CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Analysis of the Systemic Vulnerability of Antarctic Icefish in the Context of Global Warming

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: LOPEZ CODINA, DANIEL

Departament: FIS

Títol: Analysis of the Systemic Vulnerability of Antarctic Icefish in the Context of Global Warming

Data inici oferta: 28-01-2026      Data finalització oferta: 28-09-2026

Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): FELIP ARIAS, OLGA MARIA

Paraules clau:
Canvi climàtic, adaptació, ecologia, peixos de gel

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Els peixos de gel antàrtics (Channichthyidae) presenten adaptacions fisiològiques excepcionals, com la pèrdua d'hemoglobina i mioglobina, que els permeten viure en aigües extremadament fredes però que alhora els situen prop del límit funcional del seu sistema cardiovascular. En un context d'escalfament global accelerat a l'Oceà Antàrtic, aquestes adaptacions podrien comprometre seriosament la seva capacitat d'aclimatació i supervivència. Aquest treball analitza la vulnerabilitat sistèmica d'aquests organismes mitjançant un enfocament integrador basat en la fisiologia comparada, la bioenergètica i la modelització de sistemes biològics.

Es recopilaran dades fisiològiques, metabòliques i oceanogràfiques de la literatura especialitzada i de bases de dades públiques, i s'integraran en un model conceptual i quantitatiu del sistema metabòlic i cardiovascular dels peixos de gel antàrtics sota diferents escenaris ambientals. Un cop definides les variables clau (la temperatura, la disponibilitat d'oxigen i el pH), s'avaluaran les respostes en termes de taxa metabòlica, rendiment fisiològic i límits tèrmics crítics. Els resultats s'obtindran en base a la caracterització de l'estrès tèrmic (gràfics de tolerància tèrmica (CTmax/CTmin), l'impacte en el balanç energètic (cost metabòlic vs. disponibilitat d'oxigen a temperatures creixents, i la simulació d'escenaris futurs (IPCC) (projeccions de supervivència a +1.5°C, +2°C i +4°C).

Overview (resum en anglès): Antarctic icefishes are highly specialized to the cold and oxygenated environments of the Southern Ocean. Their lack of hemoglobin reduces blood capacity to transport oxygen and raises the energetic cost of maintaining cardiac output. This study assessed the potential vulnerability of Champsocephalus gunnari to historical depth-dependent changes in temperature and dissolved oxygen across the depth ranges occupied by different life stages.
We analysed the historical variability between 1960 and 2020 in the Southern Ocean south of 60°S and across the upper 700 m of the water column, using temperature data from the EN4 dataset. Climatological data of the World Ocean Atlas and an objectively mapped oxygen anomaly dataset were used to assess dissolved oxygen conditions. Environmental patterns were then related to representative depth ranges and age classes of C. gunnari. Resting metabolic rate (RMR) and maximum metabolic rate (MMR) were estimated using published allometric equations, body-mass estimates, and environmental temperature data.
Temperature changes were not uniform throughout the water column. Surface waters showed a cooling trend, whereas intermediate waters (between approximately 100 and 250 m) showed warming with maximum trends of about 0.04 °C per decade. The highest concentrations of dissolved oxygen were found in the upper 100 m with a rapid decline between 100 and 250 m. Oxygen anomalies became increasingly negative after the late 1980s, particularly at intermediate depths. Whole-organism metabolic rates increased strongly with age because of increasing body mass; however, younger fish showed higher mass-specific metabolic rates than adults.
The results identify juvenile and immature stages as potentially the most exposed to environmental change, although through different mechanisms. Juveniles had the highest relative metabolic demands, and immature fish inhabited depth ranges with the most pronounced subsurface warming and negative oxygen anomalies. Current temperatures are still below reported lethal limits for Antarctic icefishes, but sustained warming and reduced oxygen availability may progressively increase physiological costs and reduce the energetic efficiency of C. gunnari.

Aquest projecte està relacionat amb l'adaptació al Canvi Climatic? No

Aquest projecte està relacionat amb la digitalització del seu àmbit de treball? No

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC