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19/01/2012

Tara Ciencias: Upwelling


Tara en medio de un bloom planctónico en el Mar de Oman. ©J.Girardot/Tara Expéditions

Upwelling, afloramiento, es una palabra que se oye a menudo a bordo de Tara. Una mirada a la física de los océanos. Un asunto de viento y masa de agua, una mina de oro para los científicos de Tara.

No se elije al azar la posición de una estación de muestreo. Se estudia de antemano: los científicos a bordo y el equipo de tierra analizan los mapas de satélite y las peculiaridades de la región. Y a menudo, la elección recae en un área de upwelling.

Pero, ¿qué es un upwelling y por qué estas zonas resultan tan atractivas para esos cazadores de plancton que son los científicos de Tara?

Upwelling es una de esas palabras sencillas de definir pero que nombran fenómenos especialmente complejos de explicar. Para la definición, digamos que es un fenómeno de subida de masas de agua desde el fondo hasta la superficie del mar. Cada vez con el mismo origen: las aguas de superficie se mueven de una zona a otra; El espacio así vacante se llena de masas de agua que suben de la profundidad.

En primer lugar, ¿qué es lo que desplaza las aguas superficiales? En la mayoría de los casos, es el viento, en particular a lo largo de las costas, donde por consiguiente se encuentran las más importantes áreas de upwelling. Los vientos que bordean las costas o que soplan de tierra hacia el mar, empujan a veces las aguas de superficie hacia el alta mar. De hecho, los mecanismos que inducen este fenómeno dependen de numerosos factores: la dirección del viento o el hemisferio, unos factores relacionados con la fuerza de Coriolis. Los upwelling costeros son los más conocidos pero este fenómeno se encuentra igualmente en alta mar, causado por un ciclón, el relieve subacuático o la existencia de vientos contrarios. Resulta entonces que las aguas profundas suben para sustituir las aguas superficiales desplazadas.

Eso es precisamente lo que interesa a los científicos: estas aguas profundas normalmente ocultas son muy diferentes de las masas de superficie. Más frías, son especialmente ricas en nutrientes tales como fosfatos y nitratos procedentes de los organismos en descomposición que se van hundiendo. Para la base de la cadena alimentaria marina, el fitoplancton es un regalo. Estas microalgas necesitan dos cosas para producir fotosíntesis y crecer: la luz, que sólo se encuentra en la superficie, y los nutrientes, usualmente escasos en las capas superiores de la masa de agua.

En las zonas de upwelling el aporte de grandes cantidades de nutrientes desde el fondo permite un importante desarrollo del fitoplancton. En algunos casos, la proliferación es tal que se habla de bloom, una florescencia de algas: el agua está tan concentrada en fitoplancton que llega a teñirse de color rojo, amarillo o verde, dependiendo de las especies presentes. Tal concentración de fitoplancton atrae toda la cadena alimentaria en estas zonas de upwelling, desde el zooplancton hasta los peces y las ballenas.

Los cuatro sistemas de upwelling más grandes en el mundo, en las costas de California, de las Islas Canarias, del Perú y de Benguela, aportan el 20% de la captura de la pesca mundial. Por lo tanto, las consecuencias de un simple movimiento de aguas ofrecen a la vez un interés científico innegable y una de las bases alimentarias del planeta.

Yann Chavance

25/10/2011

A las puertas de California


Radiolarios. J. Capoulade / EMBL / Tara Oceans

Sábado, 22 de octubre; Estamos iniciando la última estación de muestreo de nuestra etapa Honolulu - San Diego, a 200 millas de las costas americanas.

Un cielo gris, el agua a 16 grados, la tripulación, en grueso traje de navegación, se afana en cubierta. Científicos y marineros trabajan con la nostalgia del clima de Hawái y con la esperanza de que aparezca un sol de California digno de su reputación. Lo que estamos muestreando tan cerca de nuestra meta es un filamento de upwelling creado por la corriente de California.

Un upwelling es agua profunda, más fría y rica en nutrientes minerales (nitratos, fosfatos...), que sube a la superficie. Esta riqueza conlleva una proliferación de plancton, marcada por altas concentraciones de clorofila visibles en las imágenes satelitales. Sin embargo, las corrientes cambian rápidamente y la ubicación de la zona más rica nos puede escapar. Unos días nublados nos impiden tener la distribución precisa de la temperatura y clorofila, y los mapas proporcionados por la oceanografía operacional no pueden copar con el ritmo. Las imágenes por satélite nos dan sólo una información fragmentaria.

Merced a los sensores de temperatura, salinidad y clorofila, las computadoras del laboratorio seco despliegan un diagrama de las concentraciones de clorofila en la superficie, que va desde el azul oscuro (pobre) al rojo vivo (rico). Ello refleja la riqueza relativa en el transcurso de nuestra navegación. Esta línea de colores, un delgado trazado en el mapa, requiere imaginación para visualizar la forma y la extensión de la veta encontrada y programar una estación de 48 horas. Al mediodía, los científicos se dan cuenta de que el muestreo de la mañana es relativamente pobre, en comparación con las mediciones máximas de clorofila observadas durante la noche. En consulta con el capitán Hervé Bourmaud y el equipo, nuestro jefe científico, Isabelle Taupier Letage decide reposicionarnos 40 millas atrás y empezar una nueva estación larga el día siguiente. Mejor volver sobre nuestros pasos en un área que conocemos, que apostar sobre zonas desconocidas.

Domingo, 23 de octubre; Redes y bombas cargadas. Jeremie Capoulade observa una alta concentración de diatomeas, estos elementos del fitoplancton que aguardan cantidad de minerales para sintetizar la materia orgánica (fotosíntesis). Hemos dado con aquella cola de corriente californiana.

Lunes, 24 de octubre; Por fin el sol de California se eleva sobre un mar liso como una mancha de aceite. Se puede ver el reflejo del barco en el agua como en un espejo. Bajo la superficie, divisamos colonias de salpas y medusas nadando en un agua rica de tonalidad verde, cortada por prismas de luz. A eso de las 16:30, estamos listos para enrumbarnos hacia San Diego, sin pesar.

Unas palabras del laboratorio; Jeremie Capoulade: "La observación del plancton a bordo de Tara no es una tarea fácil. Uno debe ser paciente para capturar la imagen de esas pequeñas criaturas que se mueven constantemente como resultado del balanceo del barco. Sin embargo, uno es recompensado por la belleza y la elegancia de los ejemplares que se estudian"

Andres Peyrot