El maná del océano: sorprendentes criaturas

Son los organismos planctónicos de las capas más superficiales del océano: un ejército de miles de millones de criaturas esenciales para la cadena alimentaria marina.

Dar la vuelta al mundo con el fin de evaluar el impacto del cambio global en el océano y explorar su biodiversidad.

«Este ha sido, grosso modo, el propósito de la Expedición Malaspina desarrollada entre di­­ciembre de 2010 y julio de 2011», dice el oceanó­grafo Carlos Duarte, director de la expedición. Gracias a ella, más de 400 científicos marinos pertenecientes a una cincuentena de instituciones españolas y extranjeras han podido trabajar de forma conjunta durante el viaje de circunnavegación que ha recorrido buena parte de los grandes mares del planeta para estudiar el ecosis­tema del océano y los organismos que alberga.

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La iniciativa, financiada por el programa Consolider del Ministerio de Ciencia e Innovación y gestionada por el CSIC con el apoyo de la Armada Española, ha hecho posible que una importante representación de la comunidad científica especializada en ciencias marinas haya participado en una toma de muestras a gran escala realizada en centenares de estaciones ubicadas en mar abierto. ¿El objetivo? «Medir distintos parámetros referentes al agua, el aire y la biodiversidad marina que aportarán una información muy valiosa del que es el ecosistema más desconocido de la Tierra: el océano», explica el investigador, adscrito al Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, centro mixto del CSIC y la Universidad de las Islas Baleares.

La expedición rememora al marino Alejandro Malaspina, quien por encargo del monarca Carlos IV protagonizó entre 1788 y 1794 el primer viaje científico español de circunnavegación. Mientras que el explorador de origen italiano hizo su proeza a bordo de las corbetas Atrevida y Descubierta (así llamadas por los navíos Resolution y Discovery, que acompañaron a James Cook en su último viaje), la odisea contemporánea se ha realizado a bordo de dos buques oceanográficos. Uno, propiedad de la Armada Española, es el famoso Hespérides, construido y botado en 1990 y que ha recorrido ya más de 300.000 millas náuticas a lo largo de su vida; para esta expedición ha dado una vuelta completa al mundo en el transcurso de siete meses. El otro, el Sarmiento de Gamboa, del CSIC, completó una derrota que lo llevó desde Vigo, su base de operaciones, hasta las islas Canarias, y de allí a Santo Domingo, donde durante tres meses se centró en el estudio del océano Atlántico. La navegación de los dos buques da un total de 42.000 millas náuticas, o lo que es lo mismo, 77.784 kilómetros. No está nada mal.

Un largo recorrido que ha permitido a los expedicionarios reunir un inmenso tesoro científico que ahora hay que inventariar y estudiar. «Hemos almacenado unos 6.000 gigabytes de datos y 120.000 muestras de agua, aire y plancton», explica Duarte. De entre todas esas muestras destacan las que componen la colección de genoma del plancton del océano profundo más completa recolectada hasta este momento, que fue trasladada en ultracongeladores a bordo del Hespérides a una temperatura de -80 °C.

Unas 20.000 muestras conformarán un banco sellado durante décadas. Una especie de “cápsula del tiempo” a disposición de los científicos para evaluar los cambios acaecidos en el océano.

«Es una colección amplia que comprende desde virus y bacterias hasta medusas y larvas de peces –puntualiza el investigador–. Sabemos ya, tras analizar las muestras que fueron enviadas a España desde puertos intermedios durante la expedición, que contamos con la cantidad suficiente de ácidos nucleicos para completar un catálogo global de genómica marina

El análisis de tanta información requerirá años de trabajo, pero aportará nuevos y valiosos datos sobre la compleja biodiversidad del océano. «Sin duda, algunos propiciarán importantes descubrimientos que tendrán múltiples aplicaciones en el campo de la biotecnología», añade.

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Entre las miles de muestras que los científicos deberán estudiar se hallan los espectaculares organismos que ilustran estas páginas, recogidos desde el Hespérides durante el trayecto comprendido entre Sydney (Australia), Auckland (Nueva Zelanda) y Honolulu (Hawai), un maravilloso catálogo del zooplancton presente en esa área del Pacífico. En concreto del neuston y el pleuston, que son los grupos de organismos, microscópicos los primeros y de varios centímetros de longitud los segundos, que se acumulan y viven en la capa más superficial del océano. Mientras que algunos viven totalmente sumergidos, otros lo hacen posados sobre la película superficial. Muchos de ellos flotan en el agua, algunos porque en su interior albergan aire; otros, porque contienen en su cuerpo pequeñas gotas de grasa, como es el caso de las larvas y de los huevos de ciertos animales, que utilizan esos lípidos para alimentarse durante su desarrollo. En estos grupos de organismos conviven, entre otros, mi­­croalgas, bacterias, moluscos, crustáceos, medusas, insectos y pequeños peces que pasan varios meses, incluso un año, flotando y desplazándose por el océano a merced de las corrientes y del viento superficial, y que a veces llegan a recorrer miles de kilómetros sin gastar apenas energía.

«Estas comunidades son relativamente desconocidas para los biólogos –dice Juan Ignacio González-Gordillo, profesor de la Universidad de Cádiz y responsable de la toma de muestras durante la expedición–. Aunque en general ya hace más de un siglo que se recolecta y estudia el zooplancton, las primeras redes para capturar específicamente neuston y pleuston se utilizaron por primera vez en los años cincuenta.» En la Expedición Malaspina 2010 los científicos han usado para tal fin el denominado patín de neuston, una especie de catamarán que en la parte central lleva una red diseñada para rebañar la superficie del agua. «El programa de actividades científicas llevado a cabo durante la expedición era muy apretado. La toma de muestras con el patín se iniciaba cada día a las 14 horas y duraba 15 minutos. Pero el día de Navidad de 2010 empezamos más tarde de lo normal y acabamos izando el patín por la noche –recuerda Duarte–. Nuestra sorpresa fue mayúscula cuando vimos que la red rebosaba no solo de neuston y pleuston, sino también de una gran cantidad de animales de mayor tamaño que habían ascendido a la superficie para alimentarse de estos organismos aprovechando la oscuridad nocturna para pasar desapercibidos ante los depredadores.»

Entre ellos se encontraba un sorprendente pez linterna, de la familia de los mictófidos. «Este ejemplar en concreto me­­día unos cuatro centímetros. Recubierto de unos puntos bioluminiscentes que se asemejan a gotas de agua, el pez linterna vive a una profundidad de entre 500 y 1.000 metros, pero por la noche asciende a la superficie para ingerir esta especie de maná marino», explica el oceanógrafo. A partir de ese momento empezaron a recolectar muestras dos veces por jornada, una durante el día y otra durante la noche.

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«Es curioso observar cómo, a pesar de estar durante meses a la deriva, los organismos neustónicos acaban siempre congregándose en las áreas donde viven sus congéneres, lo que resulta esencial para la renovación de las poblaciones», dice González-Gordillo. Eso sucede porque la derrota vital de estas pequeñas criaturas está determinada por las corrientes marinas y por la meteorología de la cuenca marina donde se desarrollan, parámetros que marcan su devenir conjunto por la superficie del mar. «Al acumularse en la superficie, forman agregados tan densamente poblados que incluso pueden influir en los procesos físicos y químicos que se dan entre el agua y el aire en los primeros milímetros de la columna de agua», añade.

Esenciales en la cadena trófica marina, estos representantes más diminutos del plancton han desarrollado adaptaciones concretas para sobrevivir en la capa más superficial del mar, que a menudo presenta condiciones estresantes. «Es la parte del océano que más radiación ultravioleta recibe, además de estar sometida frecuentemente a fuertes vientos y corrientes», dice el investigador. Tales circunstancias determinan el hecho de que hayan desplegado estrategias para mejorar su flotabilidad y adaptaciones cromáticas (como la aparición de pigmentación en el dorso de larvas y juveniles de peces y crustáceos) para protegerse de la intensidad lumínica y de la radiación ultravioleta. «Ciertas especies incluso modifican su comportamiento con objeto de evitar la sobreexposición solar –añade–; es el caso de los organismos neustónicos que se mantienen a mayor profundidad durante el día y ascienden a la superficie solo por la noche

Ahora, los científicos abordan la ingente labor de analizar el material recolectado, lo que les lle­vará no menos de diez años. «Las muestras están distribuidas en los laboratorios de las universidades de Cádiz y Oviedo y en tres centros del CSIC: el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, en Mallorca, el Institut de Ciències del Mar y el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua, los dos últimos en Barcelona», dice Carlos Duarte. De las 120.000 muestras obtenidas, unas 100.000 ya están siendo estudiadas. «El resto, un 15 %, se ha destinado a la denominada Colección Malaspina –añade–. Unas 20.000 muestras ambientales y biológicas que conformarán un banco sellado durante décadas. Una especie de “cápsula del tiempo” a disposición de la comunidad científica que permita evaluar los cambios acaecidos en el océano, quizá con tecnologías que hoy aún no están desarrolladas.»

Quién sabe. Tal vez algunas de las fascinantes criaturas de estas fotografías revelen secretos todavía ignorados por la ciencia. Habrá que esperar para saberlo. De momento ya nos han dejado entrever un mundo minúsculo in­­mensamente hermoso y desconocido. Un universo de seres mínimos, intangibles, casi etéreos, de cuya vida nos queda casi todo por saber.