Efecto de los eventos climáticos extremos sobre el funcionamiento biogeoquímico de zonas someras costeras: de la micro a la macroescala
PID2020-112488RB-I00/ AEI / 10.13039/501100011033 «Proyectos I+D+i» 2020 – Modalidad «Retos» y «Generación de conocimiento» // IP: Sokratis Papaspyrou /Alfonso Corzo (226.000 €)
Resumen del proyecto
Los ecosistemas costeros someros ofrecen una amplia gama de servicios ecosistémicos y albergan una alta diversidad biológica. Son sistemas muy productivos debido en gran parte a la comunidad de microalgas bentónicas (microfitobentos, MPB) que habita en las llanuras intermareales.
El MPB se encuentra en la base de las redes tróficas y afecta fuertemente a la producción primaria (PP) y los ciclos biogeoquímicos. Esa comunidad se ve sometida a un forzamiento físico intenso como consecuencia de distintos ciclos superpuestos, a diferentes escalas espacio-temporales, como el fotoperiodo y la marea, y los cambios en la temperatura y la hidrodinámica. Sin embargo, debido al cambio climático, esta variabilidad periódica se ve afectada cada vez más por el aumento de la frecuencia e intensidad de diversos eventos climáticos extremos (ECE) más impredecibles.
El objetivo general de esta propuesta es cuantificar de manera integrada el efecto de los ECE, principalmente de las olas de calor y los temporales de viento, sobre el funcionamiento biogeoquímico de un ecosistema costero somero con grandes llanuras intermareales, como la Bahía de Cádiz. Determinaremos la variabilidad espacial y temporal del MPB y su contribución a la PP del sistema y evaluaremos cuál es el efecto de los
cambios en el forzamiento externo por la temperatura y la resuspensión bajo condiciones normales y de los ECE sobre la fisiología del MPB, el acoplamiento pelágico-bentónico y el flujo de carbono.
Para lograr esto estudiaremos los efectos a tres niveles.
- En condiciones controladas de laboratorio, se evaluarán a microescala el efecto de la temperatura y las condiciones hidrodinámicas sobre el metabolismo del sedimento y su comunidad microbiana asociada.
- A mesoescala, mediante muestreos in situ a distintos niveles del intermareal, se cuantificará el efecto de de la temperatura y horas de emersión en diversas variables ecológicas y biogeoquímicas, así como el efecto de los ECE monitorizando la columna de agua y el sedimento antes y después de su ocurrencia hasta la recuperación de las condiciones iniciales.
- A macroescala, se implementarán herramientas de teledetección (drones, satélites) para integrar la variabilidad espacial y temporal de la PP del MPB.
- Por último, los datos alimentarán un modelo ecológico e hidrodinámico acoplado para estimar las tasas de metabolismo neto a lo largo del intermareal y el efecto de los ECE en función del tipo, intensidad y frecuencia y así poder predecir el efecto de futuros escenarios de cambio climático.
Estas actividades se realizarán por un equipo multidisciplinar, empleándose técnicas avanzadas, algunas de ellas empleadas por primera vez en la investigación en ecología y biogeoquímica marina en nuestro país: microsensores 1D y 2D, imaging pulse amplitude modulation fluorometry (Imaging PAM), eddy covariance, teledetección, machine learning, metagenómica, y modelos. En el ámbito socioeconómico, EXTREME-FUN producirá resultados de utilidad en el manejo de medios naturales produciendo mapas detallados de distintas variables de la zona intermareal mediante el empleo de teledetección, por ejemplo, tipos de comunidades, tasas de producción, zonas sensibles a ECEs, etc, que permitirá realizar un monitoreo a largo plazo y bajo coste de las comunidades de interés. Finalmente, el entorno internacional de colaboración creado será ideal para la formación de un/a investigador/a joven en el campo de la biogeoquímica de las zonas intermareales.
Participantes
Nacionales
Dr. S. Papaspyrou
Dr. A. Corzo
Dr. I. Laiz
Dra B. Priego
Internacionales
Dr. Ronnie Glud (Southern Denmark Univ., DK)
Dr. Bruno Jesus (Univ. Nantes, FR),
Dr. Eduardo Infantes (Univ. Gothenburg, SWE),
Dr. Cindy Smith (University of Glascow, UK)
Resultados previos relevantes:
Haro, Sara; Bruno Jesus; S. Oiry; Sokratis Papaspyrou; Miguel Lara; Carlos José González; Alfonso Corzo. Microphytobenthos Spatio-Temporal Dynamics across an Intertidal Gradient Using Random Forest Classification and Sentinel-2 Imagery. Science of The Total Environment: 149983. 10.1016/j.scitotenv.2021.149983.
Carrasco Navas-Parejo, Juan Carlos; Alfonso Corzo, Sokratis Paspapyrou. Seasonal cycles of phytoplankton biomass and primary production in a tropical temporarily open-closed estuarine lagoon—The effect of an extreme climatic event. Science of the Total Environment. 723. 138014 10.1016/j.scitotenv.2020.138014
Haro, Sara; Miguel Lara, Carlos José González, Irene Laiz, Julio Bohórquez, Emilio García-Robledo, Alfonso Corzo and Sokratis Papaspyrou. (2020) Microbenthic metabolism and sediment biogeochemistry along the intertidal in the Cádiz Bay. Frontiers in Marine Science 7: 39, 3389/fmars.2020.00039
Actividades del proyecto:
upcoming…
