Científicos de la USAL estudian cómo un depósito gigantesco de sal reconfiguró radicalmente la biodiversidad marina del Mediterráneo hace 5 millones de años

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La Universidad de Salamanca, a través de su Grupo de Geociencias Oceánicas (GGO), participa en la nueva investigación internacional que allana el camino para comprender la recuperación biótica tras una crisis ecológica en el mar Mediterráneo hace unos 5,5 millones de años.

El trabajo de investigación, recién publicado por la prestigiosa revista ‘Science’, supone la primera cuantificación de una gran crisis ecológica y su recuperación. Dirigido por Konstantina Agiadi (Universidad de Viena), el estudio ha permitido cuantificar cómo afectó a la biota marina la salinización del Mediterráneo: sólo el 11% de las especies endémicas sobrevivió a la crisis y la biodiversidad no se recuperó hasta al menos otros 1,7 millones de años.

El depósito gigantesco de sal del Mediterráneo es “una capa de sal de un kilómetro de espesor situada bajo el mar Mediterráneo, descubierta por primera vez a principios de la década de 1970 y formada hace unos 5,5 millones de años debido a la desconexión con el Atlántico durante la Crisis de Salinidad del Messiniense”, explica a Comunicación USAL Francisco Javier Sierro, responsable del GGO y catedrático del Departamento de Geología de la USAL.

Los movimientos litosféricos a lo largo de la historia de la Tierra han provocado repetidamente el aislamiento de los mares regionales del océano mundial y las acumulaciones masivas de sal. Los geólogos han encontrado depósitos gigantescos de sal de miles de kilómetros cúbicos en Europa, Australia, Siberia, Oriente Medio y otros lugares. Estas acumulaciones de sal presentan valiosos recursos naturales y se han explotado desde la antigüedad hasta hoy en minas de todo el mundo (por ejemplo, en la mina de Hallstatt, en Austria, o en la mina de sal de Khewra, en Pakistán).

Ha sido ahora, cuando el estudio desarrollado por el consorcio internacional de investigadores e integrado por 29 científicos de 25 instituciones de toda Europa ha permitido cuantificar la pérdida de biodiversidad en el Mar Mediterráneo debido a la crisis Messiniense, así como la recuperación biótica posterior.

Concretamente, las labores de investigación del profesor Sierro, junto con la investigadora del GGO de la USAL Francesca Bulian, se han centrado en el estudio de la microfauna bentónica del Mediterráneo profundo. Al respecto, cabe señalar que “la desconexión con el Atlántico condujo a la práctica desaparición de los microorganismos que habitaban los fondos marinos”, indican.

Enorme impacto en la biodiversidad marina

Tras varias décadas de minuciosa investigación sobre fósiles datados entre 12 y 3,6 millones de años hallados en tierra firme en los países perimediterráneos y en sondeos de sedimentos de aguas profundas, el equipo descubrió que casi el 67% de las especies marinas del mar Mediterráneo después de la crisis eran diferentes de las que había antes de ella. Sólo 86 de las 779 especies endémicas (que vivían exclusivamente en el Mediterráneo antes de la crisis) sobrevivieron al enorme cambio en las condiciones de vida tras la separación del Atlántico.

El cambio en la configuración de los estrechos, que dio lugar a la formación del gran depósito de sal, provocó bruscas fluctuaciones de salinidad y temperatura, pero también modificó las vías de migración de los organismos marinos, el flujo de larvas y plancton y perturbó los procesos centrales de los ecosistemas. Debido a estos cambios, gran parte de los habitantes mediterráneos de la época, como los corales tropicales constructores de arrecifes, se extinguieron.

Tras la reconexión con el Atlántico y la invasión de nuevas especies como el tiburón blanco y los delfines oceánicos, la biodiversidad marina mediterránea presentó un patrón novedoso, con un número de especies que disminuía de oeste a este, al igual que lo hace hoy. Durante la primera fase, inmediatamente posterior a la inundación marina después de la crisis de salinidad, “los fondos marinos profundos del Mediterráneo continuaron inhóspitos, apareciendo las primeras especies colonizadoras tras unos pocos miles de años”, añade Sierro.

Recuperación tras la crisis medioambiental

Dado que los mares periféricos como el Mediterráneo son importantes focos de biodiversidad, era muy probable que la formación de depósitos gigantescos de sal a lo largo de la historia geológica tuviera un gran impacto, pero hasta ahora no se había cuantificado. “Nuestro estudio proporciona ahora el primer análisis estadístico de una crisis ecológica tan importante”, explica Konstantina Agiadi, del Departamento de Geología de la Universidad de Viena.

Además, también cuantifica por primera vez los plazos de recuperación tras una crisis medioambiental marina, que en realidad son mucho más largos de lo esperado, “la biodiversidad en términos de número de especies sólo se recuperó después de más de 1,7 millones de años”, afirma la geocientífica.

Los métodos utilizados en el estudio, resultado del proyecto «Late Miocene Mediterranean Marine Ecosystem Crisis (ReMarE)», financiado por el Fondo Austriaco para la Ciencia (FWF), también proporcionan un modelo que conecta la tectónica de placas, el nacimiento y la muerte de los océanos, la sal y la vida marina que podría aplicarse a otras regiones del mundo.

Red europea «SaltAges»

“Los resultados abren un montón de nuevas preguntas apasionantes”, subraya Daniel García-Castellanos, investigador CSIC de Geociencias Barcelona (GEO3BCN), autor senior de este estudio. Así, descifrar cómo y dónde sobrevivió el 11% de las especies a la salinización del Mediterráneo o averiguar cómo cambiaron los ecosistemas y el Sistema Tierra formaciones salinas anteriores de mayor tamaño son cuestiones que están aún por explorar.

Un nuevo abanico de interrogantes que podrá ser abordado gracias a la nueva red europea de investigación “Social, biological and climatic impacts of salt ages (SaltAges)”, impulsada como acción COST en el marco del programa europeo Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología (COST) que ofrece financiación y un espacio abierto para la colaboración científica para impulsar los avances en investigación y la innovación.

La nueva red, en la que Daniel García Castellanos y Francisco Javier Sierro son los científicos responsables del programa en España, comenzará su andadura en el mes de octubre y en ella se invitará a los investigadores a explorar los impactos sociales, biológicos y climáticos de las ”Eras salinas”.

GIR Geociencias Oceánicas

El Grupo de Geociencias Oceánicas (GGO) de la Universidad de Salamanca se constituye como un grupo de investigación dentro del Departamento de Geología de la Facultad de Ciencias. En 2005 es reconocido como Grupo de Excelencia por la Junta de Castilla y León, al concedérsele un Proyecto de Excelencia, y en 2015 como Unidad de Investigación Consolidada por el mismo organismo.

Gracias al empleo de técnicas micropaleontológicas y biogeoquímicas aplicadas al estudio de testigos oceánicos, el GGO ha centrado su trabajo en estudios sobre cambio climático. Durante los últimos años se ha concentrado en estudios paleoclimáticos y paleoceanográficos del Mediterráneo y Atlántico norte de los últimos 100.000 años, sin olvidar la línea de estudio sobre Atlántico sur y Antártico.

La especialización que ha alcanzado el grupo en este campo ha conducido a que la producción científica de sus miembros se ligue a otras instituciones nacionales e internacionales.

Referencia de la publicación:

Agiadi et al. (2024) The marine biodiversity impact of the Late Miocene Mediterranean salinity crisis. Science. DOI: 10.1126/science.adp3703