Biodiversidad marina antártica

Comenzando con el segundo viaje de James Cook realizado en 1772-1775 [1], varias expediciones exploratorias pioneras a la Antártida revelaron, de manera progresiva, la singular biodiversidad del océano Austral. Entre los primeros que llevaron a cabo un muestreo sistemático del lecho marino (bentos) y del plancton, se encuentran las expediciones de los buques HMS Challenger, Belgica y Discovery. Las descripciones de especies resultantes sirvieron de base para la taxonomía moderna del océano Austral.

La era digital ha llegado con nuevas herramientas para abordar interrogantes sobre biodiversidad. Las bases de datos, tales como el Registro de Especies Marinas Antárticas (RAMS) [2] y la Red de Información del SCAR sobre la Biodiversidad Marina Antártica (SCAR-MarBIN), que ahora es parte del Portal de Biodiversidad Antártica [3], han permitido a los investigadores no solo acceder en línea a información sobre la biodiversidad antártica, sino también contribuir al catálogo más exhaustivo hasta la fecha de organismos vivos del océano Austral. El RAMS se compiló y publicó gracias al esfuerzo colectivo de un grupo de 64 editores taxonómicos. Además, desarrolló el trabajo anterior realizado por Clarke y Johnston [4] y, en la actualidad, ofrece una lista de más de 8300 especies válidas con una clasificación sistemática actualizada que consta de más de 18 450 taxones.

El Atlas Biogeográfico del Océano Austral del SCAR [5] reunió a expertos de todo el mundo a fin de actualizar nuestra comprensión de los patrones de distribución de la biota en el océano Austral, que antes se basaba en publicaciones como la serie de mapas Antarctic Map Folio Series, que incluía la clasificación zoogeográficade Hedgpeth [6, 7], pero también se adaptó a una nueva clasificación mundial [14]. El Atlas Biogeográfico, uno de los legados importantes del reciente Censo de la vida antártica marina (CAML), utilizó los datos de la SCAR-MarBIN, junto con la compilación de resultados de los relevamientos del CAML y datos históricos validados. Asimismo, representa la culminación de más de un siglo de esfuerzos científicos, lo que incluye grandes colaboraciones internacionales, como la Ecología de la Zona de Hielo Marino de la Antártida (EASIZ), el CAML y la Comisión para la Conservación de los Recursos Vivos Marinos Antárticos (CCRVMA). Conocer las lagunas y las peculiaridades del muestreo es fundamental para identificar tanto patrones de diversidad y riqueza como áreas para exploraciones futuras y zonas críticas de nuestro conocimiento que podrían investigarse en mayor detalle para responder preguntas más específicas. La base de datos utilizada para elaborar el Atlas Biográfico impreso de 2014 incluye 1,07 millones de registros de presencia (en aguas antárticas y vecinas), correspondientes a 9064 especies válidas, tomados en ~434 000 estaciones de muestreo diferentes (Figura 1).

Los mapas de distribución de datos muestran con claridad las zonas geográficas donde falta información pública (Figuras 2-4). Estas se encuentran en regiones que tienen altas concentraciones de hielo marino en verano y/o donde faltan estaciones científicas que reciben suministros periódicos por parte de buques. En el segundo caso, los transectos provienen solo de cruceros dedicados y, por lo tanto, son menos frecuentes. A modo de ilustración, la sección del océano Austral que se encuentra frente a la Tierra de Marie Byrd (~100-150° O) no tiene islas ni estaciones nacionales, por lo que la información sobre el sector es escasa. De manera similar, faltan registros del bentos sobre el mar de Amundsen, secciones del mar de Bellingshausen y la mayor parte del mar profundo [8]. La falta de exploración del mar profundo es esperable. Lo que quizás es más sorprendente es que la zona intercotidal antártica tampoco está muy explorada: hasta hace poco, se la consideraba un desierto prácticamente sin vida [9]. El colapso de las plataformas de hielo Larsen en 1995 y 2002 reveló lo poco que se conoce sobre la vida debajo de las plataformas [10]. El conocimiento científico está además muy limitado a la época de primavera y verano. En este contexto, el invierno, que se caracteriza por hielo marino pesado y condiciones climáticas extremas, es definitivamente una de las fronteras pendientes de exploración.

Existe una gran variabilidad en el esfuerzo de muestreo a través de la columna de agua: las muestras bentónicas se toman, sobre todo, en la plataforma continental (<700 m), mientras que las muestras pelágicas se toman en aguas tanto superficiales como profundas. De hecho, la gran mayoría de las muestras de todos los taxones se toman a menos de 500 m (Figura 5). Los registros pelágicos tienen una distribución mayor principalmente gracias al registro continuo del plancton [11] y a los relevamientos del kril antártico, pero el nivel de información se reduce con rapidez cuando se trata de las capas más profundas. En la superficie, el avistamiento de aves y mamíferos también tiene limitaciones, pero estas disminuyen con el uso de dispositivos de seguimiento sujetados a animales.

Aunque el Atlas Biogeográfico [5] incluye, en su mayoría, datos de presencia de especies, los avances en las técnicas moleculares están modificando nuestro entendimiento de las especies circumpolares y cosmopolitas, lo que indica que es necesario emprender una labor taxonómica adicional más detallada en relación con especies potencialmente crípticas que no pueden distinguirse de manera morfológica [12]. Si bien el muestreo, los datos moleculares y las publicaciones taxonómicas quizás revelen niveles de biodiversidad más altos en el futuro, parece probable que se mantenga el patrón general de una fauna antártica rica y diversa.

El Atlas Biogeográfico de 2014 [5] resalta la necesidad de considerar grupos de organismos caso por caso, según ciertos factores, como las necesidades de hábitat y las distribuciones espaciales. Las compilaciones de datos biogeográficos, tales como el Atlas y las redes de información (e. g., el Portal de Biodiversidad Antártica), brindan herramientas para ayudar a identificar especies clave que pueden servir como indicadores de cambios en su medioambiente. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta las características específicas de cada especie, como la estrategia de reproducción, la historia vital, los límites fisiológicos y la historia evolutiva, así como las interacciones entre especies, a fin de comprender la manera en que los cambios medioambientales afectarán la supervivencia y la distribución de especies y ecosistemas en el futuro [13]. En relación con muchos grupos, todavía debemos adquirir el conocimiento georreferenciado de alta resolución necesario para sacar conclusiones significativas respecto de los patrones biogeográficos. Complementar datos de presencia con datos de abundancia o biomasa, junto con una cuantificación del esfuerzo de relevamiento y los métodos de muestreo normalizados, permitirá que los futuros análisis de biogeografía y diversidad sean más detallados y más significativos desde el punto de vista ecológico. Los enfoques emergentes de modelado de comunidades y especies ofrecen la posibilidad de contribuir al conocimiento generado por los métodos tradicionales. En este contexto, el Atlas Biogeográfico dinámico en línea que se lanzó en 2015 constituirá un recurso vivo cuyos datos y funcionalidad aumentarán con el paso del tiempo. Está preparado para convertirse en una herramienta esencial para científicos, sectores normativos y administradores de recursos. Además, servirá como vidriera para que el público general descubra las maravillas de estas regiones remotas e inaccesibles del mundo.