Mediante el análisis de las diferentes etapas de una invasión (desde la introducción hasta su expansión), los investigadores buscan identificar los factores que influyen en el éxito de las especies invasoras en distintos entornos acuáticos. El proyecto tiene como objetivo estudiar las dinámicas de las invasiones biológicas en ecosistemas acuáticos y ofrecer una comprensión más profunda de cómo las invasiones biológicas impactan los ecosistemas a lo largo del tiempo y en diferentes espacios geográficos, y cómo estas dinámicas pueden ser gestionadas para la conservación de la biodiversidad marina.
En los años 50 del siglo pasado el campo de la ecología incorporó el paradigma del gradiente, el cual demostró que la estructura y la funcionalidad de los ecosistemas son gobernados por gradientes espaciales de condiciones ambientales. En la costa sur del continente africano, se encuentra uno de los gradientes ambientales más dramáticos del mundo, regido en gran medida por la confluencia de dos océanos en esta región, pero también por la influencia de dos corrientes antagónicas (la corriente fría de Benguela y la caliente de Agulhas). Por ello, dentro de una región relativamente pequeña, se puede ir desde ecosistemas dominados por arrecifes de corales (típicos de aguas tropicales) en la costa sudeste hasta ecosistemas dominados por kelp (típicos de aguas frías) en la costa sudoeste. Esto hace que las costas que bañan la actual Sudáfrica sean un laboratorio natural único en el mundo para el estudio de los efectos de los gradientes ambientales sobre los ecosistemas.
Uno de los factores que impactan más negativamente los ecosistemas del mundo son las invasiones biológicas (especies no nativas transportadas de forma intencionada o inintencionada a nuevas regiones donde pueden tener impactos ecológicos y económicos muy importantes). En tiempos recientes, se ha avanzado mucho en el conocimiento ecológico de las invasiones biológicas, pero se sigue sabiendo muy poco de las dinámicas poblacionales de estas invasiones biológicas a lo largo del tiempo y espacio.
Este proyecto tiene como objetivo estudiar las invasiones biológicas a lo largo del tiempo y a través de los gradientes ambientales de la costa de Sudáfrica. La costa de Sudáfrica contiene un gran número de áreas marinas protegidas y a la vez es frecuentada por un gran número de embarcaciones (responsable directa o indirectamente del transporte de especies no-nativas) cada año. Este estudio se va a realizar mediante el estudio de ADN ambiental (eDNA en sus siglas en inglés) preservado en sedimentos de áreas estuarinas bien conservadas. Estas áreas son puntos clave para la introducción de especies marinas no-nativas que son abundantes y bien caracterizadas en las costas donde se va a realizar este estudio. La investigación de eDNA se centra en la detección de ADN que se encuentra en los ecosistemas (p.ej. en agua o en sedimento) y que se puede aislar y secuenciar (vía metabarcoding). La detección de eDNA nos proporciona información de todas las especies que se encuentran en el ecosistema muestreado, desde las enormes ballenas a las diminutas bacterias. Este enfoque es innovador (hace relativamente poco tiempo que se está utilizando para la detección de metazoos o animales) y es revolucionario ya que nos proporciona una resolución para la estimación de los patrones de biodiversidad nunca visto antes. El grupo de investigación del CEAB-CSIC es líder nacional en el estudio de eDNA en ambientes costeros marinos.
Algunas actividades del proyecto
-Workshop introductorio sobre ADN ambiental (eDNA)
El Workshop introductorio sobre ADN ambiental (eDNA), celebrado en la Universidad Rhodes de Makhanda (Sudáfrica) del 6 al 8 de julio de 2026, ha reunido a 16 participantes (principalmente procedentes de diversos países africanos como Malawi, Botsuana, Namibia y Sudáfrica) en una formación intensiva sobre los fundamentos teóricos y prácticos de los estudios basados en ADN ambiental (eDNA). El taller ha sido impartido por los investigadores del CEAB-CSIC Marc Rius y Xavier Turon, junto con Peter Teske (Universidad de Johannesburgo, Sudáfrica) y su grupo de estudiantes de posgrado. El programa ha abordado el diseño de muestreos mediante técnicas de metabarcoding, los procedimientos de laboratorio y las herramientas bioinformáticas necesarias para el análisis de datos, y ha culminado con una sesión práctica de análisis de un conjunto de datos.
Las distintas sesiones han tratado aspectos clave como la selección de marcadores moleculares, la resolución taxonómica, las métricas de diversidad, los análisis de comunidades biológicas y las aplicaciones del eDNA en la conservación de la biodiversidad, la detección de especies invasoras y el seguimiento ecológico. Los participantes han combinado el aprendizaje de los conceptos teóricos con ejercicios prácticos, incluyendo el procesamiento de un conjunto de datos simulado para reforzar los conocimientos adquiridos.
La valoración del workshop ha sido muy positiva. La mayoría de los asistentes lo han calificado como «excelente» y han considerado adecuado el equilibrio entre contenidos teóricos y prácticos. También han destacado que el nivel de los materiales y las explicaciones ha sido el apropiado, y han manifestado haber mejorado su comprensión de las estrategias de muestreo y de los flujos de trabajo bioinformáticos. Varios participantes han subrayado especialmente el interés de los debates, los estudios de caso y las oportunidades de networking con el profesorado y el resto de asistentes.
En conjunto, el workshop ha alcanzado con éxito sus objetivos, proporcionando una base sólida en metodologías de eDNA y fomentando la colaboración entre investigadores y estudiantes. La combinación de conocimiento experto, contenidos estructurados y participación activa ha contribuido a dotar a los asistentes de las herramientas esenciales para desarrollar estudios basados en ADN ambiental.
Esta actividad ha sido financiada en el marco de la convocatoria I-COOP 2024 del CSIC (ayuda COOPB24022).
