Des que hem arribat a l'Antàrtida ens hem hagut d'adaptar a les condicions d'aquest lloc del nostre planeta. Potser la preparació per a poder suportar baixes temperatures és el que sembla més evident. Però hi ha altre fet que potser ens ha pertorbat més el nostre ritme diari de treball. Som a la fi de la primavera austral i inicis de l'estiu. Això fa que pràcticament tinguem llum de dia les 24 hores. Amb això perdem una mica la noció del moment del dia que estem i ens costa molt agafar el ritme habitual. Mai no saps si has d'anar a dormir, ja que per la finestra de les nostres cabines es veu una llum esplèndida fins i tot a les 12 de la teòrica nit. Si ajuntem aquest efecte de la llum al fet que els paisatges són extraordinaris, la veritat és que la decisió de parar i anar al llit es fa difícil. Només el cansament acumulat pels diversos dies ens duu definitivament a dormir.

La llum en aquest període de l'any austral és essencial per comprendre molts dels enigmes antàrtics. Un dels més impressionants és la vida dels organismes fotosintetizadors com el fitoplancton. D'aquest apassionant tema en parla la Renate Scharek, que treballa en l'actualitat a l'Institut de Ciències del Mar de Barcelona, pertanyent al CSIC. Ella ha participat en bastantes campanyes antàrtiques i és una excel·lent coneixedora del tema. Esperem que el seu relat sigui del vostre interès, i pels que vulgueu llegir la versió original en anglès del seu escrit el podeu trobar com a annex d'aquest missatge.

Abans d'explicar-vos el paper del fitoplancton en els ecosistemes antàrtics definim què és el fitoplancton: Les capes superficials il·luminades dels oceans està farcides d'algues unicel·lulars. A causa de la seva petita grandària no poden nedar activament, però sí que poden surar en l'aigua. Se'ls anomena fitoplancton, basant-se en l'arrel grega de la paraula, que significa aproximadament plantes flotants. El fitoplancton és la base de gairebé totes les xarxes tròfiques marines.

El fitoplancton antàrtic viu a l'oceà que circumda el continent antàrtic, l'Oceà Antàrtic. La seva distribució es limita al nord pel front Polar, conegut també com la Convergència Antàrtica. Aquest front es localitza sense interrupcions en els 50º Sud al voltant del continent antàrtic. A manera de comparança podem dir que en l'hemisferi nord Praga se situa en els 50º Nord i París en els 49º Nord. Cap a l'Oest, en el sector de l'Oceà Pacífic i entre Sud-Amèrica i la Península antàrtica, el front es balanceja més cap al sud. Sense impediment per part dels continents, els corrents a l'Oceà Antàrtic flueixen des de l'Oest a l'Est. Més cap al sud, al voltant dels 60º Sud, se situa el límit nord dels dos grans girs ciclònics antàrtics, el gir de Weddell i el gir de Mar de Ros. Ambdós xoquen en el seu extrem sud amb els dos grans mars interiors de l'Antàrtida, Weddell i Ros, situats en costats oposats del continent.

Des del Front Polar cap al continent antàrtic, i gràcies als grans girs i mars interiors, es generen unes regions o províncies que es caracteritzen tant per factors físics, com salinitat i temperatura, com per la composició de les poblacions de fitoplancton. Aquestes diferents poblacions són el resultat de la interacció en diferents maneres, de factors biòtics i abiòtics (ambientals) sobre l'ecosistema pelàgic, les capes fòtiques o il·luminades. És l'hàbitat del fitoplancton.

La penetració de la llum, necessària per a la fotosíntesi, a les capes superficials està influenciada per factors astronòmics (increment de la il·luminació de nord a sud) i pel règim de vents (decreixen de nord a sud), que ajuden a barrejar les cèl·lules i a empènyer-les cap al fons, menys il·luminat. Una característica peculiar de l'Oceà Antàrtic és la variabilitat en l'extensió de la cobertura de gel, que pot arribar als 601 S. Per sota de la cobertura de gel hi penetra poca llum i les algues no hi poden créixer. A més de la variació en la il·luminació al llarg de l'any, també les diferents poblacions de zooplancton que habiten cadascuna de les regions o províncies antàrtiques esmentades influencien la composició específica i abundància a causa de la seva activitat depredadora.

En cadascuna de les distintes regions es poden trobar espècies especialment adaptades a les condicions ambientals pròpies de cada zona. De fet, en les zones com la que estem, amb cobertura molt variable de gel, moltes espècies de fitoplancton sobreviuen creixent o mantenint-se en la pròpia massa de gel. Quan el gel es desfà, les cèl·lules del fitoplancton s'alliberen en la columna d'aigua i estan llistes per a començar a créixer en condicions d'estiu. Canviar l'hàbitat entre columna d'aigua i gel és una estratègia ecològica molt reeixida. Una altra estratègia per a les algues planctòniques és ampliar la seva àrea geogràfica i incrementar el nombre distint d'hàbitats per colonitzar. Hi ha, per exemple, algunes espècies del fitoplancton que es troben molt prop del Front Polar, però que es troben també en àmplies àrees, fins al sud del Front i al voltant de tot el continent antàrtic.

Un dels temes que han merescut una gran atenció per part dels científics ha estat la diversitat i l'adaptació del fitoplancton, com ja hem esmentat. Un altre tema molt important i que es va començar a estudiar des dels inicis de les expedicions polars ha estat la producció del fitoplancton antàrtic. La producció s'entén com, quant, i com de ràpid creix el fitoplancton. Des d'un punt de vista històric, l'interès per l'estudi del fitoplancton era perquè és l'aliment del zooplancton, bàsicament petits crustacis com el krill. Aquest zooplancton és, per una altra banda, l'aliment de les balenes que han estat caçades pels humans des de fa centenars d'anys. Per tant, la idea va ser que conèixer la biologia i la reproducció del fitoplancton podria ser una de les claus per optimitzar la caça de balenes a l'Oceà Antàrtic.

Una paradoxa, que va ser un trencaclosques ja pels científics pioners que van anar a l'Antàrtida i que ha estat encara un misteri recentment, van ser les concentracions de nutrients a l'aigua (nitrogen, fòsfor, silicat, els mateixos que les plantes necessiten). Són molt elevats i es mantenen així durant tot el temps de creixement del fitoplancton. S'ha conclòs que la llum, com s'ha comentat abans, ha estat el factor limitant per al creixement del fitoplancton, i per tant les microalgues podrien créixer lentament i no poden consumir tots els nutrients disponibles a l'aigua. Però aquesta explicació no ha satisfet als científics. Ja en els primers anys d'investigació (en els anys vint i trenta del segle vint) un famós científic noruec (Gran) va llançar la hipòtesi que les microalgues no estaven tan sols limitades per la llum, sinó també per un nutrient essencial com és el ferro. Les característiques químiques de l'aigua, amb un contingut notable d'oxigen, fan que el ferro es dissolgui. Al final dels vuitanta, les noves tecnologies desenvolupades van fer canviar algunes idees i es va veure que les concentracions de ferro són molt baixes en l'Oceà antàrtic. Experiments realitzats posteriorment i durant els últims anys, han confirmat la limitació del creixement del fitoplancton a causa de la falta de ferro.

Nosaltres coneixem ara un mica més que des de fa uns 10 anys els factors que limiten el creixement de les macroalgues: llum i ferro. Aquest factor és important també per a saber o entendre el paper del zooplancton com a aliment de balenes i peixos, a més de fases larvaries d'altres grups. Però al mateix temps aquest fet no és tan sols important per conèixer el zooplancton, sinó per conèixer el seu paper a les cadenes tròfiques polars i el seu probablement important paper en la regulació del clima marí.

Degut al fet que absorbeixen el diòxid de carboni (CO2) i el transformen en matèria viva mitjançant la fotosíntesi, les plantes terrestres d'una banda i el fitoplancton marí per una altra regulen la quantitat d'aquest gas en l'atmosfera. Sabem avui dia que tots dos, plantes terrestres i fitoplancton marí, són responsables de la transformació de la meitat del carboni (CO2 a C). El diòxid de carboni presenta baixes concentracions en l'atmosfera, però és un dels principals gasos que produeixen l'efecte hivernacle. La seva concentració determina quina quantitat de radiació solar que arriba a la Terra és atrapada com a calor en l'atmosfera. Des dels inicis de l'era industrial, a mitjan segle 18, les concentracions de diòxid de carboni s'han incrementat contínuament perquè hem cremat molts combustibles fòssils (petroli, carbó). Avui dia se n'han incrementat tant les emissions a l'atmosfera que no pot ser absorbit per les plantes, i això ha evidenciat un increment global de la temperatura i un canvi en el clima. De totes maneres, l'increment de diòxid de carboni no és tan ràpid com el que hauria de ser, considerant l'augment de combustibles fòssils cremats. A més, hi ha indicacions que el fitoplancton marí està transformant més diòxid de carboni del que se li adjudicava abans. Encara ens queda molt camí per recórrer i estudis per fer per conèixer els processos comentats. Uns dels aspectes més importants que s'estan estudiant avui dia en oceanografia són els processos globals en tots els oceans, com els esmentats de l'absorció de diòxid de carboni pel fitoplancton marí.

A causa de la gran extensió de l'Oceà Antàrtic i a l'abundància del fitoplancton, no hi ha dubte que juga un paper molt important en el cicle del carboni a nivell global. Per tant, els estudis del fitoplancton antàrtic han representat un enorme avenç i esforç en aquest camp. Però queden moltes preguntes per respondre, com les relacionades amb el canvi global i el paper dels oceans. Preguntes que requereixen una resposta per poder salvaguardar tant la humanitat com el nostre planeta.

Una cordial salutació dels investigadors.

Dades

Coordenades:

70º 31' S
9º 4,9' O

Temperatura de l'aire: -0,2ºC

Velocitat del vent: 2,2 m/s

Velocitat del vaixell: 6,4 nusos

Imatges

Renate Scharek

Fotografies a distintes hores del dia

Corrents i girs a l'Oceà Antàrtic

Dues espècies d'algues del fitoplancton

Dues espècies d'algues del fitoplancton

Aquí teniu el missatge original en anglès que ha escrit Renate Scharek per a tots vosaltres.  

Data última actualització: 23 de gener de 2004