Posidonia oceanica, the jewel of the Mediterranean / Posidonia oceanica, la joya del Mediterráneo

Posidonia oceanica
Posidonia oceanica meadow in Formentera / Pradera de Posidonia oceania de Formentera / CSIC

English Version:

Summer it’s nearly to finish, and surely more than one has gone on holiday to the beach. We all have felt the hot sand between the toes, and trying not to burn we accelerate the passage, until we reach the ideal place to leave the towel and the chair. We look at the sea on the horizon and notice the breeze hitting our face, with that salty flavour. We approach the shore and stop to watch as the small waves reach our feet. What a feeling of peace. The holiday in our beloved Mediterranean Sea are incredible. Many people only know this about the sea. People don’t enter and don’t matter what there is and what is happening in this sea that we all love.

The Mediterranean Sea also suffering the global warming. In fact, it is warming faster than the global ocean. This has great repercussions for organisms and biogeochemical cycles. According to some studies, The Mediterranean Sea is warming at 0.61ºC per decade (Garcias-Bonet et al, 2019). In the Mediterranean Sea, seagrass ecosystems are very common, these ecosystems are very productive, it provides for many species shelter and food, thanks to relatively high rate of primary production (Stramska and Aniskiewicz, 2019). The seagrasses recognized as ecosystem engineers because it makes essential edaphic modifications, such as control of sediment deposition and stabilization of soft bottoms (Toniolo et al, 2018). Also, these meadows reduce the action of the waves, protect the coast, increase water clarity and mitigate the climate change by acting carbon sinks (Garcias-Bonet et al, 2019). It has been estimated that seagrass meadows accumulate up to 18% of total oceanic carbon, despite cover only about 0.2% of the global ocean floor. Unfortunately, it is also among the most endangered ecosystems on Earth. The main causes for this include climate change and negative impacts from human activities (Stramska and Aniskiewicz, 2019).

The most relevant seagrass species in The Mediterranean Sea are Posidonia oceanica, an endemic long-living species, and Cymodocea nodosa, a species found in the eastern Mediterranean Sea and on the northeastern Atlantic coast (Garcias-Bonet et al, 2019). This species develops in shallow waters, from 0 and 40m depth (Toniolo et al, 2018). P. oceanica forms monospecific meadows generally or mixed meadows and it is found in different substrates and habitats, from rocks to sandy bottoms (Bethoux y Copin-Motegut, 1986). P. oceanica is a large, long-living but very slow-growing seagrass and is estimated that cover a surface area between 2.5 and 5 million ha. The basic requirements for P. oceanica survival are similar to requirements of all plants. The main factor that influence growth are water temperature, light for photosynthesis, availability of nutrients and inorganic carbon. Also influence the exposure to mechanical disturbances like waves and currents that can destroy the meadows (Stramska and Aniskiewicz, 2019).

As for the water temperature, it is thought that optimal temperatures for P. oceanica growth are around 15.5 to 18 ◦C. In addition, temperatures above 27ºC have been shown to increase the mortality of the species. Therefore, water temperature can define the geographical limits of growth of oceanic P. oceanica. In aquatic ecosystems, light is a limiting factor. With depth the light is attenuated exponentially, for this reason, the presence of the species is limited to shallow water. However, it has developed growth strategies to acclimatize to the shortage of light, such as a reduced shoot density in deep waters. This species needs lower nutrient requirements than macro algae and phytoplankton. Today there isn´t knowledge about the importance of inorganic carbon limitation for the species. Also require oxygen. Leaves are usually situated in the oxygenated water column, but roots and rhizomes are buried in anoxic sediments. If the water column becomes hypoxic or anoxic, the below ground tissue may experience lack of oxygen, increasing the mortality (Stramska and Aniskiewicz, 2019).

Other thing we don´t know, the Mediterranean Sea consists of species with great importance for the functioning of our planet. Posidonia oceanica is a species with a decreasing population trend and some studies estimate that it will be extinguished between 2049 and 2100 as a result of the increase in mortality caused by global warming. (Garcias-Bonet et al, 2019). We have to be aware of the importance of biodiversity in the seas and oceans and protect it while enjoying it on our vacations.

Versión en español:

El verano esta llegando a su fin, y seguro que más de uno se ha ido de vacaciones a la playa. Todos hemos sentido la sensación de la arena caliente entre los dedos del pie, intentando no abrasarnos aceleramos el paso, hasta llegar al lugar idóneo para dejar la toalla y la silla. Miramos el mar en el horizonte y notamos la brisa golpeando nuestra cara, con ese aroma salado. Nos acercamos a la orilla y nos paramos a observar como las pequeñas olas llegan hasta nuestros pies. Que sensación de paz. Que increíbles son unas vacaciones en nuestro querido Mar Mediterráneo. Mucha gente solo conoce esto del mar. La gente no se adentra y no se preocupa por saber qué hay y qué esta ocurriendo en este mar que a todos nos encanta.

El Mar Mediterráneo también esta sufriendo el calentamiento global. De echo, se esta calentando mas rápido que el océano global. Esto tiene grandes repercusiones para los organismos y los ciclos biogeoquímicos. Según algunos estudios el Mar Mediterráneo se calienta 0,61ºC por década (Garcias-Bonet et al, 2019). En el Mar Mediterráneo, los ecosistemas de pastos marinos son muy comunes, estos ecosistemas son muy productivos y proporcionan refugio y alimento para muchas especies, gracias a una tasa relativamente alta de producción primaria (Stramska y Aniskiewicz, 2019). Incluso se reconoce que los pastos marinos son ingenieros de ecosistemas porque realizan modificaciones edáficas esenciales, como el control de la deposición de sedimentos y mantener estables los suelos blandos (Toniolo et al, 2018). También reducen la acción de las olas, protegen la costa, aumentan la claridad del agua y mitigan el cambio climático actuando como sumideros de carbono (Garcias-Bonet et al, 2019).Se ha estimado que retienen hasta el 18% del carbono total oceánico a pesar de ocupar tan solo el 0,2% del suelo oceánico global. Sin embargo, también están entre los ecosistemas mas amenazados del planeta. Las principales causas son el cambio climático y los impactos negativos de las actividades humanas (Stramska y Aniskiewicz, 2019).

Las especies de hierbas marinas mas importantes en este mar son Posidonia oceanica, una especie endémica de larga vida y Cymodocea nodosa, una especie que se encuentra en el Mediterráneo oriental y en la costa atlántica del noreste. Los prados de Posidonia oceanica se han convertido en Bioindicadores oficiales mundialmente (Garcias-Bonet et al, 2019).Esta especie se desarrolla en aguas poco profundas, entre 0 y 40 m de profundidad (Toniolo et al, 2018). Forma praderas monoespecíficas generalmente, aunque también forma praderas mixtas, y se encuentra en sustratos y hábitats diferentes, desde rocas hasta fondos arenosos (Bethoux y Copin-Motegut, 1986). Es una hierba marina grande, de vida larga pero de crecimiento lento, se estima que cubren un área de superficie entre 2,5 y 5 millones de ha. Los requerimientos básicos para la supervivencia de P. oceanica son análogos a los requerimientos de las plantas. Los factores principales que influyen en el crecimiento son la temperatura del agua, la luz para la fotosíntesis, la disponibilidad de nutrientes y el carbono inorgánico. También influye la exposición a modificaciones mecánicas como las olas y las corrientes que pueden destrozar los prados. (Stramska y Aniskiewicz, 2019).

En cuanto a la temperatura del agua, se piensa que la temperatura optima para el crecimiento de P. oceánica ronda entre los 15,5 y 18ºC. Además, se ha demostrados que temperaturas superiores a 27ºC aumentan la mortalidad de la especie. Por tanto, la temperatura del agua puede definir los limites geográficos de crecimiento de P. oceanica. En los ecosistemas acuáticos, la luz es un factor limitante. Con la profundidad la luz se atenúa exponencialmente, por esta razón, su presencia se limita a aguas poco profundas. No obstante, ha desarrollado estrategias de crecimiento para aclimatarse a la escasez de luz, como por ejemplo una densidad reducida de brotes en aguas profundas. Esta especie necesita menos disponibilidad de nutrientes que las macroalgas y el fitoplancton. Actualmente no hay muchos conocimientos acerca de la importancia que tiene la limitación de carbono inorgánica para la especie. También requieren oxígeno. Las hojas generalmente están situadas en la columna de agua oxigenada, pero las raíces y los rizomas están enterrados en sedimentos anóxicos. Si la columna de agua se vuelve hipóxica o anóxica, el tejido subterráneo puede experimentar falta de oxígeno, aumentando la mortalidad (Stramska y Aniskiewicz, 2019).

Aunque no lo sepamos, el Mar Mediterráneo consta de especies de gran importancia para el funcionamiento de nuestro planeta. Posidonia oceanica es una especie con una tendencia poblacional decreciente y algunos estudios estiman que se extinguirá entre 2049 y 2100 como consecuencia del aumento de mortalidad provocado por el calentamiento global (Garcias-Bonet et al, 2019). Tenemos que ser conscientes de la importancia de la biodiversidad existente en los mares y océanos, y protegerla a la vez que disfrutamos de ella en nuestras vacaciones.

Bibliography

Bethoux, J., Copin-Motegut, G. (1986). Biological fixation of atmospheric nitrogen in the Mediterranean Sea. Limnology and Oceanography 31(6): 1353-1358.

Garcias-Bonet, N., Vaquer-Sunyer, R., Duarte, C., Núria Marbà, N. (2019). Warming effect on nitrogen fixation in Mediterranean macrophyte sediments. Biogeosciences 16(1): 167–175.

Stramska, M., Aniskiewicz , P. (2019). Recent Large Scale Environmental Changes in the Mediterranean Sea and Their Potential Impacts on Posidonia Oceanica. Remote Sens 11(1): 110.

Toniolo, C., Di Sotto, A., Di Giacomo, S., Ventura, D., Casoli, E., Belluscio, A., Nicoletti, M., Ardizzone, G. (2018). Seagrass Posidonia oceanica (L.) Delile as a marine biomarker: a metabolomic and toxicological analysis. Ecosphere 9(3).

¿Conservar sapos para crear fármacos?

Seguro que alguna vez te han dicho que la piel de los sapos es venenosa, pero, ¿a que no sabías que se cree que esas toxinas pueden ser compuestos útiles para luchar contra la gripe, el cáncer o el VIH?. Una vez más los anfibios nos demuestran que son un grupo de animales fascinantes y que la solución de muchos problemas en la vida reside en la propia naturaleza.

Es sabido que varias especies de anuros pertenecientes a la familia Bufonidaetienen la capacidad de sintetizar compuestos con alto valor farmacológico. Antiguamente se empleaban las secreciones de su piel, sus huesos y tejidos para tratar infecciones, mordeduras, inflamación o dolor. Hoy en día, donde cada vez más microorganismos desarrollan resistencia a algún antibiótico, resulta imprescindible profundizar en este campo.

Investigadores del Smithsonian y colaboradores de la Universidad de Panamá, la Universidad de Vanderbilt en Tennessee y la Universidad de Acharya Nagarjuna en Guntur, han creado de manera conjunta una recopilación en la revista médica “Journal of Ethnopharmacology” sobre las sustancias químicas que producen los anfibios de la familia Bufonidaey hacen énfasis en su potencial farmacológico, aún no explorado.

Incluida en dicha familia de anuros, encontramos a la elegante rana dorada (Atelopus zeteki), símbolo nacional de Panamá y conocida por producir toxinas con altas propiedades terapeúticas. Su situación actual, según la UICN, es “en estado crítico” y se piensa que pueden no existir ejemplares vivos en libertad. Las principales causas que la amenazan son la destrucción de su hábitat, su captura del medio natural para comerciar con ella como mascota exótica y su vulnerabilidad al hongo quitridio (Batrachochytrium dendrobatidis).

Ante la alarmante condición de la especie, científicos panameños invierten su tiempo y esfuerzo a criarla en cautividad para poder prolongar sus estudios acerca de dichas toxinas, prevenir su extinción y fomentar su recuperación.

Se piensa que la función de la mayoría de los compuestos que sintetizan los anfibios reside en protegerse contra los depredadores y que dependen de la dieta o incluso de los microorganismos simbióticos que posean. Resulta interesante que los científicos implicados en el estudio descubrieran que algunas de las toxinas presentes en alguna especie de anfibio no eran posibles de aislar en ejemplares criados en cautividad. Indican que, con probabilidad, los animales serán capaces de sintetizar una gama más amplia de compuestos en su hábitat natural.

Como consecuencia, encontramos una vez más razones de peso para fomentar y favorecer la conservación in-situ de especies amenazas. De esta manera también pueden beneficiarse otras especies que habiten la misma distribución geográfica y se alterará en menor medida la fisiología y el comportamiento de la especie de interés.

Los anfibios han demostrado ser unos indicadores excelentes de la salud de los ecosistemas, sus interacciones con otras especies son clave (predador-presa entre otras), nos echan una mano controlando plagas tanto en su fase larvaria como adulta y, por si fuera poco, pueden ser decisivos para encontrar la cura de enfermedades que hoy en día nos suponen un quebradero de cabeza. Siendo su declive global causado en gran parte a la actividad humana, debería ser nuestro deber moral y ético fomentar su conservación. No obstante, no deberíamos olvidar que el mayor valor de cada especie reside en su valor intrínseco, tienen valor por sí mismas. Recuperemos la admiración y el respeto por su existencia.

Más información en: http://noticiasdelaciencia.com/not/23540/el-potencial-farmacologico-de-las-secreciones-de-la-familia-de-sapos-bufonidae/

El serio problema de la contaminación tóxica producida por las colillas de cigarrillos

Las colillas de los cigarrillos constituyen un tipo de contaminación marina generalizada, tóxica y recalcitrante que requiere una atención urgente de fabricantes, fumadores, autoridades y público general para evitar su ingestión por la biota y la contaminación del agua por sus lixiviados.

Maria Christina B. Araújo, Monica F. Costa,
A CRITICAL REVIEW OF THE ISSUE OF CIGARETTE BUTT POLLUTION IN COASTAL ENVIRONMENTS,
Environmental Research,
2019,
ISSN 0013-9351,
https://doi.org/10.1016/j.envres.2019.02.005.
(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935119300787)

Murciélagos y su sensibilidad al cambio global

El orden Chiroptera, comúnmente conocido como murciélagos, acoge a todos los mamíferos voladores que se conocen hoy en día. Es un orden que acoge a más de 1000 especies, afectado por múltiples agentes contaminantes de diferentes naturalezas y que causan un grave impacto negativo en la supervivencia de este grupo. Se trata de un grupo muy sensible ya que se ve afectado por la amplia mayoría de tipos de contaminación conocidos hoy en día.

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Ejemplar de murciélago de pies grandes (Myotis macropus), en Melbourne, Australia (fotografía de L. Lumsdem; Straka et al., 2016).

Posiblemente la contaminación más conocida sea la de carácter químico: los metales pesados son más que conocidos por disminuir la riqueza de especies en el entorno natural debido a su alta toxicidad (Straka et al., 2016). De hecho, un biomarcador utilizado y que es interesante por su carácter no invasivo es la propia piel y pelaje de los murciélagos, al reflejar la acumulación de metales pesados (como el cadmio, el cobre, el plomo y el zinc) en riñones, huesos o estómago (Hernout et al., 2016). Además, el mercurio es relativamente peligroso en este grupo, debido a la biomagnificación que se ha visto que pueden presentar en zonas contaminadas (Kumar et al., 2018).

No solo los metales pesados tienen un grave efecto tóxico en los murciélagos; se ha observado que productos de la industria agraria repercuten en ellos de manera muy grave. Por ejemplo, podemos destacar organoclorados como el DDT (diclorodifenilcloroetano), un insecticida que produce mortalidad en muchos quirópteros (Buchweitz et al., 2018) y el endosulfán (EDS), otro insecticida que induce alteraciones morfológicas en órganos vitales y estrés oxidativo (Oliveira et al., 2017) afectando a los procesos fisiológicos de estos organismos. Debemos destacar también los compuestos organofosforados como el clorpirifós, que afectan muchas veces en comportamientos de vuelo y movimientos de trepa de los murciélagos y pueden potencialmente causar daños en sus organismos (Eidels et al., 2016).

Posiblemente la mayoría de las personas podrán imaginarse también que la contaminación lumínica es muy grave para los quirópteros: es bien sabido que la luz artificial durante periodos nocturnos supone un estresor de origen humano muy importante, ya que afecta a actividades de los organismos de la noche de formas muy variadas, como la reproducción o la comunicación (Stone et al., 2015). Por ejemplo, la presencia de luces aumenta en gran medida la cantidad de zumbidos producidos por los murciélagos. Además, hay autores que han demostrado que las luces nocturnas pueden distraer a los quirópteros de sus rutas de migración por fototaxia positiva (Voigt et al., 2017), es decir, se sienten atraídos hacia la luz. Así, acabamos observando zonas donde al final, la riqueza de especies de quirópteros se reduce drásticamente por culpa de esta contaminación lumínica (con excepción de aquellas especies adaptadas a entornos urbanos, que son una minoría) (Straka et al., 2016).

También podemos destacar la contaminación sonora. Hay diferentes experimentos que relacionan este tipo de contaminación con el bienestar de los quirópteros, pero muy pocas veces se han llevado más allá del laboratorio. Algunos autores han demostrado que la actividad de determinadas especies de murciélago puede disminuir en gran manera cuando se encuentran en zonas con maquinaria humana muy ruidosa. De hecho, la propia ecolocalización se ve alterada y, por ende, su capacidad de caza (Bunkley et al., 2014).

Podríamos determinar por otro lado un tipo especial de contaminación sonora cuyo origen tiene lugar por culpa de la arquitectura humana: los murciélagos, al orientarse y moverse en el espacio por ecolocalización, necesitan superficies que reflejen bien los ultrasonidos. Es por ello por lo que pueden confundir superficies verticales y pulidas con caminos abiertos sin obstáculos, chocándose contra ellos y produciéndose graves contusiones (Greif et al., 2017).

Pero, existen tipos de contaminación menos obvias, como puede ser la de carácter electromagnético y que tienen la misma importancia que las anteriores. Estudios han demostrado que los murciélagos presentan magnetita (Fe3O4) en su organismo, un mineral que les permite sensar el campo magnético terrestre, así como orientarse en función de él (capacidad magnetorreceptiva) (Tian et al., 2010). De hecho, autores como Wang et al. (2007) han demostrado en laboratorio que se puede modificar la orientación de estos organismos artificialmente: bajo influencia de un campo magnético normal, los murciélagos tienen preferencia a mirar al norte cuando cuelgan en reposo, pero si se somete el campo a determinadas alteraciones, puede cambiar de posición, mirando al sur.

Esto podría llegar a extrapolarse: si por efecto de las tecnologías humanas se alterara el campo magnético, aunque fuera de manera muy localizada, los quirópteros podrían sufrir desorientaciones muy graves. Esto ocurre con sistemas radar de incluso muy pequeño tamaño, como investigaron Nicholls y Racey (2009), que emitían pulsos electromagnéticos que ahuyentaban a los quirópteros de la zona.

Como se puede ver, los murciélagos están expuestos a innumerables fuentes contaminantes, ya que tanto la luz y el ruido, como la contaminación electromagnética y la química pueden causar estragos en los quirópteros, no solo en comportamiento y hábitos, sino también en su propia vida, pudiendo matarlos.

Referencias utilizadas:

  1. Buchweitz, J. P., Carrson, K., Rebolloso, S., Lehner, A. 2018. DDT poisoning of big brown bats, Eptesicus fuscus, in Hamilton, Montana. Chemosphere 201: 1-5.
  2. Bunkley, J. P., McClure, C. J. W., Kleist, N. J., Francis, C. D., Barber, J. R. 2014. Anthropogenic noise alters bat activity levels and echolocation calls. Global Ecology and Conservation 3: 62-71.
  3. Eidels, R. R., Sparks, D. W., Whitaker, J. O. Jr., Sprague, C. A. 2016. Sub-lethal effects of chlorpyrifos on big brown bats (Eptesicus fuscus). Archives of Environmental Contamination of Toxicology 71 (3): 322-335.
  4. Greif, S., Zsebok, S., Schmieder, D., Siemers, B. M. 2017. Acoustic mirrors as sensory traps for bats. Science 357: 1045-1047.
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  8. Oliveira, J. M., Brinati, A., Miranda, L. D. L., Morais, D. B., Zanuncio, J. C., Gonçalves, R. V., Peluzio, M. D. C. G., Freitas, M. B. 2017. Exposure to the insecticide endosulfan induces liver morphology alterations and oxidative stress in fruit-eating bats (Artibeus lituratus). International Journal of Experimental Pathology 98: 17-25.
  9. Stone, E. L., Harris, S., Jones, G. 2015. Impacts of artificial lightning on bats: a review of challenges and solutions. Mammalian Biology.
  10. Straka, T. M., Lentini, P. E., Lumsden, L. F., Wintle, B. A., Van der Ree, R. 2016. Urban bat communities are affected by wetland size, quality and pollution levels. Ecology and Evolution 6(14): 4761-4774.
  11. Tian, L., Lin, W., Zhang, S., Pan, Y. 2010. Bat head contains soft magnetic particles: evidence from magnetism. Bioelectromagnetics 31: 499-503.
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