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En una nueva publicación del Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales en la prestigiosa revista Journal of Geophysical Research – Oceans se estudia el impacto del oleaje y el intercambio de calor en la hidrodinámica de bahías de múltiples cuencas. Las bahías con múltiples cuencas son sistemas costeros altamente complejos. En ellos coexisten multitud de procesos controlados por mareas, el oleaje, el viento y el intercambio de calor aire-agua-suelo, entre otros, que pueden interactuar de forma diferente en cada cuenca. Por ejemplo, se puede pasar de cuencas abiertas al mar, donde la influencia del oleaje es importante, a zonas más estrechas y poco profundas donde el oleje juegue un papel menor y la disipación de energía mareal controle el transporte de sustancias. 

En bahías con múltiples cuencas no se conoce lo suficiente el papel que desempeñan el oleaje y el intercambio de calor en la hidrodinámica.  Los autores de este estudio, Carmen Zarzuelo, Alejandro López Ruiz y Miguel Ortega, aplican un sofisticado modelo numérico previamente calibrado y validado en la Bahía de Cádiz. El análisis llevado a cabo por los autores se centra en el balance de cantidad de movimiento de la masa de agua, lo cual les permite evaluar el efecto de los gradientes de presión barotrópicos y baroclinos, las tensiones del viento, y el papel que juega el oleaje en las corrientes y en las distribuciones de densidad (esto es, de temperatura y salinidad). Los resultados de este trabajo muestran que los efectos derivados de los cambios en la densidad del agua dominan en las cuencas formadas por canales poco profundos debido a la eficiencia del intercambio de calor suelo-agua-atmósfera. En cambio, el oleaje es dominante en las zonas cercanas al mar abierto, favoreciendo la mezcla turbulenta vertical.

Más información en:

Zarzuelo, C., López-Ruiz, A., & Ortega-Sánchez, M. (2021). The role of waves and heat exchange in the hydrodynamics of multi-basin bays: The example of Cádiz Bay (Southern Spain). Journal of Geophysical Research: Oceans, 126, e2020JC016346. https://doi.org/10.1029/2020JC016346

Isabel Caballero, investigadora del proyecto PIRATES, ha sido reconocida con el primer premio por la Asociación Técnica de Puertos y Costas por su trabajo basado en las técnicas de teledetección para monitorizar las regiones costeras mediante el uso de los satélites de alta resolución Sentinel-2. ¡Enhorabuena Isabel!

El trabajo presentado al Premio Modesto Vigueras 2021 corresponde a la línea de investigación que ha desarrollado como Investigadora Principal Isabel Caballero desde el 2017, parte en la NOAA (EEUU) y parte en el ICMAN-CSIC. (Proyecto Sen2Coast)

La línea de investigación premiada se centra en el desarrollo de nuevas metodologías para el cartografiado de los fondos costeros. Esta zona tan sensible del litoral es reconocida por su gran valor ambiental, cultural y socioeconómico. Tanto la protección y un aprovechamiento sostenible de estas áreas posible mediante el fortalecimiento de las tecnologías satelitales. El objetivo general de la línea es proporcionar información y herramientas útiles, prácticas y científicamente sólidas para que puedan ser transferidas a administraciones y empresas, responsables de la marina civil y militar, agencias ambientales, comunidad científica y el sector portuario y costero, entre otros. El trabajo responde a una demanda internacional donde los resultados generados tienen valiosas implicaciones y vienen a ocupar un vacío existente a día de hoy. El progreso en la precisión, la cobertura espacio-temporal y la resolución de información es crucial para comprender, abordar, predecir y, en última instancia, mitigar y adaptarse a los impactos del cambio climático.

Más información en:

Proyecto Sen2coast

http://eo.csic.es/11-research/27-sen2coast

El ecosistema de este estuario tiene un potencial ambiental de primer nivel puesto que contribuye en gran medida a la alta productividad biológica y pesquera del Golfo de Cádiz. Nuestro colaborador César Vilas y Pedro Cañavate (IFAPA) lo cuentan en este espacio de Canal Sur. ¡Gran trabajo de investigación ecológica a largo plazo!

https://www.canalsur.es/television/programas/espacio-protegido/noticia/1706392.html

Sin embargo, ese potencial está amenazado. El estuario presenta síntomas de agotamiento. Desde el siglo XVIII, el estuario ha estado sometido a crecientes presiones antropogénicas derivadas de la ocupación de marismas, dragados, pesca, regulación fluvial y otras actividades que han alterado su equilibrio natural. El desarrollo urbano y agrícola ha contribuido a la pérdida de humedales, transformando más del 80% de la superficie original de la marisma, y ha producido importantes cambios morfológicos en el estuario. El caudal del río está altamente regulado por sus 57 presas. Esto ha provocado una disminución de los aportes de agua dulce al estuario de alrededor del 60% en las últimas décadas, así como cambios en los patrones estacionales de las descargas, lo que repercute en la cadena trófica a todos los niveles. También son preocupantes las condiciones de hiperturbidez y las elevadas cargas de nutrientes y, más recientemente, de plásticos procedentes de las tierras agrícolas y las zonas urbanas circundantes.

¿Podemos permitirnos perder el ecosistema del Estuario del Guadalquivir?

Es fácil encontrar ejemplos en los que condiciones físicas del entorno afectan el desarrollo de fauna y flora (marina 😉). Sin embargo, lo contrario, también es cierto. La biota puede controlar la dinámica de un sistema costero a escalas sorprendente grandes.

Un ejemplo de esto son las alfombras de microfitobentos que proliferan en zonas intermareales estuarinas, de las que ya hablamos en entradas anteriores (Díez-Minguito & de Swart, 2020). El microfitobentos juega un papel importante en los patrones de erosión-sedimentación y distribución de sedimentos del estuario del Guadalquivir.

Otro estupendo ejemplo de interacciones bióticas-físicas ha sido recientemente publicado por el Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales de la Universidad de Granada (Serrano et al. 2021). En este estudio los autores describen por primera vez la ocurrencia de ondas internas (que típicamente tienen lugar por debajo de la superficie del mar en interfases entre capas de diferente densidad del agua) en el Cañón submarino de Jolúcar (Mar de Alborán). Estas ondas internas se encontraron en el Jolúcar principalmente a 50 y 100 m de profundidad, donde la estratificación (entendida como la diferencia de densidad entre una capa inferior más densa y otra superior menos densa) era más fuerte.

Un hecho remarcable es que estas ondas internas no eran permanentes: sólo se observaron durante el día, desapareciendo durante la noche. La hipótesis que manejan los autores es que este comportamiento pudiera estar inducido por organismos planctónicos, los cuales pueden alterar la estructura de la columna de agua durante la noche cuando migran hacia la superficie para alimentarse. La energía turbulenta generada por un enorme número de estos de pequeños organismos cuando migran hacia la superficie es suficiente como para romper la estratificación y mezclar mejor la columna de agua, previniendo de este modo la propagación de ondas internas en estas interfases internas del océano.

Aunque este fenómeno no es infrecuente en mares costeros, es realmente sorprendente lo que estos pequeños pueden llegar a hacer…

Más información en:

Serrano, M. A., Díez-Minguito, M., Valle-Levinson, A., & Ortega-Sánchez, M. (2021). Non-tidal superinertial internal waves in a short microtidal submarine canyon. Regional Studies in Marine Science, 101784.

https://authors.elsevier.com/c/1c~Da8MvAtqOqc

https://doi.org/10.1016/j.rsma.2021.101784

«Españoles en la mar» de Radio Exterior de España (RNE) entrevista a Pedro Sánchez Castillo, catedrático de Biología de la Universidad de Granada y director del Aula del Mar-CEIMAR Granada, en relación al estado actual de nuestros océanos y las posibles implicaciones que tendría para el medio marino el reciente llamamiento efectuado por Antonio Guterres, Secretario Seneral de la ONU, a los gobiernos del mundo para que declaren el estado de emergencia climática.

Grande Pedro. ¡No os lo perdáis!

Los actuales esfuerzos de mitigación y adaptación frente a impactos climáticos en el ámbito costero y marino se están centrando notablemente en los estuarios y humedales. Son sistemas ambientales de alto valor ecológico que sustentan una elevada biodiversidad, mejoran la calidad del agua de forma natural, representan potenciales sumideros de carbono muy eficientes en el largo plazo y su papel en la defensa natural frente a inundaciones es inestimable .

La Coastal & Estuarine Research Federation organiza esta semana la #EstuariesWeek (19-26 septiembre) y nosotros nos unimos desde España. 

Los estuarios son sistemas ambientales donde los ríos se encuentran con los mares. Los estuarios proporcionan un hábitat para la vida salvaje, mantienen los recursos pesqueros y nos ofrecen una conexión especial con la naturaleza.

En general, los estuarios son sistemas altamente productivos y a menudo se les conoce como las “cunas del mar” por su importante papel como criaderos de muchas especies de peces, mariscos, etc. Además, los sedimentos de los estuarios pueden absorber Carbono 10 veces más rápido que el suelo de los bosques. Si no se altera ese sustrato, el Carbono capturado del CO2 del aire puede ser almacenado bajo tierra durante miles de años, reduciendo así reduciendo los impactos del cambio climático y la acidificación del océano. 

El estuario del Guadalquivir ha tenido un papel histórico de primer orden: relacionado con la mítica cuidad de Tartessos, vió partir la expedición Magallanes-Elcano que circunnavegó por primera vez el globo, destacada ruta comercial desde y hacia las Américas… Ahora, luchamos por mantener su importante papel social y ecológico. 

Más información en CERF y Ruiz et al. (2014).

Nuestro amigo y colaborador Javier Ruiz será el nuevo director del Instituto Español de Oceanografía (IEO). Gran conocedor de nuestros océanos, mares y costas y con una larga trayectoria en la gestión de la investigación.

Le deseamos lo mejor para esta nueva etapa, que será todo un reto (¡otro más!), pero estamos seguros que con sus conocimientos, experiencia, saber hacer y talante llegará a conseguir grandes cosas para el IEO. 

Felicidades Javier.

Más información aquí.

El trabajo más reciente del Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales, ‘Circulation in a short, microtidal submarine canyon in the Alborán Sea’, da un paso más hacia el conocimiento de los océanos, demostrando que la circulación de un cañón submarino puede estar influenciada por los gradientes de presión atmosférica!!

Más información en https://t.co/ztTfwnh6Mk?amp=1

Nuestro compañero y miembro del equipo PIRATES, Dr. Manuel Cobos Budia, defendió ayer día 26/05/2020 con honores su tesis doctoral «A model to study the consequences of human actions in the Guadalquivir Estuary», dirigida por Asunción Baquerizo Azofra y Miguel Á. Losada. ¡Felicidades!

El objetivo principal de esta tesis ha sido el análisis de procesos y la caracterización de la hidrodinámica y el transporte de sustancias en el estuario del río Guadalquivir. La tesis aborda el análisis mediante una novedosa aproximación a cómo se produce la mezcla de agua dulce y salada, que es, al fin y al cabo, lo que define propiamente un estuario. Los resultados de estos análisis han permitido desarrollar un modelo con aplicaciones en la gestión del estuario, así como implementar estrategias óptimas de gestión. El modelo integra y acopla variables hidrodinámicas que ayudan a valorar y pronosticar con precisión deterioros de la calidad del agua, el intercambio con mar abierto, tiempos de residencia y los caudales ecológicos necesarios para mantener la riqueza del estuario. Una de las estrategias de gestión valoradas en esta tesis mostró cómo se promueve la circulación estuarina natural y se reducen notablemente los tiempos de residencia si se mantiene una descarga de agua dulce mínima entre los 80 y 120 m3/s (frente a los 25m3/s actuales), y cómo aumenta de manera equivalente la calidad del agua.

Es bien sabido que los estuarios, que son de los sistemas ambientales más ricos y complejos de la Tierra, son altamente productivos en estado natural y bien gestionados. Pero esa riqueza es frágil y vulnerable y hace que sean foco potencial de numerosas actuaciones humanas. A lo largo de la historia, los estuarios han visto cómo se invaden sus llanos mareales, se modifican sus canales, se explotan sus recursos, se realizan cortas y se profundizan sus fondos, habitualmente, con el objetivo de mejorar la navegabilidad en sus aguas o acomodar usos agrarios, ganaderos, industriales y urbanos. Estas actuaciones suelen ser el origen de diversos conflictos de intereses y competenciales entre usuarios, gestores y el propio ecosistema estuario.

En este sentido, herramientas desarrolladas basadas en el conocimiento, como el modelo desarrollado en esta Tesis Doctoral, ayudan a una gestión óptima y eficiente de estos espacios.