El espectro de Sheldon: la ley fundamental del océano que los humanos hemos roto

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Ballena jorobada saltando sobre la superficie del agua. Estos enormes mamíferos ocuparían el lugar más bajo en nº de individuos según el espectro de Sheldon. (Imagen creative commons vista en jigsaw).
Ballena jorobada saltando sobre la superficie del agua. Estos enormes mamíferos ocuparían el lugar más bajo en nº de individuos según el espectro de Sheldon. (Imagen creative commons vista en jigsaw).

En 1969 tuvo lugar la que probablemente fue la última gran expedición científica en la historia de la biología marina. La idea era circunnavegar las Américas, partiendo de las gélidas aguas de Nueva Escocia, en el Atlántico canadiense, descender hacia el sur efectuando varias paradas, doblar el Cabo de Hornos (en la zona más austral de Chile) y luego comenzar a ascender la fachada pacífica, bordear el estrecho de Bering y cruzar las gélidas aguas del Ártico por el paso del Noroeste hasta alcanzar de nuevo el puerto de Halifax, la capital de Nueva Escocia.

En una de las múltiples paradas que hizo el buque Hudson, concretamente en Valparaíso, Chile, se unió a la expedición científica un ecólogo marino del Instituto Oceanográfico Bedford (con sede en Dartmouth, Nueva Escocia) llamado Ray Sheldon. Fascinado con el plancton microscópico, durante la travesía Sheldon y sus colegas tomaron muestras de agua en un caldero, que izaban a la cubierta del barco con ayuda de una cuerda. Con la ayuda de una máquina, el equipo contaba el número de organismos que aparecían en las muestras, ordenándolos por tamaño. Lo que descubrieron fue que la vida en los océanos parecía seguir una simple regla matemática: la abundancia de un organismo estaba íntimamente relacionada con el tamaño corporal que este tuviera. Cuanto más pequeño fuera el organismo, mayor número encontrarías en el océano.

Así, el conteo del plancton mostró que la regla era sorprendentemente precisa. Cuando organizaron las muestras de los calderos separando a las criaturas por orden de magnitud descubrieron que el total de especímenes de cada grupo pesaba lo mismo. Es decir, una tercera parte de la masa total de los organismos se correspondía con plancton cuyo tamaño oscilaba entre 1 y 10 micrómetros. Estos eran los organismos más numerosos. Otro tercio de las muestras, correspondía a criaturas con longitudes entre 10 y 100 micrómetros. El tercio final albergaba a los organismos con longitudes entre 100 micrómetros y 1 milímetro. Cada vez que ascendías de grupo, el número de individuos que lo formaba caía en un factor de 10, aunque como he dicho la masa de la población permanecía estable.

Sheldon dedujo que esta norma debía gobernar toda la vida en los océanos, desde las bacterias más pequeñas hasta la enorme ballena azul, el organismo más grande del planeta. La imagen bajo estas líneas ilustra perfectamente la regla, que desde entonces se ha llamado espectro de Sheldon, y que como veis defiende un equilibrio casi perfecto entre el volumen que ocupan las diferentes especies, en proporción a su tamaño corporal. ¿Un ejemplo? Si el krill es 12 veces más pequeño que la sardina, entonces también será 12 veces más abundante que estas. Por consiguiente, el conjunto de células que conforman a la totalidad del krill oceánico, deberían aproximarse a las células que conforman a la población total de sardinas. Sencillo, elegante y fascinante al mismo tiempo.

El espectro ideal de Sheldon tal y como era en la antigüedad. (Crédito imagen Hatton et al. 2021).
El espectro ideal de Sheldon tal y como era en la antigüedad. (Crédito imagen Hatton et al. 2021).

Pero empecemos con las malas noticias. Un nuevo trabajo publicado este noviembre en la revista Science Advances ha descubierto que los humanos hemos roto esta ley fundamental del océano, debido principalmente a la sobrepesca y a la caza excesiva de mamíferos marinos. En efecto, una vez más, nuestra mano está detrás de una ruptura en la armonía de la naturaleza, aunque las consecuencias sean algo que escapa a nuestro entendimiento.

El equipo responsable de este hallazgo, dirigido por el ecólogo Ian A. Hatton (Instituto Max Planck para las matemáticas aplicadas a la ciencia, Leipzig, Alemania) se propuso comprobar si la regla se seguía manteniendo a la mayor de las escalas, es decir incluyendo incluso a las ballenas. (Hasta el momento únicamente se había comprobado que la regla funcionaba muy bien entre criaturas de pequeño tamaño).

Para encontrar una respuesta, el equipo de Hatton reconstruyó el estado “virgen” del océano antes de 1850, cuando la segunda revolución industrial y los nuevos combustibles permitieron a la humanidad comenzar a pescar lejos de la seguridad de los puertos. Más tarde, con la ayuda de los registros históricos de capturas de cetáceos, y con el apoyo de imágenes por satélite y modelos científicos que predicen la abundancia de peces y mamíferos marinos, se realizó un conteo de la abundancia actual de 12 grandes grupos de organismos marinos, desde las bacterias a los mamíferos pasando por algas, zooplancton y peces, ubicados en más de 33.000 puntos de todos los océanos.

Cuando compararon la estimación de la vida en los océanos antes de 1850, con el censo actual, los científicos descubrieron una ruptura radical en el patrón de los organismos más grandes, los cuales han descendido en gran cantidad. Por citar a las ballenas, criaturas paradigmáticas, el trabajo concluyó que desde mitad del siglo XIX hasta comienzos del XXI el descenso poblacional había sido del 90%. En las especies de peces más cotizadas en nuestras mesas, (entre las que podemos citar a la anchoa japonesa, al abadejo de Alaska o la sardina de Sudamérica) el descenso detectado era del 60%.

Tal y como concluye el trabajo, los humanos no solo hemos reemplazado a los principales depredadores del océano, sino que a través del impacto que se ha acumulado a lo largo de los dos últimos siglos, hemos alterado de forma fundamental el flujo del sistema que definía al espectro de Sheldon.

En opinión del equipo de ecólogos, el espectro de Sheldon es un indicador del nivel de salud de los océanos que debería tenerse en cuenta a la hora de establecer las cuotas de pesca. En cuanto a encontrar soluciones, tal y como uno de los científicos participantes en el estudio afirmó: “debería ser más fácil detener la sobrepesca que parar el cambio climático. Si pescamos menos y dejamos que el ecosistema se recupere, podríamos mantener el equilibrio”.

Podéis consultar el trabajo en la revista Science Advances.

Me enteré leyendo WIRED

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