Cambios en la dieta de los pingüinos pigoscélidos como indicador de los impactos del cambio climático y las actividades humanas en los ecosistemas marinos de la Península Antártica

Abstract

La Antártida y el Océano Austral cumplen una variedad de servicios ecosistémicos, desempeñando un rol clave en la regulación del clima, el nivel del mar, y el balance de calor. Sin embargo, estos ecosistemas se encuentran fuertemente presionados por el impacto de las actividades humanas y el cambio climático, principalmente en la Península Antártica. El estudio de la ecología trófica y del movimiento de especies como los pingüinos permite entender y monitorear estos cambios. Los pingüinos son considerados especies centinelas de los ecosistemas marinos, ya que se alimentan en el mar, por lo que su supervivencia y éxito reproductivo dependen de la disponibilidad de alimento en él, y los hace sensibles a efectos bottom-up en las cadenas tróficas marinas. El objetivo de esta tesis es analizar la dieta de dos especies de pingüinos pigoscélidos, papúa y Adelia (P. papua y P. adeliae), mediante dos abordajes metodológicos diferentes. En particular, se pretendió caracterizar la composición de la dieta de ambas especies en sus colonias reproductivas de Isla Ardley (Isla Rey Jorge/Isla 25 de Mayo), utilizando la técnica de metabarcoding para analizar sus fecas (mediante el análisis de regiones de los genes COI y 18S como marcadores). Se consideraron dos años (2019/20 vs. 2021/22) con diferente disponibilidad de krill (Euphausia superba), su presa principal, como forma de evaluar la plasticidad de estas especies frente a cambios en la disponibilidad de sus presas y los posibles efectos en la dinámica de sus poblaciones. Por otra parte, se buscó estudiar en detalle la dieta de P. papua mediante la técnica de isótopos estables, a lo largo de cinco temporadas (2019/20 a 2023/24) y poder compararla con la de su congénere P. adeliae, cuya dieta en el entorno de Isla Ardley ya ha sido estudiada mediante esta técnica. En total, se analizaron 24 muestras de ADN fecal de las dos especies. Se lograron detectar 7 familias en su dieta, donde la presa más representada fue el krill E. superba, en las dos temporadas analizadas. Ambas especies consumieron krill y gasterópodos; en papúa se observó también el consumo de cnidarios, a la vez que en Adelia se observó también el consumo de otras especies de crustáceos, poliquetos y peces, algunas de las cuales habían sido escasamente reportadas previamente en la dieta de estos depredadores para la región. COI demostró ser el marcador más eficiente para la detección de presas, y su rendimiento mejoró en gran medida al utilizarse en conjunto con un bloqueador de ADN de pingüino. Las presas identificadas mediante éste análisis se usaron como base para determinar presas potenciales de los pingüinos papúa para la caracterización de su dieta a partir del análisis de isótopos estables. Para ello, se elaboró un listado inicial de 18 presas, incluyendo crustáceos, peces, gasterópodos, cefalópodos, poliquetos, y cnidarios. Este modelo inicial fue luego filtrado, descartándose aquellas presas que presentaron valores extremos en el gráfico de espacio isotópico, y las que contribuyeron en menos de un 5% al modelo de mezcla. Finalmente, se mantuvieron 5 presas: el krill, los peces C. gunnari, T. newnesi, y E. antarctica, y el calamar P. glacialis. Se observó, en todos los casos, que el krill antártico E. superba fue el alimento principal, constituyendo para la mayoría de los años casi un 60% de la dieta. Los valores de δ¹³C de los pingüinos fueron más bajos en los veranos de 2020/21 y 2021/22 (sugiriendo el uso de áreas más alejadas de la costa), y más altos en 2019/20 (sugiriendo el uso de áreas más costeras). La contribución de las demás presas a la dieta fue poco variable entre temporadas, de forma congruente con el comportamiento observado en los pingüinos Adelia. Por lo tanto, los resultados obtenidos mediante el desarrollo de esta tesis no apoyaron la hipótesis de que el éxito reproductivo y las tendencias poblacionales contrastantes entre las especies del género Pygoscelis se deben a una mayor plasticidad en la dieta de P. papua. En este contexto de ambiente cambiante, el monitoreo de las poblaciones de los depredadores marinos se vuelve esencial para informar medidas de conservación y gestión de recursos que aseguren la viabilidad de estas poblaciones. El uso combinado de las técnicas utilizadas en esta tesis permite tener una visión más completa de la dieta, y requiere un muy bajo esfuerzo para la obtención de las muestras, por lo que se resalta la viabilidad y potencialidad de incorporar este tipo de muestreo en los monitoreos a largo plazo que ya se realizan en la región, como el programa CEMP de CCAMLR.