Oceanógrafos antárticos usan focas para investigar dónde no pueden ir con los barcos

foca etiquetada

Los oceanógrafos tienen grandes dificultades para realizar investigaciones por barco en áreas de la plataforma continental antártica donde el hielo está adherido a la costa, por lo que un equipo de investigadores ha reemplazado estos estudios basados en barcos con sensores conectados a focas, que tienen muchos menos problemas para navegar en esas aguas.

Un estudio que describe la técnica de investigación de origen animal y los hallazgos de los investigadores apareció en la revista Limnology and Oceanography el 9 de octubre.

Las plataformas continentales de la Antártida son una de las regiones biológicamente más productivas de los océanos del mundo como resultado de la gran cantidad de nutrientes generados por las interacciones entre el océano, el hielo marino y la plataforma de hielo. En la Antártida oriental, los fuertes vientos catabáticos aumentan la producción de hielo marino en las polinias costeras, áreas de agua de mar abierta y no congelada rodeadas de hielo marino. Fuera de las polinias, en ocasiones existe un extenso hielo marino adherido a la costa (conocido como hielo terrestre) donde habitan muchos depredadores como las focas de Weddell y los pingüinos emperador.

Estos intercambios de agua de los océanos, el hielo marino y la plataforma de hielo, en particular aquellos entre aguas cálidas profundas que provienen de áreas fuera de la plataforma, zonas de hielo marino que cambian con la temporada y polinias costeras, juegan un importante papel en la producción biológica en todas las áreas de la plataforma continental.

Como resultado de la variación estacional y regional sustancial de tales flujos 'transversales' de agua, se necesitan muchos más datos que describan cómo las aguas superficiales y profundas de las áreas cercanas fuera de la plataforma se inmiscuyen en la plataforma y se mezclan con las aguas locales para una comprensión más profunda de la producción biológica de aquí.

Pero debido a la dificultad de realizar observaciones oceanográficas por barco en áreas de la plataforma continental cubiertas por hielo terrestre, no se comprenden bien estos intercambios de agua entre plataformas y sus variaciones estacionales.

En los últimos años, los investigadores han comenzado a implementar equipos de registro de datos oceanográficos en animales marinos, en particular equipos que registran conductividad, temperatura y profundidad (CTD, por sus singlas en inglés). Los datos CTD son fundamentales para determinar las características del agua del océano a través de toda la columna de agua y permiten a los científicos estimar el origen del agua.

"Estudios anteriores que utilizaron instrumentos atados a los elefantes marinos del sur en migración y las focas de Weddell residentes, un depredador que se zambulle en las profundidades, habían mostrado algunos interesantes procesos físicos en las áreas antárticas", dijo Nobuo Kokubun, profesor asistente del Instituto Nacional de Investigación Polar de Japón y autor principal del estudio, "pero incluso aquí, apenas ha habido nada que investigue las áreas costeras cubiertas por hielo terrestre".

condiciones oceanográficas antárticas

Imagen: Resumen esquemático de las condiciones oceanográficas de otoño/principios de invierno y las consiguientes condiciones biológicas en la plataforma continental reveladas por el estudio. Las flechas de colores muestran la entrada de agua de la plataforma cruzada y las flechas de bloque blancas muestran el posible flujo de energía trófica. Las masas de agua se abrevian de la siguiente manera y se muestran con diferentes colores. mCDW: agua profunda circumpolar modificada (cálida y alta salinidad), WW: agua de invierno (fría y baja salinidad), AASW: agua superficial antártica (cálida y baja salinidad). Crédito: Shinichiro Kinoshita

Así que los investigadores llevaron a cabo un estudio de campo explorando las condiciones oceanográficas invernales y sus consecuencias biológicas en el este de Dronning Maud Land y el oeste de Enderby Land en el este de la Antártida uniendo etiquetas CTD-Satellite Relay Data Loggers con pegamento a las cabezas de ocho focas de Weddell en marzo a septiembre de 2017. Las etiquetas pesaban alrededor de medio kilogramo y eran del tamaño de un pequeño cubo de Rubik. Las áreas fueron elegidas por su gran cantidad de hielo terrestre y la falta de plataformas continentales anchas o diferentes polinias costeras.

Usando los datos transmitidos de las focas instrumentadas, los investigadores encontraron que aparecía agua cálida y de baja salinidad en el subsuelo durante el otoño, y que la profundidad del agua cálida se hacía más profunda a medida que avanzaba la temporada. Al combinarlo con modelos meteorológicos y oceanográficos, los investigadores demostraron que el viento del este que prevalece estacionalmente durante el otoño provoca un flujo de aguas cálidas de la superficie fuera de la plataforma, así como presas posiblemente adicionales hacia la plataforma continental.

De hecho, los datos de buceo de las focas registrados simultáneamente indicaron que el agua cálida y de baja salinidad tuvo efectos positivos en el comportamiento de búsqueda de alimento de las focas. En general, los investigadores consideran que el proceso físico impulsado por el viento puede mejorar la disponibilidad de presas en el ecosistema marino costero antártico.

La investigación mostró que las focas con sensores oceanográficos adjuntos podrían ser poderosas herramientas para explorar las condiciones oceanográficas y ecológicas en una amplia gama de plataformas continentales antárticas cubiertas con hielo terrestre. Ahora que se ha demostrado esto, el equipo quiere ir más allá y estimar la cantidad de agua y presas que se transportan a las plataformas mediante este proceso impulsado por el viento. En última instancia, los investigadores esperan poder utilizar estos datos para predecir cómo está respondiendo el ecosistema marino costero antártico a los rápidos cambios en curso en el hielo marino antártico.

La investigación fue publicada en Limnology and Oceanography: Shoreward intrusion of oceanic surface waters alters physical and biological ocean structures on the Antarctic continental shelf during winter: Observations from instrumented seals

Etiquetas: FocaDatoOcéanoAntártida

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