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Un mar de Verne #5: mareas rojas, mares de leche y ardora

Imagen de portada: ilustración de Andrés Meixide para “Jules Verne e a vida secreta das mulleres planta” [Ledicia Costas, 2015]

Hoy termino la saga dedicada a Verne con 3 historias que me quedaban por relatarles de la novela “20.000 leguas de viaje submarino”, con el mar y las algas como protagonistas.

El pasado viernes 30 de noviembre di nuevamente esta charla sobre Verne, dividida aquí en 5 entradas, gracias a la invitación de GCiencia.

Fue en el Museo Marco de Vigo con motivo de la Semana de la Ciencia, aunque no fue la charla de siempre: sólo hablé de 20.000 leguas e incluí un hecho histórico sucedido en 1915 en el Puerto de Vigo relacionado luego con las mareas rojas y la primera campaña oceanográfica en las rías gallegas. De esta anécdota histórica les hablaré en otra entrada: hoy toca despedir a Monsieur Verne.

Eran cinco historias y hoy continuamos con la tercera…

3/5 Una marea roja en el mar Rojo

Todavía recuerdo el salto que di en el sofá y la emoción cuando leí este capítulo. Mientras el Nautilus se adentra en el mar Rojo, Nemo y Aronnax inician una conversación sobre el origen de su nombre y la ocurrencia de mareas rojas en él. Es un diálogo tan maravilloso que siempre pido la participación del público para representarlo:

N: Mi opinión personal, señor Aronnax, es la de que hay que ver en esta denominación de mar Rojo una traducción de la palabra hebrea “Edom”, y si los antiguos le dieron tal nombre fue a causa de la coloración particular de sus aguas.
A: Hasta ahora, sin embargo, no he visto más que agua límpida, sin coloración alguna.
N: Así es, pero al avanzar hacia el fondo del golfo verá usted el fenómeno. Yo recuerdo haber visto la bahía de Tor completamente roja, como un lago de sangre.
A: Y ese color ¿lo atribuye usted a la presencia de un alga microscópica?
N: Sí. Es una materia mucilaginosa, de color púrpura, producida por esas algas filamentosas llamadas Tricodesmias, tan diminutas que cuarenta mil de ellas apenas ocupan el espacio de un milímetro cuadrado. Tal vez pueda verlas cuando lleguemos a Tor.
A: No es ésta, pues, la primera vez que recorre el mar Rojo a bordo del Nautilus.
N: No.

C.G. Ehrenberg (1795-1876). Autor: E. Radke. Fuente: Wikimedia Commons.

¿Por qué menciona Nemo la bahía de Tor? pues porque el autor conocía la descripción de Trichodesmium erythraeum publicada en 1830 por un ilustre naturalista alemán, Christian G. Ehrenberg.

Conseguí una copia de dicho trabajo gracias a mi colega Uxía Tenreiro (biblioteca IEO de Vigo), y traduje los párrafos sobre Trichodesmium del alemán al español con el traductor de Google.

El texto es descriptivo con un estilo literario propio de los trabajos científicos de la época, una joya. Ehrenberg comenta que el 10 de diciembre de 1823 el mar estaba en calma más allá de una barrera de arrecife pero en el interior de la bahía de Tor se encontraba teñido completamente de rojo.

Se acercó a la orilla en bajamar con un frasco de cristal y recogió muestras de aspecto fangoso entre las tenues olas de la bahía. En su tienda de campaña examinó los microorganismos y describió con precisión al responsable, la cianobacteria Trichodesmium erythraeum.

Luego, en la novela, cuando llegan a la altura de Tor, descubren efectivamente una marea roja !!

Si quieren saber más sobre Trichodesmium pueden consultar Relato de una marea roja en Tenerife.

4/5 Un mar de leche

Una noche en el Golfo de Bengala (océano Índico), ascienden a superficie y Aronnax describe la siguiente escena:

…el Nautilus, navegando a flor de agua, se halló en medio de un mar blanquecino que se diría de leche. […] Conseil no podía dar crédito a sus ojos y me interrogó sobre las causas del singular fenómeno.
-Es lo que se llama un mar de leche -le respondí-, una vasta extensión de olas blancas que puede verse frecuentemente en las costas de Amboine y en estos parajes.
-Pero ¿puede decirme el señor cuál es la causa de este singular efecto? Porque no creo yo que el agua se haya transformado en leche.
-Claro que no. Esta blancura que tanto te sorprendes es debida a la presencia de miríadas de infusorios, una especie de gusanillos luminosos, incoloros y gelatinosos, del grosor de un cabello y con una longitud que no pasa de la quinta parte de un milímetro.

Imagen de satélite de un mar de leche. Fuente: Miller y col. (2005).

Los mares de leche eran conocidos al menos desde el s.XVII a través de relatos de marinos que hablaban de visiones nocturnas surreales en las que la superficie del mar poseía un fulgor blanquecino a lo largo de áreas enormes.

La naturaleza del fenómeno era desconocida en época de Verne y la primera prueba visual no llegó hasta el año 2005 cuando Miller y col. publicaron “Detection of a bioluminescent milky sea from space”.

Sólo les comentaré que los mares de leche no están asociados con microalgas como los dinoflagelados, sino con bacterias bioluminiscentes. La historia completa tal como la explico en la charla, y más detalles curiosos, la encontrarán en Bacalao en salsa bioluminiscente.

Se da la coincidencia, o no tanto, de que el mar de leche en la novela ocurre en el oceáno Índico, al igual que la imagen de satélite conseguida por Miller y col. El propio Verne menciona otros registros históricos que a buen seguro investigó (Amboine=Ambon (Indonesia, océano Pacífico)), y le sirvieron para introducir este hecho misterioso en el relato.

No debemos confundir los términos “mar de leche” y “mar de ardora“. Se refieren a fenómenos distintos y precisamente con la ardora termina la entrada de hoy.

5/5 Un mar de ardora

Una noche, navegando también por el óceano Índico, ocurre una escena que les deja boquiabiertos:

…el Nautilus pareció dormirse a unos metros tan sólo bajo la superficie. Sus aparatos eléctricos no funcionaban, y su hélice inmóvil le dejaba errar al dictado de la corriente […] Mis compañeros y yo fuimos entonces testigos de un curioso espectáculo. Los observatorios del salón estaban descubiertos […] y reinaba una vaga oscuridad en medio de las aguas […] Observaba yo el estado del mar en esas condiciones […] cuando el Nautilus se halló súbitamente inundado de luz. […] Advertí entonces una serie de relámpagos en medio de las capas luminosas […] había en ella una intensidad y un movimiento insólitos. ¡Se diría una luz viva! Y viva era, puesto que emanaba de una infinita aglomeración de infusorios pelágicos, de las noctilucas miliares, verdaderos glóbulos de gelatina diáfana, provistos de un flagelo filiforme…

Lo que Verne describe aquí es un espectacular mar de ardora, la bioluminiscencia verde-azulada producida por dinoflagelados heterótrofos denominados hoy en día Noctiluca scintillans. Hemos tratado en este blog tanto de las Noctilucas que no tengo mucho más que añadir sobre ellas y les animo a revisar entradas como Un mar de Noctilucas en la ría de Vigo.

Lo que sí les contaré es lo siguiente. Al llegar este momento en la charla recreo el instante de oscuridad a bordo del Nautilus y apagamos las luces de la sala mientras suena “Noctiluca” de Jorge Drexler. Dicha canción la compuso después de admirar una noche un “mar de Noctilucas” en Cabo Polonio (Uruguay), y se la dedica a uno de sus hijos en un vídeo inolvidable.

Su definición de Noctiluca me parece preciosa: “Brilla/Noctiluca/un punto en el mar oscuro/donde la luz se acurruca“.

La música de Drexler captura la emoción que produce este fenómeno de la naturaleza y es entonces cuando agito un balón de vidrio lleno de un cultivo con otro dinoflagelado: Alexandrium tamarense. El vídeo siguiente lo grabó Uxía Tenreiro en una de las charlas que di este verano en “O Cafeciño de Eloy”, aunque les invito a disfrutarlo en directo si se vuelve a dar la ocasión el año que viene…

¿Y por qué no uso Noctilucas para la demostración? Ya me gustaría pero no las cultivamos en el IEO. Son heterótrofas y que yo sepa nadie ha conseguido establecerlas en cultivo indefinidamente en el laboratorio. En cambio muchos dinoflagelados fotosintéticos, como algunas especies del género Alexandrium, producen el mismo tipo de bioluminiscencia que las Noctilucas y son “fáciles” de cultivar con la luz y los nutrientes adecuados.

Para terminar, me gustaría agradeceros a todas y todos los que habéis podido asistir a las charlas sobre Verne a lo largo del año: en “La Pecera”, “O Cafeciño de Eloy”, el “Parque Náutico de Castrelo” o el Museo Marco. En La Pecera apenas había público: la cosa ha mejorado con el tiempo.

Museo Jules Verne en Nantes. Autor: F. Rodríguez.

Pero de entre todas, si tuviera que elegir una, me quedo con esa primera porque los que estabais allí fuisteis un público muy especial, sin referencia ninguna de lo que iba a contar. Sin vuestra presencia e interés aquella noche no habría habido una segunda.

Y cómo no! gracias a Verne, que sigue haciéndonos soñar con sus historias, despertando nuestra imaginación casi dos siglos después…

Referencias:

-Ehrenberg C.G. Neue Beobachtungen über blutartige Erscheinungen in Ägypten, Arabien und Sibirien, nebst einer Übersicht und Kritik der früher bekannten. Annalen der Physik 94(4):477 – 514 (1830).
-Miller S.D. y col. Detection of a bioluminescent milky sea from space. PNAS 102:14181-14184 (2007).

Un mar de Verne #4: 20.000 leguas de viaje submarino

Imagen de portada: Kirk Douglas en 20.000 Leguas de viaje submarino (1954)

Hoy hablaremos de 20.000 leguas de viaje submarino, uno de los “viajes extraordinarios” de Verne con el que niños y adultos de todo el planeta hemos soñado navegar en el Nautilus.

Esta entrada iba a cerrar una serie de cuatro dedicada a Verne. Pero esta novela da para mucho y necesitaré una entrada más. Así que pónganse cómodos y retrocedamos hasta el año 1866.

Cae la noche en el Pacífico al sur del Japón y un submarino entra en escena perseguido por un buque de guerra norteamericano.

Desde ese instante el Nautilus ya es mágico. Deja tras de sí una estela fosforescente mientras intenta darle caza la fragata Abraham Lincoln tomándole por un narval que ataca buques por todo el mundo.

En la persecución caen al agua el arponero Ned Land, el profesor Pierre Aronnax (alter ego de Verne) y su criado Conseil. Se aferran al Nautilus y una vez dentro de él emprenden un fascinante viaje como prisioneros en una jaula de oro, a las órdenes del capitán Nemo.

Pues bien, les relataré cinco historias relacionadas con las algas: dos de ellas hoy y tres más en la quinta entrada. No aseguro que sea la siguiente porque nunca se sabe…

1/5 Los usos de las algas a bordo

Nemo había renunciado al contacto con la humanidad, así que todo lo que utilizan en la vida diaria lo produce el océano y dependen exclusivamente de él para subsistir. Este es para mí uno de los grandes logros de la novela: el universo marino que lo envuelve todo.

Porphyra laciniata (Fuente: botany.natur.cuny.cz) y hojas de Nori (Autora: Alice Wiegand. Fuente: Wikimedia Commons)

Y respecto de las algas empezaré por las que aparecen en la comida. Los cocineros del Nautilus preparan crema azucarada elaborada a partir de “los grandes fucos del Mar del Norte“. Con esto se refiere Verne a grandes algas pardas como el “kelp de azúcar” (Saccharina latissima).

La novela menciona que comen Porphyra laciniata. Las Porphyras, también llamadas algas nori, se utilizan para elaborar las hojas de los rollitos de sushi. Y también prueban la Laurentia pinnatifida, conocida como dulse pimienta por su regusto picante.

Nemo es aficionado a beber agua con gotas de un licor fermentado a la usanza Kamchatkiana a base del alga roja “Rodymenia palmeada” (Palmaria palmata). Sus invitados también lo prueban…

Nemo (James Mason) encendiendo un cigarro de algas en la película sobre la novela dirigida por Richard Fleischer (1954).

Y efectivamente, dicho licor existe o existió en el pasado. En un libro reciente encontré referencias a un licor con un sabor “a diablos” elaborado por nativos de Kamchatka utilizando Palmaria (Fleurence & Levine 2016).

Pero además de alimentos, en el Nautilus también fabrican perfumes destilando plantas marinas que es como Verne se refiere a menudo a las algas.

El capitán Nemo fuma cigarrillos de…algas con nicotina! Esto aparece incluso en la libérrima adaptación al cine producida por Disney en 1954. Pero por ahí sí que no paso, las algas no tienen nicotina.

En el gran salón del Nautilus hay un gabinete de historia natural a semejanza de los que surgieron en el siglo XIX, y que fueron el origen de grandes museos posteriores tal y como explicó Jesús Troncoso (catedrático de la UVIGO) en su charla sobre Verne el pasado 9 de mayo (La Pecera, Vigo).

En dicho gabinete el profesor Aronnax descubre fascinado toda clase de organismos marinos: conchas de moluscos incluyendo una gigantesca Tridacna con un surtidor, corales y también como no! un herbario de algas que “aunque disecadas, conservaban sus admirables colores“. Verne cita muchas de ellas de manera coloquial:

Entre tan preciosos hidrófitos llamaron mi atención los cladostefos verticilados [Cladostephus verticillatus], las padinas pavonias [Padina pavonica], las caulerpas de hojas de viña, los callithammion graníferos, las delicadas ceramias [Ceramium] de color escarlata, las agáreas en forma de abanico, las acetabularias, semejantes a sombreritos de hongos muy deprimidos, que fueron durante largo tiempo clasificados como zoófitos, y toda una serie de fucos.

Una de las estatuas en homenaje a los buzos del Nautilus que existen en la ensenada de San Simón (Ría de Vigo). Autor: Jorge Hernández.

Pero aún hay más. El papel del diario de viaje que escribe Aronnax está hecho de Zostera marina.

La Zostera es una planta acuática, no un alga, y forma ecosistemas de gran valor ecológico en zonas como el interior de la ría de Vigo (la ensenada de San Simón), que el propio Nautilus visita en 1868 en el capítulo “La bahía de Vigo” para recoger los lingotes de oro de los galeones de Rande.

Además, el jergón en el que duerme Aronnax también está hecho de Zostera. Y esto, a diferencia del papel, sí fue un uso real.

En la época preindustrial las fibras de Zostera se utilizaban por ejemplo en Francia, para elaborar embalajes y jergones (de Buen, 1893).

La Zostera y seres marinos asociados a ellas. Fuente: galiciasustentable.org

Estamos en 2018, 150 años después de la visita del Nautilus a Vigo y aunque la novela no lo menciona ¿por qué no? quizás aprovecharon para cosechar Zosteras de la ría para sus usos a bordo.

Esa habría sido una de las grandes diferencias entre aquella ría de Vigo y la actual: las praderas de Zostera han disminuido mucho debido a la actividad antropogénica (rellenos, fondeos, contaminación, etc).

Comparación de dos horizontes de Sacchorriza en las islas Cíes (años 2012 y 2014). Fuente: Servicio de seguimiento de Comunidades Biológicas en la zona intermareal y submareal del PNIAG (Hernández J, Garci ME & Regueira M).

 

Y esto son malas noticias. Su papel es fundamental para preservar la biodiversidad y salud de los ecosistemas costeros ya que la Zostera supone para muchos animales un ambiente donde encontrar refugio, alimento y reproducirse, como los caballitos de mar o las sepias, que simbolizan un recurso económico muy importante en el interior de la Ría, en Redondela.

Otra de las grandes diferencias en la actualidad sería el retroceso de los bosques de algas pardas, por ejemplo Laminaria y Sacchorriza, que forman horizontes con individuos de gran tamaño en la zona submareal de costas expuestas como la entrada de la Ría de Vigo.

Su disminución, registrada también en otras zonas del norte de la península ibérica (Fernández 2011), se piensa que podría estar favorecida entre otros factores por el aparente aumento de temperaturas asociado al cambio climático en aguas costeras de dicha región.

2/5 El bosque submarino de la isla Crespo

¿Alguno de ustedes ha oído hablar de esta isla? Lo normal es que no, porque la isla Crespo no existe. Es una isla fantasma que el capitán español Crespo creyó descubrir en 1801 y que apareció durante décadas en los mapas, pero nunca más se volvió a encontrar…algo así como la leyenda de San Borondón en Canarias.

Pero si les pica la curiosidad hagan lo siguiente: busquen la isla Crespo en Google Maps…

Cazando en los bosques de la isla Crespo. Ilustración original de Alphonse de Neuville (1870), coloreada. Fuente: Pinterest.

El paseo por el bosque submarino de Crespo, en el Pacífico subtropical, es uno de los pasajes más memorables de la novela. Equipados con sus trajes de buzo emprenden camino hacia las profundidades que rodean la isla y Aronnax describe la sucesión vertical de algas:

“Veía flotar largas cintas de fucos, globulosos unos, tubulados otros, laurencias, cladóstefos de hojas finísimas, rodimenas palmeadas semejantes a abanicos de cactus. Observé que las plantas verdes se mantenían cerca de la superficie del mar, mientras que las rojas ocupaban una profundidad media, dejando el fondo a los hidrófilos negros u oscuros.”

Luego exagera hablando de que se han encontrado algas pardas (fucos) de más de 500 metros de longitud! y se permite una licencia literaria al describir la luz submarina a unos 100 metros de profundidad como un crepúsculo rojizo.

Y allí mismo sitúa Verne el linde del bosque submarino de Crespo donde destacan gigantescas nereocísteas, es decir, algas pardas conocidas como kelp, pertenecientes al orden Laminariales.

Y me quedé muy sorprendido al leerlo: ¿existen bosques de Kelp a esa profundidad? 

Pues en época de Verne eran desconocidos pero lo cierto es que sí existen. Bien entrado el siglo XX se descubrieron unas pocas y raras especies de Kelp profundas. Un ejemplo es Laminaria abyssalis, descrita en 1967 en las costas de Brasil y que habita entre 40-120 m de profundidad en latitudes tropicales del hemisferio sur.

a) Islas Galápagos. En rojo el substrato iluminado y en verde las zonas que podrían albergar kelp. b) Ejemplares de Eisenia galapagensis (izquierda: profundo. Centro: superficial. Fuente: Graham y col. (2007).

Las bosques de kelp son propios de aguas someras en latitudes templadas/boreales. Las especies profundas tropicales y subtropicales se consideraban hasta hace una década poblaciones aisladas, “relictas” de épocas glaciales en las que habitaban aguas superficiales con un nivel del mar inferior al actual.

Sin embargo, en 2007 se publicó un estudio en PNAS (Graham y col.) que modelaba el hábitat del kelp con las profundidades a las que penetra suficiente luz para permitir su crecimiento.

Los resultados del modelo indicaron la posibilidad de que existan amplios bosques de kelp profundos por descubrir en latitudes bajas, desde 30 metros hasta >200 m de profundidad.

En dicho estudio decidieron comprobar las predicciones del modelo en las islas Galápagos, casi tan remotas como la isla Crespo!

El modelo de Graham y col. predijo que iban a encontrar kelp hasta 80 m de profundidad. Y en efecto, llegaron hasta 60 m y encontraron poblaciones de una especie local de kelp: Eisenia galapagensis. Más allá de donde muestrearon los buzos seguía habiendo kelp pero no llegaron a determinar su límite inferior.

Eso sí, los ejemplares de Eisenia en profundidad eran cada vez más abundantes, más grandes y con mejor aspecto. Olé por Verne! 

Y para abrir boca les dejo otra vez con Aronnax y el inicio de la siguiente historia…

“Observaba yo el estado del mar en esas condiciones, en las que los más grandes peces aparecían como sombras apenas dibujadas, cuando el Nautilus se halló súbitamente inundado de luz.”

Referencias:

-de Buen O. Botánica III. Historia Natural. Montaner y Simón, editores (1893).
-Fernández C. The retreat of large brown seaweeds on the north coast of Spain: The case of Saccorhiza polyschides. Eur. J. Phycol. 46:352-360 (2011).
-Fleurence J, Levine I. Seaweed in Health and Disease Prevention. Academic Press, 476 pp. (2016).
-Graham MH y col. Deep-water kelp refugia as potential hotspots of tropical marine diversity and productivity. PNAS 104: 16576-16580 (2007).
-Verne J. 20.000 leguas de viaje submarino (1869). Editado por elaleph (disponible gratuitamente en la web http://www.elaleph.com).
Páginas web:
-https://oporteteditores.com/el-misterio-de-la-isla-de-papel-y-el-navegante-escurridizo/

 

Más respuestas sobre Trichodesmium

Mi opinión personal, señor Aronnax, es la de que hay que ver en esta denominación de mar Rojo una traducción de la palabra hebrea “Edom”, y si los antiguos le dieron tal nombre fue a causa de la coloración particular de sus aguas.
-Hasta ahora, sin embargo, no he visto más que agua límpida, sin coloración alguna.
-Así es, pero al avanzar hacia el fondo del golfo verá usted el fenómeno. Yo recuerdo haber visto la bahía de Tor completamente roja, como un lago de sangre.
-Y ese color ¿lo atribuye usted a la presencia de un alga microscópica?
-Sí. Es una materia mucilaginosa, de color púrpura, producida por esas algas filamentosas llamadas Tricodesmias, tan diminutas que cuarenta mil de ellas apenas ocupan el espacio de un milímetro cuadrado. Tal vez pueda verlas cuando lleguemos a Tor.
-No es ésta, pues, la primera vez que recorre el mar Rojo a bordo del Nautilus.
-No.

(Julio Verne, “20.000 Leguas de viaje submarino”)

 

Después de la entrada anterior no quería abandonar el asunto de la marea roja de Trichodesmium erythraeum en Canarias sin escribir sobre su ecología y aclarar que sus proliferaciones no suponen un peligro para las personas ni para la fauna marina. Ahora entraré a los detalles…

1) La ecología de T. erythraeum

Trichodesmium es un género de cianobacterias fijadoras de nitrógeno (diazótrofas), es decir, asimilan dicho elemento de la atmósfera (N2) al igual que hacen, p. ej., las bacterias simbiontes del género Rhizobium en las raíces de plantas leguminosas.

Se trata de uno de los principales fijadores de nitrógeno en el mar, con un papel destacado en los ciclos biogeoquímicos de los océanos por los nutrientes que liberan durante y al final de sus proliferaciones. Fijar nitrógeno atmosférico supone una ventaja competitiva para Trichodesmium en aguas oligotróficas (pobres en nutrientes) sobre la gran mayoría de organismos fotosintéticos que sólo asimilan nitrógeno disuelto en agua (p.ej. a partir de nitratos, amonio o urea).

La fijación de nitrógeno es posible gracias a una enzima nitrogenasa y dado que el oxígeno la inactiva, la fotosíntesis (productora de oxígeno) y la fijación de N2 deben estar separadas física (en células especializadas) y/o temporalmente (fotosíntesis diurna y fijación de N2 nocturna).

(a) Colonias de Trichodesmium, (b) La zona con los diazocitos, fijadores de nitrógeno, señalada por el paréntesis blanco (c) Tricomas de Trichodesmium: las zonas claras son aquellas que han consumido más reservas de carbono (d) Inmunolocalización de la proteína NifH asociada con la expresión de la enzima nitrogenasa, marcando los diazocitos (e) La zona homogénea entre las flechas indica también los diazocitos. Fuente: Fig. 2 de Bergman y col. (2013)

El caso de Trichodesmium es especial porque fija N2 durante el día en unas células denominadas diazocitos. La diferenciación temporal es sutil en este caso: sus tasas de fotosíntesis se reducen hacia el mediodía, mientras que aumentan las de fijación de nitrógeno. Así, Trichodesmium dispone de una fuente inagotable de nitrógeno y las limitaciones de nutrientes para su crecimiento vienen más bien del fósforo y el hierro.

El fósforo es escaso en la superficie del océano abierto, pero las colonias de Trichodesmium pueden migrar en la columna de agua gracias a vacuolas de gas que llegan a soportar presiones como las que reinan a 100-200 m de profundidad. En superficie las colonias asimilan (y acumulan) carbono y nitrógeno. Con dicho “lastre” de material de reserva se hunden y capturan el fósforo más abundante en profundidad.

A medida que su metabolismo consume las reservas acumuladas, las colonias de T. erythraeum se vuelven más ligeras y ascienden de nuevo a la superficie continuando así el ciclo de asimilación de nutrientes, fotosíntesis y fijación de nitrógeno.

T. erythraeum contiene grandes cantidades de hierro y se le supone muy eficiente a la hora de capturar dicho elemento, imprescindible además para la fijación de nitrógeno.

Pero el hierro es un elemento muy escaso en el océano que limita también la fotosíntesis. De ahí los famosos (aunque fallidos) experimentos de fertilización con hierro que pretendían aumentar la productividad del mar y contrarrestar de paso el calentamiento global (Ice Age I y II).

En los océanos ocurren fertilizaciones naturales de óxidos de hierro gracias al polvo del desierto depositado por la acción del viento. El efecto de la arena del Sáhara en Canarias se considera uno de los factores que contribuyen a las proliferaciones de Trichodesmium, tal como nos explicaba Nereida Rancel en la entrada anterior. Pero sus efectos se hacen notar en otras zonas mucho más remotas, al otro lado del Atlántico: en el Golfo de México. Pinchen si no en la siguiente animación de la NASA y alucinen cómo alcanzan dicha región las partículas de polvo del Sáhara.

La animación muestra el grosor de las partículas de aerosol entre 4-11 de julio 2016, destacando la capa de aire del Sahara que contiene el polvo del desierto (en naranja/marrón). Autor: NASA/GSFC. Fuente: The Weather Channel

Los aportes significativos de hierro en dicha región durante el verano, procedentes del polvo del Sáhara contribuirían a explicar los “blooms kilométricos” de Trichodesmium registrados en las costas de Florida desde los últimos 50 años. el polvo en suspensión también origina amaneceres y atardeceres brumosos en la región…

Asimismo, en el golfo de México ocurren cada año blooms de Karenia brevis, un dinoflagelado tóxico endémico en dicha zona del mundo. Sus proliferaciones tóxicas suelen teñir el mar y causan graves perjuicios para la fauna marina, actividades pesqueras y turísticas. Se conocen desde hace más de 60 años y suelen coincidir con proliferaciones de ¿imaginan quien? Sí, Trichodesmium erythraeum.

Karenia brevis: imagen al microscopio electrónico (Fuente: myfwc)
 y óptico (40X. Autor: F. Rodríguez)

De hecho varios estudios recientes argumentan que dicha coincidencia no es casual y establecen una estrecha relación entre ambos organismos.

Esta teoría fue propuesta por Walsh & Steidinger (2001) en un trabajo cuyo título parece una novela de intriga: Saharan dust and Florida red tides: the cyanophyte connection“. 

Según dichos autores el nitrógeno atmosférico fijado por T. erythraeum sería liberado en el agua como amonio y nitrógeno orgánico disuelto (aminoácidos), aportando una nueva fuente de nutrientes para bacterias y microalgas, estimulando las proliferaciones de K. brevis en la región.

¿Y cómo de importantes son esas cantidades de nutrientes? Pues considerables. En un estudio reciente  (Lenes y col. 2010) usaron datos de blooms de T. erythraeum entre 1960-2008, estimando que los nutrientes aportados por sus colonias al ecosistema marino equivaldrían al 100% del nitrógeno y fósforo necesarios para desarrollar los blooms de K. brevis.

2) Las mareas rojas de T. erythraeum no son peligrosas.

Como hemos visto, en las costas de Florida las mareas rojas de Trichodesmium son un fenómeno habitual que sucede todos los años. Dado su aspecto los marineros anglosajones las conocían como “sea sawdust” (serrín marino). No están asociadas con la contaminación ni vertidos de origen humano, se trata de fenómenos naturales en la región. Llegan a ser visibles desde el espacio dado que se extienden a lo largo de varios kilómetros, y no se consideran nocivas porque nunca han originado efectos perjudiciales sobre la salud de las personas ni la vida marina.

Por este motivo Trichodesmium tampoco aparece en la lista de especies de microalgas y cianobacterias nocivas de la UNESCO que pueden consultar aquí.

No obstante, es cierto que los trabajos en cultivos y muestras naturales de varias especies de Trichodesmium (incluyendo T. erythraeum), demuestran que suelen producir toxinas. El perfil es variable según los estudios pero suele incluir microcistinas, al igual que muchas otras cianobacterias de agua dulce. Esto no supone un riesgo para la salud ni la fauna marina porque dichas toxinas no ocasionan daños por contacto directo con la piel. Las intoxicaciones por microcistinas y otras toxinas de cianobacterias sí son un riesgo para la salud cuando proliferan en aguas continentales usadas para la ganadería o el consumo de agua potable.

Las precauciones que debemos tomar con mareas rojas de cianobacterias como Trichodesmium surgen de que pueden ocasionar (en algunos casos) dermatitis, picores o escozor debido a niveles elevados de amonio en agua. Pero esto tampoco es exclusivo de Trichodesmium y puede suceder también con otras mareas rojas como p.ej. las de Noctiluca scintillans, un dinoflagelado heterótrofo no tóxico.

Clorofila detectada con el OrbView-2 SeaWIFS (1 agosto 2004), mostrando la corriente advectiva arrastrando las poblaciones de T. erythraeum desde la zona de afloramiento costero hacia las Islas Canarias. Fuente: Fig. 1C de Ramos y col. (2005)

En la región de Canarias no había registros de proliferaciones masivas de T. erythraeum hasta que en agosto de 2004 se observó mediante imágenes de satélite una proliferación en la costa noroccidental de África (Ramos y col. 2005). Alcanzó varias islas del archipiélago y los análisis de toxinas de dichos autores indicaron sólo la presencia de niveles bajos de microcistinas (0.1-1 μg/g peso seco).

Les citaré otro ejemplo con datos de toxinas. A lo largo de las costas de Brasil se registran habitualmente mareas rojas de Trichodesmium, asociadas con la corriente costera del Brasil que llegan a alcanzar 100 km de longitud.

A pesar de su extensión y frecuencia nunca se han registrado efectos negativos sobre la salud pública, excepto en un caso aislado de 1963 en la costa de Pernambuco (Satô y col. 1966). En un estudio reciente (Proença y col. 2009) analizaron las toxinas en muestras naturales de 2007 durante proliferaciones de T. erythraeum en las costas del Estado de Bahía, encontrando niveles bajos de análogos de saxitoxinas y microcistinas (9-300 μg/g peso seco), que creen podrían proceder, al menos en parte, de otras especies tóxicas presentes en el agua.

Dichos valores son mucho más elevados que los medidos en T. erythraeum en Canarias pero Proença y col. (2009) concluyeron que las proliferaciones de T. erythraeum no entrañaban riesgo alguno para la salud, por los motivos que explicábamos antes. La agencia medioambiental del Estado de Sao Paulo desaconseja habitualmente el baño en playas afectadas por mareas rojas de Trichodesmium, para evitar casos de dermatitis o exposición al aerosol marino de otras proliferaciones potencialmente tóxicas que puedan ocurrir asociadas a Trichodesmium.

En Canarias las medidas de precaución por parte de las autoridades locales han ido en el mismo sentido: la recomendación era no bañarse pero no han existido prohibiciones de acceso o baño en ninguna playa (El Día, 29-VII-2017), a diferencia de lo que ha sucedido en playas del Mediterráneo afectadas por proliferaciones de Ostreopsis, un dinoflagelado potencialmente tóxico que sí puede ocasionar molestias respiratorias por exposición al aerosol marino (enlace).

Costa de Punta del Hidalgo, al norte de la Isla de Tenerife. Autor: F. Rodríguez

La nota curiosa sobre Trichodesmium erythraeum proviene de estudios en regiones tropicales, donde varios autores sugieren que algunas de sus toxinas podrían estar relacionadas con la ciguatera o síntomas similares (Kerbrat y col. 2011), incluyendo a otras cianobacterias cercanas genéticamente como Hydrocoleum lyngbyaceum (Laurent y col. 2008).

Se trata sólo de una teoría basada sobre todo en estudios bioquímicos en cianobacterias y peces, pero podría plantear nuevas hipótesis de investigación en un tema como la ciguatera que preocupa en la actualidad en las Islas Canarias.

La conclusión es: como normal general ante una marea roja mientras no se identifique al organismo responsable, la precaución y desconfianza instintivas ante las manchas en el agua son siempre buenas consejeras y debemos evitar el contacto directo en la medida de lo posible hasta que ésta se disperse…

Referencias:

-Bergman B. y col. Trichodesmium–a widespread marine cyanobacterium with unusual nitrogen fixation properties. FEMS Microbiol Rev 37:286–302 (2013)
-Kerbrat AS y col. First Evidence of Palytoxin and 42-Hydroxy-palytoxin in the Marine Cyanobacterium Trichodesmium. Mar. Drugs 9:543-560 (2011)
-Laurent D. y col. Are cyanobacteria involved in Ciguatera Fish Poisoning-like outbreaks in New Caledonia? Harmful Algae 7:827–838 (2008)
-Lenes JM & Heil CA. A historical analysis of the potential nutrient supply from the N2 fixing
marine cyanobacterium Trichodesmium spp. to Karenia brevis blooms in the eastern Gulf of Mexico. J. Plankton Res. 32:1421-1431 (2010)
-Proença LAO y col. Screening the toxicity and toxin content of blooms of the cyanobacterium Trichodesmium erythraeum (Ehrenberg) in northeast Brazil. J Venom Anim Toxins incl Trop Dis. 15:204-215 (2009)
-Ramos AG y col. Bloom of the marine diazotrophic cyanobacterium Trichodesmium erythraeum in the Northwest African Upwelling. MEPS 301:303-305 (2005)
-Satô S. y col. On the mechanism of red tide of Trichodesmium in Recife north eastern Brazil, with some considerations of the relation to the human disease Tamandaré Fever. Trabhs Inst Oceanogr (Univ Recife) 5:7-49 (1966)
-Walsh, J. J. and Steidinger, K. A. Saharan dust and Florida red tides: the cyanophyte connection. J Geophys Res Oceans 106:11597-11612 (2001)
-Web: MOTE Marine Laboratory & Aquarium

Criaturas fantásticas (I)

Nemo con un sextante,
ilustración de George Roux (1866-69)
para 20.000 leguas de viaje submarino.
Disponible en Wikimedia Commons.

Hola otra vez queridos “fitopasiónicos“, este mes nos alejaremos de la superficie del mar para sumergirnos en el océano profundo. Será un viaje largo pero no se lo pierdan porque lo haremos en el Nautilus…

El capitán Nemo nos espera impaciente, así que todos a bordo y el último que cierre la escotilla !!
Me atrevería a decir que los seres vivos más desconcertantes, reales ó imaginarios, habitan en aguas profundas. Lo cierto es que nuestro miedo a lo que esconden las tinieblas marinas ha creado toda clase de fantasías durante siglos.

Como las leyendas escandinavas sobre calamares y pulpos gigantescos, luego conocido como el “Kraken”, que el propio Linneo incluyó en su primera edición de la clasificación de los seres vivos (Systema Naturae) bajo el nombre científico de Microcosmus.

Pero toda leyenda tiene parte de verdad, el viejo Linneo no iba tan desencaminado

Hoy en día sabemos que las leyendas del “Kraken” tienen una base real: el calamar gigante Architeuthis, que puede superar los 14 metros con tentáculos y todo…!!

Las vistas desde el Nautilus….
Neuville y Riou (1870).
Wikimedia commons

En 20.000 leguas de viaje submarino, Jules Verne describe el ataque de calamares y pulpos enormes sobre el Nautilus.

La escena comienza cuando llegan a las Bahamas (Lucayas en la novela) y desde el submarino inmóvil observan una gran agitación en los bosques de algas Laminaria. En ese momento Pierre Aronnax, Ned Land y Consejo comienzan a conversar sobre calamares y pulpos gigantes…

Aronnax menciona el caso (real) de un calamar de 6 metros aparecido en 1861 al nordeste de Tenerife. Y confirma haber visto, igual que Consejo (asistente de Nemo), un cuadro en Saint-Malo que representa el ataque de un pulpo sobre un velero.

La ciudad “corsaria”: Saint-Malo.
Autor: Daniel Plazanet (Wikimedia commons)

Y es verdad: en la “hermosérrima” ciudad bretona de Saint-Malo había un ex-voto que ilustraba el ataque de un pulpo gigante a un velero en las costas de Angola.

Este mismo que ven a continuación…
 

El ex-voto de Saint-Malo, reproducido
por P. Dénys de Montfort (1801).

Los ex-votos eran representaciones en agradecimiento a algún milagro, y así debieron considerar los marineros escapar con vida de aquel trance…¿verdad ó leyenda?…”qui sait”.

Este pulpo sería el llamado “pulpo colosal” por el naturalista Pierre Dénys de Montfort, cuya existencia no ha sido nunca demostrada científicamente…!!

Por debajo de los 200 metros de profundidad, la luz es una “niebla azulada” que desaparece por completo al adentrarnos en la zona mesopelágica, hasta los 1000 metros de profundidad.

En el océano profundo no hay fotosíntesis, sus habitantes sobreviven bien a base de los detritus que les llegan desde de la superficie ó de otros animales a quienes atraen ó desconciertan con su capacidad para producir bioluminiscencia.
…Recuerden que viajamos en el Nautilus: nos avisan de que “algo” se mueve en el exterior !!
Este calamar enorme se llama Taningia danae…y estamos de suerte !! porque entre nosotros se encuentra Xulio Valeiras, del IEO de Vigo, que al igual que el profesor Aronnax nos relatará una experiencia real…

“En febrero de 2013 un pesquero gallego capturó una Taningia danae de forma accidental en sus redes al NO de Galicia (zona de Cedeira) a aprox. 225 metros de profundidad. El ejemplar pesaba 54 kilos y tenía una longitud de 170 cm. Se trata de una especie oceánica mesopelágica de la que hay citas en diversos puntos del mundo, y solo 3 anteriores en Galicia. Aunque no sirve para el consumo humano fue llevado a puerto y donado para su uso científico. Recogido por investigadores del IEO en Coruña y trasladado al IEO de Vigo para su examen por expertos del IEO, CSIC y la Universidad de Aberdeen. Destacan en su anatomía los dos grandes fotóforos en dos tentáculos que funcionan a modo de faros, y los tentáculos fuertemente armados con garfios, así como su gran aleta.”

Aquí van unas cuantas fotos…

La Taningia danae en el IEO de Vigo. Arriba a la izquierda, el pico ya extraído.
Arriba a la derecha: Xulio Valeiras (IEO de Vigo), Graham Pierce (Univ. de Aberdeen)
y Angel Guerra (IIM-CSIC, Vigo). Autor de casi todas: Xulio Valeiras.
Los fotóforos de Taningia, órganos encargados de la bioluminiscencia, son del tamaño de dos huevos (de gallina)…..!!!. Algunos cefalópodos producen ellos mismos su bioluminiscencia, mientras que otras especies “emplean” a bacterias luminiscentes: Aliivibrio fischeri.
Por curiosidad les diré que el famoso género de calamar gigante Architeuthis no tiene fotóforos…pero de él hablaremos en la próxima entrada.
A: Sepia officinalis, B y C: Pyrocystis fusiformis
al microscopio óptico y células con bioluminiscencia
Autor: (A) Hans Willewaert (Wikimedia commons)
(B y C) Disponibles en la web MicrobeWiki.
En lo que respecta a la bioluminiscencia existe un curioso experimento que relaciona cefalópodos y dinoflagelados. Los cefalópodos en cuestión eran Sepia officinalis y la “simpática” Euprymna scolopes. La especie de dinoflagelado Pyrocystis fusiformis.

Fleisher y col (1995) concluyeron que los cefalópodos localizaban más fácilmente a sus presas (misidáceos, camarones, etc) gracias a la bioluminiscencia de Pyrocystis…!!

Las teorías sobre la función de la bioluminiscencia en las algas son diversas, y una de ellas es la de “alarma contra ladrones” (burglar alarm): la bioluminiscencia de los dinoflagelados serviría durante el ataque de sus predadores para atraer a otros predadores de mayor tamaño que devoran a los anteriores…
No dije que era simpática la Euprymna?
Esta sepia diminuta se conoce
en inglés por  “Hawaiian bobtail squid”
Autor: Nick Hobgood (Wikimedia commons)
Así, las algas luminiscentes serían la “alarma” que beneficia a la población en su conjunto, expuesta a una menor predación.

Pero volvamos a los calamares gigantes.

La historia de hoy termina así: esta misma semana, la Taningia congelada desde febrero en el IEO de Vigo fue cedida al Centro del Calamar Gigante (Luarca, Asturias):
http://www.cepesma.org/quienes-somos/centro-del-calamar-gigante/

Gracias a su puesta en marcha por CEPESMA (Coordinadora para el Estudio y Protección de las ESpecies MArinas) este centro contiene hoy en día una colección de referencia a nivel mundial de estas criaturas fantásticas, protagonistas de la entrada de hoy…

Architeutis dux en el Centro del Calamar Gigante (Luarca)
Fuente: http://www.saposyprincesas.com
Así que ya saben, si pasan por Luarca no dejen de visitarlo (me incluyo también!) porque podrán ver, entre otros, a este Architeuthis dux
El Nautilus prosigue su viaje…y en lo que resta de travesía nos aguardan nuevas sorpresas…!!
Agradecimientos:
-A Xulio Valeiras por las imágenes, el texto sobre Taningia y la referencia de Fleisher…
-A Philippe Petout, conservador del museo de Saint Malo, por la información sobre el ex-voto  (ver addendum).
Referencias:
-Fleisher KJ y Case JF. Cephalopod predation facilitated by dinoflagellate luminiscence. Biol. Bull. 189: 263-271 (1995).
-Enigmas de la ciencia: el calamar gigante. Guerra Sierra A. Ed. Promarex, 313 pp (2006).
-20.000 leguas de viaje submarino. Verne J. (1869). Editado por elaleph (disponible gratuitamente en la web http://www.elaleph.com).

Addendum:

-Cuando escribí esta entrada me pregunté si seguiría existiendo el ex-voto del pulpo gigante pero no pude encontrar esa información ni localizar la capilla de Saint-Thomas en el callejero actual de Saint Malo. Así que lo consulté directamente por email al ayuntamiento de Saint Malo y el 3/6/2013 obtuve por fin la respuesta: Philippe Petout, conservador del Museo de Saint Malo, me confirmaba que la capilla de Saint-Thomas fue desafectada durante la revolución francesa, y demolida en el último cuarto del s.XIX. Sin embargo, el ex-voto del pulpo pudo desaparecer antes, durante la misma revolución. Su existencia fue conocida gracias al abad François-Gilles-Pierre-Barnabé Manet (Pontorson 1764-Saint Malo 1844). Él conoció Saint Malo antes de dicha revolución, con solo 10 años, y fue el autor de numerosas obras dedicadas a la historia, antigüedades y costumbres de dicha ciudad.