La Península Antártica es una de las regiones de más rápido calentamiento del planeta y juega un importante papel en el secuestro de dióxido de carbono. En este contexto, el Grupo de Geociencias Oceánicas de la Universidad de Salamanca regresó recientemente de su participación en la campaña Antártica española 2023-24 en el marco del proyecto coordinado AntOcean, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y cuyo fin es determinar los principales eventos tectónicos y climáticos en la región y cómo han condicionado la dinámica del sistema frontal del océano Austral.

Entre otras, una de las principales iniciativas de investigación desempeñadas por los científicos de la USAL durante la expedición fue la ejecutada bajo el nombre “BASELINE” (Biogeographical and temporal distribution of diatoms assemblages in the Antarctic PeninsuLa: Importance in the foodweb, biological pump and as proxies of past environmental change). Codirigido por los investigadores María Ángeles Bárcena Pernía y Andrés Rigual Hernández, el trabajo se desarrolló con el propósito de realizar una descripción del estado actual y pasado de las comunidades fitoplanctónicas en los ecosistemas marinos de la Península Antártica y reducir incertidumbres sobre su respuesta al cambio ambiental.

En este sentido, el proyecto “BASELINE” pone especial énfasis en el estudio del impacto de cambio ambiental sobre la base de la cadena trófica antártica y sus comunidades de diatomeas, microalgas unicelulares envueltas en una estructura de sílice opalina con una gran diversidad de formas y tamaños. Al respecto, las diatomeas representan “la frontera entre el medio ambiente y la red trófica y, como tal, cambios en su composición y abundancia pueden dar lugar a profundas modificaciones de los ecosistemas de la Península Antártica”, apuntan los investigadores a Comunicación USAL.

Trabajo a bordo del buque oceanográfico Hespérides

Diatomeas, testigos del clima en el pasado

Gracias a la buena preservación de sus esqueletos silíceos (frústulos) y su gran diversidad de especies, las diatomeas representan una herramienta muy útil para reconstruir las variaciones ambientales en el pasado.

Así, entre los objetivos principales de “BASELINE” figuran documentar la distribución biogeográfica de las principales especies de diatomeas en el océano actual para poder detectar posibles cambios en su abundancia y distribución asociados al rápido cambio ambiental; cuantificar su papel en el secuestro de CO2 atmosférico; y reconstruir con precisión cambios en la cobertura del hielo en el pasado a través del análisis de testigos de sedimento.

Para ello, los investigadores de la USAL recogieron muestras de agua de forma continua desde el comienzo de la expedición en Ushuaia (Argentina) hasta el regreso en Punta Arenas (Chile). Asimismo, también recuperaron muestras de sedimento superficial y testigos de sedimento marino de varias estaciones en los alrededores de la Península Antártica. Los análisis posibilitarán, ahora, determinar todas las cuestiones planteadas respecto al cambio ambiental de las diatomeas y su efecto sobre los ciclos biogeoquímicos marinos y el clima.

Por un lado, se analizarán muestras de agua y de trampas de sedimento (equipos de muestreo que interceptan los flujos de partículas que caen por la columna de agua) recuperados durante las últimas dos décadas. Por otra parte, también se analizarán las diatomeas acumuladas en los sedimentos superficiales y profundos de la Península Antártica durante los últimos miles de años.

Las diatomeas capturadas en la columna de agua actual serán empleadas como referencia del estado actual de las poblaciones de diatomeas en la Península Antártica, mientras que las registradas en los sedimentos marinos serán utilizadas como indicadores del estado de las diatomeas en el Holoceno-preindustrial y más atrás en el tiempo.

Andrés Rigual recogiendo muestras para el proyecto 'BASELINE'

Colaboración

A bordo del buque de investigación oceanográfico Hespérides, el proyecto ‘BASELINE’ se llevó a cabo entre el 14 de enero y el 24 de febrero de 2024 en colaboración con investigadores del Instituto Geológico y Minero de España y el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra.

Codirigido por los investigadores del Grupo de Geociencias Oceánicas de la USAL María Ángeles Bárcena Pernía y Andrés Rigual Hernández, en ‘BASELINE’ participan los investigadores de la Universidad de Salamanca Anne-Marie Ballegeer (Facultad de Educación), Raquel Álvarez Lozano (Facultad de Farmacia), Ruth Eriksen (CSIRO, Australia) y Hugh Ducklow (Columbia University, EEUU). Además, el proyecto cuenta con la colaboración de José Abel Flores y Thibauld Béjard (Grupo de Geociencias Oceánicas).

Andrés Rigual y María Ángeles Bárcena, en el centro de la imagen, con los compañeros del proyecto 'BASELINE'

Campaña de Investigación Antártica Española

La Campaña de Investigación Antártica Española constituye un modelo de cooperación entre diferentes instituciones públicas y privadas al servicio de la I+D+I, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación. El Comité Polar Español, adscrito al MCINN, coordina las actividades que los diferentes organismos desarrollan durante las campañas promoviendo el desarrollo de la investigación polar y la coordinación de los medios necesarios para su desarrollo.

Durante esta campaña 2023/2024 se van a realizar actividades de casi 30 proyectos de investigación (19 financiados directamente por la Agencia Estatal de Investigación), además de cinco series históricas y servicios, que recogerán datos y muestras en las bases antárticas y proporcionan datos a redes internacionales (incluye vigilancia volcánica y meteorología).

Las actividades científicas cubren diferentes disciplinas, como las ciencias de la vida y ambientales (el 39% de los proyectos), las ciencias de la tierra (el 30%) y ciencias físicas y clima (el 33%). No obstante, la mayoría de los proyectos son pluridisciplinares y algunos se sitúan en la frontera del conocimiento.

Los proyectos se desarrollan en instalaciones que España gestiona en la Antártida: la BAE Juan Carlos I; el Campamento internacional Byers; la BAE Gabriel de Castilla; y el Buque de Investigación Oceanográfica (BIO) Hespérides, además de dar el soporte logístico (material y personas) de toda la campaña antártica española.

Buque oceanográfico Hespérides en la Campaña de Investigación Antártica Española