Marea Roja

Un dels fenòmens més espectaculars relacionats amb fertilització de les aigües marines són les marees vermelles. El terme no és del tot adequat ja que no es produeix ni un ascens ni un descens del nivell del mar ni sempre l´aigua es tenyeix d´aquest color malgrat que sovint els microorganismes responsables d´aquest fenomen, algues unicel•lulars que formen part del fitoplàncton, presenten uns pigments de tons vermellosos que tenyeixen l´aigua. Per això que els científics prefereixen anomenar a aquests fenòmens com a PAN (proliferacions d´algues nocives)

Les marees vermelles es poden produir a mar obert però són molt més freqüents a nivell de costa i especialment, en badies, estuaris, llacunes litorals i en llocs on hi ha poca renovació d´aigua i una elevada concentració de nutrients en suspensió. Els estudis sobre la relació entre aquests processos i la transformació dels ecosistemes costaners per la construcció de ports i espigons demostren una relació directa.

Marea vermella en una platja de xile

Les marees vermelles són afavorides per l´augment d´hores de llum, per les situacions anticiclòniques i per l´increment de la temperatura de l´aigua. Si a més, la concentració de nutrients és elevada, tenim les condicions òptimes per a la floració ja que s´afavoreix la divisió cel•lular dels organismes responsables. Independent de si produeixen o no toxines, un primer efecte d´aquest fenomen és l´esgotament de l´oxigen dissolt a l’aigua, fet que afecta greument a les espècies.

Normalment a finals de la primavera, quan es produeix la barreja vertical de les masses d´aigua i la pujada dels nutrients del fons, és quan es donen aquests blooms de microorganismes que signifiquen la fertilització de les aigües marines en la base de la cadena tròfica i conseqüentment determinen la productivitat marina. A diferència d´aquests “blooms” primaverals, en les marees vermelles hi ha una sèrie de característiques que les fan particulars i que han de ser tingudes en compte: primer, en les marees vermelles es produeix un creixement espectacular d´una o de poques espècies, normalment del grup de les algues dinoflagel•lades. En segon lloc, els organismes responsables d´aquesta proliferació exponencial produeixen toxines metzinoses que poden arribar a afectar-nos i a causar-nos seriosos problemes de salut si no es prenen mesures.

Imatges microscòpiques de divresos organismes productors de marees vermelles. Superior i inferior esquerra: Imatges al microscopi óptic d’Alexandrium catenella. (Fotos: M.Vila). Superior dreta: Imatge al microscopi electrònic d’Alexandrium catenella. (Foto: M.Delgado y J.M.Fortuño). Inferior dreta: Dinophysis sacculus (Foto: A.Reñé). Font: ICM

Entre les espècies més destacades implicades en aquests fenòmens tòxics hi ha: Alexandrium minutum que, és l´espècie productora de toxines més abundant a la conca mediterrània i s´han descrit diversos episodis de proliferació en ports i àrees de cultius marins del nostre litoral. Alexandrium catenella que, es tracta d´una espècie que s’està expandint pel Mediterrania. Les toxines que produeixen aquestes dues espècies poden produir mal de cap, vertigen, mareig, nàusees, formigueig, paràlisi i fins hi tot a produir la mort per aturada cardio respiratòria. Gyrodinium corsicum que, prolifera sobretot a la Badia dels Alfacs i perjudica la indústria piscícola i musclera de la zona produint toxicitat aguda en peixos i marisc. Dinophysis sacculus que és l´agent causant de la diarrea per intoxicació de marisc i pot provocar afectacions en concentracions molt baixes. A més pot produir cardiopaties i hepatopaties. Aquesta espècie ha afectat en diverses ocasions els vivers de musclo al Delta de l’Ebre. La majoria d´aquestes espècies produeixen formes de resistència que romanen al fons marí i que fan que aquests fenòmens es repeteixin de forma cíclica.

Els organismes filtradors com ara els bivalves (musclos, cloïsses, navalles,…) poden ser contaminats per aquestes espècies, la toxina no els hi causa danys però l´acumulen els seu interior. D´aquí pot passar a través del seu consum, fins a nosaltres. Per agreujar-ho una mica més, en la majoria de casos les toxines són termostables i per tant no s´inactiven ni cuinant el marisc ni congelant-lo.

Els efectes de les marees vermelles sobre nosaltres són molt diversos segons l´espècie de que es tracti. Hi ha toxines amb efectes paralitzants, neurotòxiques, amnèsiques o que produeixen trastorns intestinals.

Anuncis

Plàncton: vida invisible

Una de les coses que crida mes l´atenció en observar una imatge del mar mediterrani i comparar-la, posem el cas, amb alguna de l’Oceà Atlàntic, és l´elevat grau de transparència de l´aigua del nostre mar. Precisament aquesta característica de l’aigua fa que la Mediterrània sigui molt més apte pel turisme que no pas per a la pesca.

L´elevada transparència de les aigües mediterrànies és gràcies a que té una productivitat molt baixa, cosa que fa que la concentració de plàncton que hi ha en suspensió en la columna d´aigua sigui molt petita. El plàncton és la base de la cadena alimentària i el seu creixement determina la seva productivitat.

Els dinoflagelats són elements del fitoplàncton molt característics.

Però, què és realment el plàncton? El plàncton està format pel conjunt d´organismes de petites dimensions que suren en la columna d´aigua de manera passiva. Dins d´aquest grup hi trobem el fitoplàncton que, com les plantes, realitzen la fotosíntesis i que està format per algues microscòpiques. Un altre dels components és el zooplàncton, format per diversos grups d´organismes heteròtrofs que s´alimenten en primera instància de fitoplàncton.

Malgrat la seva heterogeneïtat, els organismes planctònics tenen una sèrie de característiques comunes a tots ells, com ara l´elevada capacitat per surar que aconsegueixen amb la presència al seu cos d’apèndixs molt llargs i més o menys ramificats, o bé gràcies a vesícules d´aire. També tenen una elevada taxa reproductora. Aquest darrer fet produeix que, en determinades èpoques de l´any, quan les condicions físico-químiques de l´aigua són òptimes, puguin créixer de manera exponencial i de retruc afectina tota la cadena tròfica.

Els copèpodes són petits crustacis microscòpics

El fitoplàncton està format per diversos tipus d´algues microscòpiques, normalment unicel•lulars o bé colonials o filamentoses. La majoria d´aquests organismes, malgrat realitzar la fotosíntesis com les plantes, són considerats actualment un regne apart del vegetal. El fitoplàncton sol ser de mida més petita. Entre els organismes més abundants d´aquest grup hi ha els dinoflagel•lats i les diatomees. Els primers tenen forma globular amb expansions del cos i amb dos flagells, un dels quals es troba en un solc que divideix a l´individu per la meitat. Les diatomees són de formes molt variables, n´ha ha d’individuals i de colonials. La seva cèl•lula es troba continguda a l´interior d´una estructura rígida formada per dues peces silíciques que encaixen perfectament.

El zooplàncton o plàncton animal està format per organismes microscòpics tant unicel•lulars com pluricel•lulars. En aquest grup també s´hi troben diversos estadis larvaris d’organismes macroscòpics com ara crustacis o peixos entre d´altres. Entre els representants més característics d´aquest grup hi ha: els copèpodes, els tintínids i les larves de crustacis. Els copèpodes són petits crustacis amb els cap i el tòrax més ample que l´abdomen. Normalment presenten unes antenes molt desenvolupades que els ajuda a mantenir-se suspesos a la columna d´aigua. Els tintínids són organismes unicel•lulars recoberts de cilis i que viuen a l´interior d´una estructura mineral en forma de calze.

Les xarxes de plancton es poden calar des de qualsevol embarcació

Per a realitzar captures de plàncton, la primavera és la millor època. Es fan servir unes xarxes especials amb un diàmetre de malla microscòpic. Això però és una altre històriademar.

Les onades(II): perquè trenquen?

Ara que ja sabem perquè es formen les onades, potser caldria preguntar-se el perquè trenquen, especialment quan s´apropen a la costa.

A grans trets, quan es formen les onades només hi ha transport d´energia. No s´hi transporta matèria car l´aigua només oscil.la amb el vaivé rítmic. Aquesta norma es trenca quan aquestes arriben a la costa, amb poca profunditat, on es comença a produir també transport de masses d´aigua i en conseqüència comencen a trencar.

La gran onada de Katsushika Hokusai

Les onades, a mesura que s´acosten a la platja, incrementen la seva alçada i arriba un moment en que es col•lapsen i comencen a trencar. La causa d´aquest fenomen és la disminució de la profunditat de la massa d´aigua que hi ha per sota de l´onada.

Que les onades trenquin d´una manera més suau o més violenta depèn bàsicament del perfil del fons marí a la franja litoral. Així, hi ha onades que trenquen de forma sobtada sense quasi recorregut i n´hi ha d´altres que tenen molt més recorregut a l´hora de trencar, aquestes darreres són les més buscades pels surfistes.

Si el pendent de la costa és suau, l´energia es dissipa progressivament i l´efecte de les onades es també més suau. En canvi, quan aquesta inclinació és molt més pronunciada, la dissipació és immediata i les onades trenquen violentament alliberant-se tota l´energia que contenen.

Per alguns, les onades quan trenquen són divertides

Quan la profunditat de la columna d´aigua és semblant a la meitat de la distància entre dues crestes d´ona, la seva velocitat de propagació s´alenteix i comencen a créixer. Quan l´altura de la cresta equival a tres quartes parts de la profunditat, l´onada ja no pot mantenir la seva forma i es col•lapsa trencant-se i desfent-se en un mar d´escuma que arriba fins a la platja. En aquest moment es produeixen corrents i transport de sediments en dos sentits; del mar cap a la platja i de la platja cap al mar, aquest darrer també és anomenat corrent de ressaca. Aquest procés es va repetint onada rere onada i és el responsable de la sedimentació o bé de l´erosió de les platges segons qui domini el balanç.

Els corrents de retrocés o de ressaca poden arribar a tenir una força considerable i en algunes platges han estat responsables de nombrosos ensurts entre els banyistes menys experimentats. La Fosca a Palamós n´és un exemple.

Un dels efectes que menys es té en compte a l´hora d´avaluar els efectes de la regeneració artificials de platges amb sistemes de dragatge és precisament aquest. Quan els temporals arrosseguen cap al mar la sorra de les platges acabades de regenerar, aquests sediments es dipositen en el fons marí i en molts cassos canvien significativament la batimetria d´aquests. D´aquesta manera s´arriba a alterar la forma de trencar de les onades i s´agreuja encara més el poder erosió dels corrents de ressaca que es generen. Un exemple més de la inutilitat d’aquest model de gestió de platges. Això però, és una altre històriademar.

Les onades (I): com es formen?

La política de dragatge i regeneració de platges que s´aplica al Maresme està tenint una conseqüència del tot previsible després dels temporals. La sorra que han perdut les platges del nord de la comarca arran dels temporals ha anat formant dipòsits paral•lels a la costa que generen grans onades. I és que, gràcies a aquestes actuacions, el Maresme s´està convertint en el paradís pels surfistes.

Però, com es formen les onades? Una onada és el moviment oscil•latori, en sentit ascendent i descendent, de la superfície d’aigua produïdes majoritàriament per l´acció del vent. Hi ha però altres agents responsables de generar onades com ara els terratrèmols amb epicentres submarins, les corrents de marea o les desembocadures dels grans rius.

Contràriament al que es pensa, aquestes deformacions de l’aigua del mar produïdes pel vent no comporten desplaçament de masses d´aigua (matèria). Aquest desplaçament només es produeix quan l´onada arriba a la costa i trenca. Aquí és quan es converteixen veritablement en perilloses. Malgrat no transportar matèria, les onades transporten energia.

onades

El vent és el principal agent generador d´onades. Foto: Damerau/iStock/Thinkstock

La manera més senzilla d´estudiar les onades és tractar-les coma oscil•lacions harmòniques. Les característiques del moviment harmònic simple estan perfectament definides amb paràmetres físics i és senzill mesurar i comparar les seves magnituds: amplitud, període, freqüència, longitud d´ona,…

En els grans oceans les onades són altes, espaiades i rodones. Tenen un període gran i el pendent d´ona és suau. Són molt semblants al mar de fons. En canvi, als mars petits i tancats com és el cas de la Mediterrània, aquestes són estretes i baixes. Aquí, entre cresta i cresta hi ha poc espai i la pendent d´ona és molt pronunciada. Des del punt de vista de la navegació i malgrat que pugui semblar el contrari, la Mediterrània és un mar molt més perillós que no pas, posem pel cas, l´Oceà Atlàntic. La perillositat de la mediterrània rau precisament en aquesta poca distància entre cresta i cresta.

dscn2746

Tramuntanada al nord del Cap de Creus

Per mesurar l´alçada de les onades es fan servir les boies d´onatge. Existeix una xarxa de boies oceanogràfiques que prenen mesures de manera continuada i que les envien les dades en temps real als interessats. L´onada més alta registrada va ser de de 50 m d´alçada a l´Oceà Pacífic.

L´efecte que produeix el vent sobre l´estat de la mar depèn de diversos factors: la intensitat del vent., la persistència o temps durant el qual el vent bufa sense parar amb una força sostinguda, la distància sobre la qual el vent pot bufar o fetch. No és el mateix una tramuntana a la costa nord de Menorca amb un fletch molt gran que, el mateix vent sobre el sud del Cap de Creus on el fletch és molt menor ja que el vent bufa des de terra i per finalitzar, la profunditat de la massa d´aigua.

Quan a més d´aquests factors hi afegim els corrents marins, això pot tenir un efecte amplificador, especialment quan la corrent té el sentit contrari a la direcció del vent.

Continuarà en una altre hdm…

Una qüestió de transparència

La transparència i el color són dos paràmetres oceanogràfics molt senzills de mesurar i que aporten molta informació als científics. De petits a l´escola ens explicaven allò de que l´aigua és un líquid incolor, inodor i insípid. Avui sabem, pel que fa a les propietats òptiques, que les aigües oceàniques tenen unes característiques pròpies que les permet identificar i diferenciar entre elles. Per exemple, les aigües mediterrànies no tenen res a veure a les seves veïnes aigües de l´Atlàntic o bé dins de la mateixa conca, les aigües més orientals i les aigües més occidentals són completament diferents.

En ser la transparència i el color unes característiques molt senzilles de mesurar fa que siguin molt adequades per a ser preses per persones alienes a les comunitats científiques. Així, aquests dos paràmetres òptics són adequadíssims per a projectes de ciència ciutadana . Sense la participació ciutadana, els estudis sobre la transparència i el color de l´aigua de mar resultarien molt costosos tant pel que fa als diners com al temps. Avui, amb la popularització dels smartphones, la connexió entre les dades preses pels ciutadans i l’anàlisi que en fa la comunitat científica es retroalimenta constantment i enriqueix mútuament ambdós.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

EL disc de Secchi és un senzill aparell que ens permet mesurar la transparència

La transparència ens indica la quantitat de partícules en suspensió que conté una columna d´aigua. Per a la mesura de la transparència és fa servir el disc de Secchi, un senzill aparell, fàcil de construir i encara més senzill d´utilitzar. Les mesures s´obtenen submergint el disc en l´aigua i mesurant la profunditat a la qual deixa de ser observat des de la superfície. Aquesta profunditat, també anomenada profunditat de Secchi, a més del valor numèric del mateix ens dona una complexa informació sobre la productivitat del lloc on es fan les mesures.

La profunditat de Secchi es troba influenciada per la quantitat de fitoplàncton que presenta la columna d´aigua. Així, quan més fitoplàncton hi ha en suspensió en la columna d´aigua, menor serà la mesura de la profunditat de Secchi. El fitoplàncton és la base de la cadena alimentària marina i el seu coneixement sobre la seva distribució, abundància i estacionalitat es cabdal per a saber l´estat de salut dels nostres oceans.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

L´escala de Forel-Ule permet mesurar el color de l´aigua

Amb l´escalfament global degut al canvi climàtic, aquests organismes microscòpics del plàncton poden patir fortes fluctuacions que, amb la simple mesura de la profunditat de Secchi es poden quantificar. En aquest sentit, l´any 2013 va començar un projecte de ciència ciutadana anomenat Secchi. L´objectiu del mateix és la de crear una base de dades de llarga durada sobre les variacions que pateixen les poblacions de fitoplàncton arreu dels mars i oceans del món. A través d´una app per a smarthphone es poden enviar les mesures de la profunditat de Secchi juntament amb altres dades d’interès a la comunitat científica que està treballant aquest tema.

Per a mesurar el color de l´aigua de mar es fa servir l´escala de Forel-Ule, una mena de “pantone” de colors que es compara amb el color real de l´aigua. En aquest cas l’inconvenient per a ser incorporat en projectes col.laboratius rau en poder tenir a l´abast del públic l´escala de colors. Per aquesta raó s´ha desenvolupat una altra aplicació de mòbil que permet conèixer el color de l´aigua i comparar-lo amb l´escala de colors de manera molt senzilla. En aquest sentit, també s´està desenvolupant un software que, a partir de les fotografies preses i enviades a través d´un smartphone, se’n fa un anàlisi per a determinar el color de l´aigua segons aquesta escala.