Intensa mezcla en la parte superior del océano debido a grandes concentraciones de peces desovando
¿Por qué a los oceanógrafos les importaría alguna vez que las anchoas tengan relaciones sexuales? Lo hacen porque estos pequeños peces pueden ayudar a mezclar diferentes capas del océano cuando se aparean. Esto hace circular nutrientes, oxígeno y gases de efecto invernadero alrededor de diferentes capas del océano, sustentando así el ecosistema.
Mezclar capas del océano verticalmente requiere energía. La mayor parte de esta energía proviene de los vientos y las mareas. Sin embargo, una investigación realizada en 1966 encontró una discrepancia entre la energía necesaria para la mezcla y la energía proporcionada por las fuentes disponibles.
Esto generó una intrigante pregunta: ¿Pueden los animales nadadores, como peces y crustáceos, llenar el vacío energético y contribuir a la mezcla de los océanos?
Después de décadas de pruebas contradictorias y extremadamente escasas, la comunidad oceanográfica estuvo a punto de llegar a un veredicto sobre el tema en 2019. Un estudio realizado por un investigador estadounidense llamado Eric Kunze concluyó que es extremadamente improbable que se produzca una mezcla biológica.
El fundamento de esta conclusión es simple. Los nadadores marinos crean algunos remolinos turbulentos a medida que se mueven, pero estos remolinos son demasiado pequeños para causar una sustancial mezcla vertical. Los remolinos generados por los nadadores marinos son tan pequeños que, en cambio, se disipan en forma de calor debido a la fricción entre las moléculas de agua.
"Pero en un estudio publicado en 2022, mis colegas y yo cuestionamos esta conclusión. Nuestros hallazgos muestran que la mezcla biológica puede ocurrir bajo ciertas circunstancias", dice Bieito Fernández Castro, profesor de Oceanografía Física de la Universidad de Southampton.
Imagen: El buque de investigación español Ramon Margalef partió de las costas de Galicia en 2018. Bieito Fernández Castro, CC BY-NC-SA
Una sorprendente observación
En julio de 2018, el equipo de Fernández Castro abandonó la costa de Galicia, en el noroeste de España, con la misión de comprender si las variaciones en las condiciones de mezcla de los océanos eran las culpables de la frecuente aparición de floraciones de algas nocivas que amenazan la próspera industria acuícola de mejillones de la región. Midieron la turbulencia del agua junto con varios indicadores ecológicos cada 30 minutos durante 15 días consecutivos.
Monitorizaron la turbulencia midiendo las fluctuaciones en la velocidad y la temperatura del agua a escalas muy pequeñas. Estas fluctuaciones son una indicación de la intensidad de los movimientos turbulentos y de la mezcla, respectivamente. Para su sorpresa, cada noche detectaron niveles de turbulencia extremadamente altos, similares a los provocados por una gran tormenta.
Pero, en el momento del estudio, el tiempo estaba tranquilo y las mareas débiles. Entonces, ¿Qué estaba pasando? La clave para desentrañar este misterio provino de la observación casual de las pantallas en el laboratorio a bordo del buque de investigación Ramon Margalef. Estas pantallas muestran señales de la ecosonda del barco, un instrumento diseñado para detectar la presencia de peces.
Al principio nadie le prestó mucha atención, ya que, en principio, no estaban interesados en los peces. Pero las mediciones acústicas revelaron señales de eco muy fuertes que coincidieron con las fuertes mediciones de turbulencias nocturnas. Esto sugirió que las fuertes turbulencias nocturnas estaban relacionadas con la presencia de peces.
La solución obvia era capturar los peces. Usaron algunas de las pequeñas redes con forma de bongo diseñadas para capturar algas microscópicas.
Imagen derecha: Las redes en forma de bongo se utilizan para capturar pequeños huevos de peces. Bieito Fernández Castro, CC BY-NC-SA
Lo que encontraron en las redes les tomó por sorpresa. Estaban llenas de miles y miles de diminutos huevos de peces, probablemente pertenecientes a anchoas europeas.
El círculo se cerró, el misterio se resolvió. Cientos de anchoas se congregaban alrededor de la estación de muestreo todas las noches para aparearse y fertilizar sus huevos. En su frenesí nocturno, crearon las fuertes turbulencias que midieron los científicos.
Reviviendo la controversia de la 'biomezcla'
Sin embargo, todavía quedaba sin respuesta una importante pregunta. ¿Eran los pequeños pero enérgicos movimientos del agua creados por los libidinosos peces capaces de mezclar las diferentes capas del océano?
Para responder a esta pregunta, examinaron las señales de temperatura en escala milimétrica de su perfilador de turbulencia. Descubrieron que las fluctuaciones de temperatura a pequeña escala eran más de diez veces mayores durante la noche, cuando había animadas anchoas, que durante el día. De hecho, la mezcla biológica estaba ocurriendo bajo nuestros pies.
Los investigadores creen que la explicación de su hallazgo único está relacionada con un aspecto fundamental de la física de la turbulencia más que con las preferencias sexuales de las anchoas.
La columna de agua en la región de estudio muestra variaciones verticales muy marcadas de las propiedades del agua, lo que se conoce como "estratificación vertical". Las capas de agua que presentan diferentes propiedades son, por tanto, relativamente "delgadas", lo que significa que pueden mezclarlas los movimientos a pequeña escala creados por los peces. Esto contrasta con estudios previos que se han realizado en regiones de océanos más abiertos donde la estratificación suele ser más débil.
La fortuita observación del equipo demostró la antigua conjetura de una mezcla del océano impulsada biológicamente. Sin embargo, el hallazgo sigue siendo una observación aislada.
Queda mucho trabajo por hacer para evaluar la importancia de la mezcla biológica para el ecosistema local. Pero una cosa es segura: la controversia sobre la mezcla biológica durará mucho más de lo que hubiéramos esperado hace unos años.
La investigación fue publicada en Nature geoscience: Intense upper ocean mixing due to large aggregations of spawning fish
Este artículo se publicó originalmente en inglés en The Conversation, lee el artículo original: Mating anchovies stir up the sea as much as a major storm – and it’s good for the environment too
