Nel cuore della penisola dello Yucatan, un antico ecosistema di mangrovie fiorisce a più di 200 chilometri (124 miglia) dall'oceano più vicino. Questo è insolito perché le mangrovie, alberi tolleranti al sale, arbusti, e palme:si trovano tipicamente lungo le coste tropicali e subtropicali.

Un nuovo studio condotto da ricercatori del sistema dell'Università della California negli Stati Uniti e ricercatori in Messico si concentra su questa lussureggiante foresta di mangrovie rosse. Questo "mondo perduto" si trova lontano dalla costa lungo le rive del fiume San Pedro Martir, che va dalle foreste pluviali di El Petén in Guatemala alla regione di Balancán a Tabasco, Messico.

Perché la mangrovia rossa ( Rhizophora mangle ) e altre specie presenti in questo ecosistema unico sono note per crescere solo in acqua salata o un po' salata, il team binazionale si è proposto di scoprire come le mangrovie costiere si sono stabilite così profondamente nell'entroterra in acque dolci completamente isolate dall'oceano. I loro risultati sono stati pubblicati il ​​4 ottobre nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Integrazione genetica, geologico, e dati sulla vegetazione con la modellazione del livello del mare, lo studio fornisce un primo assaggio di un antico ecosistema costiero. I ricercatori hanno scoperto che le foreste di mangrovie di San Pedro hanno raggiunto la loro posizione attuale durante l'ultimo periodo interglaciale, circa 125, 000 anni fa, e vi sono rimasti in isolamento mentre gli oceani si ritiravano durante l'ultima glaciazione.

Lo studio fornisce un'istantanea dell'ambiente globale durante l'ultimo periodo interglaciale, quando la Terra divenne molto calda e le calotte polari si sciolsero completamente, rendendo i livelli del mare globali molto più alti di quanto non siano oggi.

"La parte più sorprendente di questo studio è che siamo stati in grado di esaminare un ecosistema di mangrovie che è rimasto intrappolato nel tempo per più di 100 anni, 000 anni, " ha detto il coautore dello studio Octavio Aburto-Oropeza, un ecologista marino presso la Scripps Institution of Oceanography presso l'UC San Diego e un PEW Marine Fellow. "C'è sicuramente altro da scoprire su come le numerose specie di questo ecosistema si sono adattate alle diverse condizioni ambientali negli ultimi 100 anni, 000 anni. Studiare questi adattamenti passati sarà molto importante per noi per comprendere meglio le condizioni future in un clima che cambia".

Combinando più linee di prova, lo studio dimostra che il raro e unico ecosistema di mangrovie del fiume San Pedro è un relitto, cioè organismi che sono sopravvissuti da un periodo precedente, da un mondo passato più caldo quando i livelli relativi del mare erano da sei a nove metri (da 20 a 30 piedi) più alti di quelli attuali, abbastanza in alto da inondare le pianure di Tabasco in Messico e raggiungere quelle che oggi sono le foreste pluviali tropicali sulle rive del fiume San Pedro.

Lo studio mette in evidenza gli ampi impatti paesaggistici dei passati cambiamenti climatici sulle coste del mondo e mostra che durante l'ultimo periodo interglaciale, gran parte delle pianure costiere del Golfo del Messico erano sott'acqua. Oltre a fornire uno sguardo importante sul passato e a rivelare i cambiamenti subiti dai tropici messicani durante le ere glaciali, questi risultati aprono anche opportunità per comprendere meglio gli scenari futuri di relativo aumento del livello del mare mentre il cambiamento climatico progredisce in un mondo dominato dall'uomo.

Carlos Burello, botanico dell'Universidad Juárez Autónoma de Tabasco e originario della regione, ha attirato l'attenzione del resto della squadra sull'esistenza di questo ecosistema relitto nel 2016. "Da bambino pescavo qui e giocavo su queste mangrovie, ma non abbiamo mai saputo esattamente come sono arrivati ​​lì, " ha detto Burelo. "Questa è stata la domanda guida che ha unito la squadra".

Il lavoro sul campo e le indagini sulla biodiversità di Burelo nella regione hanno posto le solide basi dello studio. La sua notevole scoperta dell'antico ecosistema è documentata in "Memorie del futuro:la scoperta moderna di un ecosistema relitto, " un cortometraggio pluripremiato prodotto dall'allievo di Scripps Ben Fiscella Meissner (MAS MBC '17).

Felipe Zapata e Claudia Henriquez dell'UCLA hanno condotto il lavoro genetico per stimare l'origine e l'età della foresta relitta. Sequenziamento di segmenti dei genomi degli alberi di mangrovia rossa, sono stati in grado di stabilire che questo ecosistema è migrato dalle coste del Golfo del Messico nel fiume San Pedro oltre 100, 000 anni fa ed è rimasto lì in isolamento dopo che l'oceano si è ritirato quando le temperature sono scese. Mentre le mangrovie sono le specie più notevoli nella foresta, hanno trovato quasi 100 altre specie più piccole che hanno anche un lignaggio dall'oceano.

"Questa scoperta è straordinaria, " ha detto Zapata. "Non solo le mangrovie rosse qui con le loro origini sono stampate nel loro DNA, ma qui ha trovato rifugio tutto l'ecosistema lagunare costiero dell'ultimo interglaciale».

Paula Ezcurra, responsabile del programma scientifico presso la Climate Science Alliance, ha effettuato la modellazione del livello del mare, notando che le pianure costiere del Golfo del Messico meridionale sono così basse che un cambiamento relativamente piccolo del livello del mare può produrre effetti drammatici nell'entroterra. Ha detto che un pezzo affascinante di questo studio è come mette in evidenza i vantaggi di lavorare in collaborazione tra scienziati di diverse discipline.

"Ogni pezzo della storia da solo non è sufficiente, ma quando presi insieme, la genetica, geologia, botanica, e le osservazioni sul campo raccontano una storia incredibile. Ogni ricercatore coinvolto ha prestato la propria esperienza che ci ha permesso di svelare il mistero di un 100, foresta di oltre 000 anni, " disse Ezcurra, un'alunna di Scripps Oceanography (MAS CSP '17).

Il lavoro sul campo è stato condotto dagli ecologisti del team:Octavio Aburto-Oropeza, Paula Ezcurra, Exequiel Ezcurra di UC Riverside, e Sula Vanderplank di Pronatura Noroeste. Visitando più volte i siti di studio a partire dal 2016, hanno raccolto rocce, sedimenti e fossili da analizzare in laboratorio, aiutandoli a individuare le prove del passato che sono coerenti con un ambiente marino.

Gli autori notano che la regione che circonda i siti di studio è stata sistematicamente disboscata negli anni '70 da un piano di sviluppo sbagliato; le rive del fiume San Pedro furono risparmiate solo perché i bulldozer non potevano raggiungerlo. L'area è ancora minacciata dalle attività umane, quindi i ricercatori hanno sottolineato la necessità di proteggere questa area biologicamente importante in futuro.

"Speriamo che i nostri risultati convincano il governo di Tabasco e l'amministrazione ambientale messicana della necessità di proteggere questo ecosistema, " hanno detto. "La storia dei cicli glaciali del Pleistocene è scritta nel DNA delle sue piante in attesa che gli scienziati la decifrano ma, ma ancora più importante, le mangrovie di San Pedro ci mettono in guardia sul drammatico impatto che il cambiamento climatico potrebbe avere sulle pianure costiere del Golfo del Messico se non agiamo con urgenza per fermare l'emissione di gas serra".