La tolerancia general al calor deja a los ecosistemas en riesgo de sufrir un colapso climático repentino

El año pasado, el sistema de arrecifes de coral más grande del mundo se transformó en un sitio de huesos blancos que representa fantasmas de cerebros y cuernos de lechuga. La amenaza de una pérdida repentina de biodiversidad debido al cambio climático se materializa a través de lo que se llama un evento masivo.

Generalmente se supone que la pérdida repentina de varias especies de un sistema es un análisis de la función ecológica. A medida que la especie continúa siendo destruida, toda la comunidad se vuelve inestable y todo decaerá. Sin embargo, hay otro mecanismo que puede estar en juego.

En nuestro nuevo artículo, mis colegas y yo sostenemos que, a pesar de que la vida en la Tierra presenta especies tan asombrosas, muchas especies que viven juntas parecen tener temperaturas notablemente similares. Eso significa que individuos de diferentes tipos pueden soportar temperaturas hasta puntos similares.

Esto es particularmente alarmante, ya que se ha demostrado que cuando los ecosistemas se calientan demasiado debido al cambio climático, las especies desaparecerán del ecosistema al mismo tiempo y no gradualmente, provocando una pérdida repentina de biodiversidad. También significa que el ecosistema puede mostrar algunos síntomas de estrés térmico antes de que se supere el nivel de sobrecalentamiento y se produzca una pérdida catastrófica.

Una forma de ver esto es observando cómo se distribuyen las especies en todo el mundo para concluir su máxima tolerancia al calor. Al hacerlo, queda claro que las especies que viven en el mismo hábitat tienden a tener tolerancias similares, lo que advierte de una pérdida repentina de biodiversidad en las próximas décadas.

Se sentirá más severo en los trópicos, donde la tolerancia máxima es la más cercana a las temperaturas que ya experimentan sus habitantes.

diciendo la verdad

Sin embargo, estos “modelos universales” son abstractos. ¿Encontramos el mismo fenómeno si realmente salimos al mundo natural y lo probamos? Los científicos pueden hacer esto midiendo la temperatura a la que una especie deja de funcionar normalmente sometiéndola a una «prueba de calor» (piense en ello como una sauna para insectos o plantas).

Los árboles que forman el dosel del bosque en Panamá son un excelente lugar para comenzar. ¿Seguramente con su apariencia extraña y sorprendente podemos esperar que una amplia variedad de especies resistan el calor? Resulta que no. Al medir la tasa de fotosíntesis en las hojas, los investigadores demostraron que las hojas de muchas especies de árboles no funcionan correctamente a una temperatura de aproximadamente 50 °C.

Pero ¿qué pasa con los animales? Para hacer frente a su temperatura, los biólogos calientan a los animales hasta que caen para predecir cuándo quedarán incapacitados por las olas de calor en el bosque.

Hace unos años realicé experimentos con 45 especies de insectos en el sudeste asiático y mostré que casi la mitad de ellos dejan de funcionar normalmente a una temperatura de unos 39 grados centígrados. Cuando los frondosos bosques de Borneo son muy calurosos, podemos esperar que la mitad de los roedores vivos se extingan cuando las temperaturas alcanzan este nivel. Sin estos diligentes guardabosques, el estiércol podría llegar a arruinarse.

Desafortunadamente, este grupo de patrones resistentes al calor está surgiendo ampliamente: hemos encontrado más ejemplos, desde renacuajos en América del Sur hasta insectos en las montañas de Pakistán.

¿Por qué las especies tienen límites de calor similares?

Mis colegas y yo hemos revisado la literatura para identificar los diversos mecanismos que pueden inducir tolerancia al sobrecalentamiento. El primero opera a escala de todo nuestro planeta. Las temperaturas más normales en la Tierra son muy altas porque los trópicos cubren un área mayor que los polos. Esto puede motivar a las especies a adaptarse a las condiciones más extendidas, lo que hace que muchas de ellas tengan la misma tolerancia a las altas temperaturas.

Por otro lado, sabemos que la tolerancia al calor se desarrolla lentamente en comparación con la tolerancia al frío. No estamos seguros de por qué es así, pero puede ser costoso (y difícil de desarrollar cambios moleculares que hagan que una especie sea más resistente al calor). Por ejemplo, a temperaturas más altas, las membranas celulares se vuelven más fluidas. Quizás el costo de prevenir la muerte celular en tales condiciones sea demasiado alto.

Esperanza para el futuro

Sin recortes profundos y rápidos de las emisiones de gases de efecto invernadero, la resistencia al calor de los cúmulos seguirá amenazando los ecosistemas de los que depende la humanidad. Ya sea que los impulsores nazcan a nivel proteico o planetario, comprender cómo y por qué las especies son igualmente resistentes al calor puede darnos pistas sobre cómo podemos mejorar la resiliencia al cambio climático global.

Por ejemplo, sabemos que los grupos más estrechamente relacionados pueden ser más resistentes al calor mixto. Entonces, el paso práctico que podemos dar es proteger una amplia gama de árboles vivos mediante actividades de conservación. Si se protegen diferentes especies, aumentamos nuestras posibilidades de conservar una cartera diversa de respuestas al calentamiento global.

Es importante destacar que, al mejorar nuestra comprensión de por qué y en qué contextos la resistencia al calor es similar, podemos predecir dónde y cuándo pueden ocurrir reducciones catastróficas. ¿Se parecen a los arrecifes o las selvas tropicales de África o la Antártida? Cuando respondamos a estas preguntas, podremos intervenir en sistemas riesgosos protegiendo el futuro de nuestro frágil planeta.

Este artículo está reimpreso de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.