?rtico, gen¨¦tica de ecosistemas ¨²nicos

Las regiones polares albergan ecosistemas ¨²nicos en nuestro planeta. Tal vez por su inaccesibilidad y la relativa ausencia de presencia humana, las consecuencias del cambio clim¨¢tico en estos ecosistemas polares se pasan por alto f¨¢cilmente. Sin embargo es peligroso ignorarlos ya que en ning¨²n lugar del planeta son m¨¢s alarmantes que en las regiones polares el ritmo y el alcance del calentamiento global. Las consecuencias potenciales del cambio clim¨¢tico ser¨¢n devastadoras para las poblaciones humanas que viven mucho m¨¢s all¨¢ de los hielos. Los efectos de algunos cambios son predecibles, como la dr¨¢stica subida del nivel del mar que causar¨¢ la p¨¦rdida de zonas costeras densamente habitadas y f¨¦rtiles. Mucho menos predecibles son los efectos de los cambiantes de la circulaci¨®n oce¨¢nica en el clima de la Tierra si perdemos (como muchos predicen) un casquete polar helado permanente en el ?rtico y la extensa cubierta de hielo de Groenlandia.

Tal vez la naturaleza global de la amenaza hace que sea menos sorprendente el encontrar a un equipo de Portugal participando en una investigaci¨®n polar europea, en el proyecto de cambios bruscos ATP (Arctic Tipping Points, en ingl¨¦s). El objetivo general de ATP es recopilar registros del pasado, informaci¨®n experimental y predicciones de los modelos f¨ªsico-biol¨®gicos, para identificar esos cambios bruscos que son elementos clave de los ecosistemas que pueden ser susceptibles de sufrir alteraciones abruptas (e irreversibles a escala de tiempo humana).

Al aunar equipos de investigaci¨®n de Noruega, Espa?a, Polonia, Portugal, Reino Unido, Dinamarca, Groenlandia, Rusia, Suecia y Francia, el proyecto ATP tambi¨¦n concentra muchas disciplinas cient¨ªficas, desde la biolog¨ªa y la f¨ªsica, hasta la econom¨ªa y las ciencias sociales, en un esfuerzo com¨²n para identificar los umbrales del cambio dr¨¢stico, y evaluar los riesgos y ventajas resultantes.

El equipo del CCMAR portugu¨¦s, en colaboraci¨®n con investigadores espa?oles, estamos estudiando los efectos de los cambios clim¨¢ticos sobre la biodiversidad de las comunidades ¨¢rticas de fitoplancton -las algas unicelulares que convierten el di¨®xido de carbono y la luz del sol en alimento, como hacen las plantas en tierra- y, por tanto, sostienen la compleja red de las especies ¨¢rticas m¨¢s emblem¨¢ticas, incluidas, en ultima instancia, las ballenas, los osos polares e incluso las comunidades humanas.

Pero lo que es muy espec¨ªfico de nuestro enfoque es que estamos buscando dentro de las c¨¦lulas en el nivel m¨¢s peque?o de biodiversidad que existe, es decir los genes. Aunque todos los genes de los organismos vivos est¨¢n en su ADN, solo una parte est¨¢n trabajando activamente -siendo expresados- en un momento dado. Cuando un grupo de genes son necesarios, son copiados, o trascritos, en ARN y en prote¨ªnas, que son las que trabajan en la c¨¦lula. La transcript¨®mica es el estudio del ARN expresado en una especie determinada en todo el genoma, y metatranscript¨®mica es una versi¨®n m¨¢s compleja en la que se analizan juntas una comunidad de especies. Los investigadores del CCMAR quieren hacer secuenciaci¨®n metatranscript¨®mica, lo que significa secuenciar cientos de miles de mol¨¦culas de ARN de comunidades naturales, lo que permite identificar el grupo de prote¨ªnas que est¨¢n siendo producidas y sus abundancias relativas. Esto generar¨¢ una visi¨®n del estado de las comunidades naturales -por ejemplo, qu¨¦ procesos de estr¨¦s, de requisitos nutricionales o de reparaci¨®n y mantenimiento est¨¢n en acci¨®n. Al observar tanto la estructura como la metatranscripci¨®n bajo escenarios clim¨¢ticos futuros, que incluyen significativos aumentos de las temperaturas del mar, esperamos que algunos de estos genes resulten ser timbres de alarma moleculares ¨²tiles que alerten de potenciales cambios irreversibles del ecosistema antes de que se alcance el umbral de cambio brusco.