Los anillos de crecimiento de los peces dan pistas sobre las fluctuaciones del clima durante décadas

En el mismo laboratorio donde los científicos de la Universidad de Arizona inventaron formas de descifrar la historia climática de la Tierra en los anillos de los árboles, el profesor asociado Bryan Black está utilizando una técnica similar, pero con diminutas espinas de pescado.

Pez roca de nariz partida. Crédito de la imagen: NOAA/CBNMS vía wikipedia.orgDominio publico

Un árbol gigante en su patio trasero puede revelar historias sobre el clima pasado de la Tierra. Los anillos concéntricos del tronco, además de indicar la edad del árbol, también arrojan luz sobre las condiciones climáticas correspondientes durante cada año de vida del árbol.

Pero los anillos de crecimiento no son exclusivos de los árboles. Anillos similares encontrados en los diminutos huesos del oído de los peces proporcionan pistas sobre los efectos del cambio climático tanto en la tierra como en el mar.

Bryan Negroprofesor asociado de dendrocronología en la Universidad de Arizona Laboratorio de investigación de anillos de árbolesha estado aplicando técnicas de datación de anillos de árboles a los llamados «anillos de peces» para comprender cómo la variabilidad ambiental está afectando el crecimiento y la productividad de los peces durante décadas.

En estas preguntas y respuestas, Black analiza las técnicas que utiliza para estudiar los incrementos de crecimiento en los huesos del oído u otolitos de los peces; la correlación entre otolitos y cambio climático; y cómo la técnica de datación por anillos de peces es comparable a la datación por anillos de árboles.

P: ¿Cómo desarrolló su interés por estudiar los anillos de crecimiento de los peces?

A: Fue por casualidad que supe que existe esta área de investigación. Después de terminar mi doctorado. Con una especialización en ecología de los bosques de los Apalaches, me encontré con un anuncio del Centro de Ciencias Marinas Hatfield de la Universidad Estatal de Oregón, que buscaba a alguien que hiciera análisis de incremento del crecimiento en peces. No tenía idea de que los peces vivieran mucho tiempo y formaran anillos. Pero esta idea me intrigó. Como científico de los anillos de los árboles, pensé que podría incorporar las técnicas que había utilizado para analizar los incrementos del crecimiento de los árboles para abordar problemas en los sistemas marinos, de manera análoga a los problemas que abordamos en los sistemas terrestres.

P: ¿Cómo se comparan los anillos de crecimiento de los árboles con los anillos de crecimiento de los peces cuando se trata de comprender el cambio climático?

A: Podría retroceder hasta la fundación del Laboratorio de Investigación de los Anillos de los Árboles. AE Douglass, el fundador del laboratorio., inventó la técnica del “crossdating”. Como el clima varía de un año a otro, induce patrones de crecimiento sincrónicos entre todos los árboles de una especie y ubicación determinada. Por ejemplo, en el suroeste, donde las precipitaciones afectan fuertemente el crecimiento, los árboles forman un anillo ancho durante los años húmedos y un anillo estrecho en los años secos. Como el clima varía de un año a otro, conduce a la formación de un código de barras de crecimiento sincrónico específico en el tiempo entre los árboles.

Crossdating es el proceso de hacer coincidir esos códigos de barras de crecimiento. Garantiza que el año calendario de cada anillo esté correctamente identificado, ya que a veces los árboles no forman un anillo en toda su circunferencia. Si tomas una muestra del árbol en un lugar donde no formó un anillo, no sabrías si simplemente hicieras un simple conteo de anillos. Pero al tomar muestras de un montón de árboles y comparar los patrones de crecimiento, se sabría inmediatamente si se pasó por alto el anillo.

La idea fundamental detrás de llevar las técnicas de anillos de árboles al sistema marino es comprender si podemos cruzar la fecha de estos peces para construir cronologías que se remontan a varias décadas; integrar cronologías entre diferentes especies de peces; y comparar cronologías con datos ambientales como la temperatura y la salinidad del océano para decirnos cómo responden los peces a la variabilidad climática en los océanos del mundo.

Con estos otolitos de peces, tenemos un atajo para desarrollar historias exactamente fechadas y bien replicadas del crecimiento de los peces en sistemas marinos y estudiar cómo se relaciona con la variabilidad del clima. También puede ayudar a desentrañar los efectos de los humanos en los sistemas marinos.

P: ¿Hay alguna especie de pez que prefiera estudiar y cómo recolecta muestras?

A: Una de las principales cosas para probar el concepto fue elegir una especie de pez que no tenga una gran distribución y que no migre. También necesitaba ser una especie donde los incrementos de crecimiento fueran anuales. Al igual que los árboles, es necesario que los peces vivan en un entorno donde haya cierta variabilidad estacional, como una estación fría y otra cálida, lo que inducirá diferencias en el crecimiento de los otolitos que se manifestarían como un patrón de bandas anual. Teníamos varios candidatos y seleccionamos una especie de pez roca del Pacífico Norte que tiende a tener un área de origen compacta. También se sabe que esta especie de pez roca, el pez roca de nariz partida, vive mucho tiempo y forma incrementos que son anuales y claramente visibles.

Muchas especies de pez roca, todas ellas de un género diverso de peces llamado Sebastes, son económicamente importantes y sustentan pesquerías valiosas. Por lo tanto, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica está encargada de la gestión de las especies de peces de roca, cuyos parámetros biológicos se examinan periódicamente. Se recolectan los otolitos del tamaño de un guisante que flotan en la cabeza del pez y se estima la edad de cada pez.

Tenemos colecciones de otolitos de pez roca a lo largo de la costa occidental de EE. UU. que se remontan a la década de 1970 y se utilizaron para recuentos de anillos simples para estimar la edad de estos peces. Podría usar esos otolitos para extraer el siguiente nivel de información en los anchos de incremento para realizar dataciones cruzadas y desarrollar cronologías de crecimiento. De hecho, hay millones de estos otolitos archivados de una amplia gama de especies en todo el país que están listos para este propósito.

P: ¿Qué más espera aprender sobre los otolitos en el futuro?

A: Llevo 20 años trabajando con cronologías de peces. Existe una red de cronologías de peces en Europa, Australia, Estados Unidos y Canadá, mediante la cual podemos estudiar qué tienen en común las cronologías, qué nos dicen sobre los factores climáticos a gran escala. Incluso podemos comparar las cronologías de los peces del océano con las cronologías de los anillos de los árboles en la tierra para mostrar cómo los patrones atmosféricos a gran escala afectan simultáneamente los ambientes marinos y terrestres.

En este momento, también estamos trabajando con colaboradores en Australia en comparaciones de cronologías transpacíficas para aprender cómo el clima, especialmente las olas de calor marinas, afecta el crecimiento de los peces y para comparar las respuestas de las poblaciones de peces que son fuertemente explotadas por la pesca con aquellas que no lo han sido. sido fuertemente explotada. Esperamos aprender más sobre cómo las poblaciones de peces están respondiendo a eventos climáticos extremos y a historias de pesca intensa.

Fuente: Universidad de Arizona