Global biogeographical patterns of plankton in response to climate change

Resumen

La evidencia científica es abrumadora: el cambio climático está ocurriendo y gran parte delcambio es un resultado directo de la actividad humana. Las observaciones demuestran quedurante los últimos 40 años el 84% del total del calentamiento de la tierra ha ido a calentarlos océanos, alterando así los sistemas naturales que habitan en él. Se han observadoincrementos en la temperatura superficial del agua (0.11°C década-1) entre 1971-2010,incrementos en la velocidad del viento y frecuencias de tormentas, cambios en la circulaciónoceánica, estructura vertical y aporte de nutrientes, acidificación de los océanos, así como unincremento del nivel del mar de en torno a unos 15 cm durante el último siglo.Los impactos del cambio climático afectan a todo el ecosistema pelágico, desde el planctonhasta niveles tróficos superiores. Estos impactos generan una serie de respuestas en lasespecies como por ejemplo cambios latitudinales en los rangos de su distribución, cambios enlos ciclos estacionales, así como cambios en la abundancia y estructura de las comunidades.Particularmente en el plancton, se ha demostrado que los cambios en la biogeografía son delos más grandes y rápidos observados hasta ahora. Por ello, el cambio climático puede darlugar a extinciones o invasiones locales en las especies, que repercuten en los patrones debiodiversidad y causan desajustes tróficos. En esta serie de respuestas, la dispersión de lasespecies, con el simple hecho de desplazarse desde un hábitat a otro, es un proceso clave;determina el ritmo de extensión de una población y permite el flujo genético entre ellas, locual es fundamental en los procesos de adaptación a condiciones climáticas cambiantes. Deeste modo, la resiliencia o vulnerabilidad de las comunidades marinas frente al cambioclimático dependerá de la capacidad de adaptación o dispersión de cada especie así como desu grado de conectividad.Comprender, predecir y gestionar las respuestas de la biodiversidad al cambio climático exigeuna consideración completa de los patrones biogeográficos de las especies, que estándefinidos por su nicho ecológico y características de dispersión, y cómo estas característicaspueden cambiar debido al cambio climático. Los estudios sobre el zooplancton, losprincipales productores secundarios del océano y el principal grupo objetivo de esta tesis,pueden mejorar el conocimiento existente sobre cómo los ecosistemas marinos estánrespondiendo al cambio climático. El zooplancton es particularmente sensible a los cambiosambientales a corto plazo, ya que tanto su dinámica poblacional como sus procesosfisiológicos están altamente ligados a la temperatura. Debido a esta sensibilidad, lascomunidades de zooplancton pueden utilizarse como indicadores para evaluar la salud de losecosistemas marinos, y la variación de sus patrones de distribución puede proporcionarinformación valiosa sobre los cambios físicos que ocurren en los océanos globales.Nuestro estudio tiene como objetivo analizar los patrones biogeográficos del plancton aescala global y su respuesta frente al cambio climático. Los estudios biogeográficos requierenun profundo conocimiento del nicho ecológico de las especies, definido aquí como el rango detolerancia de cada especie a un set de variables ambientales que limitan su distribución. Estatesis pretende estudiar los patrones macro-ecológicos del plancton en varias escalas: desdelos genes hasta las comunidades, desde zonas costeras hasta el océano global, desdetendencias históricas hasta proyecciones futuras. Para tal fin, hemos aplicado técnicas ymodelización estadística en bases de datos globales.