As baleas que se achegan a augas galegas teñen a clave dos cambios no océano

A revista científica Marine Environmental Research vén de publicar o primeiro estudo para monitorizar os recentes cambios oceánicos no Atlántico Norte en base á información química, mediante a concentración de isótopos estables de carbono e osíxeno, das baleas que se alimentan nas augas islandesas e galegas. No estudo participaron científicos do Instituto de Investigación da Biodiversidade da Universitat de Barcelona (IRBio), do Instituto de Investigación Mariña de Islandia, do CIRCE (Conservación, Información y Estudio sobre cetáceos) de Alxeciras (Cádiz) e da Coordinadora para o Estudo dos Mamíferos Mariños (CEMMA), con base en Gondomar.

As baleas comúns (Balaenoptera physalus) aliméntanse de pequenos crustáceos da capa superior da columna de auga. No Atlántico Norte, esta balea distribúese en varias subpoboacións e realiza migracións anuais estacionais norte-sur.

Así, na primavera as baleas frecuentan os "pastos de alimentación" de altas latitudes, onde comen intensamente e engordan durante varios meses. No outono migran cara a baixas latitudes, momento no que transitan fronte as costas de Galicia, e invernan en zonas máis cálidas onde as condicións son máis axeitadas para reproducirse, onde a comida é máis escasa.

Por tanto, son espléndidas vixías, ou bioindicadoras de cambios nas relacións isotópicas de carbono e osíxeno oceánicos. Isto é así porque as baleas ao ser altamente móbiles integran nos seus tecidos a heteroxeneidade dos sinais ambientais locais a través do seu alimento, co que os seus corpos conservan a "memoria" dos cambios temporais nas concentracións destes elementos isotópicos dos lugares por onde pasan.

A mostraxe realizada neste estudo serviu para comparar diferentes períodos das últimas décadas e analizar a variación espazo-temporal dos isótopos estables oceánicos en dúas áreas do Atlántico Norte.

Os isótopos son "tipos" de átomos dun mesmo elemento, teñen igual número atómico, igual número de protóns, pero diferente número de neutróns co que terán distinto número másico (suma de protóns e neutróns). A maioría dos elementos químicos posúen máis dun isótopo. O quecemento global causado pola emisión masiva de dióxido de carbono (CO2) á atmosfera alterou a relación dos isótopos estables de carbono e osíxeno atmosférico, e por tanto tamén esta relación vese alterada nos océanos.

O carbono (C) ten un número atómico (Z)=6, 6 protóns e 6 electróns. Existen dous isótopos estables: o 12C, que conta con 6 neutróns, é o máis abundante na natureza (98.93 %) e o 13C que conta con 7 neutróns e é pouco frecuente na natureza (1,07%). Ademais, atopamos o isótopo inestable 14C, cun período de desintegración ou semivida de 5.730 años, perdendo nese tempo a metade da súa concentración. A medida da degradación do 14C úsase para datar mostras orgánicas de menos de 50 mil anos.

O osíxeno (O) ten un número atómico (Z)=8. O isótopo 16O é o máis abundante na natureza (99,7 %) e o 18O é o seguinte isótopo estable en abundancia (0,2 %).

No medio mariño, a composición isotópica de moitos elementos difire xeograficamente como resultado dunha variedade de procesos bioquímicos, xeoquímicos e xeofísicos. A relación entre as concentracións de isótopos de carbono 13C/12C na atmosfera diminuíu significativamente durante o último século debido ao aumento de 12C procedente de fontes antropoxénicas de carbono (CO2), e como consecuencia a relación do 13C/12C disolto na auga do mar está tamén a diminuír dende tempos preindustriais causando o chamado Efecto Suess. O que acontece durante este efecto é que aumenta a cantidade do isótopo 12C na atmosfera aportado pola combustión de combustibles fósiles moi antigos como o petróleo e o carbón, que carecen de 14C na súa composición.

Neste estudo examinouse a variación das relacións isotópicas de carbono e osíxeno na pel das baleas comúns ao longo de tres décadas en dúas zonas diferentes do Atlántico Norte separadas máis de 2.700 km de distancia: Islandia e Galicia.

Analizáronse mostras de pel de 34 baleas de Galicia: 20 individuos capturados durante a caza de baleas en 1985 e 14 individuos recén varados durante 2003-2014, recollidas pola Rede de Varamentos de Galicia.

En Islandia foron analizadas mostras de 68 individuos capturados, 22 de 1986, 19  de 2013 e 27 de 2015. Todas as mostras foron recollidas, e preservadas conxeladas, durante o período de xuño a setembro. Como método de análise foron deshidratadas, trituradas e analizadas mediante espectrometría de masas de relación isotópica, no Centro Científico e Tecnolóxico da Universidade de Barcelona (CCiT-UB).

A diferenza na magnitude da variación dos isótopos entre as dúas áreas coincide coa información previa sobre cambios locais xa observados, debido a que a relación de 13C/12C na pel reflecte a das áreas e alimento, de aproximadamente tres meses anteriores á morte da balea. Os valores observados poden representar valores entre as zonas de alimentación e as áreas de reprodución.

Na rede alimentaria, o cambio temporal nas relacións de 13C/12C é transferido das presas aos depredadores. Nos resultados obtidos da pel das baleas, observouse unha grande variación no cociente de 13C/12C para as dúas áreas e todos os períodos. Esa variación oceánica propágase á rede alimentaria e é a responsable das variacións interanuais observadas nas baleas. Atopouse unha relación decrecente entre o cociente de 13C/12C e o ano de recollida.

Estas diferencias poden reflectir un cambio na liña base dos valores isotópicos de ambas áreas que se poden atribuír ao efecto combinado da queima de combustibles fósiles e tamén ao aumento da deforestación e a posterior caída xeral da actividade fotosintética. A combinación aditiva destes efectos é coñecida, producindo un descenso continuo en valores atmosféricos e da auga de mar do cociente 13C/12C desde principios de 1900 -o efecto Suess- o que explica a variación observada.

O estudo amosa que estes patróns de variación oceanográfica teñen unha influencia directa sobre o cociente de 13C/12C na pel das baleas. A diminución atopada nas baleas de Islandia está claramente relacionada coas variacións observadas nas augas subpolares do Atlántico Norte, e a diminución menor nas baleas de Galicia reflecte a menor variación observada nas augas subtropicais do Atlántico Norte.

A relación de isótopos de osíxeno na auga do mar, indicada polo cociente 18O /16O, está á súa vez ligado ao ciclo hidrolóxico que depende da temperatura ambiental e da salinidade. Na súa fase de vapor, a auga está empobrecida do isótopo 18O, en relación á auga da que procede, polo que os valores isotópicos de osixeno que se poden observar nas augas mariñas son o resultado da evaporación, o vapor atmosférico, o transporte e posterior regreso de auga doce ao océano a través de precipitación ou fusión dos xeos.

Altos valores do cociente 18O /16O indican baixa temperatura e alta salinidade polo que a variación desta relación pode usarse para detectar estacionalidade, interanualidade ou flutuación relacionada cos cambios no ciclo hidrolóxico e climático, incluído o quecemento global.

As baleas, como mamíferos que son, manteñen a temperatura corporal constante independentemente da temperatura ambiental, é dicir, son animais homeotermos ou de sangue quente, este proceso consume enerxía procedente dos alimentos. Este consumo alimenticio fai que as baleas teñan a mesma relación isotópica de osíxeno que o alimento que consumen, e a súa vez, a mesma que a auga ambiental na que viven, sendo estes valores moi dependentes da temperatura e da salinidade local.

Atopouse que os valores do cociente 18O /16O na pel eran en xeral máis altos nas baleas de Islandia que nas de Galicia. Mais, a análise ao longo do tempo suxire que se produciu un cambio nas baleas de Islandia, onde os valores diminuíron significativamente e sobre todo nos últimos anos, pero non así nas de Galicia.

A través da análise de datos climáticos, descubriuse que a auga do mar ao redor de Islandia experimentou un quecemento de 0,7-1,6 °C durante o período 1871-2010, sendo particularmente intenso na década dos 20-30’s e máis recentemente no período 1987-2002. Durante 1986-2012 aumentou tanto a temperatura como a salinidade. Nas augas de Galicia, o cambio de temperatura foi máis limitado. Por iso, os valores do cociente 18O /16O na pel de baleas islandesas mostraron unha diminución significativa, que non foi detectada na mostra de Galicia.

Os resultados deste estudo demostran que a pel de balea é un material biolóxico eficaz para monitorizar a variación isotópica oceánica de carbono e osixeno e ao mesmo tempo impulsa o valor da comparación entre conxuntos de mostras a escala temporal ou latitudinal.

Para a CEMMA, destaca o feito de que a aplicación das relacións isotópicas de carbono e oxígeno é útil para investigar a distribución, movementos e a ecoloxía dos mamíferos mariños. Os investigadores subliñan que se require unha mellor comprensión científica desta relación e que resulta necesaria unha boa rede de varamentos que asista e nutra un Banco Biolóxico de Mostras para garantir a conservación de series de mostras valiosas para estudos futuros. Ademais de afondar no coñecemento sobre os cambios que os océanos están experimentando como consecuencia do aumento do impacto das actividades humanas.