El calentamiento de los arroyos y la eficiencia del uso del carbono en las redes tróficas acuáticas están experimentando un cambio significativo, según un reciente estudio de la Universidad del Norte de Arizona. Los investigadores concluyeron que el aumento de la temperatura en estos ecosistemas fluviales reduce la incorporación de carbono a la biomasa y favorece su liberación en forma de dióxido de carbono, lo que puede debilitar la base alimentaria de los ríos.
El aumento de la temperatura en los arroyos modifica el flujo del carbono, de modo que más carbono se libera a la atmósfera en forma de dióxido de carbono en lugar de convertirse en biomasa utilizable. Este fenómeno perjudica las redes tróficas fluviales y limita la energía disponible para la vida acuática.
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De acuerdo con el estudio de la Universidad del Norte de Arizona, estas transformaciones pueden tener consecuencias importantes tanto para la biodiversidad como para las actividades humanas dependientes, incluyendo la pesca y la calidad del agua.
Durante dos años, el equipo investigador llevó a cabo su trabajo en el Arboretum de Flagstaff, donde diseñaron un sistema experimental para simular un arroyo en condiciones controladas. Para su experimento, construyeron 48 minicámaras con flujo continuo utilizando agua de estanque, lo que les permitió modificar la temperatura del agua manteniendo otros parámetros ambientales estables.
El experimento en el Arboretum de Flagstaff y el análisis del carbono
Este sistema experimental, calificado por los investigadores como un “laboratorio viviente”, ofreció un entorno controlado para rastrear el destino del carbono en el ecosistema. Aplicando hojarasca marcada con una forma poco común de carbono, los científicos siguieron el rastro desde la descomposición primaria hasta la integración en microbios, tricópteros e insectos acuáticos, y su eventual liberación a la atmósfera.
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El monitoreo detallado del flujo de carbono demostró que, en aguas más cálidas, la descomposición se acelera pero, al mismo tiempo, una mayor proporción del carbono termina transformándose en dióxido de carbono, en vez de formar biomasa.
Michael Zampini, investigador postdoctoral, señaló que el calentamiento global “no solo acelera los procesos biológicos en los arroyos, sino que también disminuye la eficiencia con la que los organismos transforman el carbono en biomasa”, provocando la pérdida de energía para la cadena alimentaria.
Los resultados mostraron que las temperaturas más altas incrementan el consumo de los tricópteros, aunque no se traduce en un aumento proporcional de la biomasa. En consecuencia, el sistema pierde eficiencia y una mayor parte del carbono es liberada como dióxido de carbono, explicó la profesora Jane Marks, quien subrayó la importancia de esta eficiencia para la estabilidad de las redes alimentarias de los ríos.
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Consecuencias para la vida acuática y los ecosistemas de los ríos del oeste de EE. UU.
Según la Universidad del Norte de Arizona, estos efectos van más allá del entorno experimental. En los ríos naturales, los insectos acuáticos y microbios actúan como intermediarios clave entre la materia orgánica y los peces u otros animales superiores de la cadena, por lo que una menor eficiencia en el aprovechamiento del carbono reduce la energía disponible en toda la red trófica acuática.
Este desequilibrio no solo amenaza la biodiversidad local; también puede afectar la pesca y la calidad del agua, factores esenciales para las comunidades humanas que dependen de estos sistemas. Además, la liberación acelerada de carbono al aire alimenta el ciclo global del carbono y contribuye al proceso de calentamiento global.
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El equipo de investigación, compuesto por científicos de la Universidad del Norte de Arizona, la profesora Marks, Michael Zampini, y con la colaboración de Steven Thomas de la Universidad de Alabama, así como miembros del Centro de Ciencia y Sociedad de los Ecosistemas (Ecoss), advierte que estos resultados son relevantes para los ríos de todo el oeste estadounidense y pueden extrapolarse a otras regiones con tendencias similares de aumento de temperatura.
Cuando el carbono se integra en menor medida a la biomasa, disminuye la energía que sostiene la vida acuática y se debilita el equilibrio de los ecosistemas, lo que compromete tanto a la fauna como a la población que depende de la salud de los ríos.
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