Institut de Recerca de la Biodiversitat de la Universitat de Barcelona i l’Institut de Ciències del Mar: Elaboren el primer mapa macrogenètic global de les espècies que formen els hàbitats marins
Les espècies que es coneixen com a formadores dels hàbitats marins —gorgònies, coralls, algues, fanerògames marines, etc.— són organismes que ajuden a generar i estructurar els paisatges submarins. Són refugi natural d’altres espècies i aporten biomassa i complexitat als fons marins, és a dir que són espècies clau en els ecosistemes marins. Però actualment es troben sota l’amenaça del canvi climàtic i d’altres pertorbacions derivades de l’activitat humana.
Ara, un estudi liderat per l’Institut de Recerca de la Biodiversitat de la UB (IRBio) en què també ha participat l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) i que s’ha publicat recentment a la revista “Global Ecology and Biogeography” alerta que ni tan sols a les àrees marines protegides (AMP) no es protegeix la diversitat genètica de les espècies estructurals, malgrat que és essencial per a la resposta i l’adaptació de les poblacions als canvis que alteren l’entorn natural.
La diversitat genètica també és un component de la biodiversitat
Tradicionalment, els plans de gestió i conservació de la biodiversitat del medi marí han considerat factors com ara la riquesa d’espècies. La diversitat genètica —un altre component principal de la biodiversitat— reflecteix la varietat genètica que hi ha entre organismes de la mateixa espècie i és determinant en la capacitat adaptativa de les poblacions i la seva supervivència. Malgrat la seva importància, fins ara la diversitat genètica s’ha obviat en els plans de gestió i conservació.
«La diversitat genètica té un paper clau per potenciar la capacitat de les espècies, poblacions i comunitats per adaptar-se als ràpids canvis ambientals derivats del canvi climàtic, i augmentar així la seva resiliència», explica la investigadora Laura Figuerola-Ferrando, primera autora de l’estudi i membre del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la UB.
«No obstant això, fins ara la gran majoria de les àrees marines protegides s’implementen en funció de la presència de diverses espècies i hàbitats, sense tenir en compte la seva diversitat genètica. Un altre exemple seria la llista vermella de la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura (UICN), que tampoc no preveu la diversitat genètica», afegeix.
«Els darrers anys s’està reforçant la necessitat de focalitzar els esforços de conservació en la protecció també de la diversitat genètica. El progrés tecnològic en el desenvolupament massiu de diferents tècniques per determinar la diversitat genètica (per exemple, mitjançant l’ús de microsatèl·lits o petits fragments d’ADN), així com el seu cost assumible, poden ajudar a incloure la diversitat genètica en els plans de gestió i conservació», detalla la investigadora del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la UB.
De l’Atlàntic nord-occidental al golf de Guinea
El nou estudi aplica tècniques de la macrogenètica per identificar patrons genètics generals de diverses espècies marines a grans escales espacials. En concret, els autors han analitzat dades d’una base de dades global que conté informació sobre la diversitat genètica (basada en microsatèl·lits) de més de 9.300 poblacions de 140 espècies en diferents regions marines a tot el planeta.
Els resultats perfilen un escenari de referència dels patrons genètics en espècies formadores d’hàbitats marins (coralls, macroalgues, fanerògames marines, etc.) de potencial interès per millorar els plans de gestió i conservació de la vida marina.
Les províncies de l’Atlàntic nord-occidental i el golf de Bengala són les regions on s’ha identificat més diversitat genètica en espècies paisatgistes marines. A la Mediterrània també s’han identificat uns valors bastant elevats (per sobre de la mitjana global). Per contra, les províncies marines amb valors més baixos de diversitat genètica són el golf de Guinea i l’Atlàntic sud-occidental.
Les conclusions també indiquen una correlació positiva entre la diversitat genètica i la riquesa d’espècies de les espècies formadores d’hàbitats marins tant animals com vegetals. No obstant això, el treball alerta d’un resultat preocupant: la xarxa d’àrees marines protegides (AMP) a les grans ecoregions oceàniques no preserva zones en què la diversitat genètica de les espècies formadores d’hàbitats marins és més elevada.
«El que hem vist és que el que no s’està protegint a les AMP és la diversitat genètica. A l’estudi, la hipòtesi inicial apuntava que dins d’aquestes àrees hi hauria d’haver més diversitat genètica, però no ha estat així. De fet, a escala global hem vist que no hi ha diferències de la diversitat genètica entre dins i fora les AMP», subratlla Laura Figuerola-Ferrando, que està fent la tesi doctoral sota la direcció de Cristina Linares (UB) i Joaquim Garrabou (ICM-CSIC).
Un nou patró de biodiversitat de l’equador als pols
Els autors també han identificat un patró específic en la distribució de la diversitat genètica de les espècies formadores d’hàbitats marins que difereix dels models tradicionals coneguts fins ara. «Es tracta d’un patró latitudinal bimodal: és un model biogeogràfic complex i implica que, si modelem com varia la diversitat genètica d’aquestes espècies amb la latitud, trobem dos pics en zones temperades i un petit enfonsament de la diversitat genètica a l’equador», detalla la catedràtica i professora ICREA Academia Cristina Linares (UB-IRBio), una de les coordinadores de l’estudi juntament amb Jean-Baptiste Ledoux (CIIMAR).
Aquesta descoberta científica és rellevant perquè, fins fa poques dècades, es considerava que la distribució de la biodiversitat al planeta seguia un patró unimodal, és a dir, tenia valors màxims a l’equador i decreixia en direcció als pols. «Això no és sempre així, sobretot en termes de diversitat d’espècies en ecosistemes marins.
Per exemple, en el cas de les espècies bentòniques, aquest patró és més bimodal que unimodal tant pel que fa a la riquesa d’espècies com a la diversitat genètica», explica Cristina Linares.
«En el nostre estudi, el patró latitudinal bimodal està influenciat per la taxonomia: en el model emprat, hem trobat diferències estadísticament significatives entre les espècies d’animals (més diversitat genètica) i plantes (menys diversitat genètica). A més, si explorem el patró latitudinal tot separant les espècies d’animals i plantes, es pot apreciar com en els animals es continua observant un patró bimodal; en canvi, no es pot dir el mateix de les plantes», complementa l’investigador Jean-Baptiste Ledoux (CIIMAR).
Diversitat genètica: millorar els plans de gestió de la conservació
Les conclusions del treball recorden la necessitat d’incloure la diversitat genètica de les poblacions en els plans de gestió i conservació de la biodiversitat al planeta. «La importància de tenir en compte la diversitat genètica en els plans de gestió i conservació de la biodiversitat s’acaba de reforçar amb el Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework, dins del Conveni sobre la Diversitat Biològica (CBD/COP/15/L25, 2022). En aquest context, creiem que la línia de base en els patrons de diversitat genètica en espècies formadores d’hàbitats marins definida amb el nostre treball pot ser molt rellevant», apunta Jean-Baptiste Ledoux.
Aquest treball també revela que les regions de la Mediterrània i l’Atlàntic són de les més presents en la bibliografia científica sobre els patrons macrogenètics de les espècies estructurals dels fons marins utilitzada en aquest treball.
«Per altra banda, si ens fixem en els tàxons estudiats, veiem que la mar Mediterrània és la província marina en què tenim estudis de més tàxons diferents (octocoral·laris, hexacoral·laris, esponges, fanerògames marines i algues). Al nord de l’Atlàntic també hi ha força varietat de tàxons, sobretot d’algues i fanerògames marines, però també d’hexacoral·laris, octocoral·laris, briozous i esponges. En canvi, al sud de l’Atlàntic els estudis estan sobretot centrats en algues», conclou l’equip.
Article de referència: Figuerola-Ferrando, L.; Barreiro, A.; Montero-Serra, I.; Pagès-Escolà, M.; Garrabou, J.; Linares, C.; Ledoux, J. B. «Global patterns and drivers of genetic diversity among marine habitat-forming species». Global Ecology and Biogeography, maig de 2023. Doi: 10.1111/geb.13685