Un estudio pionero liderado por el ICM-CSIC revela cómo el cambio climático puede alterar la estructura, la mineralogía y el microbioma de los briozoos, un grupo clave de invertebrados para la formación de hábitats submarinos.
Un equipo científico del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) ha publicado en la revista Communications Biology un nuevo estudio que documenta cómo la acidificación y el calentamiento del océano —dos de los principales efectos del cambio climático global— pueden afectar simultáneamente la estructura, la composición mineral y el microbioma de los briozoos, un grupo de invertebrados coloniales esenciales para la formación de hábitats marinos. Los resultados apuntan a consecuencias ecológicas potencialmente graves en un escenario de cambio climático acelerado.
El “falso coral”, uno de los más afectados
La investigación caracteriza por primera vez el microbioma de Myriapora truncata, una especie formadora de hábitat conocida como falso coral, ampliamente distribuida en el Mediterráneo, y analiza la respuesta de esta y otra especie de briozoo incrustante ante condiciones ambientales futuras. El falso coral crea estructuras tridimensionales que sirven de refugio para diversas especies, como ocurre con muchas otras especies de briozoos, que incluso pueden llegar a formar arrecifes. No obstante, los corales suelen atraer más atención como principales constructores de hábitats marinos.
“A pesar de ser un filo diferente, muy diverso y abundante a nivel global, estos pequeños arquitectos del mar suelen ser olvidados en los estudios sobre la respuesta a los cambios ambientales”, explica Blanca Figuerola, investigadora del ICM-CSIC y autora principal del estudio, quien señala que el trabajo abre una nueva vía para entender mejor cómo pueden responder los briozoos a los cambios acelerados que está sufriendo el océano.
La investigadora subraya que “los briozoos cumplen un papel ecológico muy relevante”, aunque hasta ahora se disponía de poca información sobre su respuesta a los efectos combinados de la acidificación y el calentamiento del océano. Además, recuerda que “su microbioma había sido prácticamente inexplorado”.
Un laboratorio natural para anticipar escenarios futuros
Para la elaboración del estudio, el equipo utilizó un “laboratorio natural”: surgencias submarinas de CO₂ de origen volcánico en la isla de Ischia (Italia), que permiten simular las condiciones de acidificación oceánica previstas para finales de siglo.
“Esta zona ofrece una oportunidad única para estudiar en condiciones naturales cómo responden las especies marinas a la acidificación”, explica Núria Teixidó, investigadora de la Stazione Zoologica Anton Dohrn y última autora del artículo.
Mediante esta aproximación, el estudio compara la morfología, la composición mineral del esqueleto y el microbioma de colonias de dos especies de briozoos expuestas y no expuestas a estas condiciones. Los resultados muestran que estas especies desarrollan cierta capacidad de aclimatación, modificando la mineralogía de su esqueleto para hacerlo más resistente y manteniendo una composición microbiana relativamente estable.
“No obstante, se observa una pérdida de diversidad microbiana funcional, con una disminución de géneros que podrían desempeñar un papel clave en procesos como la nutrición, la defensa o la resistencia al estrés ambiental”, señala Figuerola.
Estas alteraciones pueden tener consecuencias importantes a largo plazo, ya que el microbioma es fundamental para la salud y resiliencia de los briozoos.
“Aunque las colonias puedan parecer externamente sanas, las alteraciones en el microbioma podrían ser bioindicadores tempranos de estrés ambiental”, añade Javier del Campo, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (IBE, CSIC-UPF).
El calentamiento intensifica los impactos
Durante un seguimiento de cinco años, el estudio también ha considerado el impacto del aumento de temperatura, otro de los factores clave del cambio climático.
“Los modelos aplicados indican que la combinación de estos dos factores intensifica los efectos, reduciendo significativamente la cobertura del briozoo incrustante y aumentando la mortalidad. Aunque muestran cierta plasticidad morfológica, esta no es suficiente para contrarrestar el impacto conjunto de la acidificación y el calentamiento”, destaca Pol Capdevila, investigador de la Universitat de Barcelona.
Para alcanzar estas conclusiones, el equipo empleó técnicas avanzadas como la modelización y la microtomografía computarizada para obtener, por primera vez, imágenes 3D de la estructura interna de los esqueletos de estas especies. Estas imágenes resultan útiles tanto para la investigación como para la divulgación científica y la educación ambiental. Actualmente, el equipo trabaja en una animación científica para el público general y educativo, en colaboración con Cooked Illustrations, un estudio de narración visual.
Implicaciones para la conservación marina
Los resultados tienen implicaciones importantes para la gestión y conservación de los ecosistemas marinos del Mediterráneo, especialmente en el contexto del cambio climático. Las especies formadoras de hábitats como los briozoos no solo son vulnerables, sino que su desaparición puede desencadenar un efecto en cascada sobre muchas otras especies que dependen de ellos.
La caracterización del microbioma y la identificación preliminar de microorganismos potencialmente beneficiosos abren nuevas líneas de investigación para reforzar la resiliencia de los holobiontes (el huésped y su microbioma asociado) mediante enfoques basados en la naturaleza.
Esta línea de investigación, iniciada en el marco del proyecto MedCalRes del Plan Nacional, continúa con el proyecto de consolidación HOLOCHANGE y el Plan Nacional MedAcidWarm, que buscan profundizar en las interacciones entre los briozoos y su microbioma para anticipar y mitigar los efectos del cambio climático.
“La complejidad del problema exige análisis integrados”, concluye Figuerola. “Este estudio demuestra cómo el enfoque interdisciplinar puede ayudarnos a anticipar escenarios futuros y proteger de forma más eficaz los ecosistemas marinos.”