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pastos marinos

Las praderas marinas son las únicas plantas con flores que crecen en ambientes marinos . Hay alrededor de 60 especies de pastos marinos totalmente marinos que pertenecen a cuatro familias ( Posidoniaceae , Zosteraceae , Hydrocharitaceae y Cymodoceaceae ), todas en el orden Alismatales (en el clado de las monocotiledóneas ). [1] Las praderas marinas evolucionaron a partir de plantas terrestres que recolonizaron el océano hace entre 70 y 100 millones de años.

El nombre de pasto marino proviene de las muchas especies con hojas largas y estrechas , que crecen por extensión del rizoma y a menudo se extienden a lo largo de grandes " praderas " que se asemejan a pastizales ; muchas especies se parecen superficialmente a pastos terrestres de la familia Poaceae .

Como todas las plantas autótrofas , las praderas marinas realizan la fotosíntesis en la zona fótica sumergida , y la mayoría se produce en aguas costeras poco profundas y protegidas ancladas en fondos de arena o barro. La mayoría de las especies se someten a polinización submarina y completan su ciclo de vida bajo el agua. Si bien anteriormente se creía que esta polinización se llevaba a cabo sin polinizadores y puramente por la deriva de las corrientes marinas, se ha demostrado que esto es falso para al menos una especie, Thalassia testudinum , que lleva a cabo una estrategia mixta biótico-abiótica. Se han encontrado crustáceos (como cangrejos, Majidae zoae , Thalassinidea zoea ) y larvas de gusanos poliquetos sílidos con granos de polen; la planta produce nutritivos grupos mucígenos de polen para atraerlos y adherirse a ellos en lugar de néctar como lo hacen las flores terrestres. [2]

Las praderas marinas forman densas praderas submarinas que se encuentran entre los ecosistemas más productivos del mundo. Funcionan como importantes sumideros de carbono [3] y proporcionan hábitats y alimento para una diversidad de vida marina comparable a la de los arrecifes de coral .

Descripción general

Las praderas marinas son un grupo parafilético de angiospermas marinas que evolucionaron en paralelo tres o cuatro veces desde las plantas terrestres hasta el mar. Las siguientes características se pueden utilizar para definir una especie de pasto marino. Vive en un estuario o en el medio marino , y en ningún otro lugar. La polinización se realiza bajo el agua con polen especializado. Las semillas que son dispersadas por agentes bióticos y abióticos se producen bajo el agua. [4] Las especies de pastos marinos tienen hojas especializadas con una cutícula reducida , una epidermis que carece de estomas y es el principal tejido fotosintético . El rizoma o tallo subterráneo es importante en el anclaje . Las raíces pueden vivir en un ambiente anóxico y dependen del transporte de oxígeno desde las hojas y los rizomas, pero también son importantes en los procesos de transferencia de nutrientes . [5] [4]

Las praderas marinas influyen profundamente en los entornos físicos, químicos y biológicos de las aguas costeras. [4] Aunque los pastos marinos brindan servicios ecosistémicos invaluables al actuar como lugar de reproducción y cría para una variedad de organismos y promover la pesca comercial , muchos aspectos de su fisiología no están bien investigados. Varios estudios han indicado que el hábitat de las praderas marinas está disminuyendo en todo el mundo. [6] [7] Diez especies de pastos marinos corren un riesgo elevado de extinción (14% de todas las especies de pastos marinos) y tres especies se consideran en peligro de extinción . La pérdida de pastos marinos y la degradación de su biodiversidad tendrán graves repercusiones para la biodiversidad marina y la población humana que depende de los recursos y servicios ecosistémicos que proporcionan los pastos marinos. [8] [4]

Las praderas marinas forman importantes ecosistemas costeros . [9] El peligro mundial que corren estas praderas marinas, que proporcionan alimento y hábitat para muchas especies marinas , plantea la necesidad de protección y comprensión de estos valiosos recursos. [10]

Evolución

Evolución de las praderas marinas, que muestra la progresión hacia la tierra desde orígenes marinos, la diversificación de las plantas terrestres y el posterior regreso al mar de las praderas marinas.

Hace unos 140 millones de años, las praderas marinas evolucionaron a partir de las primeras monocotiledóneas que lograron conquistar el entorno marino. [10] Las monocotiledóneas son pastos y plantas con flores similares a pastos (angiospermas), cuyas semillas generalmente contienen solo una hoja embrionaria o cotiledón . [11]

Las plantas terrestres evolucionaron quizás hace ya 450 millones de años a partir de un grupo de algas verdes . [12] Las praderas marinas luego evolucionaron a partir de plantas terrestres que regresaron al océano. [13] [14] Hace aproximadamente 70 y 100 millones de años, tres linajes independientes de pastos marinos ( Hydrocharitaceae , Cymodoceaceae complex y Zosteraceae ) evolucionaron a partir de un solo linaje de plantas con flores monocotiledóneas . [15]

Otras plantas que colonizaron el mar, como las plantas de las marismas , los manglares y las algas marinas , tienen linajes evolutivos más diversos. A pesar de su escasa diversidad de especies, las praderas marinas han logrado colonizar las plataformas continentales de todos los continentes excepto la Antártida. [dieciséis]

La reciente secuenciación de los genomas de Zostera marina y Zostera muelleri ha permitido comprender mejor la adaptación de las angiospermas al mar. [17] [18] Durante el paso evolutivo de regreso al océano, diferentes genes se han perdido (p. ej., genes estomáticos ) o se han reducido (p. ej., genes implicados en la síntesis de terpenoides ) y otros se han recuperado, como en genes implicados en la sulfatación . [18] [10]

La información del genoma ha demostrado además que la adaptación al hábitat marino se logró mediante cambios radicales en la composición de la pared celular. [17] [18] Sin embargo, las paredes celulares de las praderas marinas no se comprenden bien. Además de los rasgos ancestrales de las plantas terrestres , uno esperaría un proceso de adaptación impulsado por el hábitat al nuevo entorno caracterizado por múltiples factores estresantes abióticos (altas cantidades de sal) y bióticos (diferentes herbívoros marinos y colonización bacteriana). [10] Las paredes celulares de los pastos marinos parecen combinaciones intrincadas de características conocidas tanto de plantas terrestres angiospermas como de macroalgas marinas con nuevos elementos estructurales. [10]

Taxonomía

Hoy en día, las praderas marinas son un grupo polifilético de angiospermas marinas con alrededor de 60 especies en cinco familias ( Zosteraceae , Hydrocharitaceae , Posidoniaceae , Cymodoceaceae y Ruppiaceae ), que pertenecen al orden Alismatales según el Sistema del Grupo IV de Filogenia de Angiospermas . [19] El género Ruppia , que se encuentra en aguas salobres, no es considerado como un pasto marino "real" por todos los autores y algunos autores lo han trasladado a las Cymodoceaceae. [20] El sistema APG IV y la página web The Plant List [21] no comparten esta asignación familiar. [10]

Reclutamiento sexual

Semillas de Posidonia oceanica . [24] (A) Semillas recién liberadas dentro de una fruta, (B) semillas de una semana. FP: pericarpio del fruto, NRS: semillas recién liberadas, WS: semillas de 1 semana, H: pelos adhesivos, S: semilla, R1: raíz primaria, Rh: rizoma, L: hojas.
Las etapas de reclutamiento sexual de Posidonia oceanica : [24]
dispersión, adhesión y asentamiento

Las poblaciones de pastos marinos están actualmente amenazadas por una variedad de factores estresantes antropogénicos . [25] [7] La ​​capacidad de las praderas marinas para hacer frente a las perturbaciones ambientales depende, hasta cierto punto, de la variabilidad genética , que se obtiene mediante el reclutamiento sexual . [26] [27] [28] Al formar nuevos individuos, las praderas marinas aumentan su diversidad genética y, por lo tanto, su capacidad para colonizar nuevas áreas y adaptarse a los cambios ambientales. [29] [30] [31] [32] [33] [24] [ citas excesivas ]

Los pastos marinos tienen estrategias de colonización contrastantes . [34] Algunas praderas marinas forman bancos de semillas pequeñas con pericarpios duros que pueden permanecer en estado de latencia durante varios meses. Estos pastos marinos generalmente tienen una vida corta y pueden recuperarse rápidamente de las perturbaciones al no germinar lejos de las praderas originales (p. ej., Halophila sp., Halodule sp., Cymodocea sp., Zostera sp. y Heterozostera sp. [34] [35] En Por el contrario, otras praderas marinas forman propágulos de dispersión . Esta estrategia es típica de las praderas marinas de larga vida que pueden formar frutos flotantes con grandes semillas internas no latentes, como los géneros Posidonia sp., Enhalus sp. y Thalassia sp. [34] [36 ] En consecuencia, las semillas de las praderas marinas de vida larga tienen una gran capacidad de dispersión en comparación con las semillas del tipo de vida corta [37] , lo que permite la evolución de las especies más allá de las condiciones de luz desfavorables mediante el desarrollo de plántulas en las praderas madre [24] .

La posidonia oceanica (L.) Delile es una de las especies más antiguas y más grandes de la Tierra. Un individuo puede formar praderas de casi 15 km de ancho y puede tener entre cientos y miles de años. [38] Las praderas de P. oceanica desempeñan papeles importantes en el mantenimiento de la geomorfología de las costas mediterráneas, lo que, entre otros, convierte a esta posidonia en un hábitat prioritario de conservación. [39] Actualmente, la floración y el reclutamiento de P. oceanica parecen ser más frecuentes de lo esperado en el pasado. [40] [41] [42] [43] [44] Además, esta pradera marina tiene adaptaciones singulares para aumentar su supervivencia durante el reclutamiento. Las grandes cantidades de reservas de nutrientes contenidas en las semillas de esta hierba marina favorecen el crecimiento de los brotes y las raíces, incluso hasta el primer año de desarrollo de las plántulas. [38] En los primeros meses de germinación , cuando el desarrollo de las hojas es escaso, las semillas de P. oceanica realizan actividad fotosintética , lo que aumenta sus tasas fotosintéticas y, por lo tanto, maximiza el éxito del establecimiento de las plántulas. [45] [46] Las plántulas también muestran una alta plasticidad morfológica durante el desarrollo de su sistema radicular [47] [48] al formar pelos radiculares adhesivos para ayudar a anclarse a los sedimentos rocosos. [40] [49] [50] Sin embargo, muchos factores sobre el reclutamiento sexual de P. oceanica aún se desconocen, como cuándo está activa la fotosíntesis en las semillas o cómo las semillas pueden permanecer ancladas y persistir en el sustrato hasta que sus sistemas de raíces se hayan desarrollado por completo. [24]

Intermareal y submareal

Respuestas morfológicas y de fotoaclimatación del pasto marino Zostera marina intermareal y submareal [51]

Las praderas marinas que se encuentran en las zonas intermareales y submareales están expuestas a condiciones ambientales muy variables debido a los cambios de marea. [52] [53] Los pastos marinos submareales están expuestos con mayor frecuencia a condiciones de poca luz, impulsados ​​por una gran cantidad de influencias naturales y causadas por el hombre que reducen la penetración de la luz al aumentar la densidad de los materiales opacos suspendidos. Las condiciones de luz submareal se pueden estimar con gran precisión utilizando inteligencia artificial, lo que permite una mitigación más rápida que la disponible con técnicas in situ . [54] Los pastos marinos en la zona intermareal están regularmente expuestos al aire y, en consecuencia, experimentan temperaturas extremadamente altas y bajas, alta irradiancia fotoinhibitoria y estrés por desecación en relación con los pastos marinos submareales. [53] [55] [56] Temperaturas tan extremas pueden provocar una muerte regresiva significativa de los pastos marinos cuando se exponen al aire durante la marea baja. [57] [58] [59] El estrés por desecación durante la marea baja se ha considerado el factor principal que limita la distribución de pastos marinos en la zona intermareal superior. [60] Los pastos marinos que residen en la zona intermareal suelen ser más pequeños que los de la zona submareal para minimizar los efectos del estrés de emergencia. [61] [58] Los pastos marinos intermareales también muestran respuestas dependientes de la luz, como una disminución de la eficiencia fotosintética y una mayor fotoprotección durante períodos de alta irradiancia y exposición al aire. [62] [63]

Plántula de Zostera marina [64]

Por el contrario, los pastos marinos en la zona submareal se adaptan a condiciones de luz reducida causadas por la atenuación y dispersión de la luz debido a la columna de agua superpuesta y las partículas suspendidas. [65] [66] Los pastos marinos en la zona submareal profunda generalmente tienen hojas más largas y láminas foliares más anchas que las de la zona submareal o intermareal poco profunda, lo que permite una mayor fotosíntesis, lo que a su vez resulta en un mayor crecimiento. [56] Los pastos marinos también responden a condiciones de luz reducida aumentando el contenido de clorofila y disminuyendo la proporción de clorofila a/b para mejorar la eficiencia de absorción de luz mediante el uso eficiente de las abundantes longitudes de onda. [67] [68] [69] Como los pastos marinos en las zonas intermareales y submareales se encuentran bajo condiciones de luz muy diferentes, exhiben respuestas de fotoaclimatación claramente diferentes para maximizar la actividad fotosintética y la fotoprotección contra el exceso de irradiancia. [ cita necesaria ]

Las praderas marinas asimilan grandes cantidades de carbono inorgánico para alcanzar un alto nivel de producción. [70] [71] Los macrófitos marinos , incluidas las praderas marinas, utilizan tanto CO 2 como HCO.−3( bicarbonato ) para la reducción de carbono fotosintético. [72] [73] [74] A pesar de la exposición al aire durante la marea baja, los pastos marinos en la zona intermareal pueden continuar realizando la fotosíntesis utilizando CO 2 en el aire. [75] Por lo tanto, la composición de las fuentes de carbono inorgánico para la fotosíntesis de pastos marinos probablemente varía entre las plantas intermareales y submareales. Debido a que las proporciones de isótopos de carbono estables de los tejidos vegetales cambian según las fuentes de carbono inorgánico para la fotosíntesis, [76] [77] los pastos marinos en las zonas intermareales y submareales pueden tener diferentes rangos de proporciones de isótopos de carbono estables.

Praderas de posidonia

Cama de pastos marinos con varios equinoides.
Lecho de pastos marinos con denso pasto tortuga ( Thalassia testudinum ) y un caracol rosado inmaduro ( Eustrombus gigas )

Los lechos/praderas de pastos marinos pueden ser monoespecíficos (compuestos por una sola especie) o en lechos mixtos. En las zonas templadas , normalmente dominan una o unas pocas especies (como la hierba marina Zostera marina en el Atlántico norte), mientras que los lechos tropicales suelen ser más diversos, con hasta trece especies registradas en Filipinas . [ cita necesaria ]

Los lechos de pastos marinos son ecosistemas diversos y productivos , y pueden albergar cientos de especies asociadas de todos los filos , por ejemplo peces juveniles y adultos , macroalgas y microalgas epífitas y de vida libre , moluscos , gusanos de cerdas y nematodos . Originalmente se consideró que pocas especies se alimentaban directamente de las hojas de pastos marinos (en parte debido a su bajo contenido nutricional), pero revisiones científicas y métodos de trabajo mejorados han demostrado que la herbivoría de pastos marinos es un eslabón importante en la cadena alimentaria, que alimenta a cientos de especies, incluidas las tortugas verdes. , dugongos , manatíes , peces , gansos , cisnes , erizos de mar y cangrejos . Algunas especies de peces que visitan o se alimentan de pastos marinos crían a sus crías en manglares o arrecifes de coral adyacentes .

Los pastos marinos atrapan sedimentos y ralentizan el movimiento del agua, lo que hace que los sedimentos suspendidos se sedimenten. La captura de sedimentos beneficia a los corales al reducir las cargas de sedimentos y mejorar la fotosíntesis tanto de los corales como de las praderas marinas. [78]

Aunque a menudo se pasan por alto, los pastos marinos proporcionan una serie de servicios ecosistémicos . [79] [80] Los pastos marinos se consideran ingenieros de ecosistemas . [81] [14] [13] Esto significa que las plantas alteran el ecosistema que las rodea. Este ajuste ocurre tanto en forma física como química. Muchas especies de pastos marinos producen una extensa red subterránea de raíces y rizomas que estabilizan los sedimentos y reducen la erosión costera . [82] Este sistema también ayuda a oxigenar el sedimento, proporcionando un ambiente hospitalario para los organismos que habitan en los sedimentos . [81] Los pastos marinos también mejoran la calidad del agua al estabilizar los metales pesados, los contaminantes y el exceso de nutrientes. [83] [14] [13] Las largas hojas de las praderas marinas ralentizan el movimiento del agua, lo que reduce la energía de las olas y ofrece mayor protección contra la erosión costera y las marejadas ciclónicas . Además, debido a que las praderas marinas son plantas submarinas, producen cantidades significativas de oxígeno que oxigenan la columna de agua. Estas praderas representan más del 10% del almacenamiento total de carbono del océano. Por hectárea, contiene el doble de dióxido de carbono que las selvas tropicales y puede secuestrar alrededor de 27,4 millones de toneladas de CO 2 al año. [84]

Las praderas marinas proporcionan alimento a muchos herbívoros marinos. Las tortugas marinas, los manatíes, los peces loro, los peces cirujano, los erizos de mar y los pinfish se alimentan de pastos marinos. Muchos otros animales más pequeños se alimentan de epífitas e invertebrados que viven sobre y entre las praderas marinas. [85] Las praderas de pastos marinos también proporcionan un hábitat físico en áreas que de otro modo estarían desprovistas de vegetación. Debido a esta estructura tridimensional en la columna de agua, muchas especies ocupan hábitats de pastos marinos para refugiarse y alimentarse. Se estima que 17 especies de peces de arrecifes de coral pasan toda su etapa de vida juvenil únicamente en praderas marinas. [86] Estos hábitats también actúan como zonas de cría para especies pesqueras de valor comercial y recreativo, incluido el mero mordaza ( Mycteroperca microlepis ), el tamboril rojo, el róbalo común y muchos otros. [87] [88] Algunas especies de peces utilizan praderas marinas y diversas etapas del ciclo de vida. En una publicación reciente, el Dr. Ross Boucek y sus colegas descubrieron que dos peces planos muy buscados, el róbalo común y la trucha marina moteada, proporcionan un hábitat de alimentación esencial durante la reproducción. [89] La reproducción sexual es extremadamente costosa energéticamente para completarse con energía almacenada; por lo tanto, requieren praderas de pastos marinos muy cercanas para completar su reproducción. [89] Además, muchos invertebrados comercialmente importantes también residen en hábitats de pastos marinos, incluidas las vieiras ( Argopecten irradians ), los cangrejos herradura y los camarones . También se puede ver fauna carismática visitando los hábitats de pastos marinos. Estas especies incluyen el manatí de las Indias Occidentales , las tortugas marinas verdes y varias especies de tiburones. La alta diversidad de organismos marinos que se pueden encontrar en los hábitats de pastos marinos los promueve como una atracción turística y una importante fuente de ingresos para muchas economías costeras a lo largo del Golfo de México y el Caribe.

Microbioma de pastos marinos

Los procesos interconectados más importantes dentro del holobionte de pastos marinos están relacionados con procesos en los ciclos del carbono, nitrógeno y azufre. La radiación fotosintéticamente activa (PAR) determina la actividad fotosintética de la planta de pasto marino que determina cuánto dióxido de carbono se fija, cuánto carbono orgánico disuelto (DOC) se exuda de las hojas y el sistema de raíces, y cuánto oxígeno se transporta a la rizosfera . El transporte de oxígeno hacia la rizosfera altera las condiciones redox en la rizosfera, diferenciándola de los sedimentos circundantes que suelen ser anóxicos y sulfídicos . [90] [91]

Holbionte de pastos marinos

El concepto de holobionte , que enfatiza la importancia y las interacciones de un huésped microbiano con microorganismos y virus asociados y describe su funcionamiento como una sola unidad biológica, [92] ha sido investigado y discutido para muchos sistemas modelo, aunque existen críticas sustanciales al respecto. un concepto que define diversas simbiosis huésped-microbio como una sola unidad biológica. [93] Los conceptos de holobionte y hologenoma han evolucionado desde la definición original, [94] y no hay duda de que los microorganismos simbióticos son fundamentales para la biología y la ecología del huésped al proporcionar vitaminas, energía y nutrientes orgánicos e inorgánicos, participando en la defensa. mecanismos, o impulsando la evolución del huésped. [95]

Aunque la mayor parte del trabajo sobre las interacciones huésped-microbio se ha centrado en sistemas animales como corales, esponjas o humanos, existe una gran cantidad de literatura sobre holobiontes vegetales . [96] Las comunidades microbianas asociadas a plantas impactan ambos componentes clave de la aptitud de las plantas, el crecimiento y la supervivencia, [97] y están determinadas por la disponibilidad de nutrientes y los mecanismos de defensa de las plantas. [98] Se ha descrito que varios hábitats albergan microbios asociados a plantas, incluido el rizoplano (superficie del tejido de la raíz), la rizosfera (periferia de las raíces), la endosfera (dentro del tejido vegetal) y la filosfera (totalmente sobre el suelo). área de superficie). [90] La comunidad microbiana en la rizosfera de P. oceanica muestra una complejidad similar a la de los hábitats terrestres que contienen miles de taxones por gramo de suelo. Por el contrario, la química en la rizosfera de P. oceanica estuvo dominada por la presencia de azúcares como la sacarosa y los fenólicos. [99]

Paredes celulares

Estructuras de galactanos sulfatados de organismos marinos. [10] Estructuras de polisacáridos sulfatados de izquierda a derecha: algas rojas: Botryocladia occidentalis , pastos marinos: Ruppia maritima , erizo de mar: Echinometra lucunter , tunicado: Styela plicata .

Las paredes celulares de los pastos marinos contienen los mismos polisacáridos que se encuentran en las plantas terrestres angiospermas , como la celulosa [100] Sin embargo, las paredes celulares de algunos pastos marinos se caracterizan por polisacáridos sulfatados , [101] [102] que es un atributo común de las macroalgas de los grupos de algas rojas , pardas y también verdes . En 2005 se propuso que las angiospermas marinas recuperaran la capacidad de sintetizar polisacáridos sulfatados. [101] Otra característica única de las paredes celulares de los pastos marinos es la aparición de polisacáridos pécticos inusuales llamados apiogalacturonanos . [103] [104] [10]

Además de los polisacáridos, las glicoproteínas de la familia de glicoproteínas ricas en hidroxiprolina [105] son ​​componentes importantes de las paredes celulares de las plantas terrestres. Las proteínas arabinogalactano altamente glicosiladas son de interés debido a su participación tanto en la arquitectura de la pared como en los procesos reguladores celulares. [106] [107] Las proteínas arabinogalactano son omnipresentes en las plantas terrestres con semillas [107] y también se han encontrado en helechos , licófitos y musgos . [108] Se caracterizan estructuralmente por grandes restos de polisacáridos compuestos de arabinogalactanos (normalmente más del 90% de la molécula) que están unidos covalentemente mediante hidroxiprolina a cadenas principales de proteínas/péptidos relativamente pequeñas (normalmente menos del 10% de la molécula). [107] Se han identificado distintas modificaciones de glucanos en diferentes especies y tejidos y se ha sugerido que influyen en las propiedades físicas y la función. En 2020, los AGP fueron aislados y caracterizados estructuralmente por primera vez a partir de un pasto marino. [109] Aunque la estructura principal común de las proteínas arabinogalactanos de las plantas terrestres se conserva, las estructuras de glucanos exhiben características únicas que sugieren un papel de las proteínas arabinogalactanos de pastos marinos en la osmorregulación . [110] [10]

Otros componentes de las paredes secundarias de las plantas son los polímeros fenólicos reticulados llamados lignina , que son responsables del refuerzo mecánico de la pared. En las praderas marinas también se ha detectado este polímero, pero a menudo en cantidades menores en comparación con las plantas terrestres angiospermas. [111] [112] [113] [114] [10] Por lo tanto, las paredes celulares de las praderas marinas parecen contener combinaciones de características conocidas tanto de las plantas terrestres angiospermas como de las macroalgas marinas, junto con nuevos elementos estructurales. Las hojas secas de pasto marino podrían ser útiles para la fabricación de papel o como materiales aislantes, por lo que el conocimiento de la composición de la pared celular tiene cierta relevancia tecnológica. [10]

Amenazas y conservación

A pesar de que sólo cubren entre el 0,1 y el 0,2% de la superficie del océano, las praderas marinas forman ecosistemas de importancia crítica. Al igual que muchas otras regiones del océano, las praderas marinas se han enfrentado a una disminución global acelerada. [115] Desde finales del siglo XIX, se ha perdido más del 20% de la superficie mundial de pastos marinos, y la pérdida de lechos de pastos marinos se produce a un ritmo del 1,5% cada año. [116] De las 72 especies de pastos marinos mundiales, aproximadamente una cuarta parte (15 especies) podrían considerarse amenazadas o casi amenazadas en la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN . [117] Las amenazas incluyen una combinación de factores naturales, como tormentas y enfermedades, y de origen antropogénico, incluida la destrucción del hábitat, la contaminación y el cambio climático. [115]

Con diferencia, la amenaza más común a las praderas marinas es la actividad humana. [118] [119] Hasta 67 especies (93%) de pastos marinos se ven afectados por la actividad humana a lo largo de las regiones costeras. [117] Actividades como el desarrollo de tierras costeras, la navegación a motor y las prácticas de pesca como la pesca de arrastre destruyen físicamente los lechos de pastos marinos o aumentan la turbiedad en el agua, provocando su muerte. Dado que los pastos marinos tienen algunos de los mayores requisitos de luz de las especies de plantas angiospermas , se ven muy afectados por las condiciones ambientales que cambian la claridad del agua y bloquean la luz. [120]

Las praderas marinas también se ven afectadas negativamente por las cambiantes condiciones climáticas globales. El aumento de los fenómenos meteorológicos, el aumento del nivel del mar y las temperaturas más altas como resultado del calentamiento global tienen el potencial de inducir una pérdida generalizada de pastos marinos. Una amenaza adicional para los lechos de pastos marinos es la introducción de especies no autóctonas. En los lechos de pastos marinos de todo el mundo, se han establecido al menos 28 especies no autóctonas. De estas especies invasoras , se ha documentado que la mayoría (64%) infiere efectos negativos en el ecosistema. [120]

Otra causa importante de la desaparición de las praderas marinas es la eutrofización costera . El rápido desarrollo de la densidad de población humana a lo largo de las costas ha provocado altas cargas de nutrientes en las aguas costeras debido a las aguas residuales y otros impactos del desarrollo. El aumento de las cargas de nutrientes crea una cascada acelerada de efectos directos e indirectos que conducen a la disminución de las praderas marinas. Si bien cierta exposición a altas concentraciones de nutrientes, especialmente nitrógeno y fósforo , puede resultar en una mayor productividad de los pastos marinos, los altos niveles de nutrientes también pueden estimular el rápido crecimiento excesivo de macroalgas y epífitas en aguas poco profundas y de fitoplancton en aguas más profundas. En respuesta a los altos niveles de nutrientes, las macroalgas forman densas marquesinas en la superficie del agua, lo que limita la luz que puede llegar a las praderas marinas bentónicas . [121] La proliferación de algas causada por la eutrofización también conduce a condiciones hipóxicas , a las que las praderas marinas también son muy susceptibles. Dado que los sedimentos costeros son generalmente anóxicos , las praderas marinas deben suministrar oxígeno a sus raíces subterráneas ya sea mediante la fotosíntesis o mediante la difusión de oxígeno en la columna de agua. Cuando el agua que rodea las praderas marinas se vuelve hipóxica, también lo hacen los tejidos de las praderas marinas. Las condiciones hipóxicas afectan negativamente el crecimiento y la supervivencia de los pastos marinos; se ha demostrado que los pastos marinos expuestos a condiciones hipóxicas tienen tasas reducidas de fotosíntesis, aumento de la respiración y menor crecimiento. Las condiciones hipóxicas pueden eventualmente provocar la muerte de las praderas marinas, lo que crea un ciclo de retroalimentación positiva , donde la descomposición de la materia orgánica disminuye aún más la cantidad de oxígeno presente en la columna de agua. [121]

En el mar Mediterráneo se han estudiado posibles trayectorias de las poblaciones de praderas marinas . Estos estudios sugieren que la presencia de pastos marinos depende de factores físicos como la temperatura, la salinidad, la profundidad y la turbidez, junto con fenómenos naturales como el cambio climático y la presión antropogénica. Si bien hay excepciones, la regresión fue una tendencia general en muchas zonas del mar Mediterráneo. Se estima que hay una reducción del 27,7% a lo largo de la costa sur del Lacio , una reducción del 18% al 38% en la cuenca del Mediterráneo norte, una reducción del 19% al 30% en las costas de Liguria desde la década de 1960 y una reducción del 23% en Francia en los últimos 50 años. En España, la principal razón de la regresión se debió a la actividad humana, como la pesca de arrastre ilegal y la acuicultura . Se encontró que las áreas con impacto humano medio a alto sufrieron una reducción más severa. En general, se sugirió que el 29% de las poblaciones de praderas marinas conocidas han desaparecido desde 1879. La reducción de estas áreas sugiere que, si continúa el calentamiento en la cuenca mediterránea, podría conducir a una extinción funcional de la Posidonia oceanica en el Mediterráneo para 2050. sugirieron que las tendencias que identificaron parecen ser parte de una tendencia a gran escala en todo el mundo. [122]

Los esfuerzos de conservación son imperativos para la supervivencia de las especies de pastos marinos. Si bien hay muchos desafíos que superar con respecto a la conservación de los pastos marinos, hay algunos importantes que pueden abordarse. La conciencia social sobre qué son las praderas marinas y su importancia para el bienestar humano es increíblemente importante. A medida que la mayoría de las personas se urbanizan, están cada vez más desconectadas del mundo natural. Esto da lugar a conceptos erróneos y una falta de comprensión de la ecología de las praderas marinas y su importancia. Además, es un desafío obtener y mantener información sobre el estado y condición de las poblaciones de pastos marinos. Con tantas poblaciones en todo el mundo, es difícil mapear las poblaciones actuales. Otro desafío que enfrenta la conservación de pastos marinos es la capacidad de identificar actividades amenazantes a escala local. Además, en una población humana en constante crecimiento, es necesario equilibrar las necesidades de las personas y al mismo tiempo equilibrar las necesidades del planeta. Por último, resulta complicado generar investigación científica que apoye la conservación de las praderas marinas. Se dedican esfuerzos y recursos limitados al estudio de las praderas marinas. [123] Esto se ve en áreas como India y China , donde hay poco o ningún plan para conservar las poblaciones de pastos marinos. Sin embargo, la conservación y restauración de las praderas marinas puede contribuir a 16 de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU . [124]

En un estudio sobre la conservación de los pastos marinos en China, los científicos hicieron varias sugerencias sobre cómo conservarlos mejor. Sugirieron que las praderas marinas deberían incluirse en la agenda de conservación china como se hace en otros países. Pidieron al gobierno chino que prohíba la recuperación de tierras en áreas cercanas o en lechos de pastos marinos, que reduzca el número y el tamaño de los estanques de cultivo, que controle la acuicultura en balsas y mejore la calidad de los sedimentos, que establezca reservas de pastos marinos y que aumente la conciencia de los pescadores sobre los lechos de pastos marinos. y responsables políticos y llevar a cabo la restauración de pastos marinos. [125] Se hicieron sugerencias similares en la India, donde los científicos sugirieron que la participación pública era importante. Además, los científicos, el público y los funcionarios gubernamentales deberían trabajar en conjunto para integrar el conocimiento ecológico tradicional y las prácticas socioculturales para desarrollar políticas de conservación. [126]

El Día Mundial de las praderas marinas es un evento anual que se celebra el 1 de marzo para crear conciencia sobre las praderas marinas y sus importantes funciones en el ecosistema marino. [127] [128]

Ver también

Referencias

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Más referencias

enlaces externos