Lo que los satélites nos pueden contar sobre las concentraciones de clorofila en el mar

El Estrecho de Gibraltar siempre se ha considerado una zona enormemente productiva a nivel pesquero, como el ejemplo de la relevante y única captura de atún rojo en la zona, además de la gran magnitud de bancos de peces de diversas especies que se concentran a lo largo del año. Esta riqueza de fauna marina se ha relacionado habitualmente con el flujo dinámico que ocurre en la unión de dos mares. La conjunción del Mar Mediterráneo con el Océano Atlántico provoca una serie de corrientes submarinas que han favorecido tanto el movimiento de especies como la riqueza biológica que las alimenta y las atrae.

Estrecho de Gibraltar.

Científicos del Departamento de ‘Ecología y Gestión Costera’ del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC) han detectado por primera vez las zonas de concentración de clorofila asociados a las ondas internas mediante imágenes de alta resolución procedentes de satélites tanto de la NASA como el programa Copernicus. En concreto, se trata de áreas del estrecho donde se generan ondas internas que hacen que se concentren altos valores de clorofila, fitoplancton y otros microorganismos de las que hasta ahora se intuía su ubicación, pero no se había confirmado con imágenes ópticas.

Ondas marinas únicas en el mundo

Investigadores que han participado en este estudio.

La mayoría de la diversidad biológica desarrollada en el estrecho de Gibraltar está relacionada con el flujo de mareas habitual que se produce en la unión del Océano Atlántico con el Mar Mediterráneo. A la altura del cabo Trafalgar, existe una montaña submarina, llamada umbral de Camarinal donde ocurren unos fenómenos ondulatorios llamados ondas internas. Gracias al uso de nuevas herramientas de teledetección, los científicos han podido visualizar a través de sensores ópticos imágenes de las zonas de concentración de clorofila relacionadas con estas ondas internas. El Mar Mediterráneo y el Océano Atlántico tienen distintos tipos de densidad que favorecen un tipo de circulación que a la postre, y por la presencia de un monte submarino, hace que se generen las ondas.

También han observado otro tipo de ondas horizontales en bordes costeros y que ha demostrado que la succión de mareas que se produce desde las costas de España y Marruecos hacia el interior, provoca igualmente un aumento de riqueza biológica procedente de las costas hacia el canal central del Estrecho, fenómeno que corrobora los estudios previos que ya existían en la zona. El investigador principal del trabajo, Gabriel Navarro explica a la Fundación Descubre: “En estas aguas se producen una serie de procesos físicos muy característicos de ondas de gran intensidad que se repiten en muy pocas partes del mundo, con lo cual hay unas connotaciones biológicas también muy importantes que están íntimamente relacionadas con estas ondas marinas”.

Programa ‘Copernicus’ de la Unión Europea

Este trabajo, publicado en la revista Estuarine, Coastal and Shelf Science, ha permitido la observación de las aguas mediante el programa ‘Copernicus’ de la Comisión Europea en colaboración con la Agencia Espacial Europea. Se trata de una constelación de diferentes satélites para la observación del planeta con distintos sensores diseñados para la observación de la tierra, atmosfera y océano, todas ellas de acceso público. Para este estudio, los científicos han utilizado las imágenes procedentes del satélite Sentinel-2, ya que éste poseía el tipo de imágenes más adecuado para observar procesos costeros a una resolución espacial de 10 metros.

Para la visualización de ondas existentes en el Estrecho de Gibraltar, los científicos han contado con la ayuda de expertos del grupo de Oceanografía Física: dinámica de la Universidad de Cádiz, que han aportado su experiencia y numerosos estudios de observación de movimientos marinos a través de los distintos sensores disponibles en satélites. Los científicos de la Universidad de Cádiz trabajan en estos procesos desde el punto de vista de la dinámica de mareas. De esta forma, su trabajo ha ayudado a relacionar estos procesos con la parte que influye en la riqueza biológica relacionada con las ondas internas.

Las tareas de observación se han completado con el satélite HICO, propiedad de la NASA, que utiliza imágenes hiperespectrales. Esta gran resolución espectral, combinada con la observación a través del satélite óptico Sentinel-2 de alta resolución espacial (10 metros), ha permitido observar el incremento de clorofila en los bordes de las ondas internas que se producen en la zona del Estrecho.

Imagen de satélite HICO.

En futuras investigaciones se centrarán en implementar otros algoritmos para la detección de los diferentes tipos de fitoplancton y su relación con las ondas internas.

Alta resolución para detectar fitoplancton

El impacto principal que ha conseguido este estudio es la evidencia y la localización exacta de los aumentos de clorofila superficial debido a los procesos dinámicos relacionados con la generación y propagación de las ondas internas. El fitoplancton es el primer eslabón de la cadena trófica de alimentación de especies marinas, de ahí la importancia de esta abundancia para la diversidad y cantidad de especies de interés pesquero, al igual que la relevancia de su localización. “Se intuía la riqueza de fitoplancton en los frentes de las ondas internas, lo que ocurre que nunca se había demostrado a través de la visualización clara de imágenes de alta resolución que lo demuestran y que hasta ahora no se habían utilizado para esta observación en superficie”, reconoce Navarro.

El trabajo se enmarca dentro del proyecto ‘Desarrollo de algoritmos para la detección remota de grupos funcionales de fitoplancton y su interrelación con el marco físico en el Estrecho de Gibraltar y mar de Alborán’, financiado dentro del Programa Estatal de investigación, desarrollo e innovación orientada a los retos de la sociedad. Por otro lado, por parte de la aportación de la Universidad de Cádiz, la investigación ha sido financiada con el Proyecto MEGAN, de financiación del Plan Nacional de Ciencia y Tecnología Marina y del Proyecto Regional de la Junta de Andalucía titulado “Conexión de la hidrodinámica superficial entre el golfo de Cádiz y el mar de Alborán y su relación con procesos meteorológicos y respuesta de los productores primarios”.

El trabajo no termina aquí, ya que los expertos del departamento de Ecología y Gestión Costera del CSIC han descubierto una forma de que va más allá de los métodos in situ realizados hasta el momento, lo que les permitirá a partir de este momento ir más allá en la observación de los mares a través de estos nuevos satélites. Gracias a la interdisciplinariedad, una vez más dos disciplinas diversas como la física y la ecología marina se unen en busca de un mejor resultado que permitirá conocer exhaustivamente los movimientos de las mareas que se producen en las costas andaluzas y los beneficios de las mismas.