Desalination discharge effects on seagrassesunraveling mechanisms and novel biomonitoring tools

Abstract

INTRODUCCIÓN: La actividad humana en la costa está asociada a numerosas alteraciones de las distintas variables ambientales (concentración de nutrientes, turbidez, salinidad, etc.), que pueden afectar negativamente a las comunidades marinas, como las praderas de angiospermas marinas (Duarte & Hemminga, 2000). En el contexto actual de cambio climático, la escasez hídrica está siendo uno de los problemas más urgentes a los que deben enfrentarse las poblaciones de zonas costeras, especialmente en climas áridos y semiáridos (Kummu et al., 2016). Es por ello que en las últimas décadas se ha desarrollado ampliamente la industria de la desalación de agua de mar que, principalmente por medio de ósmosis inversa, permite obtener agua dulce a partir de agua salada (Eke et al., 2020). La industria desaladora ha experimentado un desarrollo exponencial en las últimas décadas, especialmente zonas áridas y semiáridas como el golfo Arábigo, el Mediterráneo occidental o la cosa australiana. En la actualidad esta industria está comenzando incrementar su desarrollo en otras zonas del mundo como es el caso de la costa de Chile, donde se espera un incremento del 100% de las plantas operativas actuales durante la próxima década, para uso industrial, urbano y agrícola (Herrera-León et al., 2019). El creciente desarrollo de esta industria ha desencadenado la atención científica por los impactos ambientales que pueda tener en su entorno. De entre los impactos ambientales derivados de la desalación el más relevante para el medio marino es el vertido de las aguas de rechazo en las aguas costeras. Como resultado del proceso de desalación el agua con exceso de sales resultante, denominada salmuera, es vertida de nuevo al mar (Darre & Toor, 2018; Jones et al., 2019). Este efluente, al tener una alta salinidad, suele tener mayor densidad que el agua de mar y, por tanto, generalmente se desplaza por el fondo, afectando a las comunidades bentónicas. La salmuera está principalmente compuesta por agua de mar concentrada (hasta el doble de su salinidad natural), además de concentraciones variables de distintos compuestos químicos añadidos durante el proceso (antiincrustantes, biocidas, ). Esta composición puede producir un efecto de estrés osmótico y toxicidad que puede causar estrés fisiológico e incluso el desplazamiento de las comunidades afectadas (Fernández-Torquemada, Sánchez-Lizaso, et al., 2005; Lattemann & Höpner, 2008). En el caso de las angiospermas marinas, los aumentos de salinidad sobre ciertos umbrales han mostrado generar diversas respuestas adversas, desde reducciones en sus tasas fotosintéticas (Marín-Guirao, et al., 2013), hasta declives en el crecimiento y de su supervivencia (Fernández-Torquemada & Sánchez-Lizaso, 2005). Sin embargo, a pesar de que la vulnerabilidad de ciertas especies de angiospermas marinas a la hipersalinidad ha sido estudiada previamente, la mayoría de los estudios sobre la tolerancia de plantas marinas a la hipersalinidad han sido aproximaciones en laboratorio que se han centrado en fenómenos morfológicos (crecimiento, necrosis, supervivencia) o fisiológicos (fotosíntesis, respiración) en periodos de tiempo de semanas o meses (Sandoval-Gil et al., 2023). Los incrementos de salinidad producen un estrés osmótico en las células vegetales por el exceso extracelular de iones, generando procesos de deshidratación o de toxicidad de ciertos iones como el sodio (Na+) que puede desplazar otros elementos esenciales para el metabolismo como el potasio (K+). Por ello, las angiospermas marinas deben reaccionar desencadenando mecanismos de exclusión de iones que puedan causar toxicidad, así como una asimilación eficiente de aquellos más escasos. Además, la salinidad puede alterar el correcto funcionamiento de las cadenas de transporte de electrones en mitocondrias y tilacoides, generando especies reactivas de oxígeno (ROS). Estos compuestos, al encontrarse en exceso, pueden comenzar a oxidar componentes celulares como enzimas, membranas celulares o ácidos nucleicos (Arora et al., 2002; Bartosz, 1997). Para combatir el desbalance en las ROS, las células vegetales cuentan con mecanismos enzimáticos y no enzimáticos con función antioxidante para eliminar el exceso de estos compuestos. Sin embargo, si la respuesta antioxidante no es lo suficientemente eficiente el daño oxidativo, éste puede desembocar en la degradación de estructuras intracelulares y, eventualmente la muerte de tejidos (necrosis) y así comprometer la fisiología y supervivencia de la planta. Aunque estos procesos de regulación osmótica y control del estrés oxidativo han sido ampliamente descritos en plantas terrestres, hay escasa información sobre su rol en las angiospermas marinas y, al tratarse de procesos de activación muy temprana (horas, días) pueden permitir la detección de estrés en sus primeras fases y pueden tener el potencial de prevenir daños más graves sobre las angiospermas marinas y, por ende, en las comunidades asociadas a éstas. Dada la relevancia ecológica de las angiospermas marinas y su sensibilidad a perturbaciones ambientales, el estudio de sus rangos de tolerancia es esencial para determinar su vulnerabilidad a los vertidos procedentes de la desalación. Como se ha descrito anteriormente la mayoría de estudios relativos al efecto de la hipersalinidad en angiospermas marinas se ha centrado en su fisiología, revelando la sensibilidad de estos organismos ante este tipo de perturbación ambiental (Sandoval-Gil et al., 2023). Sin embargo, la mayoría de los estudios publicados hasta la fecha se han realizado en unas pocas especies y con incrementos poco realistas de salinidad, considerando las condiciones reales de un vertido de salmuera. Los rangos de tolerancia a los cambios de salinidad son variables en función de la especie, y es por ello por lo que en esta tesis se han elegido como modelos de estudio dos angiospermas marinas de linajes evolutivos diferentes que se encuentran en regiones donde la desalación ha tenido o se prevé tener una importante expansión, como son el Mediterráneo occidental y la costa de norte de Chile. Por un lado, Posidonia oceanica (L.) Delile es una especie endémica del Mar Mediterráneo y que además es la angiosperma marina con mayor distribución y relevancia ecológica en su área de distribución. Su tolerancia a distintos estresores ambientales y, especialmente la hipersalinidad, ha sido ampliamente estudiada por su alta sensibilidad e importancia (Gobert et al., 2007; Ruiz et al., 2012; Sandoval-Gil et al., 2022). En el caso del Mediterráneo occidental, la desalación ha tenido un amplio desarrollo en las últimas décadas y P. oceanica ha sido incluso utilizada como especie bioindicadora en planes de vigilancia ambiental (PVA) de vertidos de salmuera (Sánchez-Lizaso et al., 2008). Por otro lado, Zostera (o Heterozostera) chilensis (J. Kuo) S.W.L. Jacobs & D.H. Les es una especie endémica y única representante de las angiospermas marinas en el Pacífico Sudamericano. En la actualidad hay escasa información sobre esta especie y su tolerancia a estresores ambientales es aún desconocida. Su distribución se encuentra limitada a 3 bahías de centro y norte de Chile, dónde se espera el mayor desarrollo de plantas desaladoras en los próximos años (Herrera-León et al., 2019). Dada su escasa distribución y su situación como especie vulnerable según la UICN, es esencial conocer su tolerancia a los incrementos de salinidad derivados de plantas desaladoras para proteger y preservar esta especie icónica. Ambas especies se encuentran distanciadas geográfica y evolutivamente, pero dado que las angiospermas marinas han sufrido una evolución convergente, se cree que sus mecanismos de tolerancia podrían ser similares frente a los incrementos de salinidad. Además, ambas especies son endémicas y forman ecosistemas esenciales en sus respectivas áreas de distribución Debido la importancia de las angiospermas marinas tanto para el medio natural como para el ser humano, especialmente considerando su potencial rol en la mitigación del cambio climático, es esencial desarrollar medidas de gestión y protección que permitan frenar su regresión y facilitar su recuperación. Para ello es imprescindible conocer la escala a largo de plazo de los procesos de regresión sufridos por estos organismos y desarrollar herramientas de monitoreo que detecten de forma temprana de estrés y permita así la toma de medias para evitar su degradación. Es en este contexto en el que se enmarca la investigación de esta tesis doctoral. Con el objetivo de profundizar en el impacto de la desalación sobre las praderas de angiospermas marinas se estudiaron las respuestas a gran escala espacial y temporal para evaluar las tendencias y los procesos de regresión, así como indicadores de estrés fisiológico, para después aplicar herramientas bioquímicas y moleculares específicas para el impacto de desalación. De esta forma se complementarían las respuestas a corto plazo (días) en parámetros de los más bajos niveles de organización (metabolismo, expresión de genes), con el largo plazo (décadas) usando descriptores poblacionales (densidad de haces, cobertura de la pradera). Como objetivo general de la tesis se plantea profundizar en el conocimiento sobre la influencia de los vertidos de salmuera sobre plantas marinas en la búsqueda de biomarcadores más eficaces que pueda usarse en futuras tareas de seguimiento y como indicadores de alerta temprana. Para ello se plantean los siguientes objetivos específicos: 1- Establecer la tendencia poblacional de las praderas a largo plazo en el litoral de Alicante y la magnitud de regresión de una pradera marina en el largo plazo bajo condiciones de perturbación ambiental 2- Determinar las respuestas fisiológicas y metabólicas de las angiospermas marinas (Z. chilensis y P. oceanica) a los incrementos de salinidad tanto con sales artificiales como salmuera procedente de plantas desaladoras 3- Comprobar la respuesta de biomarcadores específicos en plantas marinas bajo la influencia de un vertido de salmuera en el corto plazo y su potencial aplicabilidad como herramientas de seguimiento específicas 4- Determinar el rol de los meristemos apicales en la tolerancia a la salinidad, así como el potencial uso de estos órganos en tareas de monitoreo Esta tesis se desarrolló en cotutela entre la Universidad de Alicante (España) y la Universidad de Playa Ancha (Chile), realizando parte de los experimentos en cada una de las universidades y permitiendo el estudio de las dos especies objetivo (P. oceanica y Z. chilensis) en sus respectivos ambientes. Además, para el desarrollo de los objetivos 3-5 se realizó una colaboración con el grupo de Ecología de Angiospermas Marinas del Centro Oceanográfico de Murcia (IEO, CSIC). DESARROLLO: Evolución espacio-temporal de las praderas de Posidonia oceanica a lo largo de la provincia de Alicante (SE España) Debido a impactos de origen antrópico, se ha postulado que las praderas de P. oceanica se encuentran en un proceso general de regresión en las últimas décadas. Sin embargo, aún es controvertido si este proceso de declive es un fenómeno global o si es causado por perturbaciones ambientales a escala local. Con el objetivo de evaluar los cambios sufridos en el límite superior de las praderas de P. oceanica, en este estudio, se analizaron los datos de monitoreo de 20 años de 14 localidades a lo largo de 200 km de costa en la provincia de Alicante (SE España). Los datos pertenecen al proyecto POSIMED que tiene como objetivo realizar un seguimiento anual de praderas marinas para determinar su estado ecológico y evolución temporal. El porcentaje de cobertura de P. oceanica viva y de mata muerta, así como la densidad de haces fueron analizados para determinar la tendencia global durante los 20 años de datos a dos profundidades 3-5 metros y 7-9 metros en cada localidad. Tanto la cobertura como la densidad de haces mostraron una tendencia general positiva en la mayoría de los puntos de muestreo. Sin embargo, el porcentaje de mata muerta también mostró un ligero incremento a lo largo del tiempo y 6 localidades mostraron una disminución de la cobertura de P. oceanica viva. Esto indica que, si bien hay una situación general de estabilidad en estos descriptores, algunas localidades están sufriendo procesos de regresión. La densidad de haces disminuyó con la profundidad y la cobertura de rocas, mientras que mostró una relación poco clara con la mata muerta, indicando que puede haber diversas causas que puedan aumentar la presencia de plantas muertas. Estos resultados apoyan la idea de que son perturbaciones locales las que producen el declive de las poblaciones de angiospermas marinas en el Mediterráneo, resaltando la necesidad de desarrollar herramientas de gestión enfocadas en los estresores que afectan a estos ecosistemas a escala local. Programas de seguimiento a gran escala y largo plazo permiten evaluar el estado y evolución de ecosistemas de crecimiento lento como son las praderas de P. oceanica y son necesarios para determinar correctamente la escala de los impactos ambientales sobre ellas. Regresión a largo plazo de una pradera de Posidonia oceanica sometida a múltiples impactos El desarrollo costero tiene un innegable impacto sobre las comunidades marinas, en detrimento de las comunidades más sensibles. En el mar Mediterráneo, el ecosistema costero clímax más abundante con las praderas de P. oceanica, las cuales se ven amenazadas por diversas actividades humanas en el borde costero. La ciudad de Alicante es una ciudad costera en el sudeste español en la que pueden encontrarse diversas actividades nocivas con el medio marino, típicas de las ciudades costeras: construcción de un puerto, vertido de aguas residuales, industrias metalúrgicas y dos plantas desaladoras. Para determinar el efecto conjunto de estos impactos coexistiendo en la misma área, se realizó un análisis de la extensión de estas praderas a largo plazo usando cartografías bionómicas y mapas elaborados con sónar de barrido lateral y buceo autónomo (1984 ¿ 2014). Además, se analizaron datos de descriptores poblacionales (porcentaje de cobertura de P. oceanica, porcentaje de cobertura de mata muerta y densidad de haces) en 14 puntos a lo largo de la bahía en las dos últimas décadas (2003, 2007, 2014 y 2021). Los resultados mostraron una pérdida total de pradera de 619 hectáreas, es decir, el 25 % del total de la superficie estudiada. La cobertura de P. oceanica, así como la densidad de haces sufrieron una disminución durante los últimos 20 años, especialmente en el límite superior de la pradera. La mata muerta de Posidonia mostró, como consecuencia, un incremento durante el mismo periodo de tiempo, siguiendo una tendencia inversa a los dos descriptores anteriores. En el área de estudio han coincidido diversos estresores durante las últimas décadas (ampliación del puerto de Alicante, vertido de aguas residuales, instalación de una planta desaladora, etc.), contribuyendo al declive de la pradera de P. oceanica. La actual tendencia negativa en los descriptores poblacionales utilizados resalta la necesidad de desarrollar herramientas de gestión a escala local que atiendan a los impactos ambientales actualmente presentes y actúen sobre ellos con el fin de detener la degradación de estos vitales ecosistemas y promover su conservación. Vulnerabilidad de Zostera chilensis, el último relicto de angiospermas marinas en al Pacífico Sudamericano, ante el desarrollo de la industria desaladora en Chile Las angiospermas marinas están consideradas entre los ecosistemas costeros más valiosos y amenazados del planeta. Estas plantas tienen una limitada distribución en el Pacífico Sudamericano, donde Z. chilensis es la única especie presente en la actualidad. Debido a la escasez hídrica, la industria de la desalación ha crecido exponencialmente en las últimas décadas en las costas del centro y norte de Chile y existe escasa información en cuanto al efecto de los vertidos hipersalino de esta industria sobre las comunidades bentónicas. En este trabajo se analizaron las respuestas ecofisiológicas y celulares de Z. chilensis ante incrementos de salinidad extrapolables a vertidos de salmuera en la costa chilena. Se llevaron a cabo experimentos de mesocosmos durante 10 días donde las plantas fueron expuestas a 3 tratamientos de salinidad: 34 psu (control), 37 psu y 40 psu. Se midió el desempeño fotosintético, la acumulación de H2O2 y el contenido de ascorbato (reducido y oxidado), además de la expresión relativa de genes relacionados con la regulación osmótica y el estrés oxidativo. Estos parámetros se midieron los días 1, 3, 6y 10 del experimento. Z. chilensis mostró una reducción de descriptores fotosintéticos como la tasa de transporte de electrones (ETRmax) y la irradiancia de saturación (EkETR) en los tratamientos de hipersalinidad, mientras que el enfriamiento no fotoquímico (NPQmax) presentó un incremento inicial (hasta el día 3) y una posterior reducción a 40 psu. Los niveles de H2O2 incrementaron en condiciones de hipersalinidad, mientras que el ascorbato y dehidroascorbato sólo aumentaron a 37 psu, aunque se redujeron a lo largo del periodo experimental. Las plantas a 37 y 40 psu además estimularon la expresión de genes relacionados con el transporte de iones y la síntesis de osmolitos orgánicos, pero los genes que se expresaron más en relación con el aumento de salinidad fueron aquellos relacionados con el metabolismo de especies reactivas de oxígeno. En este estudio Z. chilensis mostró la capacidad de responder ante incrementos de salinidad simulada equivalentes a las producidas por un vertido de salmuera de una planta desaladora en el corto plazo. Sin embargo, el consumo de energía de estas respuestas podría potencialmente producir efectos más graves a largo plazo y comprometer la supervivencia de la plata y, considerando su limitada distribución, se desaconseja la instalación de puntos de descarga de salmuera cerca de praderas de esta especie endémica. Efecto de los vertidos de salmuera más allá de la hipersalinidad: descubriendo indicadores específicos de estrés y respuestas en la angiosperma marina Posidonia oceanica. Considerando el potencial efecto negativo de los vertidos de salmuera procedentes de plantas desaladoras sobre organismos marinos, es necesario conocer las respuestas específicas que este tipo de contaminación causa en especies sensibles. En este contexto, la angiosperma marina como P. oceanica, endémica del mar Mediterráneo, es una especie que ha mostrado una alta sensibilidad a los cambios de salinidad y que, además, posee un alto valor ecológico. La mayoría de estudios ecotoxicológicos relativos al efecto de la salmuera sobre angiospermas marinas se han llevado a cabo usando sales artificiales, a pesar de que los vertidos de salmuera pueden, además, contener ciertos aditivos añadidos durante el proceso de desalación que podrían incrementar los efectos perjudiciales de esta salmuera además del incremento de salinidad. Para determinar el potencial efecto de salmuera real en P. oceanica se realizó un experimento de mesocosmos durante 10 días simulando incrementos de salinidad con sales artificiales y con salmuera procedente de una planta desaladora (a 43 psu, 6 psu por encima de la salinidad natural de 37 psu). Descriptores morfométricos (crecimiento y necrosis), fotoquímicos (Fluorometría de la clorofila a del fotosistema II), metabólicos como el peróxido de hidrógeno (H2O2), sustancias reactivas del ácido tiobarbitúrico (TBARS) y ascorbato/dehidroascorbato (ASC/DHA), y moleculares (expresión de genes de tolerancia al estrés osmótico y oxidativo) se analizaron en cada tratamiento. Aunque hubo un crecimiento positivo en todos los tratamientos, aquellas plantas sometidas a incrementos de salinidad tuvieron in incremento en longitud y biomasa foliar menor que los controles. Los parámetros fotoquímicos no mostraron cambios asociados a la hipersalinidad, excepto para el enfriamiento no fotoquímico (NPQmax), que fue menor en plantas expuestas a salmuera. La peroxidación lipídica (TBARS) y la expresión de genes relacionados con estrés oxidativo (GR, MnSOD y FeSOD) o exclusión de iones (SOS3 y AKT 2/3) se vieron incrementados en ambos tratamientos de hipersalinidad. Por otro lado, la ratio ASC/DHA fue menor y la expresión de SOS1, CAT y STR1 fue superior en las plantas bajo influencia de salmuera. Este estudio reveló que, a pesar de que se detectaron diferencias en ciertas respuestas entre sales artificiales y salmuera, la mayoría de las respuestas revelaron un comportamiento similar, indicando que el efecto más relevante de la salmuera es la hipersalinidad, aunque los efectos de ésta se puedan ver agravados por aditivos o ciertos componentes de los efluentes de la desalación. Aplicación de nuevos indicadores y herramientas de monitoreo en Posidonia oceanica expuesta a vertidos de salmuera En el contexto de cambio climático y de aumento de población a escala mundial, la escasez hídrica está aumentando y la industria de la desalación está creciendo como principal fuente de agua alternativa en las zonas costeras. Tras haber comprobado el estrés por hipersalinidad en Z. chilensis y de probar diversos descriptores fisiológicos y metabólicos en P. oceanica bajo efecto de salmuera en condiciones de mesocosmos, se propone aplicar éstos últimos descriptores en condiciones naturales. Los experimentos de laboratorio revelaron que los descriptores metabólicos y la expresión de genes respondieron activamente a la hipersalinidad causada por la salmuera. Por ello, plantas de P. oceanica se trasplantaron cerca del punto de vertido de una planta desaladora en Alicante (España). Las plantas, procedentes de una pradera en condiciones inalteradas, se ubicaron en 3 puntos: un control (~37 psu), un lugar de influencia moderada (IB, ~39.5 psu) y otro de alta influencia del vertido de salmuera (HB, ~42 psu). Se analizaron parámetros relativos al metabolismo de especies reactivas de oxígeno (ROS) como H2O2, TBARS y ASC/DHA, y respuestas de regulación de genes relativos al estrés osmótico y oxidativo. Las muestras de hojas se tomaron en los días 1, 3 y 6 tras el tras el trasplante. H2O2 y TBARS aumentaron con el aumento de exposición al vertido de salmuera y ASC disminuyó en las plantas en HB, indicando producción de ROS, daño oxidativo y consumo de antioxidantes a mayor influencia hipersalina. Los genes relativos a la osmorregulación (SOS1, SOS3, AKT2/3, STRK1) y a la respuesta antioxidante (GR) se vieron sobreexpresados en las plantas en HB, indicando una respuesta correlacionada con el aumento de salinidad. El hecho de que parte de las respuestas se vieran incrementadas con respecto a los experimentos de laboratorio indica que el estrés causando por los vertidos de salmuera puede verse incrementado en condiciones naturales, debido a la interacción con estresores tanto naturales (hidrodinamismo, herbivoría) como antrópicos (incrementos de nutrientes). Estos parámetros se proponen como eficientes biomarcadores de alerta temprana que reaccionan a la influencia de salmuera sobre P. oceanica en el corto plazo y podrían incorporarse como herramientas de seguimiento de plantas desaladoras en la costa mediterránea. El rol de los meristemos apicales en la tolerancia a la hipersalinidad en Posidonia oceanica: uso como órgano de biomonitoreo Las angiospermas marinas son pantas que han experimentado una serie de adaptaciones evolutivas para poder desarrollarse en el medio marino completamente sumergidas, siendo la adaptación a la salinidad una de las más complejas a escala metabólica y fisiológica. Además, las angiospermas marinas son sensibles a los cambios de salinidad, que pueden ser dañinos para su desarrollo y supervivencia, convirtiéndose en un factor determinante en su biología y distribución. Dado que la distribución de las angiospermas marinas comprende gran parte de las costas templadas del planeta, donde el crecimiento poblacional y los cambios de regímenes de precipitación están incrementando la escasez de agua dulce. En este contexto, el desarrollo de la desalación es un potencial estresor para las praderas de plantas marinas, al producir incrementos locales de salinidad que podrían generar estrés en estos organismos. Tras haber determinado en los capítulos previos el estrés generado por los vertidos de salmuera y las respuestas metabólicas detectadas en las hojas, se propuso estudiar el mismo efecto en los meristemos apicales. Este órgano contiene células pluripotenciales de las cuales depende directamente el crecimiento foliar y estudios previos han postulado este órgano como un indicador más directo de la salud de la planta que el tejido foliar. Para determinar la respuesta y el rol de este órgano ante la exposición a salmuera en P. oceanica, se tomó tejido de los experimentos de los dos capítulos anteriores en el último día de muestreo; tras 10 días en el mesocosmos comparando salmuera y sales artificiales (43 psu) y 6 días en el terreno comparando exposición moderada (~39 psu) y alta (~42 psu) a un vertido de salmuera. Se realizaron los mismos análisis a escala metabólica (H2O2, TBARS y ASC/DHA) y molecular (expresión de genes), para comparar la respuesta de ambos órganos frente a distintas exposiciones a hipersalinidad. Aunque los niveles de H2O2 y TBARS fueron superiores en las hojas en ambos experimentos, se vieron incrementados en relación a la salinidad en los meristemos, mostrando una respuesta más sensible a los cambios en este parámetro ambiental. La ratio ASC/DHA mostró comportamientos inversos en los experimentos, pero siempre mostró una reducción a mayor salinidad, independientemente del órgano. De forma general, la expresión relativa de genes en los meristemos fue mayor en comparación a las hojas, mostrando una respuesta metabólica más activa en este tejido ante condiciones de hipersalinidad, especialmente la provocada por salmuera. Estos resultados revelan el rol esencial que los meristemos pueden cumplir en relación a la tolerancia de P. oceanica a las variaciones de salinidad y, por lo tanto, de su adaptación evolutiva al medio marino. Además, el mayor grado de respuesta de este órgano lo hace un objetivo ideal para el uso de biomarcadores como herramientas de seguimiento ambiental específicas para el impacto de la desalación en angiospermas marinas. CONCLUSIONES GENERALES o El límite superior de las praderas de P. oceanica en la costa de Alicante se ha mostrado estable según descriptores poblacionales a gran escala en los últimos 20 años. o La pradera de P. oceanica de la bahía de Alicante sometida a múltiples impactos han sufrido una importante regresión en sus poblaciones. o Los procesos de regresión de praderas de P. oceanica se producen principalmente a escala local, debido a perturbaciones específicas y a sus potenciales sinergias. o Z. chilensis mostró una reducción de su capacidad fotosintética ante condiciones de hipersalinidad, una mayor producción de especies reactivas de oxígeno (H2O2) y un mayor consumo de antioxidantes (ASC). o La hipersalinidad generó una respuesta transcriptómica activa en Z. chilensis recurriendo a mecanismos de síntesis de osmolitos, exclusión de iones y consumo de ROS, sin embargo, el estrés osmótico podría comprometer la fisiología de esta especie endémica en el largo plazo. o Los efectos de la salmuera sobre P. oceanica a escala morfométrica y metabólica son principalmente debidos al incremento de salinidad. o Ciertas respuestas, como el NPQmax, el consumo de ASC, o la regulación de genes como STRK1 y CAT, se vieron incrementadas en ejemplares de P. oceanica expuestas a salmuera, en comparación con la misma salinidad alcanzada usando sales artificiales. o Los biomarcadores metabólicos y moleculares probados en P. oceanica han mostrado ser eficientes y específicos al responder activamente a la exposición a salmuera en condiciones naturales, como también para determinar el grado de contribución de este estresor donde existen múltiples presiones ambientales. o Se propone el uso de descriptores moleculares como indicadores de alerta temprana de plantas de P. oceanica bajo el efecto de vertidos de salmuera con el fin de prevenir daños fisiológico y potencial regresión de las praderas formadas por esta especie. o La producción de ROS y la peroxidación lipídica aumentó más en correlación a la exposición a salmuera en meristemos en comparación con hojas de P. oceanica. o Los meristemos presentaron una mayor regulación de genes tanto de osmorregulación como de estrés oxidativo en comparación con las hojas, indicando una mayor sensibilidad, así como un rol esencial en la tolerancia de P. oceanica a la hipersalinidad. o Los meristemos tienen el potencial de ser analizados como órganos sensibles para descriptores metabólicos como indicadores de alerta temprana. o En futuros estudios relativos al efecto de los vertidos de salmuera sobre angiospermas marinas se recomienda: El uso de descriptores de distintos niveles de organización (con énfasis en transcriptomas completos con RNA-seq), el uso de salmuera real de plantas desaladoras, la simulación de condiciones naturales y el estudio de los meristemos apicales como órgano de biomonitoreo.