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El calentamiento y el “dorado” reducen la nutrición y aumentan la toxicidad en la base de la red alimentaria


Se utilizaron ambientes al aire libre controlados conocidos como “mesocosmos” para estudiar los impactos del cambio climático en la nutrición y la toxicidad en la red alimentaria acuática. Crédito: Pianpian Wu

La investigación analiza los efectos del calentamiento y el pardeamiento en los sistemas de agua dulce.

Los organismos en la base de la red alimentaria acuática pueden estar ocultos a la vista, pero son tan sensibles al cambio climático como otras plantas y animales, según un estudio publicado en Informes científicos.

“El cambio climático hace que la calidad de los alimentos se deteriore en el nivel más bajo de la red alimentaria”, dice Pianpian Wu, becario postdoctoral en Dartmouth y autor principal del estudio. “Eso significa problemas para toda la cadena alimentaria, desde el fitoplancton hasta los humanos”.

El estudio analizó dos efectos del cambio climático en el agua que los investigadores esperan que aumenten en los próximos años: el calentamiento y el “pardeamiento”, la decoloración causada por altas cargas de materia orgánica disuelta.

Investigadores de la red alimentaria del cambio climático de Dartmouth

De izquierda a derecha, Ella Dailey, Hartford High School; Ethan Rutledge, Universidad de Massachusetts; Pianpian Wu; Nathan Giffard ’21; y Deedee E. Hernandez ’23. Crédito: Pianpian Wu

Según el estudio, una combinación de agua más cálida y marrón da como resultado una mayor transferencia de metilmercurio tóxico del agua al fitoplancton. La investigación también documentó concentraciones más bajas de ácidos grasos poliinsaturados esenciales en los organismos.

“La reducción de ácidos poliinsaturados es preocupante”, dice Wu, quien comenzó la investigación como candidato a doctorado en la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas.

Los ácidos grasos como el omega-3 y el omega-6 proporcionan energía y regulan el sistema inmunológico en la vida animal y vegetal. El metilmercurio es una forma de mercurio de fácil absorción que actúa como una potente neurotoxina.

“Comprender cómo el mercurio y los ácidos grasos en las redes alimentarias acuáticas responden al cambio climático nos informará sobre los riesgos incrustados en la parte superior de la red alimentaria”.
Celia Chen, profesora investigadora de ciencias biológicas

Según el estudio, los peces y los seres humanos pueden estar expuestos a mayores niveles de metilmercurio, ya que los organismos que se encuentran más abajo en la cadena alimentaria consumen más fitoplancton para obtener ácidos grasos en sus dietas.

“Los seres humanos comen pescado”, dice Celia Chen, profesora investigadora de ciencias biológicas y coautora del estudio. “Comprender cómo el mercurio y los ácidos grasos en las redes alimentarias acuáticas responden al cambio climático nos informará sobre los riesgos incrustados en la parte superior de la red alimentaria”.

Si bien se han realizado investigaciones anteriores sobre el pardeamiento y el calentamiento en entornos naturales, este es el primer estudio que se basa completamente en entornos exteriores controlados conocidos como mesocosmos.

Celia Chen y Pianpian Wu

Celia Chen, izquierda, profesora investigadora de ciencias biológicas, y Pianpian Wu, investigadora postdoctoral. Crédito: Eli Burakian ’00

Los investigadores utilizaron 24 cilindros aislados para probar los efectos de varios niveles de calentamiento y oscurecimiento en cuatro escenarios diferentes en condiciones subalpinas.

“Es realmente genial trabajar con mesocosmos”, dice Wu. “Podemos probar una variedad de efectos climáticos sin necesidad de viajar largas distancias hasta el campo”.

El estudio se realizó en las instalaciones de investigación WasserCluster Lunz en las afueras de Viena, Austria. Kevin Bishop, profesor de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, se desempeñó como investigador principal.

Más cerca de casa, Wu y Chen continúan su investigación sobre las redes tróficas acuáticas con un equipo que también ha incluido estudiantes de pregrado. Investigaciones anteriores han estudiado cómo la materia orgánica de agua dulce puede influir en la absorción de mercurio en las larvas de mosca negra.

Referencia: “La temperatura elevada y el pardeamiento aumentan el metilmercurio de la dieta, pero disminuyen los ácidos grasos esenciales en la base de las redes alimentarias de los lagos” por Pianpian Wu, Martin J. Kainz, Fernando Valdés, Siwen Zheng, Katharina Winter, Rui Wang, Brian Branfireun, Celia Y . Chen y Kevin Bishop, 19 de agosto de 2021, Informes científicos.
DOI: 10.1038 / s41598-021-95742-9

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