Posidonia oceanica, the jewel of the Mediterranean / Posidonia oceanica, la joya del Mediterráneo

Posidonia oceanica
Posidonia oceanica meadow in Formentera / Pradera de Posidonia oceania de Formentera / CSIC

English Version:

Summer it’s nearly to finish, and surely more than one has gone on holiday to the beach. We all have felt the hot sand between the toes, and trying not to burn we accelerate the passage, until we reach the ideal place to leave the towel and the chair. We look at the sea on the horizon and notice the breeze hitting our face, with that salty flavour. We approach the shore and stop to watch as the small waves reach our feet. What a feeling of peace. The holiday in our beloved Mediterranean Sea are incredible. Many people only know this about the sea. People don’t enter and don’t matter what there is and what is happening in this sea that we all love.

The Mediterranean Sea also suffering the global warming. In fact, it is warming faster than the global ocean. This has great repercussions for organisms and biogeochemical cycles. According to some studies, The Mediterranean Sea is warming at 0.61ºC per decade (Garcias-Bonet et al, 2019). In the Mediterranean Sea, seagrass ecosystems are very common, these ecosystems are very productive, it provides for many species shelter and food, thanks to relatively high rate of primary production (Stramska and Aniskiewicz, 2019). The seagrasses recognized as ecosystem engineers because it makes essential edaphic modifications, such as control of sediment deposition and stabilization of soft bottoms (Toniolo et al, 2018). Also, these meadows reduce the action of the waves, protect the coast, increase water clarity and mitigate the climate change by acting carbon sinks (Garcias-Bonet et al, 2019). It has been estimated that seagrass meadows accumulate up to 18% of total oceanic carbon, despite cover only about 0.2% of the global ocean floor. Unfortunately, it is also among the most endangered ecosystems on Earth. The main causes for this include climate change and negative impacts from human activities (Stramska and Aniskiewicz, 2019).

The most relevant seagrass species in The Mediterranean Sea are Posidonia oceanica, an endemic long-living species, and Cymodocea nodosa, a species found in the eastern Mediterranean Sea and on the northeastern Atlantic coast (Garcias-Bonet et al, 2019). This species develops in shallow waters, from 0 and 40m depth (Toniolo et al, 2018). P. oceanica forms monospecific meadows generally or mixed meadows and it is found in different substrates and habitats, from rocks to sandy bottoms (Bethoux y Copin-Motegut, 1986). P. oceanica is a large, long-living but very slow-growing seagrass and is estimated that cover a surface area between 2.5 and 5 million ha. The basic requirements for P. oceanica survival are similar to requirements of all plants. The main factor that influence growth are water temperature, light for photosynthesis, availability of nutrients and inorganic carbon. Also influence the exposure to mechanical disturbances like waves and currents that can destroy the meadows (Stramska and Aniskiewicz, 2019).

As for the water temperature, it is thought that optimal temperatures for P. oceanica growth are around 15.5 to 18 ◦C. In addition, temperatures above 27ºC have been shown to increase the mortality of the species. Therefore, water temperature can define the geographical limits of growth of oceanic P. oceanica. In aquatic ecosystems, light is a limiting factor. With depth the light is attenuated exponentially, for this reason, the presence of the species is limited to shallow water. However, it has developed growth strategies to acclimatize to the shortage of light, such as a reduced shoot density in deep waters. This species needs lower nutrient requirements than macro algae and phytoplankton. Today there isn´t knowledge about the importance of inorganic carbon limitation for the species. Also require oxygen. Leaves are usually situated in the oxygenated water column, but roots and rhizomes are buried in anoxic sediments. If the water column becomes hypoxic or anoxic, the below ground tissue may experience lack of oxygen, increasing the mortality (Stramska and Aniskiewicz, 2019).

Other thing we don´t know, the Mediterranean Sea consists of species with great importance for the functioning of our planet. Posidonia oceanica is a species with a decreasing population trend and some studies estimate that it will be extinguished between 2049 and 2100 as a result of the increase in mortality caused by global warming. (Garcias-Bonet et al, 2019). We have to be aware of the importance of biodiversity in the seas and oceans and protect it while enjoying it on our vacations.

Versión en español:

El verano esta llegando a su fin, y seguro que más de uno se ha ido de vacaciones a la playa. Todos hemos sentido la sensación de la arena caliente entre los dedos del pie, intentando no abrasarnos aceleramos el paso, hasta llegar al lugar idóneo para dejar la toalla y la silla. Miramos el mar en el horizonte y notamos la brisa golpeando nuestra cara, con ese aroma salado. Nos acercamos a la orilla y nos paramos a observar como las pequeñas olas llegan hasta nuestros pies. Que sensación de paz. Que increíbles son unas vacaciones en nuestro querido Mar Mediterráneo. Mucha gente solo conoce esto del mar. La gente no se adentra y no se preocupa por saber qué hay y qué esta ocurriendo en este mar que a todos nos encanta.

El Mar Mediterráneo también esta sufriendo el calentamiento global. De echo, se esta calentando mas rápido que el océano global. Esto tiene grandes repercusiones para los organismos y los ciclos biogeoquímicos. Según algunos estudios el Mar Mediterráneo se calienta 0,61ºC por década (Garcias-Bonet et al, 2019). En el Mar Mediterráneo, los ecosistemas de pastos marinos son muy comunes, estos ecosistemas son muy productivos y proporcionan refugio y alimento para muchas especies, gracias a una tasa relativamente alta de producción primaria (Stramska y Aniskiewicz, 2019). Incluso se reconoce que los pastos marinos son ingenieros de ecosistemas porque realizan modificaciones edáficas esenciales, como el control de la deposición de sedimentos y mantener estables los suelos blandos (Toniolo et al, 2018). También reducen la acción de las olas, protegen la costa, aumentan la claridad del agua y mitigan el cambio climático actuando como sumideros de carbono (Garcias-Bonet et al, 2019).Se ha estimado que retienen hasta el 18% del carbono total oceánico a pesar de ocupar tan solo el 0,2% del suelo oceánico global. Sin embargo, también están entre los ecosistemas mas amenazados del planeta. Las principales causas son el cambio climático y los impactos negativos de las actividades humanas (Stramska y Aniskiewicz, 2019).

Las especies de hierbas marinas mas importantes en este mar son Posidonia oceanica, una especie endémica de larga vida y Cymodocea nodosa, una especie que se encuentra en el Mediterráneo oriental y en la costa atlántica del noreste. Los prados de Posidonia oceanica se han convertido en Bioindicadores oficiales mundialmente (Garcias-Bonet et al, 2019).Esta especie se desarrolla en aguas poco profundas, entre 0 y 40 m de profundidad (Toniolo et al, 2018). Forma praderas monoespecíficas generalmente, aunque también forma praderas mixtas, y se encuentra en sustratos y hábitats diferentes, desde rocas hasta fondos arenosos (Bethoux y Copin-Motegut, 1986). Es una hierba marina grande, de vida larga pero de crecimiento lento, se estima que cubren un área de superficie entre 2,5 y 5 millones de ha. Los requerimientos básicos para la supervivencia de P. oceanica son análogos a los requerimientos de las plantas. Los factores principales que influyen en el crecimiento son la temperatura del agua, la luz para la fotosíntesis, la disponibilidad de nutrientes y el carbono inorgánico. También influye la exposición a modificaciones mecánicas como las olas y las corrientes que pueden destrozar los prados. (Stramska y Aniskiewicz, 2019).

En cuanto a la temperatura del agua, se piensa que la temperatura optima para el crecimiento de P. oceánica ronda entre los 15,5 y 18ºC. Además, se ha demostrados que temperaturas superiores a 27ºC aumentan la mortalidad de la especie. Por tanto, la temperatura del agua puede definir los limites geográficos de crecimiento de P. oceanica. En los ecosistemas acuáticos, la luz es un factor limitante. Con la profundidad la luz se atenúa exponencialmente, por esta razón, su presencia se limita a aguas poco profundas. No obstante, ha desarrollado estrategias de crecimiento para aclimatarse a la escasez de luz, como por ejemplo una densidad reducida de brotes en aguas profundas. Esta especie necesita menos disponibilidad de nutrientes que las macroalgas y el fitoplancton. Actualmente no hay muchos conocimientos acerca de la importancia que tiene la limitación de carbono inorgánica para la especie. También requieren oxígeno. Las hojas generalmente están situadas en la columna de agua oxigenada, pero las raíces y los rizomas están enterrados en sedimentos anóxicos. Si la columna de agua se vuelve hipóxica o anóxica, el tejido subterráneo puede experimentar falta de oxígeno, aumentando la mortalidad (Stramska y Aniskiewicz, 2019).

Aunque no lo sepamos, el Mar Mediterráneo consta de especies de gran importancia para el funcionamiento de nuestro planeta. Posidonia oceanica es una especie con una tendencia poblacional decreciente y algunos estudios estiman que se extinguirá entre 2049 y 2100 como consecuencia del aumento de mortalidad provocado por el calentamiento global (Garcias-Bonet et al, 2019). Tenemos que ser conscientes de la importancia de la biodiversidad existente en los mares y océanos, y protegerla a la vez que disfrutamos de ella en nuestras vacaciones.

Bibliography

Bethoux, J., Copin-Motegut, G. (1986). Biological fixation of atmospheric nitrogen in the Mediterranean Sea. Limnology and Oceanography 31(6): 1353-1358.

Garcias-Bonet, N., Vaquer-Sunyer, R., Duarte, C., Núria Marbà, N. (2019). Warming effect on nitrogen fixation in Mediterranean macrophyte sediments. Biogeosciences 16(1): 167–175.

Stramska, M., Aniskiewicz , P. (2019). Recent Large Scale Environmental Changes in the Mediterranean Sea and Their Potential Impacts on Posidonia Oceanica. Remote Sens 11(1): 110.

Toniolo, C., Di Sotto, A., Di Giacomo, S., Ventura, D., Casoli, E., Belluscio, A., Nicoletti, M., Ardizzone, G. (2018). Seagrass Posidonia oceanica (L.) Delile as a marine biomarker: a metabolomic and toxicological analysis. Ecosphere 9(3).

Investigadores de Gojelly proponen desarrollar un biofiltro, a partir de medusas, para la eliminación de microplásticos en los entornos marinos.

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Imagen de Chrysaora hysoscella. Gojelly.

Todos sabemos que la calidad de los océanos se esta viendo afectada drásticamente debido a la contaminación por plásticos, el aumento de las temperaturas, la acidez oceánica y la sobrepesca.

En la siguiente noticia se habla del proyecto Gojelly, que se centra en los problemas de la contaminación por plásticos. Los investigadores de Gojelly proponen utilizar la proliferación de medusa para intentar solucionar este problema. Pretenden crear un biofiltro utilizando la mucosa de las medusas para atrapar los microplásticos.

Enlace de la noticia: http://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/limpiar-los-plasticos-agua-filtros-medusas

Enlace a Gojelly: https://gojelly.eu/

Enlace a un articulo relacionado sobre el tema, “Los ecosistemas marinos son atacados por los plásticos”:https://ecotoxsan.blog/2017/03/03/los-ecosistemas-marinos-son-atacados-por-los-plasticos/

Un cachalote en el Manzanares, la campaña contra el cambio climático del Ayuntamiento de Madrid

 

Cachaloteenmadrid
Imagen de la escultura, que recrea una ballena de 15 metros, junto al Puente de Segovia/ Ayuntamiento de Madrid.

El río Manzanares, en Madrid, ha amanecido con un nuevo y peculiar inquilino varado en sus aguas, un cachalote de 15 metros y 1000 kilos rodeado por biólogos intentando ayudarlo.

Pero en realidad es una escultura hiperrealista, y actores haciéndose pasar por biólogos. Se trata de una iniciativa que busca concienciar sobre el cambio climático y la fragilidad de los océanos, desarrollada por la asociación belga Captain Boomer Collective.

Durante este fin de semana permanecerá esta instalación y actuación en el Manzanares. El horario es el siguiente:

  • Viernes: horario ininterrumpido hasta las 18 horas
  • Sábado: de 11 a 13 horas y de 14:30 a 19 horas.
  • Domingo: de 11 a 13 horas y de 13.30 a 18 horas.

Aquí os dejo el enlace la de noticia publicada en el periódico El Mundo:

http://www.elmundo.es/madrid/2018/09/14/5b9b6df022601d341a8b457c.html

Descubierta en Tasmania una nueva colonia de peces con «manos»

Thymichthys politus
Thymichthys politus, una especie de pez recién descubierta. Foto por. Antonia Cooper.

Antonia Cooper y su equipo de investigación se encuentran con una nueva colonia de peces con manos mientras buceaban cerca de un arrecife a kilómetros de la costa sureste de Tasmania.

Esta especie se observó por primera vez cerca de Port Arthur en la península de Tasmania a principios del siglo XIX. Los peces rojos con manos, Thymichthys politus, son peces bénticos que se desplazan por el lecho marino ayudándose de sus extremidades.

Aqui os dejo el enlace de la noticia:

https://www.nationalgeographic.es/video/tv/descubierta-en-tasmania-una-nueva-colonia-de-peces-con-manos

El Plástico de los océanos transformado en ladrillos.

ladrillo-plastico-oceanos
Peter Lewis bautizó cómo REPLAST a este ladrillo.

Peter Lewis, fundador y jefe de máquinas de Byfusion, tuvo la idea de un nuevo negocio. Utilizar el plástico de los océanos como materia prima para producir ladrillos resistentes para edificio. De esta forma se consigue reutilizar los residuos, reducir la muerte de animales marinos e incluso transformar los residuos en alternativa de vivienda barata para la gente.

Aquí os dejo el enlace de la noticia: https://ecocosas.com/construccion/empresa-transforma-plastico-los-oceanos-ladrillos/

También os dejo el enlace de un articulo que publiqué a cerca de la contaminación por plásticos en los océanos: https://ecotoxsan.blog/2017/03/03/los-ecosistemas-marinos-son-atacados-por-los-plasticos/

 

Contaminación por plásticos y las poblaciones de albatros de Laysan

 Información preparada por el alumno  JORGE ROMERO GARCIA de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica

Introducción

Desde mitad del siglo XX en la zona del Pacífico norte se ha venido observando un incremento de la cantidad de contaminación por plásticos, hasta tal punto de formarse lo que actualmente se conocen como “islas de plástico”, que son los lugares donde se concentran los residuos plásticos movidos por las corrientes, estas concentraciones tienen numerosas afecciones al medio ambiente y la biodiversidad (Gregory 1999).

Algunos estudios tratan de localizar el origen de estos plásticos (Nilsen et al. 2014), esta tarea no es fácil pues provienen de prácticamente todos los países y tienen un tiempo de residencia en el medio marino muy largo, esto hace de este problema algo global, con multitud de focos de emisión.

El albatros de Laysan (Phoebastria immutabilis), un ave autóctona de Hawaii se ha visto afectada desde el inicio del incremento de las concentraciones de plásticos en el mar, su forma de alimentarse hace que involuntariamente los plásticos flotantes sean tragados por estas aves. Desde finales del siglo XX se ha observado como las cantidades de individuos fallecidos con plásticos en su interior alcanza el 90%. (Fry et al. 1987; Auman et al. 1997).

Problemática

A los problemas que genera el hecho de la ingesta directa del plástico, como puede ser la asfixia o la formación de úlceras que producen la muerte de los individuos (Fry et al. 1987), hay que añadir problemas de reciente descubrimiento como la intoxicación de individuos por la ingesta de plásticos con metales pesados asociados, por lo que la ingesta de plásticos se ha convertido en una ruta de entrada para los metales traza en el organismo. Esto se ha demostrado en más de 170 especies de aves marinas, por lo que es una vía importante para la entrada de estos metales en la cadena trófica (Lavers & Bond 2016).

En el caso concreto del albatros de Laysan el hecho de que sea una especie autóctona de Hawaii y cuya población principal se encuentra en la isla de Laysan hacen que si este problema se agudiza la especie pueda tener problemas de conservación, pues actualmente un alto porcentaje (más del 25%) de los individuos jóvenes de esta especie ya superan las tasas de ingestas de plásticos que permiten una vida saludable para las aves (Lavers & Blond 2016).

Este problema en lugar de reducirse, como cabría de esperar tras el descubrimiento del problema el siglo pasado, se va aumentando, pues los residuos y la consecuente ingesta siguen subiendo también. Además aunque los datos existentes para el albatros de Laysan no son representativos de otras especies pues no existe una tasa fija de ingesta de plásticos, es lógico pensar que otras especies podrían llegar a verse amenazadas también si no se le pone solución al problema, por lo que podría suponer un riesgo para la biodiversidad.

Referencias

Gregory, M. R. (1999). Plastics and South Pacific Island shores: environmental implications. Ocean & Coastal Management, 42(6), 603-615.

Fry, D. M., Fefer, S. I., & Sileo, L. (1987). Ingestion of plastic debris by Laysan albatrosses and wedge-tailed shearwaters in the Hawaiian Islands. Marine Pollution Bulletin, 18(6), 339-343.

Auman, H. J., Ludwig, J. P., Giesy, J. P., & Colborn, T. H. E. O. (1997). Plastic ingestion by Laysan albatross chicks on Sand Island, Midway Atoll, in 1994 and 1995. Albatross biology and conservation, 239244.

Nilsen, F., Hyrenbach, K. D., Fang, J., & Jensen, B. (2014). Use of indicator chemicals to characterize the plastic fragments ingested by Laysan albatross. Marine pollution bulletin, 87(1), 230-236.

Lavers, J. L., & Bond, A. L. (2016). Ingested plastic as a route for trace metals in Laysan Albatross (Phoebastria immutabilis) and Bonin Petrel (Pterodroma hypoleuca) from Midway Atoll. Marine pollution bulletin, 110(1), 493-500.

El óxido de grafeno hace posible transformar agua del mar en agua potable

¿Os imagináis a toda la familia en la mesa a la hora de comer bebiendo agua del mar? Gracias a un equipo de científicos de la Universidad de Manchester (Reino Unido), ahora es posible transformar agua de mar en potable. El equipo científico ha creado unas membranas de óxido de grafeno que no se agrandan en contacto con el agua y que son capaces de tamizar las sales comunes (Romero, 2017). Por desgracia, actualmente no todo el mundo tiene cerca fuentes de agua potable y este gran avance científico permitiría llevar el agua limpia a millones de personas.

Imagen 1. – Lámina de grafeno sobre un soporte (García Koch, J. ).

El grafeno es una lámina extremadamente delgada compuesta de carbono y fue sintetizado por primera vez en 2004 por los investigadores rusos Andre Geim  y Konstantin Novoselov. El grafeno es conocido hoy en día como “el material del futuro”: es transparente, flexible, bastante resistente, impermeable, abundante, económico y conduce la electricidad mejor que ningún otro metal conocido. Gracias a sus increíbles propiedades tiene grandes aplicaciones;  Por ejemplo, permitirá fabricar desde dispositivos electrónicos con pantallas flexibles y transparentes y baterías ultrarrápidas a potentes paneles solares, sin olvidar aplicaciones en aeronáutica, medicina y otros sectores que se investigan en la actualidad (Guerrero, 2012).

El óxido de grafeno (GO) es un derivado químico del grafeno y puede definirse como una lámina de grafeno que se ha hecho funcional con distintos grupos oxigenados. A día de hoy no existe un consenso acerca de la estructura de este material, encontrando distintos modelos estudiados tal y como se muestra en la siguiente figura:

Imagen 2. – Modelos estructurales propuestos para el GO (Taeño, M. 2016).

El óxido de grafeno es un material que puede establecer enlaces covalentes o no covalentes (el enlace covalente es aquel que se genera entre dos átomos que tienen pares de electrones compartidos). Esto le hace jugar un papel importante en el campo de la biomedicina para su empleo como portador de fármacos o para crear biosensores fluorescentes utilizados en biomedicina para la detección de ADN y de proteínas (Taeño, 2016).

El grafeno es un material costoso y difícil de producir a gran escala. Sin embargo, el óxido de grafeno puede sintetizarse de una manera sencilla mediante un proceso de oxidación del grafito, conocido como el método de Hummers. Mediante este método se hace reaccionar grafito con una mezcla de permanganato potásico, nitrato sódico y ácido sulfúrico concentrado (Taeño, 2016).

Antes, las membranas de óxido de grafeno se hinchaban al sumergirlas en el agua, dejando pasar sales de pequeño tamaño por sus poros juntos con las moléculas del líquido. El coautor del trabajo Rahul Nair y su equipo de investigación, han logrado demostrar que al poner una capa delgada de resina epoxi (sustancia que se usa en revestimientos y pegamentos) a ambos lados de la membrana de óxido de grafeno, evita que ésta se expanda (BBC Mundo, 2017). Esta estrategia permite filtrar el agua salada de manera segura debido a que el tamaño de los poros puede ser controlado con gran precisión (Romero, 2017).

Los científicos pretenden crear estas membranas de óxido de grafeno a escalas más pequeñas con el objetivo de dar, a aquellos países que no tienen plantas de desalinización a gran escala, una forma de poseer agua dulce segura y accesible. (Romero, 2017).

 

Referencias

BBC Mundo (2017). “El revolucionario filtro de grafeno que puede convertir agua de mar en agua potable”. Disponible en: http://www.bbc.com/mundo/noticias-39481793 [Último acceso: 22 Oct. 2017]

Guerrero, T. (2012). “Grafeno, el material del futuro”. El Mundo. Disponible en: http://www.elmundo.es/elmundo/2012/04/13/nanotecnologia/1334331314.html [Último acceso: 22 Oct. 2017]

Romero, S. (2017). “Convierten agua de mar en agua potable gracias al grafeno”. Muy interesante. Disponible en: https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/convierten-agua-de-mar-en-agua-potable-gracias-al-grafeno-451491294519 [Último acceso: 22 Oct. 2017]

Taeño, M. (2016). “Óxido de grafeno: el más desconocido de la familia del carbono”. Fundación telefónica. Disponible en: https://nanotecnologia.fundaciontelefonica.com/2016/08/24/oxido-de-grafeno-el-mas-desconocido-de-la-familia-del-carbono/  [Último acceso: 22 Oct. 2017]