¿Por qué Yucatán tiene una productividad primaria tan alta?

¿Cuáles son las condiciones que ayudan a que la plataforma de Yucatán tenga la productividad que tiene? ¿Cuál es el papel que el zooplancton juega cuando come fitoplancton? ¿Qué papel juegan las bacterias al tratar de redistribuir los desechos de los organismos marinos o de los humanos en el ambiente? Son algunas de las preguntas que guían el trabajo del equipo de Oceanografía Marina del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), unidad Mérida, como parte del Consorcio de Investigación del Golfo de México (Cigom).

El Cigom es un proyecto interinstitucional dedicado a estudiar desde diversas perspectivas aspectos vinculados con el derrame de hidrocarburos, con el propósito de prevenir un desastre en caso de derrame en el golfo de México, como el que ocurrió con la plataforma Deepwater Horizon de British Petroleum (BP) en 2010.

“Ese año había mucha preocupación de que algo llegara a México, ya sea a la región de Tamaulipas, que era la más probable pero también en Yucatán, era probable que hubiera una entrada de hidrocarburos. Se comenzó con un proyecto previo a Cigom donde se realizaron tres cruceros oceanográficos durante el año, y ahora durante Cigom hemos logrado hacer otros tres cruceros”, describió Ismael Mariño Tapia, investigador del Cinvestav, Mérida.

En el último año, los diversos equipos de trabajo se han dedicado a analizar los datos obtenidos en los cruceros oceanográficos con el propósito de tener en un mismo cuerpo información sobre la química del agua, fitoplancton, peces y bacterias, entre muchos otros.

“Todos estamos ahora trabajando en conjunto para tratar de entender el problema desde todas las perspectivas. Es un poco distinto a como lo habíamos trabajado antes, donde sí había intentos de juntar la información, pero ahora estamos trabajando más fuertemente para así lograr una integración de todos estos datos”.

¿Por qué Yucatán tiene una productividad tan alta?

Desde la perspectiva científica, los principales retos a los que el investigador se ha enfrentado son, por una parte, tratar de entender los procesos que están originando que la plataforma de Yucatán sea un sitio tan productivo para la pesca; y por otra, entender las causas de eventos que traen consigo complicaciones ambientales, como las mareas rojas.

“Entender cómo se dispersan los materiales, que pueden ser larvas de peces, organismos o sustancias tóxicas, cómo estas se distribuyen en la plataforma, si se acumulan en algunos lados, si no, todo esto es muy relevante y un gran reto para poder tener un buen diagnóstico de cómo se comporta el sitio y por qué”.

Uno de los movimientos más importantes de las corrientes es el proceso de surgencia, que ocurre cuando el agua de profundidades de alrededor de 200 metros que está en el Caribe, sube a las zonas más superficiales de la plataforma de Yucatán y lleva consigo una gran cantidad de nutrientes.

Generalmente, los organismos que mueren en el mar se degradan poco a poco y se hunden en el fondo del mar, convirtiéndose en nutrientes que se encuentran a una profundidad en la que la luz no alcanza a llegar. “La fotosíntesis que hacen los organismos microscópicos no puede ocurrir porque está muy profundo, entonces se va al fondo del mar y ahí se pierde”.

Cuando ocurre un proceso de surgencia, esta agua rica en nutrientes se eleva a zonas fóticas, es decir, a donde llega la luz. Al estar en presencia de la luz y tener disponibilidad de nutrientes, el fitoplancton —el primer componente de la cadena trófica— puede alimentarse y crecer considerablemente.

“Los organismos microscópicos son la base alimenticia de todo el océano. Si esos crecen, va a haber otros que se los comen y esos otros —el zooplancton— van a crecer. Cuando crece zooplancton, llegan otros organismos como tiburón ballena y mantas, y se empieza a generar riqueza del ecosistema. Eso se desencadena en toda la cadena alimenticia hasta llegar a los peces, que son quienes nosotros aprovechamos como comida”.

Florecimiento orgánico nocivo

La plataforma de Yucatán presenta una surgencia a la altura de cabo Catoche, provocando que la temperatura de la superficie —que de manera general oscila alrededor de 30 grados Celsius— se vea invadida por una “pluma de agua fría” que genera un incremento en la productividad.

“Si este proceso de surgencia es demasiado fuerte, puede generar mareas rojas, o sea, que el fitoplancton crezca de más y, por más zooplancton que exista, no se lo va a poder comer. Entonces el fitoplancton crece desproporcionadamente y se convierte en un florecimiento orgánico nocivo”.

El florecimiento desmedido empieza a consumir el oxígeno disponible y muere por hacinamiento, lo que trae consigo un problema ambiental muy fuerte. “Conocemos muy bien las mareas rojas en Yucatán y cuando ocurren pueden ser muy problemáticas porque afectan tanto a la industria pesquera como al turismo y al medio ambiente”.

En 2011, una marea roja provocó que en Dzilam de Bravo se erradicaran por completo los pastos marinos, un ecosistema de gran importancia debido a que, entre otras funciones, reduce el movimiento del agua creado por las corrientes y las olas y permite condiciones de calma en el interior de las praderas.

“Afortunadamente el ambiente tiene la capacidad de resiliencia. Tras un impacto se puede recuperar, siempre y cuando existan las condiciones para que ocurra”, agregó el investigador.

Posibles causas de la marea roja

Uno de los fenómenos más visibles de la marea roja es la aparición de un gran número de especies marinas muertas en la zona playera de la costa. De acuerdo con el investigador, esto ocurre porque cuando hay una gran cantidad de microalgas en el agua, estas tapan las agallas de los peces y provocan su muerte.

Al morir, su vejiga natatoria —una bolsa que inflan y desinflan para poderse hundir o subir mientras se desplazan— se llena de gases y flota hasta la superficie, por lo que las olas los llevan hacia las costas.

“La otra causa posible es que por estar tan hacinadas, las algas empiezan a morirse y se depositan en el fondo. Como cualquier otra cosa muerta, genera descomposición y consume oxígeno, lo que provoca que el agua quede anóxica. Entonces cualquier cosa que viva en el fondo y que no se pueda mover y escapar de esta mancha de anoxia, morirá. Los organismos sésiles, como las almejas y gusanos, mueren y, al quedar expuestos a las corrientes marinas y al oleaje, pueden recalar a la playa”.

En 2016, año en que no hubo tanta surgencia, el equipo de Cigom registró el crecimiento de la clorofila alimentada por las aguas que provienen del Caribe por efecto de la corriente Yucatán, que tienen una gran intensidad.

“Es la más fuerte de todo el país. Al friccionarse con la plataforma continental, levanta el agua como si la empujara hacia la plataforma y la variación de esa corriente es la que nos da años con más o menos surgencia”, describió Mariño Tapia.

Aportes de aguas continentales

Además de la surgencia, otro aspecto importante son los aportes continentales que provienen del paso de agua subterránea rica en dióxido de carbono (CO₂) a través de rocas que son solubles en esta agua ácida, produciendo conductos, fisuras, fracturas, cuevas y cenotes. Estos últimos conforman un acuífero por donde circula el agua hasta desembocar al mar, siguiendo una estructura conocida como el Anillo de cenotes.

“El Anillo de cenotes es una estructura que se originó por el impacto del meteorito de Chicxulub y, conforme se fue acumulando el sedimento, se fueron haciendo muchos cenotes en forma de anillo en la orilla de este cráter. Esto genera un flujo preferencial de agua hacia las costas, principalmente hacia Dzilam de Bravo y hacia Sisal”, describió Mariño Tapia.

Esto dota de un aporte continuo de agua continental que acarrea consigo residuos de actividades humanas, desde granjas de cerdos, pollos y vacas, hasta desechos humanos de los pueblos de los alrededores, pues en Yucatán no se cuenta con un sistema de drenaje eficiente.

“Estos aportes continentales también alimentan la productividad, vienen nutrientes provenientes de todos los desechos animales, de tierra. Desembocan en el mar y en ese momento pueden ser aprovechados por el fitoplancton otra vez y generar productividad”.

En un muestreo de estudio de salinidad, los colores azules —que representan agua de mar diluida— muestran varias zonas a lo largo de la península donde se presenta el efecto de dilución. “Por ejemplo, Celestún es una laguna con mucho corte de agua dulce, Dzilam de Bravo tiene un montón. Todos estos aportes de agua continental están alimentando también productividad, no solamente la surgencia”.

También existen aportes continentales salados, como la laguna de río Lagartos, donde las salinidades son alrededor de tres veces mayores a las del mar. De acuerdo con Mariño Tapia, la salinidad de esta laguna se da debido a las condiciones de temperatura y radiación solar de la península, y debido a que la laguna es muy somera, actúa como un plato somero de agua salada donde el sol impacta todo el día y se saliniza.

“Esta agua muy salada puede también contener otras sustancias, especialmente si están vinculadas a sitios en donde hay ciudades. Mientras más salada es, más pesa el agua de mar y se hunde”.

Para poder entender qué está gobernando la productividad biológica en la plataforma continental de Yucatán, es necesario entender los aportes de la surgencia por un lado, los aportes continentales relacionados con las lluvias o con las lagunas costeras, y la forma en que se mezclan y dispersan en el mar.

“Y la interacción biológica, no es lo mismo que haya unas especies que otras. Unos se comen a otros, de repente predominan unos, de repente predominan otros. Eso es lo que estamos tratando de entender en Gomex”.

El reto de liderar un crucero oceanográfico

Mariño Tapia ha fungido también como jefe de los cruceros oceanográficos Gomex, dedicados a realizar estudios en la plataforma continental de Yucatán para registrar las características del agua que pueden ser importantes para los organismos que ahí habitan.

“Se toman datos sobre los organismos del fitoplancton y zooplancton, peces que viven en el bentos, bacterias y contaminantes. Hacemos una línea base, un estudio que nos permite saber la condición del ambiente para poder tener referencia a futuro en caso de que haya algún derrame. Es como el estado de salud de la plataforma yucateca”.

Para el investigador, el reto más grande que ha experimentado como jefe de cruceros es lograr que las personas puedan trabajar en sincronía y llevar un ritmo de trabajo que les permita ser eficientes. “Tienes un tiempo limitado, entonces necesitas cumplir con ese tiempo, porque es lo que pagaste. El pago de un crucero oceanográfico es muy caro, cuesta en el orden de unos 15 mil dólares al día”.

Otra dificultad es el clima, pues los llamados “nortes” o tormentas reducen el tiempo de trabajo disponible en la embarcación. “El riesgo que uno corre es muy bajo. No hay gran peligro, pero todo se reduce un poco a la eficiencia que tengas para llevar a cabo tu trabajo”.

Como oceanógrafo físico, el objetivo del investigador como parte del Cigom es llevar a sus colegas el conocimiento de las corrientes marinas en la plataforma de Yucatán, que resultan de gran importancia físicamente.

Fuente: CONACYT.