El bivalvo, presente en las costas de Perú y norte de Chile, es de gran importancia socioecológica para las comunidades costeras y la acuicultura del ostión (pectinicultura). Eventos cada vez más recurrentes de surgencia costera asociadas al impacto del cambio climático en zonas costeras, podrían tener consecuencias en aspectos biomecánicos, biomineralización y desempeño fisiológicos de su concha, abriendo interrogantes sobre su futuro y sostenibilidad a largo plazo.
El mar es dinámico; sus condiciones pueden cambiar rápidamente a través de diferentes zonas geográficas. Más aún, las variaciones en acidez (pH) y temperatura generadas por eventos naturales, causan impactos y generan estrés en las especies calcificadoras bentónicas, como por ejemplo choritos, machas y ostiones.
Si bien estas dinámicas han sido ampliamente estudiadas, aún se requiere investigar sobre cómo estos estresores afectan la estructura y funcionalidad de las conchas en los moluscos. Los eventos naturales de surgencia, los cuales llevan aguas frías profundas y bajan el pH de la columna de agua, están estudiados con mayor profundidad, y se sabe que podrían generar estrés en moluscos, dificultando su desempeño fisiológico, biomecánico y biomineralógico.
Pero no todo es natural. El cambio climático, impulsado principalmente por acción humana, hará que los eventos de surgencia sean más recurrentes en el tiempo. En el estudio liderado por Nelson Lagos, director del Centro de Investigación e Innovación para el Cambio Climático de la U. Santo Tomás (CiiCC UST) e investigador del Instituto Milenio en Socio-Ecología Costera (SECOS), los autores evaluaron los efectos independientes y también combinados de la temperatura y pH sobre las propiedades biomecánicas y de biominerales de las conchas del ostión del norte de la bahía de Tongoy y Lengua de Vaca, en la región de Coquimbo.
El ostión del norte, solo puede ser extraído desde centros de cultivo y está prohibida su extracción desde los bancos naturales, por lo que es distinta la forma de administración respecto a otros recursos que pueden ser extraídos libremente y que no se cultivan, como es el caso del loco o las lapas. Así, todo el consumo de esta especie nativa proviene de centros de cultivo, que actualmente se encuentran solo en el norte de Chile (Tongoy) y en el sur de Perú, y que cuentan con una importante participación laboral femenina.
Trabajo en el laboratorio
En experimentos realizados en laboratorio, el grupo encontró que en condiciones de acidificación (pH 7.7) y control (pH 8.0), aumentaron los cambios en la materia orgánica de la concha. En tanto, en la capa orgánica exterior de la concha o periostraco, las condiciones de acidificación aumentan la presencia de proteínas, pero reducen el contenido de moléculas asociadas a sulfatos y polisacáridos. Las condiciones de acidificación, también afectaron negativamente la densidad del carbonato y aumentó el desorden en la orientación de los cristales de calcita en la concha del ostión. En cambio, a temperaturas más altas (18°C), aumenta la dureza del material con que se construyen las conchas de este invertebrado.
Los resultados del experimento, indican que ante alteraciones en pH y temperatura, los ostiones generan compensaciones entre la producción de compuestos orgánicos, la densidad del material calcáreo, y la organización de sus cristales, cambios que le permiten sostener su desempeño biomecánico de resistencia y dureza. En otras palabras, el ostión compensa una característica con otra para poder mantener la funcionalidad de su concha.
“La amenaza de la acidificación en la zona de los cultivos en el norte de Chile, viene, por ejemplo, por el efecto de la surgencia. Nosotros manipulamos ese factor en estos experimentos, dado que se proyecta una acidificación progresiva. En ese contexto, pareciera que los organismos tienen capacidad de enfrentarlo, pero lo importante es que no sabemos si esto es una respuesta de laboratorio y de corto plazo, o bien, esto podría ser sostenible en el tiempo”, explica el director del Centro de Investigación e Innovación del Cambio Climático de la U. Santo Tomás (CiiCC UST).
“Probablemente existan compensaciones que los organismos no sean capaces de resistir en el largo plazo, por eso necesitamos más investigación de este tipo, de manera de tomar algunas medidas administrativas. Por ejemplo, una de las soluciones que emergen de esta investigación es tener un stock de ostiones reproductores que, sobre todo, sean tolerantes a estos cambios de acidificación. Así, en el largo plazo, estos podrían ser los que nos ayuden a generar una descendencia de ostiones que puedan ser usados en el cultivo y que sean resistentes a las condiciones progresivas de acidificación que existirían en esa zona, en un futuro cercano”, comenta el investigador SECOS.
Finalmente, el estudio arroja luces sobre la influencia de las variaciones naturales de pH y temperatura en el mar sobre esta especie, que se verán alteradas por efecto del cambio climático, y las limitaciones energéticas de deben enfrentar los ostiones en los sistemas naturales, lo que podría restringir la sostenibilidad a largo plazo de este mecanismo compensatorio.
“Estas investigaciones sirven específicamente para informar y tomar decisiones acerca de las posibilidades de sustentabilidad en el mediano y largo plazo, para este recurso en específico”, concluye Lagos. Además, el cultivo del ostión genera empleo local, por lo que su permanencia en el tiempo genera un impacto importante en la sustentabilidad socio-ambiental de la zona. “No podemos depender de otros estudios de otros lados o de otras especies, para poder pretender manejar esta especie. En ese sentido, los estudios específicos son súper necesarios”, finaliza el académico.
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Lagos, N.A., Benítez, S., Grenier, C. et al. Plasticity in organic composition maintains biomechanical performance in shells of juvenile scallops exposed to altered temperature and pH conditions. Sci Rep 11, 24201 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-03532-0