentro de ellos se enganchó a las redes tróficas terrestres a lo largo del río.

Un año en el muestreo, los sitios de estudio se inundaron como parte de la liberación de una presa planificada. El equipo pudo explorar los efectos de la inundación en el movimiento del mercurio en las redes tróficas. En sitios cercanos a la presa, la inundación arrasó con un gran número de caracoles de barro de Nueva Zelanda y provocó un auge en las poblaciones de mosca negra. Con el aumento de moscas negras más mercurio fluyó hacia las truchas. Debido a que la trucha devoraba casi todas las moscas negras en su forma larvaria, muy poco del mercurio acumulado en estos abundantes insectos fue transportado a la tierra por los adultos voladores.

Rosi explica, "Los cambios en las poblaciones animales de un ecosistema afectarán la forma en que el mercurio se mueve a través de la red alimentaria. Esto fue especialmente evidente en los sitios donde las inundaciones cambiaron la proporción de moscas negras en relación con los peces. Las inundaciones alteraron drásticamente las vías del mercurio en la red trófica del agua de cola simple cerca de la presa , pero no en las redes alimentarias más complejas aguas abajo ".

"Las presas y las especies invasoras son comunes en los ríos de todo el mundo, y ambos factores estaban en juego en el tramo del Gran Cañón del río Colorado, ", Dice Rosi." Descubrimos que las inundaciones cambiaron las especies presentes en nuestros sitios de estudio, y el flujo de mercurio cambió con esos cambios ".

"Comprender los factores que controlan el movimiento del mercurio a través de las redes tróficas puede ayudar a los administradores de recursos a proteger los ecosistemas que son susceptibles a la contaminación por mercurio, "dice David Walters, Científico del USGS y coautor principal del estudio.

Rosi concluye, "Este estudio es emocionante porque arroja luz sobre la profundidad de comprensión que podemos lograr cuando fusionamos el pensamiento ecológico y ecotoxicológico. Características de las especies, poblaciones animales, interacciones depredador-presa, y la perturbación pueden influir en el movimiento de contaminantes en el medio ambiente. Comprender la compleja interacción de estos factores puede mejorar la gestión del riesgo de exposición de los animales en el medio ambiente ".