Tras unos días de intenso trabajo estamos atrapados por el mal tiempo. Los vientos catabáticos que circulan del interior del continente hacia la costa han hecho acto de presencia con gran intensidad. Estos vientos pueden alcanzar los 320 Km por hora en la Antártida, siendo los más fuertes de todos los continentes. La tripulación sabe muy bien cómo superar estas situaciones. Para ello, el barco se ha situado encajado en la placa de hielo marino y, mientras apenas se mueve, el paisaje que se divisa de las ventanas de nuestros camarotes es espectacular. El viento arrastra pequeñas partículas de hielo, lo que hace que el viento se pueda apreciar como una nube blanca que se desplaza con gran intensidad desde el margen del hielo hacia el mar. En un día como hoy se suspenden las operaciones en cubierta y centramos nuestros esfuerzos en los trabajos de laboratorio. En ocasiones, aprovechamos los ratos muertos entre experimentos para discutir y comentar nuestros trabajos, cómo avanzan y qué aportarán en el marco de nuestra línea de trabajo. Quizás es el momento de explicaros un aspecto importante de esta línea. Después de leer los párrafos que siguen, se podrá comprender mejor por qué nuestro grupo está formado por especialistas en distintos campos de la oceanografía que son necesarios para poder abordar nuestros objetivos. Os lo contamos.

La principal característica del ecosistema antártico es la presencia de una placa de hielo que cubre la superficie marina en invierno, y cuya superficie puede abarcar mas de 20 millones de kilómetros cuadrados con un espesor de aproximadamente un metro. Esta masa de hielo se reduce a menos de la mitad en verano. Mientras la masa de agua marina queda atrapada bajo el hielo, la vida a lo largo de la misma, o de la columna de agua se reduce drásticamente. Uno de los paradigmas antárticos es que todo el ecosistema ralentiza su actividad y que espera a que llegue la nueva primavera para despertar. Una de las primeras y grandes evidencias de que la vida no se detiene en absoluto es el hecho que cuando empieza el deshielo, coincidiendo con gran incremento de la intensidad lumínica, se produce la explosión de la vida autotrófica. Las algas que necesitan la luz para crecer como todas las plantas proliferan entonces de forma acelerada. Esta explosión de vida entendida como producción primaria es una de las más elevadas, si no la que más, de todos los océanos. ¿Cómo puede suceder este fenómeno si durante el otoño y el invierno la vida se ralentiza? La explicación es muy sencilla, no se detiene, continúa muy activa pero no en la columna de agua si no en el mismo hielo. Como os hemos explicado, el hielo marino es uno de los más impresionantes ecosistemas de nuestro planeta. En él la vida florece con intensidad por el simple hecho que se comporta a modo de esponja, chupando y reteniendo las células y los nutrientes que hay disueltos en el agua al solidificarse. Al mismo tiempo, estas células tienen nutrientes más a su disposición y al incrementar las interacciones entre células y nutrientes, éstas crecen y se mantienen con un coste más bajo que el que tenían antes en la masa de agua. La vida se desarrolla con mayor intensidad por el simple hecho de estar cerca, con una mayor concentración en un menor espacio. Al hielo se acercan gran cantidad de organismos que durante otras épocas del año viven nadando en la columna de agua. Organismos como el krill y otros del zooplancton van a la superficie del hielo en contacto con el agua de mar para alimentarse y, como el caso de algunas especies, poner sus huevos en el hielo. Con ello, al eclosionar no tienen que preocuparse por buscar alimento. La actividad biológica sucede con intensidad y sin detenerse todo el año en este ecosistema singular. La cantidad de luz es suficiente para que los productores primarios se mantengan durante el invierno austral. Pero, hay muchos otros organismos que no necesitan la luz para crecer y estos son los autotróficos como las bacterias y otros microorganismos. Todos las especies que habitan la masa de hielo aprovechan los canales, cavidades, etc. que se van formando en gran parte debido a su propia actividad. Al crecer abren o ensanchan los canales y de esta manera tiene una cierta capacidad de estructurar el sustrato donde viven para hacerlo más útil para vivir y crecer. Este fenómeno de concentración que favorece la proliferación de vida en el hielo también ocurre en el fondo marino. En este, las distintas especies se aglomeran justo encima del sustrato o penetrando en el. Muchos son sésiles, que significa que no se mueven como los árboles o las plantas en nuestros bosques. Otros se desplazan entre los sésiles y encima del sustrato como los insectos o los moluscos en los ecosistemas terrestres. Otros se mueven algo más nadando como los peces que corresponderían a las aves en nuestro ambiente. En conjunto se generan unas comunidades biológicas conocidas como bentónicas que, en base a lo mencionado antes, se parecerían a nuestros bosques o praderas, pero en vez de plantas serían animales de muchas formas y tamaños. Hay que recordar ahora, que también hay bosques de plantas en el mar y son los conocidos como praderas de fanerógamas (las Posidonias en el Mediterráneo) y macroalgas (los bosques de kelps o macrocistis en el Atlántico). Pero estos bosques de plantas crecen a poca profundidad, generalmente no mas de 50 metros que es hasta donde llega suficiente luz como para que tengan energía suficiente para desarrollarse. En la Antártida estas comunidades de plantas marinas se encuentran tan sólo en la zona de la Península Antártica y alrededores y no hay en el Mar de Weddell, en parte por que el hielo no deja pasar la luz una gran parte del tiempo.

Los organismos que habitan las comunidades bentónicas, mayoritariamente animales en estas latitudes polares, se alimentan sobre todo de lo que les llega de arriba. Cuando hablamos de arriba nos referimos a lo que les cae a lo largo de la columna de agua o lo que es arrastrado por las corrientes. El hecho de que haya tantos organismos en el bentos tan sólo se puede explicar por el hecho de que les llega suficiente alimento como para desarrollar comunidades muy ricas tanto en número de individuos como de especies (ver el mensaje número 5 de esta expedición). Muchos de estos organismos se alimentan directamente de los que les cae de arriba o lo que les llega por las corrientes. Otros se alimentan de éstos, y de estos últimos otros hasta formar una auténtica cadena trófica y un nivel de interacción muy elevado. Al igual que sucede en el hielo marino, en el lecho marino la vida se concentra en una franja muy estrecha de uno a dos metros de espesor. También aquí, una de las razones de que haya tanta diversidad y abundancia es debido en gran parte al hecho de estar juntos e interactuar entre todos. El alimento depositado en el fondo está al abasto de muchas especies y estas están al mismo tiempo cerca de otras que las capturan. El resultado tanto de la concentración como de la interacción es que el conjunto de organismos de la comunidad son capaces también de modificar el ambiente en que viven. Por ejemplo, las gorgonias al crecer interaccionan con las corrientes de cerca del fondo marino y hacen que las partículas y presas que arrastran contacten con sus ramificaciones o las hacen precipitar para que otros organismos las puedan capturar. Otro ejemplo son las esponjas que bombean agua a través de sus cuerpos y así atraer partículas. Muchos organismos se aprovechan de esta capacidad de aspirar de las esponjas y se instalan sobre las mismas. De igual manera que los bosques terrestres y que las praderas de plantas marinas, las praderas de animales sésiles retienen los sedimentos y todo el alimento potencial que ha precipitado al suelo. Así otros organismos que se mueven entre las colonias e individuos de las especies sésiles encuentran alimento y al mismo tiempo refugio frente a sus depredadores. Esta situación se podría comparar con lo que hacen los pájaros en los bosques donde se esconden y al mismo tiempo atrapan insectos retenidos por la vegetación en los días de ventisca.

Tanto las comunidades biológicas asociadas al hielo como al lecho marino las podemos considerar como comunidades de frontera entre sistemas. Uno es entre medio aéreo y el hielo con la columna de agua y el otro entre el sustrato del fondo y también la columna de agua. Estas situaciones son comunes en la Naturaleza ya que, como se ha explicado, tanto la concentración como la interrelación incrementan las posibilidades de coexistencia entre las especies las especies y con ello la capacidad de responder de manera que en conjunto pueden cambiar parte de las condiciones ambientales para favorecer su supervivencia. Que duda cabe que es el medio físico (hielo y sustrato del fondo) lo que hace posible las comunidades de frontera. En el medio marino podemos encontrar otros ejemplos como sería la zona de interacción entre masas de agua de distintas características (más o menos salinas o diferente temperatura). A lo largo de la columna de agua existen las llamadas termoclinas y las haloclinas que son un ejemplo de zonas de frontera entre masas de agua. Otro ejemplo sería la zona final de una pluma de agua dulce que penetra de origen fluvial. En la zona de interfase entre masas de agua se produce una concentración de especies y por tanto una mayor diversidad y producción. De esta manera, podríamos generalizar que el medio marino es un conjunto de discontinuidades con zonas de aglomeración y zonas entre estas. Sería en el sentido vertical, como la pasta de hojaldre: capas intensas de relleno separadas de capas esponjosas sin a penas contenido.

En el Océano Antártico se puede observar una situación paradigmática de las comunidades de frontera: hielo y fondo. Entre ambas zonas la columna de agua está casi desprovista de vida durante el invierno y cuando llega la primavera, el hielo se deshace y como se ha explicado antes, al salir organismo y nutrientes (abonos) a la columna de agua se produce la floración de vida en la misma. Inmediatamente se da lugar a la interconexión entre las dos fronteras como explicaremos en el mensaje relacionado con los "blooms". Los organismos del plancton colonizan la masa de agua pero aún que su densidad y productividad es alta, su diversidad nunca supera la que encontramos en ambos sistemas frontera que delimitan la columna de agua. Una de las grandes diferencias entre los sistemas a lo largo de amplios rangos geográficos, como podría ser la columna den agua o masas de agua de gran amplitud y los sistemas de frontera es que no alcanzan el nivel de estructura y complejidad de estos últimos. Una razón sería el carácter temporal de los sistemas planctónicos ya que no tienen tiempo para poder organizarse y otra razón es que, a excepción de por ejemplo las zonas de termoclina, carecen de un sustrato para poder concentrarse continuadamente. Ahora nos viene a la mente unas palabras de nuestro profesor Ramón Margalef en las que decía que en estas
situaciones de frontera es cuando se produce una mayor transferencia de energía (alimento y calor) entre comunidades y que siempre salía ganando la comunidad más compleja (como sería el bentos en el fondo marino). De este razonamiento podríamos extraer otra característica de los sistemas de frontera y es que son muy eficaces en explotar y extraer recursos de los sistemas de alrededor.

¿Y por qué os contamos esta historia de los sistemas de frontera? Es sencillamente por que el objetivo central de nuestra investigación en esta expedición a la Antártida es el estudio de las comunidades bentónicas del fondo marino desde el punto de vista de sistema frontera. Nuestra aproximación es intentar evaluar cuanta materia y energía llega al fondo marino, de donde viene, cuanto tarda en llegar y como es aprovechada por los organismos bentónicos sésiles. Somos conscientes de que se trata de un objetivo ambicioso pero trabajaremos duro para conseguirlo.

Un cordial saludo de los investigadores.

Datos

Temperatura del agua: -2,8ºC
Temperatura del aire: -1,47º C
Velocidad del viento: 29,2 metros por segundo (m/s)
Velocidad del barco: 0,2 nudos

Imágenes

Superficie del mar justo al inicio de la tormenta

Comunidad de algas que viven en el hielo

Comunidad de organismos bentónicos

Superfície inferior de un bloque de hielo

Videos: Tormenta 1 / Tormenta 2 Los dos videos muestran dos vistas de la tormenta con vientos de unos 200 Km hora que surgen del continente arrastrando hielo y que dan lugar a bandas de concentración de hielo perpendiculares a la corriente

Fecha última actualización: 13 de Enero de 2004