Space-for-time substitution reveals partial transferability of marine biodiversity-temperature relationships

Para comprender cómo la vida en la Tierra podría cambiar a medida que el planeta se calienta, los científicos a menudo se enfrentan a una elección difícil: no pueden esperar décadas para observar el desarrollo del futuro, por lo que deben buscar pistas en el presente. Una estrategia común es comparar diferentes lugares en un mismo momento. Si un océano cálido hoy alberga menos especies que uno frío, los investigadores asumen que el calentamiento de un océano frío en el futuro provocará una disminución similar de especies. Este método, conocido como sustitución de espacio por tiempo, trata la geografía como un sustituto del tiempo, asumiendo que las reglas que gobiernan la vida a través de un mapa son las mismas que las reglas que gobiernan la vida a través de la historia. Es una necesidad práctica, dado que los registros detallados de cómo ha cambiado la vida oceánica a lo largo de miles de años son increíblemente escasos. Sin embargo, la pregunta fundamental sigue siendo si una instantánea del mundo actual puede realmente predecir cómo cambiará ese mundo mañana.

Un equipo de investigadores decidió probar esta suposición directamente utilizando las diminutas y antiguas conchas de foraminíferos planctónicos. Estos organismos microscópicos flotan en el océano y dejan tras de sí capas de restos fosilizados en el fondo marino, creando un registro continuo de vida que se extiende a través del tiempo profundo. Al combinar datos modernos sobre dónde viven estas criaturas hoy en día con registros fósiles de ubicaciones específicas, los científicos pudieron comparar dos formas diferentes de medir el cambio. Observaron cómo cambia la composición de las especies a través del globo en un solo punto en el tiempo, y compararon eso con cómo cambia la composición en una sola ubicación a lo largo de miles de años a medida que la temperatura del agua cambiaba. También examinaron cómo el número total de especies, conocido como diversidad alfa, respondió a la temperatura en ambos escenarios.

Los resultados revelaron una distinción sutil pero importante entre los dos enfoques. Cuando los investigadores modelaron cómo la rotación de especies —el intercambio de un grupo de organismos por otro— respondía a la temperatura, la pendiente de la relación fue similar tanto en el espacio como en el tiempo. Sin embargo, los puntos de partida eran diferentes. El modelo basado en la geografía predijo consistentemente una tasa de rotación de especies más alta en todo el rango de temperaturas que el modelo basado en la historia. Incluso cuando los científicos limitaron su comparación geográfica para que coincidiera únicamente con los rangos de temperatura específicos encontrados en los registros fósiles, la discrepancia en el punto de partida persistió, aunque se volvió menor. Esto sugiere que, si bien observar diferentes lugares ofrece una buena idea de la dirección general que tomará la vida, tiende a sobreestimar la magnitud del cambio.

Para el número total de especies que viven en un lugar específico, el modelo geográfico funcionó mejor, coincidiendo estrechamente con el registro histórico de cómo cambió la diversidad con la temperatura. Esto indica que el enfoque de espacio por tiempo captura la dirección general del cambio en la biodiversidad, pero tiene dificultades para predecir exactamente cuánto cambio ocurrirá a lo largo del tiempo. El estudio no descarta el método por completo, sino que clarifica sus límites. Para las escalas temporales examinadas en esta investigación, el uso del mapa presente para pronosticar la línea de tiempo futura proporciona una brújula fiable para la dirección, pero es menos preciso al medir la distancia del viaje.