En un día soleado de mayo pasado, un grupo de buzos se sumergió en las aguas turquesa de Palaos, una nación insular en el Pacífico occidental, para recuperar evidencia de un mundo acuático misterioso. Palaos es famoso por sus espectaculares arrecifes de coral, pero estos buzos se adentraron más allá de las comunidades marinas iluminadas por el sol, descendiendo a una zona de penumbra conocida como ecosistema de coral mesofótico. Este término significa esencialmente ‘medio’ y ‘luz’, y se refiere a ecosistemas que no están ni en la luz brillante del día ni en la oscuridad profunda, sino en un punto intermedio. Para simplificar, llamaremos a estas comunidades, que se extienden desde unos 30 hasta 150 metros bajo la superficie, ‘arrecifes profundos’.
Uno de los buzos era Luiz Rocha, zoólogo y curador de la Academia de Ciencias de California, quien ha dedicado décadas a estudiar estos arrecifes y sus secretos. “Todo lo que está entre 30 y 150 metros es realmente muy desconocido”, comentó. Debido a ese desconocimiento, investigadores como Rocha se enfrentan a grandes preguntas. Buscan obtener una imagen básica de lo que ocurre en estos ecosistemas, incluso saber quién vive allí, para comprender mejor cómo funcionan. También intentan determinar si estos arrecifes profundos podrían servir como refugio para especies que habitan en arrecifes de coral más someros.
En 2016, Rocha dejó estructuras científicas en estas profundidades crepusculares. Estas estructuras pasaron casi una década cubriéndose de vida marina. Ahora, Rocha regresó para recuperarlas, con la esperanza de que él y otros científicos pudieran abrirlas como una caja de piezas de rompecabezas llena de pistas sobre este mundo marino poco comprendido.
¿Qué son los arrecifes mesofóticos?
Los arrecifes mesofóticos, o arrecifes profundos, se encuentran en muchas de las mismas regiones que los arrecifes de coral someros, principalmente en zonas tropicales y subtropicales como Micronesia, el Caribe e incluso el Golfo de México. Investigaciones recientes apuntan a su potencial susceptibilidad al cambio climático. Los científicos han descubierto que muchas especies parecen ser únicas de estos lugares.
En los arrecifes someros, los corales duros se asocian con algas fotosintéticas. Las algas proporcionan nutrientes a los corales, y estos secretan una matriz de carbonato de calcio que ayuda a crear la arquitectura del arrecife. Sin embargo, a mayor profundidad, la luz comienza a disminuir y las oportunidades para la fotosíntesis también. La temperatura desciende. Por lo tanto, los animales que viven en los arrecifes profundos son aquellos que pueden sobrevivir en un mundo más oscuro y frío.
Desafíos de la exploración en profundidad
Los científicos pueden bucear en los arrecifes profundos para aprender más, como lo ha hecho Rocha, pero explorar a 100 metros requiere buceo técnico más difícil y riesgoso que a profundidades menores. Cuanto más profundo se bucea, más rápido se empujan los gases hacia los tejidos, lo que impone límites a estas inmersiones. “Tenemos muy, muy poco tiempo”, dice Rocha. “Y por poco tiempo me refiero a cinco minutos. Seis, siete minutos”. En ese lapso, los científicos pueden tomar algunas fotos, hacer mediciones o recolectar algunas muestras, pero luego deben ascender, un proceso que puede llevar horas debido a la necesidad de evitar la enfermedad por descompresión.
Estudiar un ecosistema en intervalos de cinco a siete minutos no es eficiente. También se han utilizado vehículos operados remotamente y sumergibles para explorar los arrecifes profundos, pero tienen sus propios problemas, y las cámaras no siempre capturan todos los detalles deseados o fotografían animales más esquivos y crípticos. Así, persisten grandes lagunas en el conocimiento científico sobre estos ecosistemas. “Cada vez que vamos a algún lugar”, dice Rocha, “lo primero que encontramos son nuevas especies. Es lo más básico que se puede hacer en ciencia”.
Pero este esfuerzo va más allá de catalogar nuevas especies de peces, esponjas o babosas marinas. Rocha quiere responder preguntas fundamentales como: ¿Cuál es la principal fuente de energía para todo lo que hay aquí en la luz tenue? ¿Cómo es la cadena alimenticia? ¿Cómo han evolucionado las cosas para vivir a estas profundidades? ¿Qué tan similares son a los ecosistemas someros y qué tan diferentes? ¿Cómo les afecta el cambio climático y cuál es la forma más eficiente de protegerlos? Sin embargo, Rocha señala que “en cierto modo, ni siquiera sabemos qué preguntas hacer. Solo conocemos las preguntas cruciales cuando tenemos una comprensión básica del ecosistema. Y para los arrecifes profundos, aún no la tenemos”.
Estructuras de monitoreo autónomo de arrecifes (ARMS)
Rocha no se desanima por la gran cantidad de incógnitas. Durante años ha estado reuniendo información básica sobre estos arrecifes, a menudo mediante esas inmersiones muy cortas. Hace aproximadamente una década, se interesó en otro método para muestrear la biodiversidad de este tipo de ecosistema marino: una técnica que involucra “estructuras de monitoreo autónomo de arrecifes” o ARMS, por sus siglas en inglés.
Básicamente, cada ARMS es una pila de varias placas de PVC, separadas a intervalos uniformes y unidas a una placa base. Parecen pequeños hoteles grises sin rasgos distintivos. Se llevan a un lugar que se quiere estudiar, se sumergen, se aseguran y se dejan solos durante un tiempo para que acumulen… vida. “Tan pronto como colocas cualquier estructura limpia en un arrecife”, dice Rocha, “comienza a ser colonizada por larvas de todo lo que hay alrededor: esponjas, gorgonias, corales. Y luego, como hay muchos escondites entre las placas, comienzan a ser colonizadas por camarones, moluscos, ascidias, cualquier cosa que puedas imaginar en el océano. Y se convierte en este mini arrecife estable y diverso, si se quiere, repleto de una gran biodiversidad que sería muy difícil de recolectar de una sola vez en cualquier arrecife dado”.
Unos años después de la colocación inicial, se regresa, se recogen las ARMS y se estudia el mini arrecife que ha crecido en ellas. Se pueden muestrear, tocar y analizar cosas a voluntad. No solo es una forma muy efectiva de recolectar muchas criaturas a la vez, sino también una excelente manera de hacerlo de forma estandarizada. Si se descendiera, o se enviara un robot, para recolectar una roca incrustada de un arrecife, se podría aprender mucho sobre la vida en ella, pero sería difícil comparar la vida de esa roca con la de otras rocas de otros arrecifes, o incluso del mismo arrecife, porque cada roca tendría sus propias características únicas. No es así con las ARMS. “Todas son iguales”, dijo Chris Meyer, director del programa global ARMS del Smithsonian. “Son viviendas prefabricadas, y luego solo miras quién se muda”.
Para Rocha, esto parecía una excelente manera de obtener una visión realmente buena y prolongada de los arrecifes profundos en lugar de los breves vistazos que obtenía del buceo. También era, según él, bastante económico desplegarlas. Así, de 2016 a 2018, con financiamiento privado, él y sus colegas dejaron ARMS en algunos de los arrecifes profundos alrededor de Palaos, así como en Guam, las Islas Marshall y la Polinesia Francesa. Instalaron algunas a unos 50 metros, otras a unos 100 y algunas a unos 10 metros, para poder comparar los arrecifes profundos con sus vecinos más someros. Después de eso, esperó.
De hecho, esperó un poco más de lo que le habría gustado, porque la recuperación de las ARMS es más costosa que su despliegue, por lo que tuvo que conseguir más financiamiento. Finalmente, financiadores privados acordaron costear la recuperación de las ARMS que Rocha había dejado. Así fue como él y sus compañeros buzos se encontraron nuevamente en un barco en Palaos, listos para sacar estas estructuras de las profundidades.
Recuperación y análisis de las ARMS
Durante varios días, observé a un equipo completo extraer varias ARMS de los arrecifes profundos de Palaos. Algunas estaban relativamente escasas, pero otras estaban casi cubiertas de organismos, vibrantes con colores rojo, naranja, verde, rosa y blanco. Una tenía una esponja masiva adherida; otra tenía varias frondas delicadas colgando como helechos coralinos. Las ARMS recolectadas cada día viajaron al Centro Internacional de Arrecifes de Coral de Palaos en contenedores llenos de agua de mar, donde los científicos rápidamente se pusieron a trabajar, viendo, tocando (y oliendo) este misterioso ecosistema de cerca.
El proceso resultó ser una mezcla de emoción mágica y una línea de desmontaje bien aceitada, alimentada por galletas Cheez-It. Después de desarmar las placas, Meyer tomó fotografías de ellas, lo que llamó una “cápsula del tiempo del lugar”. Otros en el laboratorio revisaron cuidadosamente bandejas de desechos, buscando pequeños cangrejos, gusanos y moluscos, o rasparon muestras de las placas y las depositaron en tubos. Recolectaron ascidias, consideradas nuestros parientes invertebrados más cercanos. Recolectaron esponjas: planas que se sentían secas bajo el agua, gruesas con cerdas como pequeñas orugas inmóviles, una tan delgada como una escama de piel y atravesada por filamentos plateados. Recolectaron extraños corales blandos conocidos como octocorales, y colonias de animales llamados briozoos, que creaban lo que parecían panales bidimensionales arremolinados.
“Buscamos cada cosa única, lo que llamamos una morfoespecie”, explicó Sarah Tweedt, bióloga investigadora del Smithsonian. “Y tratamos de obtener muestras de tejido representativas de todas estas cosas para poder secuenciar el ADN y hacer coincidir el ADN con el organismo”. Eso, por supuesto, asumiendo que ya existe una coincidencia genética conocida en nuestras bibliotecas de ADN existentes.
El primer día que pasé con el equipo, un curador de Cal Academy llamado Terry Goslinger identificó varias posibles nuevas especies. Es experto en coloridas y deliciosas babosas marinas conocidas como nudibranquios, y debido a su profundo conocimiento (y a que los colores y patrones brillantes de los nudibranquios los hacen algo más fáciles de distinguir que otras criaturas submarinas), pudo hacer algunas determinaciones en el momento sobre si ciertas especies probablemente eran nuevas para la ciencia, pendiente de pruebas genéticas para confirmarlo.
Sin embargo, muchos de los animales eran más difíciles de precisar. Los investigadores hicieron lo posible por identificar las criaturas que encontraban, pero incluso ahora, varios meses después, todavía queda mucho trabajo por hacer. De los casi 3000 especímenes, solo una pequeña fracción fue identificada a nivel de especie. Los números son un poco inexactos porque los investigadores aún procesan los datos, pero cuando consulté a Susanne Bähr, postdoctorante de Cal Academy que trabaja en el proyecto, en julio, me dijo que solo el 3 por ciento de las muestras había sido identificado por especie, y un poco menos del 20 por ciento tenía designación de género. Muchas más solo fueron identificadas en niveles taxonómicos superiores y más amplios.
Las pruebas genéticas de las muestras, junto con fotografías y descripciones, ayudarán a determinar especies más específicas y también a identificar si ciertas especies son nuevas para la ciencia. Las partes más importantes de este trabajo implicarán más que solo identificar especies. De hecho, cuanto más tiempo pasé con estos investigadores en el laboratorio (incluida una noche en la que trabajaron hasta la medianoche), más me di cuenta de que, aunque parecían emocionados por ver nuevas especies, parecían igualmente emocionados por presenciar las relaciones entre los animales.
Cuando entré al laboratorio un día, por ejemplo, varias personas me instaron a mirar por un microscopio una criatura conocida como cangrejo pompón, un pequeño crustáceo amarillo que sostiene anémonas púrpuras en sus pinzas frontales modificadas. Tweedt estaba extremadamente entusiasmada cuando encontró algo llamado “camarón esqueleto”, que me pareció el equivalente marino de un insecto palo, camuflado en algo llamado hidroide. Me llevó aparte otra vez, alrededor de la 1 de la madrugada, para mostrarme “el glaseado del pastel” del día, que resultó ser unos caracoles marinos de color rojo brillante y los octocorales rojos brillantes en los que parecían vivir.
Como ella lo expresó en una conversación posterior, estas relaciones son, en muchos sentidos, la conclusión clave de este proyecto ARMS, y lo que lo distingue de los esfuerzos por recolectar unas pocas muestras individuales a la vez. Estudiarlas, o incluso solo mirar la imagen más completa que proporcionan las ARMS, es lo que permitirá a los investigadores abordar algunas de las preguntas pendientes sobre estos ecosistemas. Bähr, por ejemplo, ya está trabajando con los datos de las ARMS recuperadas en Guam, tratando de analizar cuánta superposición (o falta de ella) hay entre especies a diferentes profundidades en los arrecifes profundos.
En realidad, todo esto es solo el comienzo. En una de nuestras conversaciones, Rocha comparó el trabajo que están haciendo ahora con el trabajo ecológico realizado a mediados del siglo XX para entender cómo cambia la distribución vertical de las especies al ascender una montaña. Esto me hizo comprender lo atrasados que están los investigadores que trabajan en los arrecifes mesofóticos profundos en comparación con sus colegas que trabajan, por ejemplo, en arrecifes de coral más someros. Le pregunté qué lo mantenía trabajando en un rompecabezas tan difícil. “Es la recompensa al final”, dijo. “Si es un rompecabezas difícil, al final, la recompensa siempre es mayor”.
“Pero en nuestras vidas, ¿armaremos el rompecabezas de los arrecifes profundos?”, pregunté. “No, no armaremos el rompecabezas, no”, dijo Rocha, “pero generaremos algunas piezas buenas para que la próxima generación lo arme”.
