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Un nuevo indicador revela la importancia de las corrientes locales en la configuración de la biodiversidad marina

Banco de peces en las aguas de las Galápagos. Créditos: M.Rius/CEAB

Un estudio internacional, realizado en las aguas costeras de las islas Galápagos y codirigido desde el CEAB-CSIC, ha desarrollado un nuevo indicador, la resistencia oceanográfica, que ayuda a explicar por qué algunas comunidades de peces cercanas son diferentes, mientras que otras más alejadas se parecen entre sí. Los resultados muestran que la dirección y la intensidad de las corrientes locales son algunos de los factores clave que determinan la biodiversidad marina, con una capacidad explicativa comparable a la de variables tradicionalmente estudiadas. El trabajo pone de manifiesto la necesidad de incorporar esta perspectiva en la investigación sobre biodiversidad acuática.

La investigación, publicada recientemente en la revista Diversity and Distributions, combina dos formas complementarias de observar el océano. En primer lugar, el equipo analizó el ADN ambiental presente en muestras de agua (material genético que los organismos dejan en el medio a través de rastros biológicos) para identificar los peces presentes en distintos puntos del archipiélago. En segundo lugar, utilizó modelos oceanográficos de alta resolución para reconstruir la dirección y la intensidad de las corrientes entre estos lugares. El objetivo era determinar hasta qué punto la circulación local del agua configura los patrones de biodiversidad, junto con factores más estudiados habitualmente como la distancia geográfica o la temperatura.

Fue llevada a cabo por un equipo internacional de la Universidad de Copenhague, el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), la Universidad de Johannesburgo, el National Oceanography Centre / Universidad de Southampton, el Galápagos Science Center, la Universidad San Francisco de Quito y la red de investigación MigraMar.

Islas Galápagos. Créditos M.Rius/CEAB

El equipo analizó muestras de agua recogidas a distintas profundidades en 23 localizaciones de las Galápagos e identificó 551 variantes de secuencia asociadas a peces óseos, tiburones y rayas. De ellas, 66 pudieron asignarse a una especie concreta y 216 a un género. Mediante metabarcoding, una técnica que permite identificar simultáneamente múltiples organismos a partir de los rastros genéticos presentes en el agua, obtuvieron una visión de la diversidad que sería difícil de alcanzar únicamente mediante observación directa.

Los resultados revelaron diferencias significativas en la composición de las comunidades de peces a lo largo del archipiélago. Estas zonas no difieren necesariamente en su riqueza total de especies, sino en las combinaciones concretas de especies que albergan. En general, los patrones detectados coinciden con las biorregiones marinas descritas previamente en Galápagos, aunque con matices que revelan una estructura más compleja.

Un ejemplo es Roca Redonda, cuyas comunidades mostraron una mayor afinidad con las localizaciones de la biorregión norte que con las de la región occidental, pese a su proximidad geográfica. Esta similitud revela un patrón que no había sido captado por clasificaciones anteriores. El resultado ilustra que la distancia por sí sola no puede explicar completamente la composición de las comunidades; también es necesario tener en cuenta cómo se mueve el agua entre los distintos lugares.

«Hace tiempo que sabemos que las Galápagos son un punto caliente de biodiversidad y que el afloramiento de aguas ricas en nutrientes procedentes del oeste desempeña un papel importante en las extraordinarias comunidades marinas que allí habitan. Descubrimos que los enfoques oceanográficos convencionales para comprender el flujo de las corrientes no nos ayudaban a resolver el enigma de cómo estas influyen en la biodiversidad de peces. Por ello desarrollamos una nueva métrica denominada resistencia oceanográfica, que nos permitió relacionar las corrientes marinas de nuestros modelos con las secuencias de ADN obtenidas a partir de muestras de agua de mar», explica Luke E. Holman, profesor asistente de la Universidad de Copenhague y primer autor del estudio.

«Para entender cómo se organizan las comunidades marinas no basta con considerar la distancia y otros factores tradicionalmente importantes, como la temperatura. También necesitamos saber cómo se mueve el agua, incluida su variabilidad local, porque esto puede aumentar la conectividad entre comunidades que teóricamente están alejadas y mantener diferencias marcadas entre comunidades que viven en zonas próximas», afirma Marc Rius, investigador del CEAB-CSIC y coautor del trabajo.

Para estudiar la influencia de las corrientes, el equipo utilizó primero un método oceanográfico habitual: liberar partículas virtuales en una simulación y observar hacia dónde las transporta el agua, como si fueran objetos flotando. Este enfoque representa el transporte pasivo de muchas especies o de sus huevos y larvas, pero no los movimientos de los peces adultos, que nadan activamente y pueden desplazarse en contra de la corriente. Para superar esta limitación, los investigadores desarrollaron la resistencia oceanográfica, un nuevo indicador que calcula hasta qué punto la dirección y la velocidad de las corrientes facilitan o dificultan el movimiento entre dos lugares. A diferencia del seguimiento de partículas, este indicador permite estimar desplazamientos incluso cuando las corrientes no conectan directamente ambos puntos.

Al incorporar esta nueva métrica a los modelos y compararla con los datos de ADN ambiental, los investigadores comprobaron que los procesos oceanográficos de pequeña escala desempeñan un papel más importante en la distribución de la biodiversidad marina de lo que se asumía habitualmente. Su capacidad explicativa fue comparable a la de la distancia geográfica. Dos localidades separadas por distancias similares pueden albergar comunidades diferentes según cómo circule el agua entre ellas: las comunidades tienden a parecerse cuando la ruta sigue la dirección predominante de la corriente y a diferir cuando va en sentido contrario. El efecto de las corrientes también resultó más relevante que el de la temperatura del agua en la distribución de las comunidades. La temperatura solo fue significativa en uno de los modelos analizados, mientras que las corrientes locales aparecieron de forma consistente en todos los análisis.

Según los autores, esta perspectiva podría aplicarse en otras regiones y adaptarse a ecosistemas y organismos con distintos modos de desplazamiento. También podría ayudar a comprender mejor cómo las corrientes locales estructuran las comunidades marinas y a refinar los límites de las biorregiones, con posibles implicaciones para la gestión y conservación de la biodiversidad.

Art. Ref.: Holman, L. E. et al. (2026). Fine-Scale Oceanographic Processes Shape Marine Biodiversity Patterns Inferred From Environmental DNA in the Galápagos Islands. Diversity and Distributions, 32, e70239. DOI: 10.1111/ddi.70239.
 Recursos asociados: portal web interactivo que muestra la biodiversidad de las Galápagos revelada con el ADN ambiental.

 

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