Durante siete meses, el buque oceanográfico español Hespérides completó una vuelta al mundo ininterrumpida
cruzando los océanos Atlántico, Índico y Pacífico en un trayecto que recaló en los
puertos de Río de Janeiro, Ciudad del Cabo, Freemantle, Sidney, Auckland,
Honolulu y Cartagena de Indias, para regresar posteriormente a Cartagena. En
paralelo, el buque oceanográfico Sarmiento de Gamboa completó un estudio detallado del Atlántico subtropical
a lo largo del paralelo 24º N, partiendo de Vigo a Las Palmas, y de allí a
Santo Domingo para retornar a Vigo.
Durante esta gesta histórica para las ciencias marinas
españolas se muestrearon 350 estaciones en cerca de 42.000 millas náuticas a lo
largo del océano global, se recogieron más de 120.000 muestras de agua, aire y
plancton, y se registraron más de 6.000 gigas de datos, a partir de los cuales
la Expedición Malaspina 2010 ha investigado en profundidad aspectos como la
oceanografía física, la óptica oceánica, la biogeoquímica, el papel de la
deposición atmosférica, la presencia de contaminantes, la biodiversidad y
función microbiana, los procesos metabólicos y la estructura y función de las comunidades fitoplanctónicas y zooplanctónicas.
El presente Libro blanco supone una herramienta clave
para plasmar un esfuerzo científico de este calibre y desarrollar una línea de
investigación que evalúe el impacto del cambio global en el ecosistema
oceánico. Se ha conformado así un manual actualizado e interdisciplinar que
recoge los diferentes métodos, protocolos y técnicas de trabajo oceanográfico
empleados, aplicados en todos los océanos y bajo todas las condiciones de
trabajo imaginables durante la Expedición Malaspina 2010, proyecto financiado
por el desaparecido Ministerio de Ciencia e Innovación a través del programa Consolider-ingenio
2010 y con una participación destacada de la Armada Española y de la Fundación
BBVA.
Enrique Moreno-Ostos obtuvo la licenciatura
en Ciencias Ambientales por la Universidad de Granada en el año 2000 y el
doctorado en el 2004. Entre 2005 y 2007 realizó su investigación postdoctoral
en el Departamento de Ecología de la Universidad de Barcelona, y desde 2007 es
profesor de Ecología en la Universidad de Málaga. Ha colaborado activamente con
el Center for Ecology and Hidrology
del National Environment Research Council
del Reino Unido y con la Freshwater
Biological Association (Laboratorio Limnológico de Windermere, Inglaterra).
Su participación en el Grupo de Ecología
Marina y Limnología de la Universidad de Málaga le ha permitido participar
en campañas oceanográficas en el Atlántico y en el Mediterráneo, a bordo de los
buques Hespérides y García del Cid. Actualmente es el investigador responsable
de la Expedición Oceanográfica de Circunnavegación Malaspina 2010 en la
Universidad de Málaga.
Sumario
PRÓLOGO.- 1. OCEANOGRAFÍA
FÍSICA: Medidas de conductividad, temperatura y presión.- Adquisición y control
de datos LADCP.- Análisis de muestras de salinidad. Salinómetro de laboratorio
Autosal 8400B.- 2. BIOGEOQUÍMICA DEL OCÉANO: CARBONO, NUTRIENTES Y GASES TRAZA:
Muestreo y análisis de oxígeno disuelto (O2) en agua de mar.-
Determinación espectrofotométrica del pH mediante el uso de púrpura de
m-cresol.- Determinación de la alcalinidad mediante valoración rápida a doble
punto final.- Muestreo de nutrientes inorgánicos disueltos (DIN), nitrógeno
(TN) y fósforo (TP) totales.- Muestreo de nutrientes inorgánicos disueltos en
agua de mar.- Análisis de amonio en aguas marinas y aguas dulces por
fluorimetría.- Filtración en rampa con presión positiva para el análisis del
carbono, nitrógeno, fósforo particulado (C/N y P) y de los isótopos estables de
carbono (13C/12C) y nitrógeno (15N/14N)
del material en suspensión.- Determinación de carbono y nitrógeno orgánico
particulados mediante analizador elemental.- Determinación de nitrógeno total
(TN) por el método de la oxidación con persulfato en medio alcalino.- Análisis
manual de la concentración de fósforo reactivo soluble (SRP) por el método
espectrofotométrico de la formación del complejo azul de fosfomolibdato.-
Determinación de fósforo total (TP) y particulado (Ppart) por el
método de la oxidación con persulfato en medio ácido.- Muestreo de carbono
orgánico total (TOC) y nitrógeno total
(TN).- Muestreo de carbono y nitrógeno orgánico volátil.- Recogida de muestras
de materia orgánica particulada (POM) y disuelta ultrafinada (UDOM) en el
océano profundo.- Recogida y análisis a bordo de muestras de materia orgánica
disuelta cromófora: absorbancia (aDOM) y fluorescencia (FDOM).- Determinación
del consumo de 15NO3-, 15NH4+,
15N-urea y fijación de 15N2.- Determinación
manual de urea en agua de mar.- Muestreo de metales y vitaminas disueltas.-
Muestreo de agua de mar para el análisis de dimetilsulfuro (DMS) y
dimetilsulfoniopropionato (DMSP) por cromatografía de gases (GC).- Análisis de
DMS con cromatografía de gases (GC) acoplada a un detector fotométrico de llama
(FPD) selectivo para azufre.- Sistema para el análisis en continuo de la razón 13C/12C
y concentraciones del CO2 atmosférico y del DIC marino.- Extracción
de gases disueltos y su almacenamiento para análisis isotópico.- Composición
isotópica del vapor atmosférico.- Medidas de tasas de disipación de energía
cinética turbulenta.- 3. CONTAMINANTES Y DEPOSICIÓN ATMOSFÉRICA: Muestreo de
partículas marinas superficiales (5 m) para posterior análisis de compuestos
orgánicos.- Muestreo de compuestos orgánicos en la fase disuelta y en
partículas marinas superficiales (5 m).- Muestreo de compuestos orgánicos en el
agua de lluvia (deposición húmeda).- Muestreo de compuestos orgánicos en la
atmósfera y estudio de su difusividad en agua marina (deposición seca).-
Muestreo de compuestos orgánicos fluorados en la fase disuelta y en partículas
marinas superficiales (3 m y máximo profundo de clorofila).- Muestreo de
aerosoles.- Muestreo de aerosoles PM 2.5.- Muestreo de aerosoles (TSP) y
compuestos semi-volátiles en la fase de gas.- Toma de muestras de
bioaerosoles.- Muestreo de compuestos orgánicos en el fitoplancton/zooplancton
de la zona fótica de la columna de agua (hasta el DCM).- Muestreo de
fitoplancton en la zona fótica (3 m, DCM y DCM + 40) para el estudio de la
expresión génica influenciada por contaminantes orgánicos persistentes.-
Muestreo de plancton en la vertical de la zona fótica (hasta DCM + 20) para el
estudio de la expresión génica influenciada por contaminantes orgánicos
persistentes.- 4. ÓPTICA, FITOPLANCTON Y METABOLISMO DEL OCÉANO: Espectros de
absorción de la luz por el material disuelto.- Determinación de los espectros
de absorción de la luz por las partículas.- Determinación de la abundancia de nano
y picofitoplancton mediante citometría de flujo.- Toma de muestras de
fitoplancton mayor de 20 µm para análisis de imagen.- Cuantificación de la
abundancia de células vivas y muertas de las comunidades de picoplancton.-
Determinación fluorimétrica de la concentración de clorofila a.- Análisis de pigmentos fotosintéticos
del fitoplancton mediante HPLC.- Muestreo de cocolitóforos.- Muestreo de
fitoplancton por medio de redes.- Muestreo de fitoplancton desde las botellas
Niskin.- Cuantificación del metabolismo de la comunidad pelágica mediante el
método Winkler.- Cuantificación de la producción primaria bruta mediante 18O
(GPP-18O).- Determinación de la producción primaria fraccionada por
tamaños.- Determinación de la producción fotosintética de carbono orgánico
disuelto.- Determinación de la producción primaria en presencia de radiación
ultravioleta solar (UVR).- Determinación de la tasa de calcificación (PICp).-
Tasas de lisis celular del fitoplancton.- Estimación de la tasa bruta de
crecimiento del pico-fitoplancton mediante análisis del índice mitótico.-
Toxicidad de contaminantes orgánicos para las poblaciones de fitoplancton
oceánico.- Tasas de predación y crecimiento del fitoplancton mediante técnicas
de dilución.- 5. BIODIVERSIDAD MICROBIANA Y FUNCIÓN ECOLÓGICA: Muestreo para
recuentos de microorganismos por epifluorescencia.- Determinación de la
abundancia y la actividad individual de bacterias y arqueas mediante citometría
de flujo.- Muestreo para recuentos de flagelados heterotróficos por citometría
de flujo.- Determinación de abundancia de virus por citometría de flujo.-
Determinación de la abundancia y contenido de pigmento de las bacterias
fototróficas aeróbicas anoxigénicas.- Medida de Partículas Exopolimétricas
Transparentes (TEP) en agua marina.- Concentración de biomasa de
picoeucariotas, bacterias y virus marinos para la extracción de ácidos
nucleicos.- Incorporación de bromodeoxiuridina en ADN microbiano para la
detección de filotipos activos.- Muestreo para el estudio de la diversidad del
plancton microbiano a partir de sondas específicas.- Obtención de muestras para
la determinación de la composición de la comunidad vírica.- Determinación de la
diversidad funcional del bacterioplancton marino.- Determinación de la
actividad bacteriana mediante la incorporación de leucina radiactiva.- Medida
de la respiración mediante cambios in
vitro de la concentración de O2.- Estudio de la cuantificación
de CID por el plancton procariota mesopelágico (≥ 200 m).- Actividad enzimática
de los procariotas planctónicos.- Estudio de la actividad del plancton
procariota profundo (≥ 100 m).- Determinación de la depredación bacteriana
debida a protistas, mediante la desaparición en el tiempo de trazadores (bacterias
marcadas con un compuesto fluorescente, FLB: fluorescent labeled bacteria).- Determinación de la producción de
virus como consecuencia de la lisis bacteriana.- 6. DISTRIBUCIÓN Y FUNCIÓN DEL
ZOOPLANCTON EN EL OCÉANO: Muestreo de microzooplancton profundo (> 2000 m).-
Muestreo de microplancton superficial.- Procesado de muestras de plancton para
el análisis de isótopos estables.- Procesado de muestras de zooplancton
gelatinoso para taxonomía, barcoding
y análisis del contenido en carbono.- Procesado de muestras de zooplancton para
análisis de actividad enzimática.- Muestreo de zooplancton neustónico.-
Descripción de procedimientos para trabajos de acústica con sonda EK60.-
Muestreo de fitoplancton para extracción de PUA (aldehídos volátiles
poliinsaturados).- Procesado de muestras de zooplancton para el análisis
fisiológico y bioquímico de la respiración y excreción de amonio.
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