Mareas rojas: la rebelión del plancton (2)

(Publicado en: PARDO, A. y CAMARA, N. (2004): Mareas rojas, la rebelión del plancton. Inmersión, nº 49, pp.54-60.)

El equilibrio biológico de los océanos es tan delicado que ante cualquier variación, todas sus formas de vida incluida la que no vemos como es el caso del plancton, se ven alteradas produciéndose fenómenos incontrolados y a veces peligrosos.

-continuación de: Mareas rojas: la rebelión del plancton (1)–

Afloramientos

Entonces, si la materia orgánica se genera en el fondo oceánico, ¿cómo son transportados hasta la superficie? Para comprender el mecanismo de transporte debemos comprender dos conceptos.

Fuerza de Coriolis: debe su nombre al matemático francés Gaspard-Gustave Coriolis (1792-1843) quien la describió formalmente, y está producida por la rotación del planeta que hace que los fluidos tengan un desplazamiento inercial sobre la superficie terrestre. Así, en el hemisferio norte el desplazamiento es hacia la derecha, mientras que en el hemisferio sur es hacia la izquierda. Ese es el motivo por el que las grandes corrientes oceánicas superficiales en el hemisferio norte giran en el sentido de las agujas del reloj, al contrario que las corrientes del hemisferio austral, que lo hacen en sentido contrario.

Espiral de Ekman: denominada así en honor de Vagn Walfrid Ekman (1874-1954), geofísico sueco que desarrolló este modelo para explicar por qué los icebergs se desplazaban con un rumbo de 40º respecto al viento dominante, de acuerdo a las mediciones que el explorador noruego Fridtjof Nansen había realizado en sus expediciones árticas. Cuando el viento sopla en la superficie del océano, la energía de éste se transmite por rozamiento a la capa superficial de agua, pero por el efecto Coriolis la corriente resultante estará desplazada unos 40º hacia la derecha con respecto la dirección del viento. La capa de agua superficial transmite a su vez parte de la energía a la capa inmediatamente inferior, que también girará hacia la derecha respecto a la corriente superficial. Este efecto se propaga en profundidad, y el resultado de todas estas láminas de agua en movimiento es un desplazamiento neto del agua de unos 90º a la derecha respecto de la dirección original del viento que generó esta corriente.

Así pues, cuando el viento sopla paralelo a la costa y ésta queda a la izquierda, en el caso del hemisferio norte, y a la derecha en el hemisferio sur, el desplazamiento del agua superficial por la corriente inducida por el viento es mar adentro. Esto hace que el agua superficial cercana a la costa desplazada mar adentro deba ser sustituida por agua profunda que asciende para ocupar el lugar de ésta, creándose una célula convectiva de movimiento circular- vertical.

El resultado es un manantial de agua profunda rica en nutrientes, en especial los codiciados nitratos y fosfatos, procedentes del fondo que llegan hasta la superficie donde pueden, por fin, ser consumidos por el fitoplancton. En las fotografías de satélite de la costa de Cabo Verde de la costa desértica Africana del Atlántico central, vemos cómo el fitoplancton ha teñido de verde las zonas cercanas a la costa donde se ha producido el afloramiento de aguas profundas como consecuencia del viento paralelo a la costa. Con todos estos datos en la mente, volvamos a echar un vistazo al mapa global de distribución de la clorofila en los océanos. Veremos ahora cómo en aquellas zonas donde las corrientes inducidas por el viento son oblicuas a la costa se producen afloramientos de nutrientes y crecimiento de fitoplancton.

El peligro del exceso

El fitoplancton tiene la necesidad de reproducirse masivamente ya que está sometido a una gran presión por parte de los organismos depredadores, como ya vimos anteriormente. Por ello, su estrategia de supervivencia será la de aprovechar al máximo todos los recursos disponibles y para ello se desplazará a aquellas zonas donde tenga todos los nutrientes necesarios, y allí se reproducirá hasta prácticamente agotar dichos recursos. En el caso de los afloramientos marinos de origen continental, su cantidad es limitada y sujeta a ciclos estacionales. Pero hay momentos en los que la cantidad de nutrientes en el agua es tal -bien debido a la acción del hombre, con vertidos incontrolados de fertilizantes que son lavados hasta el mar, o bien por procesos naturales como «El Niño»- que el fitoplancton prolifera de tal manera que llega a consumir la práctica totalidad del oxígeno de las aguas, asfixiando a los demás habitantes de esa zona del océano. Estos brotes son denominados Florecimientos Algales Nocivos (FAN), aunque popularmente son conocidos como mareas rojas.

Se llaman mareas rojas porque hay un gran grupo de fitoplancton denominado dinoflagelados entre el que destaca Gymnodinium breve, que al proliferar en masa tiñen las aguas de un característico color rojo debido a sus pigmentos; aunque también existen mareas de plancton que producen otros colores como verde, pardo, amarillo, anaranjado… aunque la gran mayoría no produce cambio de color en las aguas. En algunos caso, estos florecimientos algales masivos, no sólo asfixian a los demás habitantes de la zona, sino que además las algas, para protegerse, producen unas toxinas que envenenan a sus depredadores y en algunos casos al viajar por la red trófica pueden acabar envenenando a los seres humanos. Pero lo cierto es que sólo un bajo porcentaje del fitoplancton produce toxinas nocivas para el ser humano, algo menos del 10 %.

Control de mareas rojas

Si tan peligrosas son, ¿podemos medir su biomasa, conocer su distribución y predecir sus movimientos. En la actualidad y con los adelantos técnicos de las mediciones vía satélite, todo esto es posible. Cada alga del fitoplancton almacena unos pigmentos fotosintéticos capaces de emitir radiaciones en el espectro invisible que los aparatos de medición espectrofotométrica son capaces de detectarlos. En realidad se mide la radiación que el pigmento emite y con ello se estima la densidad de clorofilas y demás pigmentos. Si cada unidad celular presenta una densidad x, con la densidad global se estima las poblaciones. Además, pueden hacerse los seguimientos y elaborar informes predictivos en los institutos oceanográficos.

Lista negra de algas

Clase Pyrhophyceae: llamadas las algas acorazadas, son microscópicas, unicelulares, generalmente de color pardo, protegidas por una pared de celulosa llamada teca y presentan dos flagelos a modo de látigo.

*Subclase Dinophyceae: incluye el superorden Dinífera de cuerpo desnudo, a veces con coraza de celulosa dividida en placas y con surcos para los flagelos.

–Orden Dinophysiales: incluye al famoso grupo de los dinoflagelados, entre los que destaca Dinophysis acuta, productor del Veneno Diarreico de los Mariscos (VDM), compuesto por varios tipos de toxinas, siendo el ácido okadaico es el más potente. Esta toxina provoca una inhibición de proteínas fosfatasas que degradan los fosfatos y que están en las célula del epitelio intestinal, lo que genera la salida de agua hacia el exterior. Esto origina finalmente una diarrea.

Alexandrium catenella es productor del Veneno Paralizante de los Mariscos (VPM), cuyas toxinas se unen a los receptores neuronales de los canales de sodio, impidiendo o bloqueando el impulso nervioso. Esto provoca en el ser humano una parálisis progresiva en todo el cuerpo que termina con un paro cardio-respiratorio, pudiendo provocar la muerte de la persona si el paciente no es trasladado a un centro médico.

Clase Bacillariophyceae/Diatomeae: son las llamadas algas diatomeas que se caracterizan por ser unicelulares y estar cubiertas por un caparazón de sílice formado por dos valvas. Las integrantes del género Pseudonitzchia sp., son productores del ácido domoico, llamado Veneno Amnésico de los Mariscos (VAM). Se trata de un compuesto neuroexcitante que interfiere los mecanismos de neurotransmisión, provocando daños en las neuronas, e incluso su muerte celular. En el hombre este daño está asociado con la pérdida de la memoria de corto plazo y en algunos casos con la muerte de la persona.

Bioacumulación

Todas estas toxinas son metabolitos que están presentes en el interior de las microalgas y no son eliminadas al exterior. Todas estas microalgas son el principal alimento de moluscos bivalvos como los mejillones, almejas u ostras, de forma que son acumuladas en sus masas viscerales. Es entonces cuando quedan biodisponibles a peces, crustáceos y demás depredadores, ya que los ingieren junto a las microalgas. De esta forma su concentración va aumentando según se escala en la pirámide trófica hasta que llega a su cúspide, el hombre. Cuando el ser humano consume este marisco o pescado, está ingiriendo inadvertidamente también las toxinas del fitoplancton alojado en el conducto gástrico del molusco.

De esta forma, y gracias en parte a su sistema de defensa bioquímico y a la acción devastadora de las floraciones masivas, estos sencillos organismos algales son capaces de acabar con sus depredadores y modificar momentáneamente el equilibrio de la intricada red trófica de los océanos. Pero este no es sino uno más de los infinitos capítulos de la evolución de los sistemas ecológicos a lo largo del tiempo. Y tras los periodos de mortandad, vienen los de recuperación. Y así, mediante la interacción de estos ciclos, la vida en los océanos persiste y se renueva. O al menos así ha sido hasta ahora…

Vida sin plancton

¿Qué ocurriría sin desaparecieran estas poblaciones de plancton?

Atmósfera: se pararía el proceso de intercambio gaseoso con la capa superficial del océano y en consecuencia, disminuirían los niveles de O2 y aumentarían los de CO2, junto al calentamiento global y variaciones en la dinámica de las corrientes marinas.

Vida marina: sin biomasa planctónica que llevarse a la boca, larvas, invertebrados filtradores, peces y cetáceos, morirían sin perder tiempo. Y en consecuencia las aves marinas y demás mamíferos marinos que se alimentan de ellos. La pirámide trófica se vendría a bajo.

Economía mundial: sin peces ni marisco que pescar, las capturas disminuirían hasta agotarse y en consecuencia se perderían puestos de empleo en toda la industria mundial pesquera, conservera y de congelados.

En resumen, sin nuestros pequeños amigos unicelulares estamos perdidos. Ellos inician la vida y la regeneran continuamente. Ellos son el alimento del océano y de la vida. Están ahí, siempre han estado y esperemos, siempre continúen estando.

Tal vez la próxima vez que iniciemos una inmersión y veamos ante nuestros ojos la magnífica explosión de vida de los arrecifes, cardúmenes de barracudas cerrándose sobre sí mismos como un vórtice de plata líquida, o veamos las gorgonias filtrar el agua de la corriente en los cañones submarinos, recordemos que todo eso es posible gracias un delicado equilibrio de las fuerzas y corrientes que ponen en contacto atmósfera e hidrosfera, continentes y océanos, y a la energía solar que unos diminutos organismos utilizan para poner en marcha la intrincada red de la vida. Por eso quizá, la próxima vez que nos sumerjamos, veamos por vez primera la belleza del océano invisible.