Cambios en la temperatura de la superficie del mar durante las últimas tres décadas (1982-2010): más allá de los cambios en la media

Extraordinario artículo publicado por Fernando González Taboada y Ricardo Anadón, del grupo de Ecología Marina de la Universidad de Oviedo, en Climatic Change, doi: 10.1007/s10584-012-0485-6. El artículo se inscribe dentro de las actividades de los proyectos COSTAS y DOSMARES. Fernando nos brinda ésta traducción del resumen, junto con una de las figuras más relevantes del artículo.

Los mapas presentan la variación espacial en (a) la tendencia lineal de cambio en la temperatura media de la superficie del mar (TSM) [ºC década-1]; (b) la tasa de cambio en la tendencia en la TSM media (la aceleración o deceleración en el ritmo de cambio en el mapa (a)), estimada mediante un modelo potencial [ºC década-2]; y mapas con las tendencias lineales estimadas para el (c) máximo y (d) mínimo estacional [ºC década-1].

RESUMEN: La temperatura de la superficie del mar (TSM) es un indicador importante de los cambios en el sistema climático y es uno de los principales condicionantes del funcionamiento y estructura de los ecosistemas marinos. En este trabajo se ha investigado la intensidad y distribución espacial de los cambios en la TSM en el Atlántico Norte durante las tres últimas décadas (1982-2010). Se han estudiado los cambios a escala local y regional utilizando los datos recogidos por los sensores AVHRR (Radiómetro Avanzado de Muy Alta Resolución). Además de los cambios en la TSM media, se han estudiado cambios en la estacionalidad, la distribución espacial de las anomalías de temperatura, y en la localización de isotermas. Se cuantificó el grado de no linealidad en las tendencias en la TSM media mediante la tasa de cambio en la tendencia media. Se exploraron posibles cambios en el momento de ocurrencia de los extremos estacionales así como en su magnitud, y se utilizó un método heurístico para analizar la variación en la duración del período estacional de estratificación. Los resultados obtenidos fueron en general coherentes con los principales impactos predichos por las proyecciones de cambio climático, con cambios más importantes en las latitudes más septentrionales y en las aguas cercanas a la costa. Se encontró además una gran variación entre la respuesta de distintas variables en el espacio, en consonancia con la idea de que los cambios en el medio físico podrían estar promoviendo la formación de comunidades biológicas nuevas. Los cambios observados en la TSM mostraron la necesidad de considerar enfoques más locales en futuros estudios de cambio climático.

Charla en el Instituto de Química Orgánica General de Madrid

El miércoles 23 de Mayo, a las 12:00 horas, daré la charla titulada “Gigantes de mentira. ¿Por qué hay organismos gelatinosos en el mar?” en el Instituto de Química Orgánica General de Madrid. La entrada es libre.

Tesis Doctoral de Cornelia Jaspers: invasión de ctenóforos en el Báltico

La defensa, en la que he participado como miembro del tribunal, ha tenido lugar en el Instituto Nacional de Recursos Acuáticos, en Copenhague, y ha sido dirigida por el profesor Thomas Kiorboe. En este extraordinario trabajo, Cornelia aborda diferentes aspectos de la biología de los ctenóforos, un Philum de depredadores marinos gelatinosos, en el mar Báltico. Entre otras cosas, Cornelia demuestra que la reciente invasión del Báltico por parte de Mnemiopsis leidyi no representa un peligro para el stock de bacalao en ese mar interior. En una serie de experimentos de laboratorio, Cornelia muestra que M. leidyi no consume las larvas y huevos de bacalao de forma significativa. Además, demuestra que la baja salinidad típica del centro del Báltico inhibe por completo la reproducción de ésta especie. Por último, describe el caso fascinante del ctenóforo Mertensia ovum, una especie ártica que mantiene una población relicta en el Báltico mediante reproducción de las larvas, con ausencia total de la forma adulta. Al día siguiente, el otro miembro externo del tribunal, Jack Costello del Providence college, en Estados Unidos,  ofrecería una charla fascinante sobre la hidrodinámica de la natación en medusas. Entre otros proyectos, Jack colabora con John Dabiri y Sean Colin en el desarrollo de medusas robóticas. La visita ha permitido conocer el Centre for Ocean Life, un ejemplo de programa de excelencia que realmente apoya la excelencia. En este centro de alto nivel, un grupo de investigadores muy jóvenes se enfrenta a problemas de mucho calado teórico sobre el funcionamiento del ecosistema marino. Dada la audiencia, presenté en una charla con bastante detalle el reciente artículo de Science sobre las medusas. Las personas interesadas pueden bajarse la presentación traducida al español en formato powerpoint o en formato pdf.

DOSMARES en la prensa: Avilés, como un cañón

NOTICIA APARECIDA EN La Voz de Asturias EL DOMINGO, 15 DE ABRIL DE 2012

Avilés, como un Cañón

 

Viaje al fondo del mar. Contra viento y marea un grupo de científicos a bordo del buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa rastreó, durante once días, las profundidades del cañón de Avilés en busca de similitudes con el ecosistema de Blanes, en la costa de Girona. A los ojos de los turistas, en verano, las diferencias entre ambos mares son evidentes. Pero la ciencia puede establecer que pesan más las similitudes entre las dos costas.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Oviedo y del Centro de Experimentación Pesquera del Principado han explorado el Cañón de Avilés en busca de esas evidencias. La idea es saber si aquí, en Asturias, las masas de aire siberianas tienen un efecto sobre el ecosistema marino, al igual que sucede en la costa catalana.

Para entenderlo, José Luis Acuña, jefe de la campaña y profesor de Ecología de la Universidad de Oviedo, explica la importancia de conocer a fondo el valle submarino asturiano. En la costa catalana, las masas de aire siberiano que entran desde Europa provocan un enfriamiento de la capa de agua superficial, provocando que su densidad aumente bruscamente y se desplome hacia el fondo, arrastrando todo lo que encuentra a su paso. A simple vista, para un ciudadano de a pie, este “efecto cascada” no parece tener importancia. Sin embargo, se sabe que las cascadas en el Cañón de Blanes impiden el reclutamiento de la apreciada “gamba rosada”, provocando el fallo de la pesquería al año siguiente de producirse una ola de frío polar. Esto sucedió, por ejemplo, en el 2005. Ahora quieren comprobar si en el cañón de Avilés se producen fenómenos similares, dada su cercanía geográfica a pesar de ser mares diferentes. Es decir, comprobar si existe una teleconexión climática entre los dos mediada por episodios de irrupción de esas cuñas de aire siberiano.

Con esa intención han descendido a las profundidades. Durante once días tomaron muestras de bentos y plancton para reconstruir la estructura trófica del ecosistema y dilucidar su funcionamiento. Los resultados del estudio pueden tener implicaciones para el conocimiento de las fluctuaciones en las capturas de recursos vivos y contribuir a establecer bases más sólidas para la gestión de los recursos pesqueros. Y han encontrado mucho más de lo que creían.

Durante la expedición, fondearon líneas instrumentadas equipadas con correntímetros, mini-CTDs y trampas automáticas de partículas, que recogieron los materiales que se hunden desde la zona superficial hasta el lecho marino, a varios miles de metros de profundidad. En el fondo del cañón aún permanecen, al menos hasta septiembre, seis fondeos instalados a más de 1.000 metros de profundidad. Dentro de cinco meses volverán a la zona para retirarlos. Durante todo este tiempo tienen una labor muy importante. Registrarán las corrientes y las condiciones en el fondo del cañón, y las trampas de sedimentación, una especie de conos invertidos, guardarán muestras de los materiales que sedimentan hacia el fondo oceánico y que alimentan a los organismos que allí habitan. Es como un gran hermano marino que les permitirá, entre otras cosas, conocer el destino de los aportes de origen continental y el funcionamiento de la capa superior. Pero es que además, han logrado capturar muchas especies, algunas de ellas probablemente nuevas para la ciencia. “Han sido jornadas de mucho trabajo. Hemos cumplido el plan que teníamos y la campaña ha sido fantástica”, explica Acuña. No solo han capturado esas especies, sino que han tenido que, una a una, catalogarlas, fotografiarlas y preservarlas para que no se perdiera su información.

En las profundidades Han sido once días intensos y eso se ha visto reflejado en los buenos resultados. Han recogido muchas muestras, algunas de ellas de especies nuevas que esperan ahora ser catalogadas. En alta mar, los tejidos de los especímenes aguardaban congelados en el buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa. Ya en tierra firme, expertos de taxonomía de la Universidad de Oviedo serán los encargados de catalogar las especies, de darles una identidad. Pero muchas de ellas son totalmente desconocidas. Y son esas muestras las que, congeladas, se envían a Canadá donde se secuenciará su ADN para obtener un “código de barras” exclusivo para cada especie.

Con esa información se podrá conocer hasta su último detalle. Desde que llegan a la sede de Canadá y se obtengan los primeros resultados pasarán unos dos meses. Y cuando ya tengan su propio código de barras se incorporán a las bases de datos mundiales que existen desde hace años y donde cualquier experto podrá consultar la información de un determinado especimen. Los tesoror del cañón quedarán en Asturias. Una parte de los ejemplares que se han muestreado serán exhibidos en el musel del Centro de Experimentación Pesquera del Principado, en Gijón.

Los resultados A la campaña aún le queda un largo camino por recorrer. Han hecho una de las partes más importantes, llegar al fondo del Cañón y remover las aguas para exprimir toda la información posible del ecosistema. Ahora queda la parte más laboriosa. Analizar y catalogar todo el material y comprobar si efectivamente las cuñas de aire siberiano afectan al ecosistema del cañón de Avilés y modifican la actividad pesquera.

En septiembre volverán al fondo del mar para recoger los fondeos. “Hemos avisado de su instalación a las cofradías de pescadores”. Será un paso más en la campaña. La expedición comenzó el día 2 de marzo. Aquel fue un día muy intenso, preluido de lo que sería el resto de la campaña. A las nueve de la mañana desembarcaron del puerto de El Musel, en Gijón. Antes de partir, tocó jornada de carga, estriba, acomodos de los científicos y reuniones para planificar las operaciones.

El primer día lo dedicaron a fondear el cañón. Aunque su idea inicial era combinarlo con otras operaciones para recoger muestras, el temor de una vuelta a casa antes de tiempo y sin instalar el equipo por la llegada de un temporal, puso a todos los expertos a trabajar a contra reloj. Y el esfuerzo mereció la pena. Los corales no se hicieron esperar. Tampoco los peces abisales, braquiópodos, antozoos, briozoos, esponjas, gasterópodos, crustáceos. Durante la expedición, los expertos lograron llegar hasta los 4.700 metros de profundidad.

La expedición trabaja conjuntamente el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) e investigadores de la Universidad de Barcelona. La expedición se enmarca dentro de la campaña Biocant1 que forma parte de las actividades del proyecto Dos Mares en el que participan el grupo de Geociencias Marinas de la Universidad de Barcelona –bajo la dirección de Miquel Canals–, el CSIC –bajo la dirección de Joan Batista Company–  del Grupo de Oceanografía de la Universidad de Oviedo –con José Luis Acuña–, como investigador principal de la campaña, y el Centro de Experimentación Pesquera del Principado (CEP), bajo la dirección de Lucía García. Además, colaboran en el proyecto, el videodocumentalista de temas marinos Jorge Chachero y varios alumnos del máster internacional Erasmus Mundus Marine Biodiversity and Conservation en el que participa la Universidad de Oviedo. Los estudiantes que participaron en la expedición provienen de Universidades de Chile, Colombia, Bélgica y Ghana.

De cara a continuar con la labor de investigación, el profesor de la Universidad de Oviedo, Acuña insiste en que se facilite a la gente joven la participación en las campañas.

BIOCANT1: dos bichos raros

Los peces han sido también protagonistas de la campaña. Gracias a Jose Antonio Pis y Fernándo Jiménez, expertos del Centro de Experimentación Pesquera del Principado, muchos de los ejemplares que se pescaron han sido identificados sobre la marcha. Algunos animales son fieros sin parecerlo. El <em>Anoplogaster cornuta</em> es un fiero depredador y además lo parece. Su aspecto nos hace pensar inmediatamente en el abismo oceánico. Reconforta pensar que a la puerta de nuestras casas, allá abajo, pululan a pesar de todos los malos tratos estos seres de ciencia ficción.

Otro habitante cosmopolita de las profundidades: <em>Cyclothone microdon</em>. Cerca del 80% de los peces de las profundidades del Atlántico pertenecen a ésta especie, por lo que es sin duda uno de los peces más abundantes de la Tierra. Su sexualidad es bien interesante. Todos los individuos se desarrollan como machos. Al llegar a un cierto peso, algunos de ellos se transforman en hembras. El número de machos que cambian de sexo depende del número de hembras que hay en la población. Si hay pocas, más machos se convertirán en hembras, siendo ese cambio irreversible.

 

BIOCANT1: vuelta al paraíso de coral

Estaba claro: la draga Agassiz y las dragas de tipo corer están concebidas para el sedimento, que no es precisamente lo que predomina en el Cañón de Avilés en contra de lo que pudiera parecer. Por eso, hoy hemos vuelto a la parte más angosta del cañón para emplear nuestro muestreador definitivo para  éste tipo de  comunidades: la draga de roca. Es una pequeña pero robusta y pesada draga, concebida para arrancar dentelladas, permitiendo la caracterización litológica de fondos rocosos. Un breve arastre de 25 minutos confirma lo que muchos ya sospechabamos: el fondo del cañón es un gran arrecife de coral. En la siguiente foto, se puede apreciar la solidez de esta draga, en el momento de extraer los preciosos corales de agua fría y su rica comunidad asociada.

El resultado de la pesca produce una fascinación patente en las caras de los científicos. En la foto de más abajo, en primer y segundo plan Pis Millán y Fernando Jiménez, del Centro de Experimentación Pesquera del Principado. En tercer y cuarto lugar, Axa Molina y Ricardo Anadón, de la Universidad de Oviedo.

El Centro de Experimentación Pesquera del Principado forma parte del proyecto DOSMARES. Su contribución al proyecto es clave en muchos sentidos. Sus estadísticas pesqueras nos permitirán comprobar si existe una correlación con las de la zona de Blanes, yendo por tanto al meollo de nuestro hipótesis de partida sobre la existencia de teleconexiones entre ambos sistemas. Como gestores de la pesca en Asturias, el conocimiento del CEP sobre la dinámica de especies explotadas es amplísimo y enriquece con un matiz social y pesquero el objetivo puramente científico de DOSMARES. No en vano, el Cañón de Avilés está llamado a convertirse en una de las Areas Marinas Protegidas más importantes de España. En la siguiente foto, un detalle de alguno de los corales vivos que justifican ésta figura de protección.

Y por último, anunciar que ha nacido una bentóloga. Mireia Mestre, que había venido invitada para hacer estudios de metagenómica en comunidades microbianas profundas bajo la dirección de Pep Gasol, del CSIC, está ahora totalmente cautivada por los corales y las comunidades bentónicas profundas.

BIOCANT1: de profundis

A medida que el final de la campaña se aproxima y el tiempo mejora, la eficiencia de muestreo aumenta y el trabajo se acumula. El Sarmiento es ahora mismo un rastreador frenético del fondo del Cañón de Avilés. En el último post, había prometido resumir el resultado de nuestro lance más profundo: una draga Agassiz a 4700 m de profundidad. A uno le gustaría imaginarse que en esos fondos los únicos pobladores son seres casi míticos, que viven en unas condiciones extremas. Si nuestra draga es representativa de las grandes llanuras abisales del Golfo de Vizcaya, he de decir que, efectivamente, estos animales sufren la extrema molestia de…la basura humana. La foto de abajo muestra la gran cantidad de plásticos que contenía el copo de la Agassiz, que nos confirma que estamos de lleno en el Antropoceno profundo. Esta pesca, realizada a 33 millas de la costa y casi 5000 m de profundidad, es la primera en la que aparece trozos de carbón y escoria y grandes catidades de madera, lo que indica que las corrientes en el interior del cañón deben ser más rápidas y poderosas de lo que nos imaginamos.

Por supuesto, los plásticos no eran lo único que contenía la Agassiz. Había una gran expectación, como se puede comprobar en la foto de más abajo, sacada pocos segundos después de salir el copo a cubierta. Como se puede ver, donde hay acción, nuestro videodocumentalista Chachero es el primero.

La pesca no ha sido abundante, pero los animales que han salido qualifican todos dentro de la categoría de “marcianos”. El rey de la noche ha sido este pulpito orejudo de profundidad, probablemente del Suborden Cirrina.

Lo demás, os lo podésis imaginar: una larga noche dedicada a que todos éstos organismos queden disponibles para la ciencia. Por ejemplo, haciéndoles fotos. Aquí vemos a Sonia González recibiendo instrucciones de Axayacatl Molina sobre qué partes de un animal deben de aparecer en la foto, de forma que facilite su identificación taxonómica y como reportaje acompañante a un análisis genético de “barcoding”. Al fondo, nuestro estudiante chileno José Rojas, cansado después de muchas horas de actividad.

BIOCANT1: ¡4700 m de profundidad!

Perdon por la falta de correspondencia. Las maquinillas , los cables y los avisos de mal tiempo llevan un par de días conjurándose contra nosotros. El otro día, una red profunda que no pescó bien, subió girando desde 4000 m hasta la superficie. Como consecuencia, el cable coaxial ha cogido vueltas, lo que hace que las fibras de acero de su cubierta exterior se separen y formen bucles, amenazando con la rotura y/o la entrada de agua. Para arreglarlo, hemos tenido que salir  mar adentro y largar 4000 m de cable para quitar esas vueltas. Nuestra gran sorpresa del día ha sido la red IKMT, una red pelágica diseñada para capturar pequeños crustáceos y peces, de esos que forma las capas de reflexión profunda. Aquí la llaman “El Murciélago”.

Normalmente, las redes que se echan al mar llevan amarrado un dispositivo que se llama “SCANMAR”, que emite señales que indican la profundidad a la que se encuentra la red. Los datos del SCANMAR aparecen en una pantalla junto con los de la sonda biológica, que nos indica la situación de bancos de peces y pequeños crustáceos. Además, el SCANMAR nos indica si la red se acerca peligrosamente al fondo. En la foto, Alejandra, estudiante de máster de Colombia y Andreas, estudiante de Bélgica, junto a la pantalla de la sonda biológica.

Por otro lado, la draga Agassiz sigue sorprendiéndonos con la increíble variedad de animales de las profundidades del Cañón de Avilés. En las fotos de más abajo, un poliqueto, un picnogónido y un coral profundo.

Hoy estamos forzando la máquina. En éste mismo instante, hemos largado 7800 m de cable para conseguir que la Agassiz nos traiga especímenes desde los 4700 metros de profundidad que hay al final del Cañón de Avilés. ¡Mañana tendremos noticias!

BIOCANT1: capeando.

La mar no nos ha dejado trabajar en todo el día. ¿Qué mejor momento para hacer el SIMULACRO DE EVACUACIÓN?. La situación me recuerda a aquella escena de una película de Woody Allen en la que un grupo de espermatozoides, todos vestidos igual, están preparados para lanzarse al exterior.

BIOCANT1: ¡corales!

Hoy fue un día intenso. A primeras horas de la madrugada se largaron los últimos dos fondeos enfrente de Peñas, para alegría de Renate Scharek, que daba saltitos por cubierta, y del resto de personal del IEO. Después de un día entero realizando diversos tipos de muestreo, hemos lanzado la primera gran draga Agassiz que hemos arrastrado por el fondo del Cañón de Avilés. Ésta máquina impresionante pesa varias toneladas, y sólo puede ser arriada desde un buque de cierta entidad, como es el Sarmiento. A la media noche, la salida del copo no ha defraudado a nadie. Los corales, no se han hecho esperar. Pero tampoco los peces abisales, braquiópodos, antozoos, briozoos, esponjas, gasterópodos, crustáceos,…, nos queda por delante una larga noche para anestesiar, fotografiar, hacer una determinación taxonómica preliminar, congelar tejidos y preservar especímenes en diferentes tipos de fijadores. Esto me hace pensar en el descubrimiento de corales de agua fría en éstas mismas aguas, hace 26 años. Estábamos a bordo del Noega varios de los integrantes del proyecto COCACE: Dulce Fuente, José Antonio Quirce, que más adelante dirigiría un famoso programa de naturaleza en Onda Cero, Pachu Ocharán, profesor del Departamento de Zoología de la Universidad de Oviedo y, por supuesto, el inigualable Aurelio, patrón del Noega. Utilizábamos una draga epibéntica que, al enganchar el arrecife, quedó completamente abollada. Al salir a superficie, aquella draga salió tan plagada de corales que no sabíamos qué hacer con ellos. Muchos de esos corales forman hoy en día parte de la colección del Departamento de Biología de Organismos y Sistemas. Fue consuelo Álvarez Claudio, bajo la dirección de Nuria Anadón, la que publicó el hallazgo, que de aquella pasó prácticamente inadvertido. Más adelante, en el 2010, Maite Louzao recopiló toda esa información y la publicó en el Journal of Marine Systems. Hoy en día se suele atribuir éste hallazgo al Instituto Español de Oceanografía, durante campañas realizadas en el siglo XXI y con técnicas del siglo XXI. La realidad es que hace un cuarto de siglo un grupo de jóvenes entusiastas, luchando por sus tesis doctorales, dirigidos por profesores del Departamento de Biología de  Organismos y Sistemas, y en un barco poco más grande que una lancha de pesca y con humildes dragas y muestreadores del siglo XIX, sentaron las bases de nuestro conocimiento actual de la oceanografía de la zona. Pero ésto da para otro post, y ya es la una de la mañana.