Si cliqueu sobre les fotos del post i després premeu la tecla F11 aquestes es veuen més grans.

dimecres, 21 de juliol de 2010

El problema dels mucílags i el canvi climàtic


Mucílags marins.


La setmana passada us vaig informar de l'aparició d'unes franges marronoses al mar., finalment i gràcies al butlletí de l' ACA, vaig descobrir que es tractava de mucílags marins. Després d'aquest fet, he trobat un estudi realitzat per un grup de biòlegs italians, de la Universitat Politècnica de Marche i de la Universitat de Trieste, que diu que una de les raons de l'augment dels mucílags pot ser l'augment de la temperatura de la superfície del mar, degut al canvi climàtic.
Al principi, els mucílags són una espècie de neu marina (així és com l'anomenen els oceanògrafs) composta per algues i petitíssims crustacis, que es va densificant, fins a adquirir la consistència gelatinosa que els caracteritza. La neu marina (agregats amorfs amb una mida que van des d'uns pocs mm fins a diversos metres) és omnipresent en els oceans del món. L'estratificació de la columna d'aigua durant l'estiu, afavoreix la fusió progressiva dels agregats de mida petita en grans làmines, en capes primes o en flocs i densos núvols, coneguts com a "mucílags marins".
El mucílag és una etapa de l'evolució de la neu marina, en forma gelatinosa, que pot arribar a tenir grans dimensions i abastar centenars de quilòmetres de costa.

Tot seguit us poso en extracte d'aquest estudi realitzat pels biòlegs marins italians.

Segos la investigació de la relació entre el canvi climàtic i la freqüència de les aparicions de mucílag al mar Mediterrani, durant els últims 200 anys, s'ha comprobat que el nombre de brots de mucílag, s'ha incrementat gairebé de forma exponencial en els últims 20 anys. La creixent freqüència dels brots de mucílag està estretament relacionada amb les anomalies de temperatura. "Es conclou que la difusió del mucílag al mar Mediterrani està vinculat a l'escalfament superficial del mar degut al canvi climàtic."

"L'anàlisi dels informes històrics, indiquen que la freqüència del mucílag s'ha incrementat exponencialment en les últimes dues dècades en el mar Mediterrani. Abans del 1920, es té constància de l'aparició d'episodis de mucílag al Mar Adriàtic. Des de 1980, el mucílag s'ha controlat a l'Egeu, al nord i al Mar Tirrè. En els últims 30 anys l'àrea amb el major nombre de brots de mucílag va ser el Mar Adriàtic seguit pel mar Tirrè i el Mar Egeu."

"L'anàlisi de les anomalies de temperatura en els últims 60 anys, va revelar que aquestes s'han incrementat des del 1977, amb valors que oscil.len entre 0.097 cº (1986) a 0.524 cº (1998). El mucílag mostra una relació significativa amb el canvi climàtic en els últims 60 anys."

"Els informes històrics del Mar Mediterrani, indiquen que l'ocurrència en les aparicions de mucílag s'està desenvolupant i estenent a diverses regions més enllà del mar Adriàtic, on es va documentar per primera vegada. La freqüència dels brots de mucílag al mar Adriàtic, s'ha incrementat en les últimes 2 dècades simultàniament amb una disminució significativa en la producció primària. A més, no existeix correlació entre el nombre de registres de mucílag per dècada, i la mitjana per dècada de descàrrega anual del riu Po al Mar Adriàtic.
Per tant, pot suposar-se que l'expansió dels brots de mucílag en les diferentes àrees del Mar Mediterrani (incloses les regions costaneres que no tenen registres previs per a aquest fenòmen, com el Mar de Màrmara) no es deriven d'una major productivitat primària del sistema (és a dir, l'eutrofització).

L'anàlisi d'un registre d'aproximadament 60 anys en aparicions de mucílag al Mar Mediterrani (1950-2008), ha revelat que els patrons d'anomalies climàtiques (per exemple, l'anomalia positiva de la temperatura de la superfície) expliquen la major part de la variació en les aparicions dels brots de mucílag, sobre una base anual i per dècada.

La hipòtesi d'un vincle entre la formació de mucílag i les anomalies de la temperatura, degut al clima, suggereix l'extensió progressiva de la durada d'aquest fenòmen. Al Mar Adriàtic, per exemple, els agregats marins apareixen generalment entre maig i juliol, convertint-se en mucílag, amb un pic a l'agost. Recentment (és a dir, el 2003, 2006, 2007 i 2008), el mucílag ha aparegut molt abans (per primera vegada el novembre / desembre i gener, depenent de la zona).
L'hivern 2006-2007 va ser el més càlid en els últims 30 anys, amb unes temperatures mitjanes de fins a 2/3 cº per sobre de les temperatures mitjanes anteriors. La dimensió espaial i la persistència del mucílag, va assolir nivells sense precedents.
El març de 2007, per exemple, els mucílags marins s'estenien per més de 2.500 quilòmetres de costa italiana. Els agregats massius van durar, gairebé de forma contínua, durant més de cinc mesos.

La presència d'anomalies de la temperatura per si sola, no pot utilitzar-se per predir l'ocurrència del fenòmen en cada conca, hi ha altres els factors que poden promoure la formació de mucílag i increments en la magnitud d'aquest fenòmen , inclòs el règim hidrodinàmic, la disponibilitat d'oxigen, i altres factors. No obstant això, el vincle entre les anomalies climàtiques i la presència de mucílag és evident i, a la llum de la tendència de l'escalfament del Mar Mediterrani, el fenòmen del mucílag podria augmentar en el futur.


De l'estudi es conclou que el mucílag és el paradigma de l'alteració dels ecosistemes causada per l'efecte sinèrgic del canvi climàtic i l'ús indegut dels recursos marins. El mucílag, d'una banda representa la resposta simptomàtica de l'ecosistema marí als impactes antropogènics directes i indirectes, i per l'altre, és un portador potencial i expansiu de virus i bacteris, incloses les formes patògenes que són perjudicials per a la salut dels éssers humans i organismes marins.


Definició del fenòmen i els problemes que provoca

El mucílag està fet de compostos amb propietats altament "exopolimèriques col.loidals" que s'alliberen pels organismes marins a través de diferents processos, incloent l'exsudació del fitoplàncton d'hidrats de carboni fotosintètics i derivats, produïts sota condicions d'estrès, per exemple, les diatomees P-limitat que produeixen grans quantitats de polisacàrids i per la mort i la descomposició de les deixalles de la paret cel.lular.

Aquest alliberament es pot ajuntar amb una limitada capacitat dels procariotes d'hidrolitzar aquestes exopolímers per mitjà d'enzims extracel.lulars, aquests enzims porten a l'alliberament i a l'acumulació de grans compostos de baix pes molecular en el sistema. Aquests processos poden estar associats amb les infeccions virals dels procariotes i del fitoplàncton, i el conseqüent trencament cel.lular, el que contribueix encara més a l'alliberament i a l'acumulació de matèria orgànica dissolta en la columna d'aigua.

L'alta productivitat i la poca profunditat del mar Adriàtic (i en particular la seva part nord) dins de la conca de la Mediterrània, fà que sigui la zona més afectada pels brots de mucílags marins. El mucílag és mencionat per primera vegada l'any 1729, i va ser descrit originalment com un "mar brut" pel fet que causa l'obstrucció de les xarxes de pesca. Des de llavors, la presència de mucílag es ha aparegut de manera esporàdica, però en les últimes tres dècades, la freqüència d'aquest fenòmen sembla haver augmentat considerablement.

Uns dels problemes principals de l'aparició dels mucílags, és el fet que fan de l'aigua de mar un lloc poc adequat pel bany a causa del mal olor produït, juntament amb l'adhesió del mucílag a la pell dels banyistes. El mucílag que sura a la superfície o a la columna d'aigua, pot mostrar una llarga vida útil (fins 2-3 mesos) i una vegada dipositat en el fons del mar, aquesta capa, que s'estén en alguns casos en kms, acaba provocant hipòxia i/o condicions d'anòxia. Llavors l'asfixia és inevitable pels organismes bentònics, això pot povocar greus danys econòmics al turisme i a la pesca.

L'anàlisi microscòpic que es va realitzar sobre mostres de mucílags marins, va revelar la presència de gran abundància de procariotes i virus. En total s'ha indentificat el 68% de tàxons bacterians presents al mucílag i s'ha descobert que més del 90% dels tàxons de bacteris trobats al mucílag, no es van trobar en l'aigua de mar circumdant.

Les anàlisis moleculars basades en la hibridació fluorescent, van revelar que el mucílag està compost per un gran nombre de bacteris patògens. L'abundància de coliformes per unitat de volum en mucílags marins, va ser quatre vegades més gran que als voltants i a l'aigua de mar. Noves anàlisis han desvetllat que els agregats de mucílag, no només poden atrapar procariotes presents a la columna d'aigua, sinó que també contenen espècies de bacteris (Escherichia coli i Vibrio harveyi), que estaven absents en l'aigua de mar circumdant.

El mucílag és capaç d'atrapar gran quantitat d'organismes del fitoplàncton petit i del zooplàncton gran, i és capaç d'atrapar les partícules de plàncton i de detritus en suspensió a la columna d'aigua.

La presència d'aquests bacteris en els agregats, suggereix que el mucílag podria tenir conseqüències potencialment negatives per a la salut humana. L'abundància d'aquests bacteris, és controlada en els ambients costaners, ja que són indicadors de la qualitat de l'aigua. No obstant, la capacitat de concentrar potencialment taxes abundants de bacteris patògens, pot provocar l'aparició de dermatitis i altres síndromes relacionats amb el contacte humà amb el mucílag.

Informació i fotografia extretes de http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0007006