Detectan las zonas de concentración de clorofila en el Estrecho de Gibraltar con imágenes de satélite

Un equipo del Departamento de ‘Ecología y Gestión Costera’ del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC) ha detectado por primera vez las zonas de concentración de clorofila asociadas a las ondas internas mediante imágenes de alta resolución procedentes de satélites tanto de la NASA como del 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.

Estrecho de Gibraltar.

Como detallan los investigadores en el artículo titulado ‘Improving the analysis of biogeochemical patterns associated with internal waves in the strait of Gibraltar using remote sensing images’ publicado en la revista Estuarine, Coastal and Shelf Science, la observación de las aguas superficiales se ha realizado mediante el programa ‘Copernicus’ de la Comisión Europea. Se trata de una serie de imágenes públicas satelitales, y para el presente estudio se han utilizado las procedentes del satélite Sentinel-2, uno de los cinco existentes tipos en ‘Copernicus’.

Toda la diversidad biológica detectada está relacionada con el flujo de mareas habitual del Estrecho de Gibraltar que se produce en la unión del Océano Atlántico con el Mar Mediterráneo a la altura de la montaña submarina de Camarinal, muy cercana al cabo de Trafalgar. Ha sido de esta forma como los científicos han podido visualizar a través del color de las imágenes las zonas de concentración de clorofila en las ondas internas de la zona.

Por otro lado, la observación de ondas horizontales en bordes costeros ha demostrado que la succión de mareas que se produce desde las costas de España y Marruecos hacia el interior, provoca un aumento de riqueza biológica procedente de las costas hacia el canal central del Estrecho, fenómeno que corrobora los estudios realizados en la zona.

Investigadores que han participado en este estudio.

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 internas”.

Sensores combinados para observar los movimientos del mar

Para el análisis de estos procesos hidrodinámicos de ondas internas 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 que ofrecen este tipo de imágenes, combinada con la observación a través del satélite Sentinel-2 de alta resolución espacial (10 metros), ha permitido detectar el incremento de clorofila en los bordes de las ondas internas que se producen en la zona del Estrecho.

Imagen tomada con el 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 Estrecho de Gibraltar siempre se ha considerado una zona enormemente productiva a nivel pesquero. Esta riqueza de fauna marina se ha relacionado con el flujo dinámico que ocurre en esta zona de unión de dos mares. Debido a la diferente densidad que existe entre el Mar Mediterráneo y el Océano Atlántico, las aguas mediterráneas salen hacia el océano atlántico en profundidad y son reemplazadas por la entrada de agua atlántica en superficie. Este intercambio de flujos facilita la generación de ondas internas que a la postre generan incrementos de producción primaria. El fitoplancton es el primer eslabón de la cadena trófica de alimentación de especies marinas, de ahí la importancia de estos organismos para la diversidad y cantidad de especies de interés pesquero.

“Se intuía la riqueza de fitoplancton en los bordes de los frentes de onda que se produce por el fenómeno, 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”.

Referencias

Navarro G., Vicent J., Caballero I., Gómez-Enri J., et al. 2018.: ‘Improving the analysis of biogeochemical patterns associated with internal waves in the strait of Gibraltar using remote sensing images’. Estuarine, Coastal and Shelf Science, Volumen 204. Páginas 1-13. 2018.

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