Mareas rojas: florecimientos nocivos en los mares

16 marzo, 2023 0

Por: Ismael Mariño, Cecilia Enríquez y Melanie Valdez*

Este texto y obras de arte fueron preparados como parte de la Revista Pingüica en su número 6, especial ENES-Mérida. Pingüica es un proyecto para la interpretación artística de temas científicos.

El fitoplancton, representado principalmente por diatomeas y dinoflagelados, son navecillas unicelulares de cristal (sílice y carbonato de calcio respectivamente), que producen más del 50% del oxígeno que se respira en el planeta, y son el alimento primordial de los océanos (primer eslabón de las cadenas tróficas), lo que las convierte en elementos indispensables para que la vida en la Tierra sea posible. Esta noble función, la realizan en la parte iluminada (zona fótica) del océano de todo el planeta (0-200 m), transformando la luz solar en alimento, suspendidos en el agua, con muy limitada capacidad motriz, y a expensas de las incesantes corrientes marinas. Además de la luz solar, el fitoplancton requiere de nutrientes para alimentarse y reproducirse, los cuales los obtienen de múltiples fuentes tanto naturales como subproducto de desechos de actividades humanas.

En circunstancias normales, las grandes masas de fitoplancton del mar (un millón de células por litro) pasan desapercibidas (no son visibles), pero bajo circunstancias que aún no son del todo claras, estas microalgas proliferan desproporcionadamente tiñendo el agua de rojo y transformándose, de dadoras de vida, en agentes nocivos que envenenan y atacan la vida marina y la humana: la marea roja. Hay registros de eventos de marea roja muy antiguos, por ejemplo, la biblia hace referencia a uno de ellos en el mar rojo, cuando las aguas se “tiñeron de sangre” en la época de los faraones [1].

En agosto de 2022, la prensa local anunciaba el retorno de la “marea roja” en las costas de Yucatán, un fenómeno que no se documentaba oficialmente en el estado desde hacía más de diez años. La marea roja regularmente coincide con la temporada de pesca de especies de alto valor comercial (langosta y pulpo) y con una abundante afluencia turística. El fenómeno ocasionó la pérdida de aproximadamente el 50% de la producción pesquera, y muerte de numerosos peces y otras especies marinas que acabaron varados en las playas, ahuyentando a los visitantes y ocasionando pérdidas económicas fuertes al sector restaurantero y turístico.

Cabo Catoche: rastreando el punto de partida:

El origen de la marea roja es Cabo Catoche. Es el punto más septentrional de la península de Yucatán, ubicado donde termina el Mar Caribe e inicia el Golfo de México. En esta zona existe, de forma natural, un surgimiento de agua profunda (200 m) rica en nutrientes que, al subir y llegar a la luz, alimenta al fitoplancton y con esto dispara la cadena trófica alimentando desde diminutos artrópodos hasta tiburones ballena. Aunque esta floración es altamente benéfica para el ambiente, bajo condiciones todavía misteriosas se transforma en una amenazante marea roja, que esporádicamente tiñe de muerte las costas de Yucatán.

Una poderosa herramienta de la oceanografía para poder comprender y atender este tipo de fenómenos, es la implementación de modelos numéricos computacionales. En particular, gracias a los estudios de modelación numérica, se han podido estimar, bajo diferentes condiciones ambientales, la circulación y la dispersión de eventos de marea roja desde Cabo Catoche tomando en cuenta dos variables: la Corriente de Yucatán y la fuerza del viento.
La Corriente de Yucatán es una corriente profunda muy intensa que fluye en el Caribe Mexicano adyacente a la plataforma continental de Yucatán desde el sur de Cozumel, atraviesa el Canal de Yucatán y entra al Golfo de México, donde posteriormente se convierte en la Corriente de Lazo.

La plataforma continental que se encuentra al norte de la península, frente a las costas del estado de Yucatán, es muy plana, extensa y de poca profundidad. Pero el tamaño e intensidad de la Corriente de Yucatán que fluye al lado, propicia el levantamiento de agua profunda rica en nutrientes del Caribe, que genera los florecimientos de microalgas, y también introduce impulso en las aguas locales, especialmente cuando la Corriente de Yucatán fluye más pegada hacia el oeste en el canal de Yucatán bordeando el talud del Banco de Campeche.

Por otra parte, el viento en el área costera de Yucatán, fluye persistentemente del noreste al suroeste. Este patrón de vientos se interrumpe en el invierno sólo durante el paso de los frentes fríos, coloquialmente llamados “Nortes” que ocasionan vientos fuertes y de corta duración (2 a 5 días) provenientes del norte. Una vez que el frente pasa, se reconstituyen los vientos del este, llamados Alisios, que perduran todo el año.

Tomando lo anterior como base, se desarrolló un modelo numérico de la plataforma continental de Yucatán, que contempló una longitud radial similar a la longitud del canal de Yucatán, así como la morfología y rugosidad del lecho marino y la línea de costa. En la superficie, el modelo fue forzado con datos de viento tanto del Sistema Meteorológico Nacional, como del Centro Nacional de Predicción Ambiental. En el Canal de Yucatán, el modelo se forzó con las características de la Corriente de Yucatán (su rapidéz y dirección del flujo principal).
Esta modelación introdujo una descarga de 100 kg/m3 de fitoplancton durante 30 minutos, aproximadamente 10 km de la costa de Cabo Catoche. A partir de estos parámetros, es que se introdujeron diferentes experimentos numéricos, que permitieron ver qué tanta influencia tiene la Corriente de Yucatán -que fluye hacia el Norte-, y los eventos de viento en la dispersión de los florecimientos algales nocivos (FAN).

Aunado a las corrientes, la presión humana.

Si bien estos dos componentes son clave, hay otros factores que entran en juego para el crecimiento y dispersión de las mareas rojas, ya que todos los residuos que se filtran al acuífero, lo contaminan, llegando finalmente al mar, lo que constituye la segunda causa de los FAN.
Es por ello, que se han implementado diversos programas de monitoreo para determinar las condiciones hidrológicas y procesos oceanográficos relacionados con la frecuencia, la distribución espacial y la composición de especies de algas para comprender su comportamiento y minimizar los impactos ecológicos y económicos negativos, y así disponer de un sistema de previsión para ayudar a una gestión adecuada de la marea roja.

En el futuro, es posible que se estudie el efecto de fuerzas adicionales que contribuyen a las corrientes locales, las descargas de aguas subterráneas en el mar, o el intercambio de agua entre el mar y las lagunas costeras Si bien no hay soluciones eficientes a corto y largo plazo para la magnitud del problema que representan los FAN, de forma similar a la problemática de las arribazones de macroalgas en la península de Yucatán, contar con un sistema de monitoreo eficiente, permite prevenir los riesgos y costos que implican estos fenómenos.

Bibliografía.

Enríquez, C., Mariño-Tapia, I. J., & Herrera-Silveira, J. A. (2010). Dispersion in the Yucatan coastal zone:
Implications for red tide events. Continental Shelf Research, 30(2), 127-137.

Ismael Mariño* es doctor en Ciencias Marinas por la Universidad de Plymouth. Actualmente estudia la dinámica de la surgencia de Yucatán y el uso de oleaje y corrientes para generación de energías renovables, entre otros. imarino@enesmerida.unam.mx

Cecilia Enríquez Ortiz* es doctora en Ciencias Marinas por la Universidad de Plymouth. Sus líneas de investigación comprenden la hidrodinámica marina y costera, así como la dispersión y transporte a través de la modelación numérica de oleaje y corrientes, entre otros. cecilia.enriquez@enesmerida.unam.mx

Melanie Valdez Ayala* es alumna de la Licenciatura en Manejo Sustentable de Zonas Costeras y prestadora de Servicio Social en el Departamento de Divulgación de la ENES Mérida en el proyecto Cultura y apropiación social del conocimiento.

Galería de los artistas vinculados

Lizette Abraham: @lizetteabrahamfotografia