Enseñanzas Náuticas

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Brotes azules en el Océano Abierto

Posted by jonkepa en febrero 15, 2014

Pez Linterna. Foto: Joan Costa/CSIC.

Pez Linterna. Foto: Joan Costa/CSIC.

¡Por fin buenas noticias desde la exhausta I+D española!

El titular es el siguiente:

La Expedición Malaspina descubre que la biomasa de peces en el océano es más de 10 veces superior a lo que se pensaba hasta ahora.

Estos resultados, publicados esta semana en la revista Nature Communications, demuestran que la biomasa de peces en los océanos del mundo se había subestimado enormemente, siendo al menos 10 veces, y es probable que 30 veces mayor a lo que hasta ahora se pensaba.

La razón de esto es la enorme biomasa de peces mesopelágicos, la población de peces más abundantes en el océano. Este trabajo, liderado por el profesor Xabier Irigoien, director del Centro de Investigación del Mar Rojo en KAUST, Arabia Saudí [ojo a la afiliación… otro líder científico que se fue, aunque Xabier me asegura que regresará], supone una revolución en nuestra comprensión del océano y proporciona evidencia palmaria, que resulta quizás incluso un tanto vergonzosa, de lo poco que sabemos de los océanos aun en pleno siglo XXI.

Esta publicación culmina una investigación que se inició en plena II Guerra Mundial, cuando el desarrollo de los sónares para la detección de submarinos llevó al descubrimiento de una capa de reflexión difusa de ecos a unos 400 metros de profundidad y que estaba presente en todo el océano. Esta capa, que contiene una capa densa de partículas que generan ecos para ecosondas, se denominó capa de dispersión profunda del océano (DSL, de las siglas en inglés de Deep Scattering Layer).

Hacia 1941 se observó que la DSL no era estática, sino que los blancos acústicos -como se denominan los objetos que retornan ecos frente a ecosondadores en acústica marina- migraban hacia a la superficie al anochecer, se mantienen cerca de la superficie durante la noche, y regresaban a profundidad durante el día. No era, por lo tanto, una capa de partículas acumuladas sino que era una capa de organismos vivos. Inicialmente se pensó que los ecos podían venir de las vejigas natatorias de peces. Para comprobar esta idea se realizaron una serie de experimentos en 1942, pero los intentos para pescarlos en las profundidades donde estaban los ecos solo arrojaban zooplancton, o pequeños crustáceos planctónicos. Posteriormente se supo que de hecho también había peces, llamados peces mesopelágicos, así como calamares y zooplancton. Se iniciaba así el desarrollo que ha llevado a las modernos ecosondadores pesqueros.

Ecograma mostrando la Deep Scattering Layer en el Océano Atlántico subtropical y como al amanecer los organismos regresan a profundidad (los puntos difusos que bajan en diagonal). Imagen de Santiago Hernandez-Leon (Univ. Las Palmas de Gran Canaria).

Ecograma mostrando la Deep Scattering Layer en el Océano Atlántico subtropical y como al amanecer los organismos regresan a profundidad (los puntos difusos que bajan en diagonal). Imagen de Santiago Hernandez-Leon (Univ. Las Palmas de Gran Canaria).

La capa donde se encuentra la DSL se conoce como capa mesopelágica, ya que se encuentra por debajo de la capa de mezcla del océano, que llega hasta 100 metros más o menos, y dentro de la zona de gradiente térmico, la región donde la temperatura disminuye rápidamente con la profundidad. La capa mesopelágica se extiende hasta los 1.000 metros de profundidad y también se llama la zona de penumbra, ya que hay una luz tenue, insuficiente para permitir la fotosíntesis, pero aún suficiente para que los organismos sigan viendo. En efecto, los organismos que habitan en la zona de penumbra han desarrollado capacidades sensoriales impresionantes, con ojos muy grandes en relación con su tamaño corporal, como los peces linterna (familia Myctophidae) de la foto. Casi todos ellos son capaces de generar luz, por bioluminiscencia, para atraer a sus presas y comunicarse entre sí. También han desarrollado capacidades sensoriales extraordinarias para detectar la presión y, por lo tanto, el movimiento a su alrededor. Otros componentes importantes de la comunidad de peces mesopelágicos podrían haber salido de una película de terror, pero son afortunadamente pequeños, como los peces dragón (familia Stomiidae), peces pequeños bioluminiscentes caracterizados por sus dientes desproporcionadamente grandes en forma de colmillos. Otro pez mesopelágico, los Cyclothone sp. o peces de luz son los vertebrados más abundantes de la naturaleza.

Las extraordinarias capacidades sensoriales de los peces mesopelágicos implica que no pueden ser capturados con redes, ya sean de investigación o comercial, por lo que los experimentos realizados en 1942 llevaron a pensar que la DSL no se componía de peces. En un interesante artículo publicado recientemente, uno de los coautores de nuestro artículo, el profesor Stein Kaartvedt, colocó un ecosonda mirando hacia arriba en un fiordo noruego y demostró cómo los peces mesopelágicos detectan las redes cuando se aproximan a unos 100 metros de distancia y se separan para evitar la red a su paso por la capa mesopelágica. Los peces tardaron aproximadamente 2 horas en volver a su posición. Por supuesto, la red apenas capturó algún pez, probablemente los animales enfermos o muertos. Así, la abundancia y biomasa de peces mesopelágicos se había subestimado enormemente (Kaartvedt et al. 2012), hasta la Expedición Malaspina.

La Expedición Malaspina, una expedición de circunnavegación española que tuve el honor de coordinar y financiada por el Ministerio de Ciencia y Competitividad, con muchas aportaciones adicionales en un planteamiento cooperativo (ver página web) surcó los océanos entre diciembre de 2010 y julio de 2011 a bordo del buque Hespérides de la Armada Española. Este buque está equipado con una sonda acústica avanzada que permitió evaluar, por primera vez, la biomasa global de peces mesopelágicos en el DSL.

Los resultados obtenidos, publicados en el artículo publicado en la revista Nature Communications, mostraron que la biomasa de peces mesopelágicos entre 40 oN y 40 o S, la banda cubierta por la expedición, oscila, en promedio, entre 11.000 y 15.000 millones de toneladas, en comparación con una estimación de biomasa global de peces de sólo 1.000 toneladas hasta la fecha.

Este descubrimiento es un importante paso adelante hacia la comprensión del ecosistema del océano ya que asigna un papel mucho más importante a los peces en el funcionamiento del ecosistema marino y sus procesos fundamentales, como los balances de carbono y oxígeno, de lo que se pensaba.

Por otra parte, la fuerte relación entre la biomasa de peces y la producción primaria obtenida por satélite reveló que la transferencia de carbono en la cadena trófica es mucho más eficiente de lo que se pensaba. Esto ayuda a explicar que se subestimase la biomasa de peces, ya que esta se basó, para los peces mesopelágicos, en cálculos basados en la producción primaria asumiendo una eficiencia en la transferencia de produción a través de zooplancton a los peces mesopelágicos que ahora sabemos era incorrecta.

Las principales consecuencias de nuestros resultados son las siguientes: (1) que las zonas centrales del océano, que con el 70% de su superficie representan el mayor ecosistema de la Tierra, no deberían ser considerados como desiertos oceánicos, ya que mantienen una cadena trófica muy eficiente que soporta una enorme biomasa de peces, (2) que los peces desempeñan un papel mucho más importante en el balance de carbono de los océanos de lo que se pensaba, con las migraciones verticales de estos peces mesopelágicos acelerando el transporte vertical de carbono necesario para secuestrar CO2 de la atmósfera, (3) que la gran biomasa de peces mesopelágicos en el océano está aún sin explotar, e incluso es posible que sea mayor de lo que era hace unas décadas, pues sus principales depredadores, como el atún y el pez espada están sobreexplotados y, como dice Xabier Irigoien, ahora pasan más tiempo en latas de conserva que en el océano, y (4) la enorme población de peces mesopelágicos está en gran medida a salvo de la sobreexplotación, ya que son extremadamente hábiles en evitar las artes de pesca convencionales.

Nuestra ignorancia sobre la abundancia, la biomasa, la ecología y la biología de los peces mesopelágicos es extraordinaria, pues se trata de los vertebrados más abundantes en la Tierra. Esta ignorancia revela lo poco que aún sabemos sobre la ecología del océano abierto, lo que por otra parte justifica que en pleno siglo XXI sea necesario lanzar expediciones de exploración, que recuerdan los de épocas pasadas, como la Expedición Malaspina. Espero que el resultado que ahora se publica abra una oleada de nuevos descubrimientos que demuestren el valor de la Expedición Malaspina.

Para aquellos que se quieren iniciar en la investigación, la exploración del océano ofrece aún una oportunidad de vivir una aventura que además contribuya, en el siglo que será de los océanos, a comprender mejor y conservar esta joya de nuestro planeta azul.

 Carlos M. Duarte* en el Huffington post
* Profesor de Investigación, CSIC, en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA)

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