La primavera del mar

 

“Spring is coming”. Parque Camilo José Cela (Vigo)

 

Se comenta que el 20 de marzo llegó la primavera al hemisferio norte.

En tierra es fácil saberlo: llegan los brotes verdes, las primeras flores, los pajarillos cantan.
Y en el mar? pues aunque todo parezca igual…va a ser que no.
La proliferación de primavera
del fitoplancton
http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/SeaWiFS/TEACHERS/sanctuary_6.html

En primavera ocurre una “explosión” de fitoplancton, un auténtico “prado” de algas se extiende desde latitudes medias, tal como muestra la clorofila leída por el satélite SEAWIFS.

Esta explosión es muy intensa en el Atlántico norte: en la animación siguiente vemos como surge cada año en esta región la enorme “marea verde”…

La proliferación de algas en primavera es (ya lo decía Rocío Jurado), “como una ola” que avanza desde latitudes medias hacia el polo norte a una velocidad de 20 km al día, cubriendo una distancia de 2.000 km.

Y ustedes, queridos lectores, dirán: muy bonito todo pero son imágenes coloreadas. Sí, pero el fitoplancton cambia (y mucho) el color del mar: desde el añil oscuro de los “desiertos oceánicos” se pasa al verde-aguamarina turbio por la densidad de células, como se aprecia en esta imagen en la costa de Newfoundland (Canadá).
Disponible en la web Earth Observatory de la NASA: http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=45172
La imagen pertenece al satélite TERRA: color natural gracias al espectroradiómetro MODIS.

A pesar de que la proliferación de primavera es un fenómeno estudiado desde hace décadas, las razones que la explican siguen bajo discusión. La hipótesis general más aceptada la planteó en 1953 el noruego Harald Sverdrup con su teoría de la “profundidad crítica”. Vamos a explicarla con este dibujo.

Adaptado (y mucho) de Sverdrup, 1953.
La capa superior del océano es turbulenta y su profundidad (5-300 m) varía según el viento, las mareas en zonas costeras, etc. El fitoplancton necesita luz y nutrientes para crecer. En invierno hay menos luz y más turbulencia: las algas se diluyen en la capa de mezcla profunda y oscura.
En la profundidad de compensación se igualan las tasas de fotosíntesis y respiración. Bajo ella la fotosíntesis sigue disminuyendo con la profundidad (suponemos respiración constante), hasta llegar a una profundidad donde se iguala el área amarilla (respiración total) con el área blanca (fotosíntesis): ahí está la profundidad crítica.
Sverdrup propuso que la proliferación de primavera sucede cuando la capa de mezcla es menor a la profundidad crítica.
El aumento de calor y la lluvia estabilizan la capa superior, las células se concentran en ella y la luz + los nutrientes hacen el resto…

La proliferación de primavera en Hokkaido (Japón).
27 de Marzo 2013 (Satélite Aqua)
Disponible en la web Earth Observatory (NASA)

La teoría de la profundidad crítica fue un “hito” en ecología marina, una gran idea que ha estimulado el conocimiento y nuevas hipótesis y ciencia a su alrededor. Pero como siempre, el tiempo obliga a revisar, actualizar y a veces abandonar las teorías.

Esto ha sucedido con la profundidad crítica según Behrenfeld (2010) y “abandoning Sverdrup’s critical depth hypothesis on phytoplankton blooms”. La clave es distinguir entre las causas y las correlaciones, como en el chiste de la Coca-Cola.
Los cambios de la primavera coinciden con la proliferación del fitoplancton, pero esto no quiere decir que las algas no “despierten” antes…

Según Behrenfeld la proliferación comienza en invierno cuando la capa de mezcla es mayor. Ello permite que las algas accedan a los nutrientes profundos: las algas, aunque dispersas, crecen al máximo. Después la primavera reduce la capa de mezcla y concentra las células en la capa superior…

Pero mi colega Lourdes Velo-Suárez me comenta en primicia que Mahadevan y col. (Science, 2012) dan un nuevo giro (nunca mejor dicho) a las hipótesis sobre el tema primaveral
Agárrense que vienen curvas !!

Eddies en el mar de Weddell (Antártida).
Fuente: NASA. Disponible en Wikimedia commons.

Ellos dicen que la estabilización del mar no se debe al calor primaveral sino a los “eddies“.

Los eddies son giros oceánicos de 1-200 km de diámetro debidos al efecto del viento y la rotación de la Tierra sobre las corrientes. Sin entrar en más detalles, el giro de un eddy puede desplazar agua más ligera hacia la superficie y estabilizar la capa de mezcla en su interior.

Según Mahadevan estos eddies inician la estratificación y proliferación de algas de forma aislada, son los “oasis” que surgen en el invierno para el fitoplancton. Y luego el calor primaveral pone la puntilla y extiende la estratificación “como una ola“…

Este trabajo está apoyado por un magnífico video del WHOI.
…Con él les dejo hasta la próxima entrada…!!

Agradecimientos
-A Lourdes Velo-Suárez, la “fuente secreta” del WHOI, por enviarme el artículo de Mahadevan que inspiró esta entrada.
Referencias:
-Behrenfeld M. Abandoning Sverdrup’s critical depth hypothesis on phytoplankton blooms. Ecology 91:977-989 (2010).
-Mahadevan A. y col. Eddy-driven stratification initiates North Atlantic spring phytoplankton blooms. Science 337: 54-58 (2012).
-Sverdrup H. On conditions for the vernal blooming of phytoplankton.J. Cons. Cons. Int. Explor. Mer. 18:287-295 (1953).
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