En plena actividad
de la campaña todos los grupos de investigación se
apresuran a desarrollar los proyectos y experimentos que habían
planteado de antemano y que fueron los que les impulsaron a participar
en la misma. Todos llevamos suficiente material y equipos para poder
realizar nuestros experimentos aunque es una pauta general en estas
campañas llevarse un excedente de material por si algún
experimento falla. Otra razón importante por la que sobrecargamos
nuestros equipajes es la posibilidad de que surjan acontecimientos
inesperados o la posibilidad de una colaboración con otros
equipos que participen en la misma campaña. Una situación
de este tipo ha surgido en la campaña y por suerte estábamos
preparados para poder afrontarla. Debido a que había más
hielo del previsto, el calendario de trabajo de otros grupos se
ha visto alterado hasta que las placas no se desplazasen o redujesen,
dejando maniobrar al barco con más soltura. Sin saberlo inicialmente
y aprovechando la espera empezamos el seguimiento de lo que se denomina
un "bloom" ya que decidimos repetir el mismo muestreo
en la misma estación cada día por la noche. Al cabo
de unos tres días observamos que algo pasaba en las muestras
que recolectamos, cada día la concentración de partículas
y organismos en los primeros 50 metros de la columna de agua incrementaba
rápidamente. Este aumento tan rápido de organismos
debido a su crecimiento es uno de las características que
definen lo que denominamos "un bloom", o una explosión
de vida. Así un "bloom" es el momento en que los
organismos que habitan un área determinada crecen y se multiplican
rápidamente debido a que súbitamente tienen a su disposición
mucho alimento y las condiciones ambientales óptimas para
desarrollarse. En pocos días la explosión de vida
es evidente, detectándose la presencia de una fragancia a
"algas o a prados de hierba" en el agua que recogen las
botellas del CTD. Por casualidad estamos ante la posibilidad de
seguir la evolución en el tiempo de lo que sucede en la columna
de agua desde el hielo de la superficie hasta el fondo. Nos hemos
puesto de acuerdo dos equipos a bordo, el de unos compañeros
alemanes que estudian el zooplancton y el nuestro para poder abordar
todas variables (características) posibles y obtener una
buena descripción del fenómeno que empezamos a vivir.
Los "blooms" en el Océano Antártico son
bien conocidos. El más importante sucede justo al inicio
de la primavera cuando el ecosistema despierta después del
letargo invernal. En poco tiempo se produce un incremento muy elevado
de la iluminación con lo que la radiación que incide
sobre el hielo y la superficie del mar favorece tanto el deshielo
como el incremento de la temperatura. El incremento térmico
es poco en un océano en el que el agua de mar siempre esta,
en superficie, alrededor de los cero grados, pero suficiente junto
con la iluminación y los nutrientes (abonos) atrapados en
el hielo, como para dar lugar a un incremento exponencial de los
productores primarios (microalgas). Al deshacerse el hielo las algas
se desprenden y van cayendo hacia la columna de agua. Al mismo tiempo
también se liberan los nutrientes y con una mayor superficie
que colonizar, las microalgas alcanzan una tasa de crecimiento espectacular
hasta el punto que se considera al "bloom" o explosión
de la producción primaria de la primavera austral una de
las más elevadas del planeta. A las microalgas les siguen
los herbívoros, inicialmente copépodos. Casi inmediatamente
se despiertan las poblaciones de krill antártico, cuya densidad
de individuos es considerada como una de las más elevadas
del planeta. El krill es también herbívoro y consume
el 50 % de toda la producción primaria (crecimiento de las
microalgas) del "bloom" de primavera. Una hembra de krill
produce de 8000 a 11000 huevos durante las seis semanas que dura
su periodo reproductor. La conjunción de una elevada tasa
de alimentación con una de reproducción permite explicar
que el krill llegue hoy en día a las 1.500 millones de toneladas
y que sea el alimento preferencial de muchas especies antárticas
como pingüinos y focas, así como de visitantes de temporada
como las ballenas (ver mensaje 30 de la web del 2000).
Cuando se habla de "bloom" se podría decir que
también se habla del despertar de una cadena trófica
que en el caso de la Antártida tiene de excepcional su rapidez
y eficacia por la elevada biomasa (abundancia y peso) de organismos
que llega a generar. Los primeros consumidores que despiertan son
los copépodos que en algunos casos suben de las profundidades
hacia la superficie después de pasar el largo invierno austral
en la oscuridad y viviendo de las reservas acumuladas durante el
verano anterior. Encontraremos las reservas en forma de gotas de
lípidos que adquieren directamente de la dieta, o sea de
las microalgas. La oportunidad de seguir la evolución de
un "bloom" desde su inicio en la Antártida es un
hecho excepcional que hay que saber aprovechar para aprender más
tanto del funcionamiento de este fabuloso ecosistema como de buscar
aspectos poco conocidos o que no hayan podido ser estudiados previamente.
Cuando empezamos el estudio del "bloom" recogiendo muestras
tanto de agua con la rossete del CTD (ver mensaje 17 de la web del
2000) observamos que apenas había fitoplancton (microalgas)
y zooplancton (copépodos) en el agua superficial de los primeros
muestreos. Tan sólo unos cuantos copépodos recolectados
en aguas profundas cerca del fondo manifestaron unas bajas tasas
metabólicas (una escasa respiración) y casi no tenían
reservas en su cuerpo. Sólo en dos días, la situación
cambió drásticamente. La elevadísima concentración
de cadenas de microalgas (sobre todo diatomeas) fue un excelente
alimento para los copépodos hambrientos de todo el invierno
anterior. Los copépodos se volvieron mucho más activos
y los machos se concentraron indicando el inicio de un período
de activa reproducción. En el laboratorio pudimos comprobar
como las hembras producían, al cabo de 4 a 5 días,
unos 150 huevos por hembra y día. Si bien una de las especies
dominantes de fitoplancton fue Phaeocystis, muchas de las especies
de copépodos las rechazaron y se concentraron a mayor profundidad
para evitarlas. Estas algas tienen unas largas espinas en sus extremos
y se hacen de difícil asimilación para los copépodos.
En este momento casi todos los copépodos se podían
observar con alimento en sus estómagos. Inmediatamente después
de alimentarse, los copépodos generan sus heces en forma
de paquetes fecales envueltos en una membrana peritrófica
que evita que estos paquetes se disuelvan o rompan fácilmente.
Estos paquetes pesan lo suficiente como para caer rápido
a lo largo de la columna de agua y llegar al fondo marino. Representan
una fuente muy importante de alimento para los organismos bentónicos.
Al mismo tiempo que hemos visto crecer y reproducir a los copépodos
en el inicio del "bloom" también hemos observado
la presencia cada vez mayor a lo largo de los días, de estadios
larvarios que indican que los huevos producidos por las hembras
ya han eclosionado y empieza a crecer una nueva población
que compartirá la gran cantidad de alimento disponible con
sus progenitores.
El seguimiento del "bloom" se ha hecho con diferentes
estrategias de muestreo. Por un lugar, junto con los zooplanctólogos
hemos seguido una estación fija a lo largo de 15 días.
Por otro lado se han hecho dos transectos de cinco estaciones cada
uno en los que se ha buscado una completa descripción de
las características oceanográficas y biológicas
de la columna de agua antes y unos días después de
iniciado el "bloom". Al comparar el primer transecto hecho
entre el 6 y el 7 de diciembre con el hecho entre el día
19 y el 20 del mismo mes hemos observado un incremento muy marcado
de la estratificación de la columna de agua. Entendemos por
estratificación el hecho que la masa de agua superficial
se diferencia de la inferior debido a un incremento de la temperatura
por la insolación y a un descenso de la salinidad por los
aportes de agua dulce del hielo. En tan sólo 12 días
se generó una zona de discontinuidad conocida como termoclina
a los 25 metros de profundidad. El incremento de la biomasa de fitoplancton
evaluada mediante la señal que da un sensor de fluorescencia
(mide la cantidad de pigmento de las algas y su valor está
relacionado directamente con su abundancia) se multiplicó
por 6.6 veces. La concentración de partículas se triplicó
como mínimo, así como la materia orgánica asociada
a ellas. Y el alimento disponible aumentó de forma muy considerable,
llegando a quintuplicarse en superficie. Una de las observaciones
más interesantes fue ver como aumentó la concentración
de lípidos en el agua del fondo, la que aprovechan esponjas
o corales, lo que puede considerarse como indicador de la exportación
de material orgánico desde la superficie y que genera mayor
disponibilidad de alimento a esos animales que viven en el fondo.
Hay una parte importante de las muestras recolectadas que justo
estamos estudiando a bordo y otras que deberemos analizar en nuestros
laboratorios de destino. Pero con los resultados que tenemos hemos
podido apreciar que la explosión de vida durante del "bloom"
ha sido excepcional. Un hecho muy destacado ha sido observar que
una parte importante de las cadenas de fitoplancton que se liberan
del hielo siguen creciendo en la columna y caen a lo largo de la
misma sin ser consumidas por el zooplancton herbívoro. El
proceso de producción es tan rápido que no da lugar
a que el zooplancton las consuma y se depositan en el fondo marino.
La presencia de estas cadenas de diatomeas y otras microalgas en
el agua situada justo en contacto con el fondo a unos 500 metros
de profundidad, nos indica que una parte importante del "bloom",
especialmente en su inicio, llegará en excelentes condiciones
de conservación al lecho marino y será fundamental
en la dieta de muchos organismos bentónicos. Otra parte del
estudio es el muestreo de sedimento marino. Para ello se han dejado
4 trampas de sedimentación y se ha obtenido sedimento para
conocer la composición orgánica del mismo (ver mensaje
33 de la web del 2000). Con ambos métodos podremos saber
cuanto alimento ha caído al fondo durante el "bloom"
y en que condiciones nutritivas se encuentra para evaluar que representa
realmente como fuente de alimento para el bentos.
El seguimiento del "bloom" ha representado una oportunidad
única que intentamos aprovechar al máximo durante
esta campaña. Además, un hecho que también
es de gran relevancia es que por fin hemos podido hacer un estudio
integrado de la evolución de la formación y transferencia
de material orgánico en el ecosistema antártico desde
el hielo hasta el fondo a lo largo de la columna de agua. El objetivo
que persigue este experimento multidisciplinar es evaluar el transporte
de alimento desde el hielo y la columna de agua hacia el fondo,
cuánto es consumido por el zooplancton y cuánto es
devuelto por el mismo, cuánto se deposita en el fondo y cuánto
es aprovechado por el bentos y finalmente el tiempo que tarda en
caer y ser incorporado por los organismos bentónicos. Pero
de este tema os hablaremos otro día.
Un cordial saludo de los investigadores.
Datos
Coordenadas:
72º 52' S
30º 42' O
Temperatura del agua: -1,3ºC Temperatura del aire: 0,3º C Velocidad del viento: 6,8 metros por segundo (m/s) Velocidad del barco: 0,3 nudos
