Los animales pequeños en la base de la cadena alimentaria de agua dulce pueden adaptarse rápidamente a la contaminación por sal, de fuentes como el deshielo de carreteras en invierno, la agricultura y la minería, pero a un precio. En una edición especial de diciembre de Transacciones filosóficas de la Royal Society B dedicado a la contaminación de sal de agua dulce, la investigación muestra que el zooplancton de agua dulce adaptado a la sal crece un 65 por ciento más lento que el zooplancton normal. Su lento crecimiento cae en cascada por la cadena alimentaria en ambientes contaminados con la sal más comúnmente encontrada, lo que desencadena la proliferación de algas.
"Hay una ventaja y una desventaja en la evolución de la tolerancia a la sal", dijo Rick Relyea, investigador principal y profesor y director del Instituto de Agua Dulce Darrin y miembro del Centro de Biotecnología y Estudios Interdisciplinarios del Instituto Politécnico Rensselaer. "La ventaja eslos animales están más protegidos en ambientes moderadamente contaminados con sal. Pero hay un costo por tener esta tolerancia a la sal, y como muestra este trabajo, uno de los inconvenientes es que los animales crecen mucho más lentamente ".
El hallazgo es uno de los dos artículos en la edición especial "Sal en agua dulce: causas, consecuencias ecológicas y perspectivas futuras", publicado hoy. El tema explora cómo las actividades humanas que están aumentando las concentraciones de sales en ríos, humedales y lagos "afectar negativamente la biodiversidad de agua dulce y las funciones y servicios del ecosistema de los que dependen las sociedades humanas "
El equipo de investigación de Relyea, que está investigando los efectos de la sal en los ambientes acuáticos a través de su trabajo con el Proyecto Jefferson en el Lago George, también contribuyó con un artículo de opinión llamando la atención sobre regulaciones inadecuadas. En "Las regulaciones son necesarias para proteger los ecosistemas de agua dulce de la salinización,"El equipo de investigación señaló las inconsistencias regionales en las regulaciones que rigen los niveles aceptables de salinización y la incapacidad de diferenciar entre los diferentes tipos de sales, a pesar de sus efectos ambientales muy dispares".
"Si queremos evitar que la contaminación por sal dañe nuestros ecosistemas de agua dulce, necesitamos regulaciones consecuentes informadas por la ciencia que protejan las aguas dulces a través de los ecosistemas, no las jurisdicciones políticas", dijo Matt Schuler, primer autor del artículo de opinión.
El artículo de investigación, "Tolerancia evolucionada a la salinización de agua dulce en el zooplancton: historia de vida, compensaciones, tolerancia cruzada y reducción de los efectos en cascada", es uno de los 14 laboratorios de Relyea que ha publicado en los últimos dos años sobre los efectos de la salen ecosistemas acuáticos. En 2017, el equipo publicó una investigación que muestra que una especie común de zooplancton, Daphnia pulex, podría desarrollar tolerancia genética a niveles moderados de sal de carretera en tan solo dos meses y medio. Más tarde ese año, una investigación realizada en cooperacióncon la investigadora de Rensselaer, Jennifer Hurley, demostró que el zooplancton adaptado a la sal había suprimido los ritmos circadianos.
"Sabíamos que podría haber compensaciones, y queríamos entender cómo se desarrollaron esas compensaciones, desde el organismo individual hasta el ecosistema", dijo Bill Hintz, primer autor del artículo de investigación.
Al usar descendientes del mismo zooplancton tolerante a la sal que el equipo planteó el año anterior, un hallazgo fue rápidamente evidente: la tolerancia es persistente. Aunque aproximadamente 30 generaciones separaron a la población original de sus descendientes, ambos grupos mostraron la misma tolerancia a la sal.
El zooplancton ordinario, que se alimenta de algas, muere en condiciones moderadamente saladas. Esto provoca un "efecto en cascada" de la contaminación salina por el cual el agua dulce salinizada es susceptible a las floraciones de algas. Aunque el zooplancton tolerante a la sal sobrevive en condiciones moderadamente saladas, su crecimiento más lento significólas poblaciones tolerantes no pudieron controlar las floraciones de algas en presencia de la sal de carretera más común, el cloruro de sodio. Sin embargo, el zooplancton tolerante a la sal pudo controlar las floraciones de algas en presencia de contaminación moderada de dos sales de carretera alternativas: cloruro de magnesio y cloruro de calcio.
"Debido a que las Daphnia tolerantes a la sal son capaces de sobrevivir, esperarías no ver una gran floración de algas. Vemos esto para algunos tipos de sal, pero eso no es lo que estamos viendo para todos los tipos de sal".dijo Relyea. "El zooplancton está protegido, pero no siempre detiene el florecimiento del fitoplancton".
El equipo también estableció que, aunque el zooplancton desarrolló una mayor tolerancia a la sal en presencia de cloruro de sodio, también fueron más tolerantes con otros contaminantes de sal comunes, como el cloruro de magnesio y el cloruro de calcio, un rasgo conocido como "tolerancia cruzada".
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Materiales proporcionados por Instituto Politécnico Rensselaer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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