¿Qué es la Surgencia Costera y por qué es importante?

Escrito por: Jenna Quan

Imagínese esto: Al pasar por las puertas hacia el Gran Salón del Laboratorio Marino de Bodega, se le recibe de inmediato con una espectacular vista al mar a través de las puertas de vidrio del pasillo. Caminas para obtener una mejor vista de las olas que chocan contra los acantilados rocosos de la Reserva, abres las puertas y p ¡pow! Una fuerte ráfaga de viento llega inmediatamente para saludarte. Estos fuertes vientos en primavera son una de las características más icónicas de Bodega Bay y el resto de la costa del norte de California, también son el principal impulsor de un fenómeno conocido como surgencia costera.

La surgencia costera es el proceso por el cual fuertes vientos soplan sobre las costas de los continentes y, junto con la rotación de la tierra, hacen que las aguas superficiales sean empujadas hacia la costa. El agua de las profundidades del océano se eleva, o se eleva , a la superficie para ocupar su lugar. La surgencia costera está estrechamente vinculada al clima y la economía de California; es la causa del clima brumoso de la región, la pesca robusta e incluso el sabroso vino.

La intensidad de la surgencia a lo largo de la costa oeste de América del Norte es variable debido a las diferencias en las condiciones ambientales y oceanográficas, y el norte de California es el hogar de la surgencia más intensa. La Corriente de California, que encapsula Bodega Bay, es uno de los cuatro principales ecosistemas impulsados por surgencias en el mundo: las interesantes y únicas oportunidades de investigación creadas por esta característica de la región son una de las cosas que han hecho del Laboratorio Marino de Bodega un imán para los investigadores durante más de 50 años.

¿Por qué es importante la Surgencia Costera?

Entonces, el agua superficial es empujada hacia la costa y reemplazada por agua de fondo, ¿por qué importa eso? Aunque al principio, puede parecer que toda el agua de mar es la misma, el agua de las profundidades en realidad es muy diferente en temperatura, contenido de nutrientes y composición química que el agua de superficie. El agua del fondo tiende a ser más fría debido a la falta de luz solar, más rica en nutrientes debido a la descomposición de la materia orgánica asentada, y más ácida y menos oxigenada. Cuando esta agua llega a la superficie y se expone a la luz solar, los nutrientes que contiene ayudan a alimentar un ecosistema impulsado por una alta producción primaria.

Este aumento en la abundancia de organismos en el nivel más bajo de la red alimentaria marina permite a los consumidores más altos en la red alimentaria obtener los alimentos y la energía que necesitan para prosperar. Esta es la razón de las grandes poblaciones de mamíferos marinos y aves marinas, así como de la abundante pesca en esta región. De hecho, los impactos que la producción primaria tiene en el resto de la comunidad se demuestran más claramente durante los años en que la surgencia se produce a tasas bajas y resulta en un aumento de las tasas de mortalidad de las aves marinas y otros consumidores principales debido a la falta de alimentos en el ecosistema.

Cambio Climático & Ecosistemas de surgencia

En el Laboratorio Marino Bodega se están realizando muchas investigaciones para determinar los efectos que el cambio climático tendrá en los ecosistemas marinos, abordando específicamente las principales amenazas en forma de aumento de la temperatura del agua y acidificación de los océanos. La acidificación del océano se refiere al proceso por el cual el dióxido de carbono atmosférico se disuelve en el océano, causando que el océano aumente su acidez. Este cambio en la química del agua de mar tiene una variedad de impactos perjudiciales en la vida marina, como la reducción de la calidad de las cáscaras duras de los organismos, la alteración de la capacidad de los individuos para comunicarse entre sí y responder a señales de depredadores, y más que los investigadores están estudiando activamente.

Recuerde desde arriba que una característica del agua surgida es que es más ácida que el agua superficial a la que reemplaza. Por lo tanto, las poblaciones de organismos que han evolucionado en ecosistemas que experimentan surgencias consistentes, como Bodega Bay, han estado históricamente expuestas a aguas que son más ácidas que las poblaciones en ecosistemas donde las surgencias son débiles o inexistentes. Esto plantea la cuestión de si las poblaciones de regiones con surgencias más fuertes han evolucionado en diferencias en su tolerancia a la acidez y, de ser así, ¿tendrán más o menos éxito las poblaciones de esas regiones frente a la acidificación de los océanos?

Actualmente se está realizando una investigación para responder a estas preguntas por parte del Dr. Dan Swezey, colaborador del Grupo de Investigación de Acidificación Oceánica de Bodega. Su trabajo estudiando las poblaciones de abulones rojos ha demostrado que los abulones rojos de poblaciones de surgencia fuertes (norte de California) son más tolerantes a las aguas ácidas que los de poblaciones de surgencia más débiles (sur de California), un hallazgo importante que puede ayudar a la industria de la acuicultura de abulones a abastecer estas instalaciones de cultivo de abulones en otros lugares con adultos reproductores más resistentes.

Investigadores de UC Davis continúan realizando investigaciones dirigidas a comprender mejor las causas y los efectos de la surgencia costera:

Larvas robóticas

Muchas especies costeras, tanto vertebrados como peces e invertebrados como cangrejos, comienzan su vida eclosionando de un huevo y pasando por una etapa larvaria en la que son muy pequeñas y vulnerables a ser transportadas lejos de hábitats adecuados a través de movimientos acuáticos. El Laboratorio Morgan se ha centrado en comprender cómo el movimiento de las aguas superficiales debido a la surgencia costera influye en los patrones de distribución larvaria de diferentes especies costeras. La distancia que las larvas se dispersan de sus poblaciones parentales es específica de la especie y se puede rastrear desplegando larvas robóticas novedosas que simulan los patrones de natación vertical de los organismos y sirven como una prueba de campo experimental de cómo las larvas podrían regular la distancia que se transportan.

Análisis forense de conchas

La estudiante de posgrado Veronica Vriesman en el Ocean Climate Lab ha combinado técnicas de investigación biológica y geológica para investigar los efectos de la surgencia costera en el crecimiento de conchas de mejillón. Los mejillones son «ingenieros de ecosistemas» que crean un espacio de hábitat para que muchas otras especies prosperen en la costa; por lo tanto, la influencia que los eventos de surgencia tienen en la salud de los mejillones puede ser indicativo de cómo toda la comunidad está influenciada por los eventos de surgencia. Veronica compara patrones en la estructura de la concha de mejillón en las últimas décadas para comprender los efectos de la surgencia en la adaptabilidad de los mejillones a sus entornos cambiantes.

Anterior & Monitoreo continuo

Proyectos anteriores, como el proyecto NSF WEST dirigido por el Dr. John Largier, utilizó modelos de muestreo físico y biológico & para avanzar en la comprensión de la naturaleza fundamental de los mecanismos de surgencia. Estos proyectos anteriores proporcionaron información crucial, como los efectos que el exceso de viento, el viento interrumpido y otros tienen en el proceso de surgencia. Ahora, BML es el hogar del Nodo de Observación Oceánica de Bodega (BOON) que monitorea constantemente las condiciones costeras asociadas con surgencias, como la temperatura del agua de mar, la salinidad, el oxígeno disuelto, la clorofila de fitoplancton, la velocidad y dirección del viento, las corrientes marinas y las olas, y más. Estos datos son muy importantes porque permiten a los investigadores rastrear el afloramiento a lo largo del tiempo y estudiar cómo estas condiciones costeras afectan a los organismos y comunidades en su conjunto en la costa del norte de California.

Científicos colaboradores:

Gracias a los investigadores de Bodega Marine Laboratory que compartieron sus conocimientos y experiencia para hacer posible este artículo.

Conocer al Autor: Jenna Quan

Jenna Quan es una estudiante de pregrado de cuarto año con especialización en evolución, ecología y biodiversidad y especialización en educación. Tiene una pasión por la ecología y la biología, especialmente en sistemas marinos. Al graduarse, espera obtener un doctorado en ecología y continuar en el mundo académico. Cuando Jenna no está trabajando en proyectos de investigación en BML o en un laboratorio de genética, es co-capitana del Equipo de Baile de UC Davis y trabaja en sus proyectos de tejido.