CAMPAÑA SUMMER

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20/10/2020 – Muestreo de plancton

El zooplancton está formado por una gran diversidad de organismos caracterizados por su transparencia, pequeño tamaño y escasa capacidad natatoria. Los componentes más abundantes son los crustáceos, como los copépodos o el krill, que constituye el alimento de los peces mesopelágicos, y numerosos organismos gelatinosos. Es también relevante la presencia de larvas de peces entre los habitantes del plancton.

Para recolectar el zooplancton utilizamos la red MOCNESS, que nos permite obtener la biodiversidad y abundancia de estos organismos, discriminando diferentes rangos de profundidad. Con esta red también podemos pescar pequeños peces, como los Cyclothone.

Algunos de los especímenes que obtenemos con la red MOCNESS: Diferentes especies de copépodos, krill y larvas de peces de diferentes especies. Fotos de copépodos de Linda Latuta. Foto de krill de Ferran Palero. Foto de larvas de peces de M Pilar Olivar.

Realizamos pescas durante el día y la noche para estudiar las diferencias en las distribuciones, a lo largo de la columna de agua, debidas al efecto de la luz. Encontramos las larvas de peces principalmente en los niveles superficiales (hasta unos 200 m de profundidad), tanto durante el día como por la noche. Sin embargo, detectamos diferencias día-noche en la distribución vertical de algunas especies de pequeños peces, durante el día las encontramos en profundidad (a más de 400 m.) y durante la noche ascienden a las capas más superficiales, donde hallamos siempre la mayor abundancia de plancton. Sin embargo, los pequeños Cyclothone siempre aparecen en las capas más profundas.

Nuestras investigaciones persiguen determinar las causas de estas diferencias entre las diferentes especies, y dilucidar sus interacciones tróficas. Para ello, a bordo realizamos una separación, mediante la lupa binocular, seleccionando los diferentes especímenes y conservándolos para posteriores análisis en el laboratorio.

Figura 1. Echamos al mar la MOCNESS. Empieza la pesca


Figura 2. Cuando llega la red, José María recoge las redes de la MOCNESS con la pesca de plancton. Después hay que limpiarlas, tal y como hacen Vanesa y Linda.


Figura 3. Primer paso para recolectar los especímenes: concentrar la muestra.


Figura 4. Segundo paso: separar los especímenes con la lupa binocular

Figura 5. Larva y adulto de Cyclothone (fotos M. Pilar Olivar)

 

El “equipo MOCNESS” lo componen Vanesa Raya, José María Landeira y Linda Latuta.

 

16/10/2020

Llevamos ya 18 días de campaña. El buen tiempo nos ha acompañado y hemos podido completar con éxito las tres primeras áreas de muestreo. Hoy queremos mostraros algunas imágenes que reflejan cuál ha sido nuestra actividad y cómo son algunos de los organismos que estudiamos.

12/10/2020 – Acústica

Los océanos juegan un papel importante en la mitigación o reducción del CO2 absorbiendo aproximadamente una tercera parte de las emisiones de carbono antropogénico que está presente en la atmosfera. Las entradas de CO2 en el océano están reguladas por procesos físico-químicos (“Solubility pump”) y biológicos (“Biological pump”). En este último, una fracción importante del zooplancton y del micronecton migrador, intervienen en el flujo activo, transportando el carbono a través de sus movimientos migratorios en la columna de agua. Asociado con el cambio climático, la temperatura del océano está incrementando y afectando a los ecosistemas pelágicos desde el plancton hasta los niveles tróficos superiores, provocando cambios en la distribución, abundancia y estructura de las comunidades pelágicas. Por ello, en los últimos años, ha incrementado el interés en monitorear y evaluar la abundancia y biomasa de los organismos pertenecientes al dominio mesopelágico. En el proyecto SUMMER la acústica, junto con las pescas (que nos permite identificar las especies), juega un papel fundamental en las investigaciones sobre las agregaciones de los organismos migradores y no migradores que habitan estas regiones del océano. El uso de las herramientas acústicas permitirá dar estimaciones de la abundancia y biomasa de estos organismos, así como su contribución en la bomba biológica.

El sistema acústico de la campaña SUMMER está compuesto por una ecosonda EK80 (con 5 transductores, 18, 38, 70, 120, 200 kHz) que va acoplada al barco y registra en continuo. Adicionalmente, se utilizan otros dos instrumentos autónomos (WBAT, “WideBand autonomous Transceiver”; D-AZFP, Deep-Acoustic Zooplankton and Fish Profile), que se sumergen a diferentes niveles de la columna de agua y nos ofrecen información más próxima a la localización de los organismos (Fig. 1).

Figura 1. Instrumentos y personal a cargo. A) Yang Yang, B) Airam Sarmiento y c) Marcos Pástor

Hasta el momento, el WBAT ha podido registrar dos capas de dispersión, una muy cercana a superficie (0-50 m) y otra entre 500 y 600 m de profundidad, durante la noche. Sin embargo, durante el día sólo se han registrado agregaciones de organismos por debajo de los 500 m (Fig. 2). En el caso del D-AZFP, se han obtenido perfiles acústicos desde la superficie hasta los 2000 m de profundidad, en distintas frecuencias, registrando así las distintas capas migrantes y no migrantes durante la noche y el día (Fig. 3).

Figura 2. Ecotrazas de la capa de dispersión profunda (500 m) obtenida del WBAT con la frecuencia de 120 kHz (Echoview software). / Figura 3. Ecograma de algunas estaciones diurnas y nocturnas realizadas en el Mar Mediterráneo con el D-AZFP bajo las frecuencias de 38 y 125 kHz.

Yang Yang (St. Andrews)

Airam N. Sarmiento Lezcano (IOCAG-ULPGC)

Marcos Pástor Calvet (UTM)

 

07/10/2020 – Una gran diversitat de crustacis

Iniciem els mostrejos de la campanya SUMMER el dimecres 30 de Setembre de 2020 al sud de les illes Balears. Des del primer dia de mostreig vàrem recol·lectar una gran diversitat d’espècies de crustacis.

Entre les més abundants s’inclouen gambes decàpodes com la Gennadas elegans (foto1) i els eufausiacis Nematoscelis megalops o Meganyctiphanes norvegica (foto2), component principal del krill. Entre els resultats preliminars, hem observat clares migracions nictemerals (dia-nit) en els diferents grups de crustacis.

Foto 1 i 2.

 

Tot i que aquestes migracions semblen tindre perfils diferents segons les espècies analitzades, trobem un patró prou generalitzat amb majors abundàncies en les capes més profundes durant el dia i pujada cap a aigües més superficials durant la nit. En els mostrejos nocturns també poguérem observar un increment en el nombre d’exemplars de la gamba Acanthephyra pelagica i altres espècies que viuen principalment per sota dels 800 m. La xarxa MOCNESS, amb una amplada de malla de només 200 µm, és capaç de pescar individus microscòpics.

Això, ens va proporcionar una visió complementària de la diversitat present en la columna d’aigua, recollint un gran nombre de copèpodes, branquiòpodes, ostràcodes (foto 4), així com larves de galera, llagosta (foto 3) o eufausiacis.

Foto 4 i 3.

Com sempre arriben imprevistos, el segon dia de campanya vàrem haver d’aturar el mostreig degut a l’arribada d’una forta tempesta, però això no va aturar el nostre interès i aprofitàrem el resguard del cap Formentor (foto5) per a revisar el material recollit el dia anterior (foto6). Amb la represa de la feina, passada la tempesta, completàrem el mostreig amb èxit i vàrem recollir multitud d’organismes de la capa més superficial de la columna d’aigua (nèuston), incloent misidacis, amfípodes o isòpodes, com la Idotea metalica (foto7).

Foto 5.

Foto 6 i 7.

04/10/2020 – ¿Qué queremos obtener de esta campaña?

Nuestras investigaciones se orientan a determinar qué organismos habitan la zona de penumbra de los océanos, y a obtener datos y muestras que nos permitan conocer su diversidad, estimar su biomasa, entender sus pautas migratorias y determinar su papel en las cadenas tróficas oceánicas.

ÁREA DE ESTUDIO

Teniendo en cuenta la influencia de la producción biológica en la abundancia y diversidad de las comunidades mesopelágicas, se han planteado varias zonas de estudio, desde una región oligotrófica como el Mediterráneo occidental, hasta una zona de alta producción biológica, como el afloramiento del oeste de la península ibérica. En el Mediterráneo occidental trabajaremos en el escarpe Emile Beaudot, mar Balear, y al sur, en el mar de Alborán. En la región Atlántica trabajaremos en el Golfo de Cádiz y en la costa oeste de la península Ibérica.

 

INVESTIGACIÓN Y EQUIPOS

Una buena parte de los habitantes de la región mesopelágica (200-1000 m) muestran ritmos de migración vertical diarios, ascendiendo hacia las capas más productivas próximas a la superficie para alimentarse. La luz es el factor desencadenante de esta migración, de modo que al anochecer las poblaciones se desplazan hacia la superficie, y regresan a profundidad al amanecer, minimizando el riesgo de ser detectados por depredadores visuales. Sin embargo, no todas las especies mesopelágicas se comportan igual y algunas, muy numerosas, como los pequeños Cyclothone permanecen día y noche en la región mesopelágica, constituyendo una de las agregaciones de vertebrados marinos más persistentes del océano.

Una propiedad biológica importante de las especies mesopelágicas es su capacidad para formar agregaciones densas, conocidas como capas acústicas de reflexión profunda, que pueden evaluarse directamente mediante métodos acústicos. Algunos organismos mesopelágicos, como los peces teleósteos con vejigas natatorias, o sifonóforos con vejigas gaseosas, tienen una importante respuesta acústica; mientras que otros grupos como los crustáceos carecen de ellas. Por ello, para obtener estimas de biomasa plausibles por métodos acústicos es esencial recolectar al mismo tiempo los organismos presentes en las capas de reflexión acústica.

En cada uno de las zonas de estudio se trabajará de forma intensiva, a lo largo de todo el ciclo diario, durante 3 días. Se obtendrán registros hidrográficos y acústicos a lo largo de la columna de agua y se utilizará una variedad de redes para la recogida de muestras. Las actividades específicas durante la campaña consistirán en:

  • Recolección de muestras de agua, plancton y micronecton (a diversos niveles de la columna de agua) para estudiar la biodiversidad, biomasa y características de la comunidad de organismos mesopelágicos, así como para la recolección de especímenes para el estudio de las interacciones tróficas, y fisiología de las especies.

  • Obtención de perfiles hidrográficos mediante sondas CTD y roseta, para caracterizar en entorno físico-biológico.
  • Obtención de registros acústicos mediante ecosondas, como herramienta para localizar las principales agregaciones de organismos y analizar sus abundancias. En esta campaña trabajaremos con la EK80, un nuevo equipo multifrecuencia instalado hace poco tiempo en el BO Sarmiento de Gamboa. Asimismo, antes de cada pesca se realizan registros acústicos a lo largo de la columna de agua, con varios equipos entre los que destaca el in situ lower echosounder, aportado por la Universidad de Sant Andrews (UK) que también participa en el proyecto.

29/09/2020 – Comienza la campaña SUMMER

El lunes 29 de septiembre embarcamos en el BO Sarmiento de Gamboa para iniciar la campaña SUMMER. La expedición se desarrollará en aguas oceánicas alrededor la península ibérica. Esta campaña es parte del proyecto europeo SUMMER “Sustainable Management of Mesopelagic Resources” enmarcado en la “Call – Blue Growth. Topic LC-BG-03-2018. Sustainable harvesting of marine biological resources”. Es un proyecto coordinado desde AZTI por X. Irigoien en el que participan 22 instituciones, entre ellas el Instituto de Ciencias del Mar, CSIC. 

La campaña SUMMER del CSIC es una de las 4 grandes campañas del proyecto, y en ella además del ICM-CSIC, participan la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, AZTI, Univ. De Sant Andrews, DTU-Aqua, Univ. De Galway y Univ. De Valencia.

 

¿POR QUÉ ESTUDIAMOS LA REGION MESOPELAGICA Y LAS ESPECIES QUE LA HABITAN?

La zona mesopelágica, o zona de penumbra (desde 200 a 1000 m de profundidad) recibe luz insuficiente para la fotosíntesis pero suficiente para la visión. Esta región constituye aproximadamente el 20% del volumen oceánico mundial, y está habitada por organismos relativamente pequeños (de 1 a 10 cm), pero muy numerosos y diversos, que se engloban bajo los términos de micronecton y macrozooplancton, abarcando diferentes grupos taxonómicos desde peces óseos, cefalópodos, crustáceos y una variedad de organismos gelatinosos. Sin embargo, las estimas de biomasa de estas poblaciones están aún sujetas a una gran incertidumbre.

Mientras la zona epipelágica es el lugar donde ocurre la producción primaria (PP) (dependiendo de la intensidad de la luz, la temperatura y la disponibilidad de nutrientes), la zona mesopelágica o es una zona de penumbra, típicamente de aguas más frías y densas. Una buena parte de los habitantes de esta región se agregan en capas, y muestran ritmos de migración vertical diarios, desplazándose hacia las capas superficiales al anochecer, para alimentarse, y regresando a profundidad al amanecer. La comunidad migrante sigue isolúmenes de baja intensidad de luz, de modo que ascienden cuando la luz disminuye, minimizando riesgo de ser detectados por depredadores visuales mientras se alimentan en las capas más ricas del océano. Otras como los pequeños Cyclothone permanecen día y noche en la región mesopelágica.

Estos omnipresentes y abundantes organismos ocupan un papel importante a nivel intermedio de las cadenas tróficas oceánicas, vinculando a los productores primarios (a través del zooplancton del que se alimentan) con los principales depredadores apicales oceánicos (peces, mamíferos y aves marinas) de los que ellos son presas. Con ello, participan activamente en los flujos de carbono y el consumo de oxígeno a diferentes profundidades de la columna de agua.

Sin embargo, el papel de las especies mesopelágicas no se comprende bien en términos del ecosistema, debido a las dificultades en las estimas de su biomasa y a la gran diversidad de taxones que aglutinan. Si la biomasa es tan alta como indican las aproximaciones previas, estos organismos pueden jugar un papel clave en los servicios ecosistémicos, como el sustento de otras especies relevantes (comerciales como el atún, o emblemáticas como las ballenas) y en el secuestro de carbono.

Los peces mesopelágicos son probablemente el recurso vivo salvaje más grande y último que la humanidad aún no ha explotado y, por lo tanto, cualquier intento de explotación pasa en primer lugar por conocer su biomasa, diversidad y características biológicas y poblaciones, para asegurar que una hipotética explotación fuera sostenible.

DIVERSIDAD MORFOLÓGICA EN PECES MESOPELÁGICOS 

Los peces mesopelágicos presentan caracteres morfológicos y una serie de órganos o estructuras adaptados al ambiente oceánico y a las condiciones de escasez de luz en la que habitan. Destaca la presentan órganos bioluminiscentes (fotóforos) en la parte ventral del cuerpo y en la cabeza, ojos especializados, grandes mandíbulas, en ocasiones provistas de enormes dientes

Mientras los adultos ocupan la región mesopelágica sus primeras fases de desarrollo, los huevos y larvas, los pasan cerca de la superficie.

 

Imagen de Felix Descalzo