Cincuenta y cinco días en el mar: Recogida de datos oceanográficos de Brasil a Islandia

El 9 de mayo, un equipo de científicos a bordo del buque de la NOAA Ronald H. Brown llegó a su destino final en Reikiavik, Islandia, tras 55 días en el mar. El equipo de 50 científicos y 28 miembros de la tripulación siguió una ruta a través del Atlántico Norte, desde Brasil hasta Islandia, conocida como el transecto A16N, y completó con éxito 150 estaciones, recogiendo más de 3.000 muestras desde la superficie del Atlántico hasta el fondo marino, proporcionando a los científicos una instantánea holística de la cuenca del Océano Atlántico.

Trayectoria de la expedición A16N GO-SHIP

El Programa Mundial de Investigaciones Hidrográficas Oceánicas desde Buques (GO-SHIP) es un esfuerzo coordinado internacionalmente para realizar transectos de todas las grandes cuencas oceánicas con el fin de estudiar decenalmente los cambios en el contenido térmico de los océanos, la circulación oceánica, el ciclo del carbono, la biogeoquímica marina y los parámetros biológicos. Esta fue la cuarta ocupación de la línea A16N, con expediciones que se remontan a 1993. Los datos recogidos durante esta expedición ayudarán a los investigadores a abordar cuestiones críticas relacionadas con los cambios en la circulación oceánica y la absorción del dióxido de carbono liberado por el hombre. Los datos también les permitirán examinar cómo el calentamiento de los océanos está afectando al movimiento del agua marina en todo el planeta e influyendo en el clima.

El buque de investigación Ronald H. Brown de la NOAA en el agua.
Buque de investigación Ronald H. Brown de la NOAA . Crédito de la foto: AOML/NOAA

El Atlántico es la única cuenca oceánica en la que se observan cambios generalizados en tres de los nutrientes fundamentales para el crecimiento de la vida oceánica: nitrógeno, fósforo y hierro. La disponibilidad de estos nutrientes fundamentales determina de forma única la diversidad, distribución y funcionamiento de la vida marina y los ciclos biogeoquímicos en esta cuenca oceánica.

GO-SHIP proporciona una plataforma para lanzar y calibrar tecnologías de observación oceánica, así como para probar nuevas técnicas de investigación. Los cruceros suelen contar con tripulaciones compuestas por estudiantes universitarios, científicos noveles e investigadores experimentados. Este nivel de participación no sólo proporciona una amplia gama de experiencias, conocimientos e ideas, sino también un rico entorno de aprendizaje para los estudiantes.

"Estoy sumamente orgulloso de todo lo que hizo el equipo para que esta expedición se desarrollara con tanto éxito. Nuestros ingenieros y la tripulación de cubierta trabajaron sin descanso, prestando mucha atención al motor y a los cabrestantes, los que trabajaban en el puente fueron diligentes, los investigadores estaban motivados y todo el mundo estaba dispuesto a echar una mano. El crucero fue una muestra asombrosa de trabajo en equipo y colaboración... Estoy muy agradecida a todos los que se entregaron al máximo, ¡y espero con impaciencia un conjunto de datos fantástico!". - Dra. Leticia Barbero A16N Leg 2 Científica Jefe y Oceanógrafa Química del Instituto Cooperativo de Estudios Marinos y Atmosféricos (CIMAS).

Alexandra Fine, investigadora asociada del CIMAS, recoge muestras de nutrientes tras el despliegue de un CTD. Crédito de la foto: AOML/NOAA

Durante la expedición, el Brown se detuvo a intervalos de aproximadamente 30 millas náuticas para recoger mediciones de conductividad, temperatura y profundidad (CTD), así como muestras biológicas, en puntos de coordenadas preestablecidos o "estaciones". Los sondeos en toda la columna de agua recogieron 24 muestras desde la superficie del océano hasta el fondo marino, y las mediciones más profundas alcanzaron profundidades de casi tres millas. Los científicos se enfrentaron a menudo a condiciones meteorológicas extremas, a veces con mares de 2 a 3 metros, lo que ralentizó el ritmo de sus operaciones. A pesar de ello, perseveraron y tomaron muestras en las 150 estaciones del transecto. Estas observaciones ayudarán a los investigadores a seguir los cambios que se producen en el Atlántico en toda la columna de agua a lo largo del tiempo.

Durante la primera etapa de la expedición, el buque atravesó el Gran Cinturón de Sargazos del Atlántico. El Brown navegó a través de esta masa de vegetación durante cinco días completos, lo que permitió a los científicos recoger 68 muestras con redes de mano. Las muestras se secaron y se enviaron a la Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) para su análisis. Con estas muestras, los científicos esperan estudiar la distribución de las distintas especies de Sargassum, midiendo su composición elemental para comprender mejor su origen.

Científicos secan muestras de sargazo recogidas en el Gran Cinturón Atlántico de Sargazo antes de enviarlas al Instituto Oceanográfico Wood Hole (WHOI ) para su análisis. Crédito de la foto: AOML/NOAA

El crucero GO-SHIP A16N 2023 fue el primer crucero dirigido por la NOAA en el que se tomó un conjunto completo de muestras biológicas, además del programa de muestreo GO-SHIP estándar. Bio-GO-SHIP es un nuevo programa de observación oceánica sostenida que incorpora observaciones biológicas a GO-SHIP. Los organismos marinos, concretamente el plancton, son elementos esenciales de los ecosistemas de la Tierra y del sistema de regulación del clima, y no se han medido históricamente en los esfuerzos repetidos de vigilancia oceanográfica a gran escala. La falta de un componente biológico en los datos recogidos a partir de tales esfuerzos obstaculiza la capacidad de los científicos para ver la imagen completa de la biogeoquímica oceánica, la red trófica oceánica y sus implicaciones para el clima y la seguridad alimentaria. 

En el GO-SHIP A16N, el equipo de Bio-GO-SHIP desplegó diversos métodos para medir la abundancia y diversidad del plancton. Se utilizaron instrumentos de retrodispersión óptica, imágenes celulares y citometría de flujo para el muestreo continuo en línea con el fin de cuantificar el plancton a lo largo de todo el recorrido del crucero. De la roseta del CTD se recogieron muestras para medir la materia orgánica particulada y los pigmentos, y el material genético (ADN y ARN) del plancton se recogió por filtración y se conservó para su extracción y secuenciación. Los científicos del AOML y del Northern Gulf Institute (NGI) dirigen el procesamiento de las muestras de ADN, que tendrá lugar en el recién renovado espacio del laboratorio de ómicas. Estos datos de secuenciación se combinarán con los demás datos sobre el plancton y los datos oceanográficos para obtener una imagen integradora del plancton marino, y proporcionarán una línea de base para comprender los cambios oceánicos globales y un rico conjunto de datos para modelar la biología oceánica.

Un alcatraz norteño (arriba a la izquierda), un grupo de calderones (arriba a la derecha y abajo a la izquierda y en el centro) y una gaviota (abajo a la derecha) avistados durante la última semana del crucero. Fotos: Michael Cappola.

El equipo científico desplegó además 12 flotadores robóticos Argo, incluidos flotadores capaces de medir la biogeoquímica oceánica en las profundidades, y 10 boyas a la deriva en apoyo del Programa Global de Boyas a la Deriva de la NOAA. Estos flotadores y boyas de deriva autónomos ampliarán significativamente el número de mediciones oceánicas recogidas en el Atlántico en los próximos años, mucho después de que se haya completado el transecto A16N.

Tras largas horas de diligente recogida de muestras, los científicos tuvieron la oportunidad de relajarse con una partida de ping pong o participar en un triatlón en el que los competidores remaron 500 metros, pedalearon 3 millas y corrieron 1 milla en el gimnasio del barco. El buque también resultó ser una gran plataforma para observar una asombrosa variedad de vida salvaje. Los científicos recibieron la visita de peces voladores, calderones y delfines, lo que permitió vivir momentos emocionantes a bordo.

Diez personas frente al buque Ronald H. Brown de la NOAA. Oficiales del Cuerpo NOAA, científicos y embajadores.
Funcionarios del Cuerpo de la NOAA, el embajador Patman, la científica jefe Dra. Leticia Barbero y personal de la embajada con el buque de la NOAA Ronald H. Brown al fondo. Fotografía: Kristján Pétursson, Coordinador de Contenido Estratégico de la Embajada de Reykjavik

El crucero A16N marca la primera misión GO-SHIP de la NOAA desde 2018 y el último viaje científico del buque Ronald H. Brown de la NOAA durante el próximo año y medio, ya que está programado para dique seco y reparaciones. Al atracar en Reikiavik, el Brown recibió la visita de la embajadora de Estados Unidos en Islandia, Carrin F. Patman, lo que dio lugar a un debate sobre la importancia de la colaboración internacional para la investigación científica.

GO-SHIP cuenta con el apoyo de la NOAA y de la National Science Foundation. El crucero GO-SHIP 2023 A16N fue dirigido por científicos de los Laboratorios Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico y de Medio Ambiente Marino del Pacífico de la NOAA, con el apoyo del Programa Mundial de Vigilancia y Observación de los Océanos de la NOAA. En esta expedición de colaboración participaron científicos de las siguientes instituciones:

NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory (AOML), NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL), Cooperative Institute for Marine and Atmospheric Science/University of Miami (CIMAS), Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science/University of Miami, Cooperative Institute for Climate, Ocean, & Ecosystem Studies/University of Washington (CICOES), University of California Santa Barbara (UCSB), University of Hawaii (U. Hawaii), Lamont-Doherty Earth Observatory/Columbia University (LDEO), Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), University of Delaware (U. Del), University of California Irvine (UC Irvine), Texas A&M University (TAMU), Oregon State University (Oregón), Scripps Institution of Oceanography/University of California at San Diego (SIO), Northern Gulf Institute (NGI).

Enhorabuena a los esforzados científicos y a la tripulación por su dedicación para completar con éxito el transecto A16N.