Los tiburones frente a un riesgo silencioso: la acidificación del mar podría dañar sus dientes

La acidificación oceánica, impulsada por el aumento de dióxido de carbono atmosférico, podría debilitar unas estructuras esenciales de los depredadores marinos más emblemáticos: los dientes de tiburón. Un estudio, publicado en Frontiers in Marine Science, revela que cuando son expuestos a condiciones de acidez similares a las previstas en los mares para el año 2300 sufren daños estructurales significativos, lo que podría comprometer la capacidad de caza y supervivencia de estos animales.

El equipo se centró en el tiburón de arrecife de punta negra (Carcharhinus melanopterus), una especie clave en los ecosistemas de arrecifes tropicales. Los investigadores recolectaron más de 600 dientes desprendidos de ejemplares mantenidos en el acuario Sealife Oberhausen, en Alemania.

De este conjunto, seleccionaron 16 que estaban completamente intactos para someterlos a un experimento de incubación de ocho semanas en tanques con agua de mar artificial, ajustada a dos niveles de pH: el actual promedio oceánico de 8,2 y el valor de 7,3, más ácido, que se proyecta para finales del siglo XXIII.

Metodología experimental y condiciones de acidificación oceánica

El pH oceánico es una medida que indica el nivel de acidez o alcalinidad del agua del mar. Un valor más alto de pH corresponde a un entorno más alcalino, mientras que valores más bajos reflejan un aumento en la acidez. Este parámetro es esencial para la estabilidad química de los océanos, ya que incide en la solubilidad y disponibilidad de minerales fundamentales para diversas formas de vida marina.

En las últimas décadas, las actividades humanas elevaron la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, parte del cual es absorbido por los océanos. Este CO₂ disuelto provoca una serie de reacciones químicas que reducen el pH, un proceso conocido como acidificación oceánica. El descenso afecta la formación, estructura y resistencia de esqueletos y otras estructuras calcificadas de muchos organismos marinos, y expone a especies como corales, moluscos y tiburones a riesgos ecológicos y fisiológicos cada vez mayores.

La metodología del estudio consistió en comparar los dientes incubados en ambos escenarios de pH. El grupo control se mantuvo a pH 8,2, mientras que el grupo experimental se expuso a pH 7,3, replicando las condiciones de acidez que, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), podrían alcanzarse en 2300.

Los dientes se examinaron antes y después de la incubación utilizando dos tipos de microscopía complementarias. Primero, la microscopía óptica permitió observar y medir cambios generales en el tamaño y la forma de los dientes, como la circunferencia. Luego, mediante microscopía electrónica de barrido, se analizaron detalles mucho más pequeños de la superficie, y se identificaron daños microscópicos, grietas, agujeros y alteraciones en la corona y la raíz.

Los resultados muestran que los dientes sometidos a mayor acidez presentaron un aumento significativo en la circunferencia, atribuible a la degradación de los bordes y a la aparición de irregularidades superficiales.

Además, se detectaron grietas, agujeros y una corrosión más pronunciada en la raíz y en el tejido poroso que forma parte de la base del diente y le da soporte, con un 8,2% de la superficie afectada en el grupo ácido frente al 5,3% en el control. El análisis microscópico reveló que la estructura de la corona, esencial para capturar y procesar presas, también se vio comprometida, con pérdida de detalles en las serraciones (pequeños bordes en forma de sierra que mejoran la capacidad de corte del diente) y mayor fragilidad general.

Impacto ecológico y limitaciones del estudio sobre dientes de tiburón

Según Maximilian Baum, biólogo de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), primer autor del artículo, “Los dientes de tiburón, a pesar de estar compuestos de fosfatos altamente mineralizados, siguen siendo vulnerables a la corrosión en futuros escenarios de acidificación oceánica”. El investigador subrayó que estos dientes, diseñados para cortar carne, no están preparados para resistir la acidez creciente del océano.

El impacto potencial de estos hallazgos va más allá de la morfología dental. Los tiburones dependen de sus dientes para cazar y alimentarse, y aunque reemplazan sus dientes de forma continua, el ritmo de reposición varía entre especies y podría no ser suficiente para contrarrestar el daño acelerado por la acidificación.

Además, el proceso de regeneración y remineralización en tiburones vivos podría requerir más energía en aguas ácidas, lo que supondría un coste fisiológico adicional. Baum advirtió que “mantener el pH del océano cerca del promedio actual de 8,1 podría ser crucial para la integridad física de las herramientas de los depredadores”.

El estudio, sin embargo, tiene limitaciones importantes. Solo se analizaron dientes que no estaban arraigados a un organismo, por lo que no se consideraron los posibles mecanismos de reparación biológica presentes en los tiburones.

Los autores señalan que futuras investigaciones deberán abordar los efectos de la acidificación sobre la síntesis, estructura química y resistencia mecánica de los dientes en organismos vivos, así como la capacidad de adaptación de diferentes especies.

Acidificación oceánica, cambio climático y función ecológica de los tiburones

La acidificación oceánica es una consecuencia directa de las emisiones humanas de CO₂, que al disolverse en el agua disminuyen el pH y alteran la química marina. Desde el inicio de la era industrial, que conllevó un aumento de emisión de gases de efecto invernadero debido a actividades humanas, el pH promedio de los océanos descendió de 8,1 a valores que, según las proyecciones, podrían llegar a 7,3 en 2300, lo que implica una acidez casi diez veces mayor que la actual.

Los tiburones, como depredadores tope, desempeñan un papel fundamental en el equilibrio de los ecosistemas marinos, y cualquier alteración en su salud repercute en toda la cadena alimentaria. Como concluyó Baum: “Es un recordatorio de que los impactos del cambio climático repercuten en cascada en toda la red trófica y los ecosistemas”.