1: Les meduses bentopelàgiques

Durant la campanya realitzada al març i l'abril de 1998 es van recol·lectar exemplars de meduses que viuen prop del fons marí, i per això s'anomenen bentopelàgiques. Els exemplars van ser capturats entre 1.500 i 2.000 metres de profunditat al mar de Weddell, mitjançant una xarxa especial que s'arrossegava per sobre del fons. Era el primer cop que es trobaven organismes d'aquest tipus a l'oceà antàrtic i, a més a més, es tractava d'espècies desconegudes per la ciència. Una de les espècies recollides s'ha descrit amb el nom de Sigiweddellia benthopelagica en honor a la Dra. Sigrid (Sigi pels amics) Schnack-Schiel, de l'Alfred-Wegener-Institut d'Alemanya, en reconeixement al seu excel·lent treball sobre zooplancton antàrtic. El nom de wedellia es refereix al mar de Weddell, que és on s'ha descobert l'espècie i és la regió d'investigació principal de la Dra. Schnack-Schiel. Aquest tipus de meduses s'alimenten d'organismes que viuen prop del fons o nedant pel voltant. Es un hàbitat molt diferent del que acostumen a ocupar la majoria de meduses a la columna d'aigua. Una espècie d'aquest tipus es pot observar a la fotografia. Es tracta de l'espècie Voragonema pedunculata que viu a l'Oceà Pacífic. La fotografia va ser realitzada per la Dra. Claudia E. Mills (Friday Harbor Laboratories,EUA).

Referència del Treball:
Bouillon, J., Pagès, F., Gili, J.M. (2001). New species of benthopelagic hydromedusae from the Weddell Sea. Polar Biology 24:839-845.

Si vols aquest treball sencer cont@cta amb nosaltres

2: Els cnidaris bentònics, gorgònies, hidrozous, alcionacis...

Els cnidaris bentònics, gorgònies, hidrozous, alcionacis, etc. són uns dels organismes més abundants en les comunitats bentòniques, que viuen al fons marí o sobre el fons marí antàrtic. Fins fa poc, es coneixia poca cosa d'aspectes tant importants de la seva biologia com és de què s'alimenten. En l'estudi dels continguts estomacals de quatre espècies s'ha vist que hi ha dos tipus d'estratègies alimentaries. Uns, com l'hidrozou (Tubularia ralphi) i l'anthozou (Anthomastus batyproctus) capturen preses grans de zooplancton, sobre tot copèpodes i salpes. Les altres dues espècies, com l'hidrozou (Oswaldella antarctica) i l'anthozou (Clavularia efrankliniana), capturen preses petites, sobre tot diatomees. Tots mostren unes taxes de captura molt més elevades de les que s'esperava, pel fet que es creia que la falta d'aliment al fons antàrtic durant la major part de l'any feia que organismes com els estudiats capturin poques preses i per tant creixin poc. Aquests resultats no tan sols canvien aquesta idea que es tenia, sinó que demostra la importància d'aquests organismes a les cadenes tròfiques antàrtiques

Treball de referència:
Orejas, C., Gili, J.M. , López-González, P.J.& Arntz, W.E. (2001). Feeding strategies and diet composition of four species of Antarctic cnidarian species. Polar Biolog 24: 620-627.

Si vols aquest treball sencer cont@cta amb nosaltres

3: Són molt diferents els fons bentònics antàrtics?

En aquest estudi es compara el que es coneix fins ara de les comunitats bentòniques dominades pels suspensívors sèssils a l'Antàrtida amb aspectes generals de la seva ecologia en altres regions. Els suspensívors sèssils són organismes que viuen enganxats al substrat marí, que no es mouen, i que basen la seva alimentació en la captura de preses i partícules transportades pels corrents prop del fons. Tot i la seva nul·la capacitat de moviment, es tracta d'una de les estratègies ecològiques amb més èxit a tots els oceans.

A l'Antàrtida es troben les comunitats més riques i diverses de tots els oceans, només comparables als esculls de corall o a les comunitats bentòniques del substrat dur del Mediterrani. Per tal de definir i revisar els factors ambientals (corrents, sedimentació, temperatura, etc.) i biològics (aliment disponible) que afavoreixen el desenvolupament d'aquests organismes en altres latituds, es plantegen en aquest treball algunes hipòtesis noves pel funcionament dels ecosistemes antàrtics. Per exemple, cal destacar que el període d'inactivitat en els fons antàrtics durant l'hivern no és com es pensava ; doncs la vida continua prop del fons activa gairebé tot l'hivern, tot i la cobertura de gel i les baixes temperatures. Això es creu que és degut a que les partícules alimentàries dipositades al fons durant el productiu estiu austral no es descomponen immediatament, sinó que per efecte de les baixes temperatures el seu valor nutritiu es manté més temps. Els corrents marins prop del fons que causen la resuspensió del material sedimentat i el seu transport a les plataformes continentals, s'encarreguen de transportar aquest aliment, fins i tot si la superfície està coberta de gel.

Treball de referència:
Gili, J.M., Coma, R., Orejas, C., López-González, P., Zabala, M. (2001) Are Antarctic suspensión-feeding communities different from tose elsewhere in the world?. Polar Biology 24: 473-485

Si vols aquest treball sencer cont@cta amb nosaltres

4: Quin paper ecològic juguen les comunitats bentòniques antàrtiques?

Un dels paradigmes que hi havia fins fa pocs anys dels ecosistemes antàrtics és que la vida és molt activa a la primavera i a l'estiu austral mentre que durant l'hivern tot sembla que entra en letargia. Es creia que els organismes passaven l'hivern en un estat d'inactivitat degut sobre tot a la falta de llum i aliment. Aquest paradigma era especialment evident pels organismes que viuen en el llit marí: el bentos. La falta d'aliment procedent de la columna d'aigua, sobre tot de fitoplàncton i zooplàncton, consolidava aquesta idea d'inactivitat dels organismes.

En aquest treball es revisen les noves informacions aportades per les últimes expedicions realitzades al Mar de Weddell, i a partir d'aquest es planteja una hipòtesi que contradiu en part aquesta qüestió. Hi ha evidències que l'aliment que cau prop del fons durant l'hivern austral queda emmagatzemat en un estat "fresc" durant tot l'any degut a que els microorganismes no el descomponen per les baixes temperatures (és com guardar l'aliment al congelador); que els organismes del fons (bentos) s'alimenten també de microorganismes (entre ells les bactèries) que són abundants tot l'any, i que els corrents marins prop del fons són actius durant tot l'any, fins i tot quan les plataformes estan cobertes de gel , etc. Totes aquestes evidències ajuden a formular la hipòtesi que la vida és molt activa als fons antàrtics durant tot l'any, fins i tot a l'hivern.

El treball anota també un altre aspecte important, i és que l'activitat (alimentació i excreció) dels organismes que es troben prop del fons durant l'hivern ajuden, en gran part, a generar nous nutrients que, una vegada arribi la primavera austral, seran arrossegats des del fons marí fins a la superfície, i que són imprescindibles perquè el fitoplàncton creixi ràpidament.

Treball de referència:
Orejas, C., Gili, J.M., Arntz, W.E., Ros, J.D., López, P.J., Teixidó, N., Filipe, P. (2000) Benthic suspensión feeders, key players in Antarctic marine ecosystems? Contributions to Science 1: 299-311.

Si vols aquest treball sencer cont@cta amb nosaltres

5: Que s'ha de conservar de les idees i hipòtesis originals sobre la biologia de la fauna antàrtica?

L'investigació biològica sobre l'Antàrtida va començar fa uns 100 anys, i algunes de les hipòtesis i afirmacions que es van fer abans dels anys 50 i 60 encara tenen vigència avui dia. Tot i els continus avenços tecnològics que han permès obrir noves perspectives en els diferents camps d'investigació, la capacitat dels pioners va fer avançar aspectes que fa poc s'han demostrat. En aquest treball es planteja aquesta filosofia, i per aquest motiu es destaquen aspectes relacionats amb la reproducció dels organismes bentònics antàrtics.

Un exemple, és el que es planteja per la regla de Torson, que deia que els organismes bentònics tenen una fase larvària planctònica, sobretot a les zones tropicals. D'aquesta manera es definia un gradient latitudinal des de l'equador als pols, on les espècies amb larves planctòniques disminuïen en el mateix sentit. La falta d'aliment a la columna d'aigua per a les larves era un motiu perquè les espècies no tinguessin larves que passessin un temps en el plàncton i preferissin emetre larves que s'assenten immediatament en el llit marí.

Amb el temps s'ha comprovat que hi han moltes espècies del bentos antàrtic que tenen larves planctòniques i per això s'ha discutit la regla de Torson. En aquest treball s'ha discutit si hi havia canvis. Torson tenia raó en moltes de les seves idees, i almenys se li ha de reconèixer el mèrit de provocar o incentivar la investigació per comprovar la seva teoria.

Treball de referència:
Arntz, W.E., Gili, J.M., Orejas, C. (2001) A case for tolerance in marine ecology: let us not put out the baby with the bathwater. Scientia Marina 65 (Suppl. 2): 283-299.

Si vols aquest treball sencer cont@cta amb nosaltres

6: Descobriment d'un nou gènere de Gorgònia molt comú en els fons antàrtics.

Els estudis continus sobre els exemplars recol·lectats a les diferents campanyes de l'Antàrtida permeten descobrir continuadament espècies que encara no estaven descrites per la ciència. En aquest treball es descriu una Gorgònia que és molt comú al Mar de Weddell i en altres zones, i que es caracteritza per tenir caràcters morfològics comuns de dos grans grups (ordres de nomenclatura zoològica). Es tractaria d'un estat d'evolució entre ambdós grups i que només s'han trobat a l'Antàrtida.

Aquesta espècie és un cas més d'espècies que tan sols es troben als mars d'aquest continent (espècies endèmiques), i amb aquest descobriment s'ha pogut comprovar que més del 50% de totes les gorgònies antàrtiques es troben només a l'Antàrtida. Això contribueix a corroborar el grau d'aïllament que ha tingut aquest continent de la resta dels continents i oceans durant els últims 30-40 milions d'anys.

El nom del gènere Artnzia és un homenatge al Professor Wolf E. Arntz, un dels científics que més ha contribuït els últims anys en el coneixement de l'Antàrtida.

Treball de referència:
López-González, P.J., Gili, J.M., Orejas, C. (2002) A new primnoid genus (Anthozoa: Octocorallia) from the Southern Ocean. Scientia Marina 66: 383-297.

Si vols aquest treball sencer cont@cta amb nosaltres

7: Quines pautes de distribució i reproducció segueixen les gorgònies antàrtiques?

Les gorgònies són un dels grups d'invertebrats que més abunden a les plataformes continentals antàrtiques. Tot i que són molt abundants, no es coneix massa com és la seva distribució i reproducció. Hi ha espècies que formen praderies de colònies distribuïdes d'una forma força uniforme, que recorden un bosc terrestre sense explotar. Però moltes altres espècies segueixen una pauta de distribució bastant irregular. Un exemple n'és l'espècie que s'ha estudiat en aquest treball: Ainigmaptilon antarcticum, freqüent en el Mar de Weddell.

Les colònies es distribueixen a l'espai en forma de grups densos separats per zones on hi ha alguna colònia aïllada o no n'hi ha cap (vegi's la fotografia). Aquesta pauta de distribució s'explica tant pels episodis de mortalitat que han afectat a grups de colònies situades entre els grups observats com per la manera de reproduir-se. Les colònies es reprodueixen mitjançant les larves que s'instal·len molt a prop de les colònies adultes. Això fa que les colònies tendeixin a agrupar-se des de l'inici de la seva formació. En aquesta espècie, l'estudi de la reproducció ha aportat una evidència que les larves s'alliberen al final de la tardor i durant l'hivern, totalment al contrari al que s'esperava, ja que es pensava que la majoria d'espècies que es reprodueixen per larves ho fan a la primavera i a l'estiu, quan podrien trobar més aliment en el medi.

L'estudi de la formació dels ous i embrions de l'espècie (vegi's fotografia) mostra que aquests són més grans a finals de la tardor i que triguen més d'un any a desenvolupar-se. També s'ha vist que tenen dues generacions de gònades (òrgans sexuals) en els pòlips, que donaran lloc a noves larves durant l'any i a les que ja s'estan formant per l'any següent), i també que el nombre de gònades per pòlip és diferent en una mateixa colònia.

A la part apical (la més alta) de la gònada es troben els pòlips més fèrtils i a la base no es troben gònades. Aquestes diferències s'expliquen, en part, perquè els pòlips més joves (apicals) són més eficients per reproduir-se que els més vells, situats a la base de les colònies.

Treball de referència:
Orejas, C. López-González, P.J., Gili, J.M., Teixidó, N., Gutt, J., Arntz, W.E. (2002) Distribution and reproduction ecology of the Antarctic octocoral Ainigmaptilon antarcticum in the Weddell Sea. Marine Ecology Progress Series 231: 101-114.

8: Estructura espacial de les comunitats bentòniques.

Durant els últims anys l'estudi de les comunitats del bentos Antàrtic mitjançant l'anàlisi d'imatges s'ha incrementat considerablement. A partir de les imatges es pot observar com són realment els fons bentònics i observar directament la seva bellesa, composició i complexitat. En aquest treball es presenten els resultats d'un estudi en el qual es quantifica l'estructura espacial (composició d'espècies, distribució i abundància) de les comunitats bentòniques de l'Antàrtida, en el Mar de Weddell, a uns 200 m de fondària.

Es van realitzar 6 transectes fotogràfics de quasi un quilòmetre de longitud mitjançant una camera subaquàtica que es governava a bord del vaixell "Polarstern". Aquest mètode permet explorar i estudiar els fons marins sense destruir-los, a més de prospectar superfícies molt més grans que les que permeten estudiar els mètodes intrusius com les dragues o les xarxes de ròssec. Per poder quantificar les imatges es van aplicar els mètodes desenvolupats per l'Ecologia de Paisatge (del terme anglès Landscape Ecology). La idea bàsica és observar les imatges com un mosaic de taques, on les taques corresponen a diferents espècies o grups taxonòmics (veure la figura).

Els resultats obtinguts reflecteixen una separació de les estacions fotogràfiques basada en els índexs de Paisatge (mida de les taques i la seva variabilitat, forma de les taques, diversitat i interspersió). Els resultats obtinguts han permès demostrar que en els fons marins Antàrtics hi ha una elevada heterogeneïtat (variabilitat espacial) degut a l'elevat nombre d'espècies que viuen en espais molt reduïts.

Treball de referència:
Teixidó, N., J. Garrabou, W.E. Arntz (2002) Spatial pattern quantification of Antarctic benthic communities using landscape indices. Marine Ecology Progress Series, 242: 1-14.

9: Descobriment d'una espècie singular.

En aquest treball es descriu un nou gènere i l'espècie d'una família de gorgònies que fins a l'actualitat tan sols s'havien trobat en aigües tropicals i subtropicals. En aquesta família s'han descrit un total de cinc espècies de dos generes (Subergorgia i Anella) que es troben des del Mar Roig fins a la zona central de l'oceà Pacífic. Aquestes zones, com es poden veure a les fotografies, formaven part fa més de 160 milions d'anys del continent de Gondwana.

El descobriment d'aquest nou gènere és una de les evidencies més clares que part de la fauna antàrtica actual té el seu origen en ancestres comuns amb espècies de l'Indic-Pacific, que poblaven les plataformes continentals del Cretaci. Al mateix temps, és una prova que, probablement, una part de la fauna Antàrtica procedeix de la mateixa època i ha evolucionat sense interrupcions (mortalitats massives) aïllada de la resta d'oceans. El gènere porta el nom del Dr. Joandomenec Ros, professor d'Ecologia de la Universitat de Barcelona, en reconeixement al seu treball acadèmic i formatiu de noves generacions d'ecòlegs marins.

Treball de referència:
López-González, P.J., J.M. Gili (2002) Rosgorgia inexpectata, new genus and species of Subergorgiidae (Cnidaria, Octocorallia) from off the Antarctic Peninsula. Polar Biology, 122-126.

10: Transport de partícules cap al fons marí.

Un dels grans temes en l'estudi de l'oceanografia és com es produeixen els processos de transport de partícules orgàniques i inorgàniques en els oceans. Per exemple, s'estudia el transport des dels continents als mars i oceans, de les capes superficials al fons marí, etc. La idea generalitzada que es tenia fins fa pocs anys es que pràcticament tota la matèria orgànica que arriba al llit marí prové de les capes superficials i com a resultat del que cau com a sobrant dels processos biològics. Si això fos cert sempre, el carboni (matèria orgànica) que s'incorpora al sediment es tan sols l'1% del que es genera a la columna. Sens dubte que a les zones de la costa això no es així, perquè els rius i altres sistemes costaners aporten gran part del carboni als sediments. Però a l'oceà Antàrtic, on hi ha una clara estacionalitat (a l'hivern no hi ha quasi producció primària autotròfica, generada per microalgues) l'escàs carboni que arribés al fons no explicaria la riquesa de vida que s'hi troba.

En aquest treball, mitjançant la instal.lació d'unes trampes de sediment instal·lades a l'estret de Bransfield, s'ha pogut demostrar, per primera vegada, que el carboni incorporat als sediments profunds és d'un 4,5% del que es genera a la columna, i que això és gràcies al transport lateral per corrents de fons. Aquests corrents transporten partícules de tot tipus i queden resuspeses del fons contínuament, i arriben a transportar organismes litorals fins a més de 1000 m de profunditat. A les trampes es van trobar organismes com poliquets i amfipodes, que no poden nedar, i que la resuspensió va ser tan gran com per aixecar-los mes de 30 m del fons i introduir-los a les trampes. Aquest treball es va efectuar uns mesos abans de l'expedició del 2000 i va ser essencial per dissenyar els experiments que es van fer posteriorment pels mateixos membres de l'equip.

Treball de referència:
Palanques, A., E. Isla, P. Masqué, P. Puig, J.A. Sánchez-Cabeza, J.M. Gili, J. Guillén (2002) Downward particle fluxes and sediment accumulation rates in the western Bransfield Strait: Implications of lateral transport for the carbon cycle studies in Antarctic marginal seas. Journal of Marine Research 60: 347-365.

11: Una actínia molt interessant

En aquest treball es descriu una nova espècie recol·lectada entre 100 i 250 metres de profunditat, a les plataformes continental del sector Est del Mar de Weddell. Les espècies conegudes del gènere en zones pròximes s'han recol·lectat a gran profunditat (a més de 400 m i fins a 1.300 m) a la regió patagònica i a les zones subpolars. Aquesta és la primera vegada que es descriu una espècie d'aquest gènere en aigües antàrtiques i a menors profunditats. Això referma l'opinió generalitzada que part de la fauna antàrtica ha evolucionat de parents comuns amb les espècies de gran profunditat en els oceans al voltant de l'oceà Antàrtic. Un dels caràcters que la diferencien de les espècies descrites és una gran quantitat de tubercles i d'altres estructures que cobreixen la part alta del cos de l'actínia.

Treball de referència:
Rodríguez, E., P.J. López-González (2001). A new species of Hormathia (Actiniaria, Hormathiidae) from the eastern Weddell Sea, Antartida. Helgolander Marine Research 55: 116-123.

12: De què s'alimenten les gorgònies antàrtiques?

Fins fa poc els estudis ecològics relacionats amb gorgònies quedaven restringits principalment a les zones tropicals o a les temperades. Durant la campanya antàrtica ANT XV/3 a bord del vaixell d'investigació alemany Polarstern, el nostre equip va tenir l'oportunitat de poder realitzar estudis ecològics amb dues espècies de gorgònies que viuen a les aigües profundes de la plataforma Antàrtica del Mar de Weddell (entre 200 i 400 metres de profunditat!). Les dues espècies amb les quals treballem s'anomenen Primnoisis antarctica i Primnoella sp. i podeu veure com són a les fotos que us adjuntem.

En els nostres experiments ens interessem per descobrir què mengen aquests animals, doncs després d'obrir molts pòlips per veure què contenen els seus estómacs, vam comprovar que gairebé no hi havia preses grans en el seu interior. Per això vam decidir anar una mica més enllà intentant descobrir si s'alimentaven de partícules més petites.

Els nostres resultats ens van confirmar que sí, que la dieta d'aquestes gorgònies d'aigües fredes, inclou organismes molt petits, com els ciliats i els flagel·lats, així com alguns elements del plancton vegetal (fitoplancton). Tot i així, quan estudiem el contingut energètic d'aquestes preses i la seva relació amb el consum d'aquestes per les gorgònies observem que aquestes preses de mida petita aporten tan sols un 49% del total de l'energia que aquests animals necessiten per subsistir.

Per això podem dir que, tot i que les preses grans (com per exemple els copèpodes) siguin poc abundants, l'aport d'energia és tan gran com el de moltes espècies petites. És a dir, que la seva dieta s'ha de veure d'alguna forma compensada entre ambdós tipus de menús. La destresa d'aquests organismes per capturar aquestes preses tan petites segurament els facilita sobreviure i romandre actius (potser durant tot l'any?) en les condicions de vida extrema que presenta l'Antàrtida.

Treball de referència:
Orejas, C., J.M. Gili, W.E. Arntz (2003) The role of the small planktonic communities in the diet of two Antarctic octocorals (Primnoisis antarctica and Primnoella sp.). Marine Ecology Progress Series (in press M4454).