BIGFIS

Contexto

El ciclo biogeoquímico (BGC) marino es un proceso fundamental en los océanos que implica el transporte y transformación de elementos químicos como el carbono, nitrógeno y fósforo, los cuales son utilizados como nutrientes por el fitoplancton. Además, gracias a la luz disponible en capas poco profundas, el fitoplancton realiza la fotosíntesis, lo que permite su crecimiento y siendo la base de la cadena alimentaria marina al servir de alimento para organismos como el zooplancton y peces. Asimismo, materia orgánica y oxígeno también es generada durante la fotosíntesis y desciende a zonas más profundas, donde es descompuesta por bacterias, liberando nutrientes y dióxido de carbono que pueden ser utilizados nuevamente en la capa superficial del océano, manteniendo así el equilibrio del ecosistema. Las corrientes marinas y procesos físicos como el afloramiento y la mezcla vertical facilitan este movimiento de nutrientes desde las profundidades a la superficie, jugando un papel crucial en el ciclo BGC. Al mismo tiempo, los cambios que pueda provocar el cambio climático (CC) en las condiciones ambientales también acabará afectando al ciclo BGC. Por tanto, un conocimiento profundo del ciclo BGC y de los procesos físicos que intervienen es esencial para entender sus efectos en el ecosistema y medioambiente, así como los efectos del CC en los mismos. Hoy en día hay escaso conocimiento en este tema en frente de nuestra costa.

Para estudiar estos procesos y su impacto en el ecosistema, se utilizan diversas herramientas de observación como satélites, barcos oceanográficos y boyas de deriva. Entre ellas, los vehículos autónomos submarinos llamados gliders se destacan por ser eficientes y sostenibles, permitiendo la recolección de datos a gran profundidad y cobertura espacial durante largos periodos. Estos dispositivos han demostrado ser valiosos para observar los procesos físicos y biogeoquímicos a pequeña escala (submesoescala), que son clave para comprender la distribución de nutrientes y la productividad marina. El uso de gliders en frente de nuestras costas es novedoso y puede contribuir notablemente a mejorar el conocimiento limitado sobre la relación entre estos procesos, así como mejorar la capacidad de monitoreo  y también ayudar a entender los efectos del cambio climático en los ecosistemas marinos.

Objetivos

Dada la importancia del ciclo BGC en el funcionamiento ecosistémico junto con el desconocimiento de su modulación por procesos físicos de (sub)mesoescala en nuestra costa, el objetivo principal de este proyecto es estudiar el acople física-BGC en 3D frente a la costa vasca y mejorar la capacidad observacional existente de variables BGC. La red observacional EuskOOS, con la llegada de dos dispositivos glider, brinda una oportunidad sin precedentes para ello.

Los objetivos específicos del proyecto son los siguientes:

• Analizar los procesos de acople física-BGC a escalas espaciotemporales cortas en las campañas glider disponibles para entender mejor el efecto de los procesos de (sub)mesoescala en la distribución espaciotemporal de las variables BGC en la zona y poder contribuir a mejorar el conocimiento en la distribución de la producción primaria, la calidad de aguas y el CC.
• Contribuir al conjunto de las series de datos existentes con un mapeo espacial de variables BGC clave en la franja oceánica en frente de la costa vasca para el estudio del ciclo BGC mediante gliders, cubriendo áreas hasta ahora no observadas, aumentando la resolución espaciotemporal y ampliando la cobertura en la columna de agua.
• Evaluar el potencial de los gliders para complementar la red observacional existente y proponer un plan de observación óptimo, mejorando el seguimiento de las variables BGC y el estudio de las tendencias a largo plazo.
• Realizar un primer análisis de las modelos existentes en Copernicus de variables BGC en la zona, para evaluar su ajuste a las observaciones y su potencial aportación al estudio de los procesos y predicción de condiciones futuras.

Impacto esperado

Los resultados aportarán nuevo conocimiento en un campo en el que actualmente es escaso en nuestra zona y que podría tener interés en relación con la calidad de aguas, cambio climático y la producción primaria ligada a especies pesqueras. También tendrá beneficios para el seguimiento de las condiciones BGC de la franja oceánica frente a nuestras costas. Los impactos científicos de los resultados esperados del proyecto serán los siguientes:

• Mejora del conocimiento sobre el acople física-BGC para entender la influencia de los procesos de (sub)mesoescala en la distribución de variables BGC y así entender mejor el ciclo BGC en nuestra costa y su impacto en los ecosistemas y medioambiente de nuestra costa.
• Evaluación sobre la contribución de los gliders para aumentar la capacidad actual de observar variables BGC en la zona, además de un plan para optimizar su uso en el corto, medio y largo plazo. BIGFIS supondrá un paso adelante en el aumento de las capacidades de los observatorios EuskOOS y de Cambio Climático en la integración de datos multidisciplinares necesaria para una mejor comprensión de nuestra costa.
• BIGFIS contribuirá a evaluar la utilidad de los modelos BGC existentes en la zona para complementar el estudio de los procesos y el seguimiento de las condiciones BGC.