En su afán por comprender los drásticos cambios que ha sufrido nuestro medio ambiente en el último siglo, científicos de la Universidad de Birmingham y la Universidad Goethe de Fráncfort se han embarcado en un extraordinario viaje utilizando lo que denominan una “máquina del tiempo” de ADN.
Este enfoque innovador utiliza el poder de la IA y el análisis de la biodiversidad basado en el ADN para desvelar los misterios de las transformaciones medioambientales, como el aumento de las temperaturas y la contaminación, que han provocado la posible pérdida irreversible de biodiversidad en un lago de agua dulce.
La cápsula del tiempo del ADN
El viaje comienza en el corazón de Dinamarca, donde este lago de agua dulce ha sido testigo silencioso de un siglo de impacto humano sobre sus aguas vírgenes. Enclavada en medio del paisaje danés, esta joya acuática cuenta con una historia marcada por cambios bien documentados en la calidad del agua, lo que la convierte en un laboratorio natural ideal para poner a prueba las capacidades de la máquina del tiempo de la biodiversidad.
En noviembre de 2016, los investigadores recogieron un archivo sedimentario del lago Ring utilizando un extractor de núcleos por gravedad. El núcleo obtenido se dividió meticulosamente en 34 capas, cada una de 0,5 cm de grosor. Esta división permitió una resolución temporal de aproximadamente 3 años por capa, abarcando efectivamente un siglo de historia.
Este núcleo de sedimento guardaba secretos del pasado: un cúmulo de información biológica y medioambiental, capturada en capas, como las páginas de un libro desgastado por el tiempo. A medida que extraían cuidadosamente esas capas, empezaron a construir una imagen detallada de la biodiversidad del lago, los niveles de contaminación química y las fluctuaciones climáticas del último siglo, todo ello con una impresionante resolución anual.
Identificar a los culpables
Los investigadores descubrieron que los contaminantes, como insecticidas y fungicidas, unidos a un aumento de las temperaturas mínimas (una subida de 1,2 a 1,5 grados), eran los que más perjudicaban los niveles de biodiversidad. Este hallazgo subraya la urgente necesidad de hacer frente a estos contaminantes para evitar mayores daños a nuestros ecosistemas.
Los resultados de este estudio revelan que tanto las sustancias químicas como las variables climáticas desempeñan un papel importante a la hora de explicar los cambios en la composición de la biodiversidad, ya que representan hasta el 47% de los cambios observados. En particular, al considerar el impacto combinado de los insecticidas y fungicidas junto con las temperaturas extremas anuales y las precipitaciones estivales, estos factores resultaron ser los más influyentes a la hora de explicar los cambios globales de la biodiversidad.
Se observaron cambios significativos en la composición de la comunidad (diversidad beta) en las distintas fases del lago. Estos cambios fueron impulsados por familias específicas de productores primarios e invertebrados. Por ejemplo, durante la transición de las fases semiprístinas a las eutróficas, la abundancia de rotíferos y algas verdes disminuyó, favoreciendo a los calanoideos y las diatomeas.
Este estudio permite comprender cómo los impactos antropogénicos, como la eutrofización y la contaminación por plaguicidas, han alterado los ecosistemas de agua dulce a lo largo de un siglo, destacando la importancia de los enfoques sistémicos en el seguimiento biológico y funcional para las estrategias de conservación y mitigación.
En LG Sonic, luchamos por un mundo en el que los ecosistemas acuáticos estén libres de contaminantes y productos químicos agresivos. En Nicaragua, nuestra tecnología ayuda a restaurar la biodiversidad de los lagos, revitalizando gradualmente ecosistemas acuáticos que antes estaban amenazados por la contaminación ambiental.