El fondo marino está desapareciendo debido al cambio climático: un misterio resuelto

Las esponjas marinas son vitales para el ecosistema marino, pero están desapareciendo en masa. Y los investigadores creen entender por fin por qué.

A menudo se confunde a las esponjas marinas con plantas, pero en realidad son animales. De hecho, se encuentran entre los más antiguos de la Tierra. Así que, aunque la esponja marina, que vio la luz hace unos 545 millones de años, ya ha experimentado bastantes cambios climáticos, no parece estar soportando bien el calentamiento actual. 

“Hemos visto muchas esponjas aniquiladas por olas de calor en el Mediterráneo y en Nueva Zelanda”, explica Emmanuelle Botte, directora de la investigación. Durante mucho tiempo, los científicos no supieron exactamente por qué. Pero ahora un nuevo estudio arroja algo de luz al respecto.

Esponjas marinas

Las esponjas marinas son esenciales para los ecosistemas marinos. Desempeñan un papel crucial en el océano, proporcionando refugio y alimento a innumerables animales marinos. Además, reciclan nutrientes filtrando miles de litros de agua de mar al día y albergan microbios que pueden ser clave para algunos de los retos médicos más acuciantes a los que nos enfrentamos hoy en día (véase el recuadro).

La esponja como proveedora de medicinas

Además de proporcionar alimento y refugio a otros organismos, las esponjas también son muy importantes para el descubrimiento de nuevos fármacos. De hecho, la mayoría de las moléculas que actúan contra tumores o patógenos son producidas por invertebrados y, en particular, por los microbios que viven en simbiosis con las esponjas. Esta simbiosis es esencial para la salud de los océanos y una mina de oro para moléculas de interés farmacéutico y comercial.

Pero, desde hace algún tiempo, a la esponja marina no le va tan bien. “Vemos que algunas esponjas no son tan resistentes al cambio climático como pensábamos al principio”, dice Botte. “Realizamos este estudio porque sabíamos que algunas esponjas son sensibles a las futuras condiciones climáticas, pero queríamos saber por qué”.

Simbiosis: estudio

Como ya se ha dicho, las esponjas marinas albergan ciertos microbios. “Viven en simbiosis con microorganismos que cumplen funciones vitales”, explica Botte. “Reciclan nutrientes, producen energía y protegen a la esponja de depredadores y enfermedades. Algunos microbios incluso desintoxican el cuerpo de la esponja”. Esta relación esencial entre esponja y microbio está bien documentada. Además, también se sabe que algunas especies de esponjas y sus microbios asociados son especialmente vulnerables a las altas temperaturas del agua.

Para llegar al fondo del asunto, los investigadores decidieron estudiar la composición microbiana de varias esponjas expuestas a diferentes temperaturas del agua. Los investigadores se centraron en una especie conocida como Stylissa flabelliformis, que vive principalmente en la Gran Barrera de Coral, el mayor arrecife de coral del mundo. “Descubrimos que hay grandes diferencias entre los tipos de microbios que encontramos en una esponja sana que vive en agua fría y una esponja moribunda que reside en agua caliente”, dijo Botte.

Esponja expuesta a la temperatura media actual (izquierda) comparada con una esponja expuesta a la temperatura media prevista para 2100 (derecha). La esponja de la izquierda está sana, mientras que la de la derecha se está muriendo. Imagen: Holly Bennet

Microbios y microbioma

Hay un cambio que llama especialmente la atención. Por ejemplo, parece que cuando la esponja marina tropical se expone a temperaturas oceánicas más altas, un importante microbio despega. “Un grupo de microbios, las arqueas, representa el diez por ciento de todos los microbios de la esponja sana”, explica Botte. “Pero en la esponja moribunda no vimos ninguno”. Los investigadores descubrieron que un aumento de temperatura de tres grados centígrados (un aumento de temperatura previsto para 2100, pero que ya se ha medido ocasionalmente en aguas australianas en la actualidad) hace que este microbio crucial abandone la esponja marina. Y eso podría incluso acabar provocando la desaparición de la esponja. 

“Descubrimos que este microbio es el único que puede desintoxicar el amoníaco producido por la esponja”, explica Botte. “Sin este microbio, el amoníaco tóxico puede acumularse en el tejido”. Y eso provoca la muerte del tejido de la esponja.

Parece que la simbiosis entre la Stylissa flabelliformis y sus microbios no es lo suficientemente fuerte como para hacer frente a las altas temperaturas que se esperan. “Como tú y como yo, las esponjas necesitan un microbioma sano para sobrevivir”, argumenta Botte. “Sospechamos que los cambios en los tipos de microbios y, lo que es más importante, las funciones que desempeñan, podrían explicar por qué algunas esponjas luchan en aguas más cálidas”.

Gracias al estudio, los investigadores han desvelado por fin el misterio y ahora sabemos mejor por qué desaparecen tantas esponjas marinas del fondo del mar: el calentamiento de los océanos interrumpe la delicada cooperación entre esponja y microbio, por así decirlo. Los investigadores subrayan así el riesgo que el cambio climático supone para la diversidad microbiana de la Tierra. “El cambio climático no solo afecta a los animales grandes y carismáticos”, subraya Botte. “También los animales ‘invisibles’ y sus microbios se ven afectados. Y, sin embargo, son esenciales para la salud de los océanos y la vida en nuestro planeta”.