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La sardina, indicadora de cambio climático

En los últimos 50 años la temperatura de la Tierra ha aumentado 0.7 ºC; actualmente la temperatura promedio del planeta es de 17.5 ºC de continuar con la emisión de gases de invernadero a la atmósfera al ritmo actual, los pronósticos indican un aumento de 0.3 a 0.6 ºC en un periodo de 6 a 9 décadas

La sardina, indicadora de cambio climático

Los resultados de la investigación indican cómo se comportan estos organismos en distintas temperaturas. Foto: Cicese

CICESE. En los últimos 50 años la temperatura de la Tierra ha aumentado 0.7 ºC; actualmente la temperatura promedio del planeta es de 17.5 ºC de continuar con la emisión de gases de invernadero a la atmósfera al ritmo actual, los pronósticos indican un aumento de 0.3 a 0.6 ºC en un periodo de 6 a 9 décadas, comentó Juan Carlos Herguera, investigador del Departamento de Ecología, del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada.

El calentamiento global también puede abordarse a partir de estudios sobre cultivo de peces y otros organismos marinos. Investigadores del Departamento de Acuicultura del CICESE están desarrollando los proyectos: "El comportamiento termorregulador de los organismos acuáticos: Una herramienta para predecir el efecto del cambio climático" y "La fisiología de pelágicos menores: Una herramienta para predecir el efecto del calentamiento" a cargo de los doctores Mónica Hernández y Benjamín Barón, respectivamente. En estos proyectos se trabaja con  la sardina del Pacífico Sardinops sagax caerulea como una especie indicadora de variabilidad climática.

Los resultados de la investigación se obtienen a través de estudios del comportamiento termorregulador de la sardina, los cuales indican cómo se comportan los organismos en distintas temperaturas.

Los estudios de comportamiento termorregulador adquirieron mayor importancia cuando se establecieron las plantas termoeléctricas en la zona costera, ya que investigadores notaron que algunas especies se adaptaron, otras desaparecieron y otras especies nuevas colonizaron.

Las plantas termoeléctricas emplean el agua para enfriar sus reactores; esta agua a temperaturas altas se vierte al mar y conforme se aleja del origen se forman gradientes de temperatura. Con estos estudios se pudo conocer que los organismos tienen una zona de tolerancia y una de resistencia, en la zona de tolerancia se encuentran las temperaturas preferidas, que es en donde los organismos se encuentran con mayor frecuencia.

Para trabajar con el comportamiento termorregulador de los organismos, en el laboratorio de ecofisiología se ha diseñado un sistema que permite conocer la respuesta de los animales cuando se colocan en un gradiente (un estanque de acrílico con 15 divisiones virtuales, cada división con una diferencia gradual de temperatura de caliente a fría), tomando como base la temperatura registrada en su medio natural, una vez que el pez se encuentra en el gradiente se observa su comportamiento por periodos de 2, 3 ó hasta 24 horas.

Durante el proceso de la investigación, se desarrollaron cuatro estudios de temperatura:

Estudio de temperaturas preferidas y de evitación

Para conocer la temperatura preferida y las temperaturas de evitación superior (caliente) e inferior (fría), es decir las que el organismo frecuenta menos, se realizan lecturas en el gradiente cada 10 minutos durante dos horas o cada hora durante un ciclo de 24 horas.

Estudio de temperaturas letales

Las temperaturas letales son las que caracterizan la zona de tolerancia de las especies. Para este estudio se utiliza otro tipo de diseño, son acuarios que se introducen en tinas a diversas temperaturas; aquí los animales experimentan un shock térmico, es decir, un grupo de organismos aclimatados a 18 grados Celsius se colocan en acuarios con temperaturas de 21 °C, otro a 22 °C, otro a 23 °C y así sucesivamente, hasta obtener 50 por ciento de sobrevivencia en un periodo de 12 horas.

Estudio de temperaturas críticas

Las temperaturas críticas se evalúan a través de un diseño experimental, incrementando o disminuyendo la temperatura un grado Celsius por minuto.

"En temperaturas constantes trabajamos un intervalo de 15 a 26 grados Celsius y con variaciones de temperatura trabajamos con una fluctuación de invierno (13 a 18 °C) y una de verano (18 a 23 °C), con los cambios de temperatura también evaluamos algunos indicadores de estrés por transporte y manejo de los animales, así como por el efecto de las fluctuaciones de temperatura. Es importante mencionar que la sardina es bastante delicada y se estresa con mucha facilidad, por ello decidimos incluir varios indicadores de estrés que se utilizan en fisiología como es la glucosa, el cortisol, dos enzimas; la alanina aminotransferasa (ALT) y la aspartato aminotransferasa (AST).", informó la doctora Mónica Hernández, responsable del proyecto.

El estrés

En las sardinas estresadas se observó el desprendimiento de las escamas y posteriormente la manifestación de puntos rojos llamados petequias.

Las escamas son un sistema de protección para los peces, en el caso de la sardina cuando las desprenden y empiezan a salirles las petequias se sabe que el organismo está estresado y va a depender de qué tan invadido esté el cuerpo del animal con esta sintomatología para definir el máximo estrés que experimenta el organismo, generalmente cuando el animal tiene derrame en la boca y se le han caído más de 60 por ciento de sus escamas es imposible recuperarlo.

Conclusiones

La sardina prefiere temperaturas en el intervalo de un 17 a 20 ºC, los investigadores  corroboraron estos resultados con los porcentajes de sobrevivencia durante la aclimatación a temperaturas constantes y a fluctuaciones térmicas, el porcentaje de sobrevivencia en las fluctuaciones de verano (18 a 23°C) fue de 60 por ciento y en las fluctuaciones de invierno (13 a 18 °C ) arriba de 80 por ciento.

Durante el proceso de aclimatación de las sardinas al intervalo térmico de 15 a 27 °C, la mortalidad fue de 1.43 a 75 por ciento, debido a la alta mortalidad que se registró en 27 °C, se trabajó con la temperatura de aclimatación de 26 °C como límite térmico donde la mortalidad fue de 49 por ciento.

La sardina es un organismo que se estresa con los cambios de temperatura. Con base a los porcentajes de sobrevivencia y las respuestas indicadoras de estrés, la glucosa y el cortisol se encuentran en una concentración muy similar cuando el pez permanece en su temperatura óptima de 18 ºC, contrastando esta respuesta con los parámetros sanguíneos de las sardinas expuestas a los termociclos en la fluctuación de verano, los valores de glucosa y cortisol incrementan.

Temperatura letal incipiente superior: 24.6 a 25.6 °C

Temperatura crítica máxima: 27 a 32 °C (depende de la temperatura de a la que fueron aclimatados los organismos)

Temperatura crítica mínima: 5.8 a 15.3 °C (depende de la temperatura a la que fueron aclimatados los organismos)

Preferencia térmica: 17 a 20 °C con un preferencia final de 18 °C


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