Proyectos

Los últimos proyectos de investigación que cuentan con la participación de los miembros del Laboratorio de Plancton son los siguientes:

LIFEWATCH-COMA (2023)

Organismo financiador: Ayuntamiento de Málaga

Investigador principal: Jesús M. Mercado

LIFEWATCH-COMA es un contrato de asistencia técnica firmado con el Ayuntamiento de Málaga  para llevar a cabo el seguimiento y caracterización de poblaciones de aves marinas y el análisis y seguimiento de las comunidades planctónicas en la costa de Málaga en el ámbito del proyecto LIFEWATCH ALBORAN financiado en un 80% por la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (P.O. Plurirregional de España 2014-2029). Las actividades relacionadas con el plancton son desarrolladas por nuestro grupo de investigación EPRA y están encaminadas a los siguientes cuatro objetivos: 1. Construcción de un banco de datos de clorofila a diaria de satélite del entorno de la Bahía de Málaga, que pondrá a disposición de la comunidad científica una serie temporal de muy alta resolución para analizar los efectos de la variabilidad ambiental sobre la biomasa del plancton a corto, medio y largo plazo. 2. Creación de una base de datos de referencia de biodiversidad basada en técnicas morfológicas (microscopía y análisis de imagen) a partir de información ya disponible, enriquecida con datos procedentes de nuevas muestras recogidas en estaciones fijas localizadas en las costas de la ciudad de Málaga. 3. Realización de un atlas virtual de plancton con los taxones más representativos de la Bahía de Málaga, que incluya una descripción de cada taxón, con sus principales características morfométricas y datos sobre su frecuencia de aparición y abundancia en la costa de Málaga, así como de las condiciones físico-químicas e hidrológicas bajo las que se produce su aparición y/o proliferación masiva. 4. Elaboración de una base de datos con información de biodiversidad basada en genética así como de un banco de muestras de ADN ambiental disponible para posibles análisis posteriores. Los productos resultantes de estos objetivos serán diseñados para su integración en el observatorio del proyecto LIFEWATCH ALBORAN, lo que hará posible que toda la información generada esté a disposición del usuario final bajo los criterios de acceso que adopte el proyecto. Entre estos usuarios finales se incluye tanto la ciudadanía en general como a investigadores y gestores. Se contribuirá así a la difusión del conocimiento de estas comunidades y al fomento de su investigación.


BELICH_2-COMA. Contribución del COMA al seguimiento, estudio y modelización del ecosistema marino del Mar Menor. (2023-2026)

Organismo financiador: Ministerio para la Transición Ecológica y Reto Demográfico

Investigadores principales: Jesús M. Mercado, Isabel Ferrera

BELICH es un proyecto dedicado al seguimiento, estudio y modelización ecológica del Mar Menor y es la propuesta del IEO-CSIC para desarrollar e implementar las acciones previstas en el Marco de Actuaciones para la Recuperación del Mar Menor (MARMM) del MITERD. El objetivo general es desarrollar un sistema de monitorización y predicción del estado del ecosistema marino del Mar Menor, que permita: (1) Monitorizar en continuo y a tiempo quasi-real las características físicas, químicas y biológicas de la columna de agua en la laguna, (2) Mejorar el conocimiento científico sobre el funcionamiento del ecosistema e identificar los procesos y/o indicadores clave que caracterizan su estado, (3) Apoyar la realización de predicciones para valorar el impacto de las diferentes actuaciones de mitigación y corrección, así como la viabilidad de las acciones de restauración a nivel de modelización y a nivel experimental. Este sistema deberá servir de herramienta de gestión efectiva para el diagnóstico del estado y evolución del ecosistema lagunar y la evaluación de sus respuestas a las acciones aplicadas para su recuperación. El subproyecto BELICH_2-COMA agrupa todas las actividades que nuestro grupo realizará en el Centro Oceanográfico de Málaga, que están principalmente enfocadas al análisis de las comunidad planctónica y de los factores ambientales que determinan su crecimiento, con especial énfasis en su papel en el ciclo biogeoquímico del nitrógeno en la laguna. Para esto, se contribuirá al análisis de los patrones de variabilidad de la abundancia y biodiversidad del pico-, nano- y mesoplancton mediante el análisis de imágenes de satélite y la participación en los muestreos in situ. Se llevarán a cabo experimentos de incubación para determinar las tasas de transformación de los diferentes compuestos de nitrógeno presentes en la laguna. Finalmente, se realizarán análisis genéticos para determinar la importancia de las principales rutas metabólicas de transformación del N. Por otro lado, se participará en las actividades de difusión de los resultados del proyecto.

 

NITRODEOX: Microbial network controls on N and N2O cycling in an deoxygenating ocean (2023-2026).

European Research Executive Agency. HORIZON-MSCA-2021-PF-01

Investigadora principal: Elizabeth León Palmero

NITRODEOX se trata de una ayuda del programa Marie Skłodowska-Curie Actions - Global Postdoctoral Fellowships otorgada a Elizabeth León Palmero para investigar los cambios en las comunidades microbianas causados por la desoxigenación de los océanos y evaluar cómo estos cambios afectan al ciclo del nitrógeno (N) y a la producción de óxido nitroso (N2O).La disminución del contenido de oxígeno (desoxigenación) en el océano es una de las principales características del cambio global y afecta a los procesos biológicos y al ciclo biogeoquímico de elementos clave como el N. Las zonas de mínimo oxígeno (OMZ) se están intensificando y ampliando su distribución, y muchas aguas costeras, como estuarios y mares cerrados, están experimentando episodios de anoxia estacional. Las OMZ y las aguas costeras son ecosistemas de importancia mundial para el procesamiento del N y puntos calientes de emisión de N2O, un potente gas de efecto invernadero cuya producción microbiana depende de la disponibilidad de nitrógeno y oxígeno. El proyecto de investigación usará un enfoque interdisciplinar combinando la cuantificación de las tasas de transformación del N con los últimos avances en metagenómica y en inferencia de redes con el fin de identificar taxones clave y controles desconocidos de la comunidad microbiana sobre el ciclo del N y el N2O. El proyecto cubre las tres principales OMZs del planeta y dos lugares costeros (la bahía de Chesapeake y la laguna costera del Mar Menor), y se desarrollará entre el Instituto Español de Oceanografía y la Universidad de Princeton. La supervisora de la beca en el IEO es Isabel Ferrera y en Princeton es Bess B. Ward.


NITROMAR: Role of nitrogen biogeochemical cycling in triggering ecosystem disruptive algal blooms: the case of the Mar Menor coastal lagoon (2022-2024)

Convocatoria «Proyectos Estratégicos Orientados a la Transición Ecológica y a la Transición Digital» 2021, Agencia Estatal de Investigación.

Investigadores Principales: Isabel Ferrera & Jesús M. Mercado

El Mar Menor constituye un ejemplo icónico de ecosistema marino amenazado por la eutrofización, cuyas consecuencias ecológicas y socieconómicas se están viendo agravadas por el cambio climático. Desde que en 2016 sufrió los efectos de un ‘bloom’ de fitoplancton que modificó drásticamente su biodiversidad y el funcionamiento de su ecosistema, la laguna ha sufrido varios episodios de anoxia y mortandad masiva de peces. La eutrofización en el Mar Menor se atribuye a los lixiviados agrícolas, que transportan grandes cantidades de nitrato. Sin embargo, el Mar Menor ha sido afectado por esta presión antropogénica desde hace décadas, sin que se hayan registrado previamente episodios severos de eutrofización como los sufridos en los últimos cinco años. Por tanto, no está claro qué factores específicos son los que han dado lugar al deterioro ecológico de la laguna. La hipótesis de NITROMAR es que el reciclaje del nitrógeno (N) llevado a cabo por las comunidades microbianas podría contribuir a removilizar el N en la laguna, explicando el crecimiento explosivo del fitoplancton independientemente de la dinámica de las descargas. El objetivo principal del proyecto es investigar los principales procesos biológicos involucrados en las transformaciones de N en la laguna y su relación con el crecimiento del fitoplancton. Para ello, se evaluarán los cambios en la abundancia relativa de microorganismos y genes implicados en diferentes reacciones del ciclo del N mediante metabarcoding, metagenómica y PCR cuantitativa. Asimismo, se medirán las tasas de incorporación de diferentes formas de nitrógeno oxidado y reducido  por el fitoplancton y las tasas de productividad primaria. El análisis combinado de las series temporales de variables ambientales y los marcadores del ciclo del N, permitirá relacionar el metabolismo del N con unas condiciones ambientales definidas. Los resultados del proyecto proporcionarán información relevante para implementar herramientas innovadoras aplicables a la gestión de la laguna.


ECO2-ALGAE: Una aproximación desde la economía azul a la invasión de Rugulopteryx okamurae en Andalucía. Integrando conocimiento, gestión,formación y soluciones empresariales innovadoras. 2022.

Fundación CEIMAR.

Investigador principal: Enrique Moreno Ostos (Universidad de Málaga).

Participantes del grupo: Jesús M. Mercado


MICROZOO-ID (2021 - 2023). Desarrollo de un protocolo molecular para facilitar el estudio de las comunidades de microzooplancton en el Mar de Alborán (P20_00743)

Convocatoria 2020 Proyectos I+D+i a Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento (PAIDI 2020)

Organismo financiador: Junta de Andalucía, proyecto cofinanciado en un 80% por fondos del Programa Operativo FEDER-EU de Andalucía 2014-2020

Investigadora Principal: Lidia Yebra Mora

Entidades participantes: Instituto Español de Oceanografía (CSIC), Università del Salento (Italia), Marine Biological Association (Reino Unido) 

El objetivo principal del proyecto MICROZOO-ID es el desarrollo de un protocolo molecular para facilitar el estudio de las comunidades de microzooplancton en el mar de Alborán. El microplancton marino (organismos menores de 0.2 milímetros) tiene un papel central en los servicios ecosistémicos que proporcionan nuestros mares. Juega un papel muy importante en la red trófica marina, componiendo su base y siendo el punto de unión con niveles tróficos superiores. El cambio global y la actividad antropogénica están afectando a sus comunidades y al mantenimiento de los servicios ecosistémicos que proveen, dando lugar a importantes problemas que están impactando sectores relevantes de la actividad económica andaluza (proliferación de medusas, mareas rojas, eutrofización, disminución de pesquerías artesanales). El microplancton es un indicador clave en los programas de seguimiento impulsados por la legislación europea para garantizar el buen estado ambiental de nuestros mares (DMA, DMEM). Este proyecto estudiará las comunidades microzooplanctónicas en el Mar de Alborán dado que, a pesar de su gran diversidad e importancia trófica, constituye la fracción planctónica menos conocida en nuestras aguas. Mediante un enfoque multidisciplinar, se analizará su composición taxonómica, abundancia y biomasa durante un ciclo anual en muestras obtenidas por personal científico del COMA en el marco del programa de seguimiento de la eutrofización que realiza el IEO. Se aplicarán paralelamente técnicas taxonómicas de identificación morfológica y molecular (secuenciación masiva), y se evaluará la utilidad de herramientas moleculares para el estudio de las comunidades de microzooplancton, su composición y su variabilidad estacional. El proyecto permitirá el diseño de un protocolo molecular que facilite el estudio del microzooplancton marino, su monitorización y la evaluación de los servicios ecosistémicos marinos en aguas Mediterráneas.


HOLOSYSTEMS: Holobiontes Equinodermos y Sus Servicios Ecosistémicos en Zonas Costeras (2021-2023)

Convocatoria 2020 Proyectos I+D+i a Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento (PAIDI 2020)

Investigadora Principal: Isabel Reche, Universidad de Granada

Participantes del grupo: Isabel Ferrera, Ana M. Cabello. 

En los ecosistemas costeros, muchos invertebrados bentónicos viven en asociación con microorganismos formando holobiontes con los que co-evolucionan y realizan diversas funciones a nivel de ecosistema. En muchos equinodermos estas relaciones simbióticas se establecen con bacterias que viven en el espacio subcuticular. Aunque aún se desconoce la función de estas bacterias, se ha hipotetizado que puede relacionarse con el reciclado de nitrógeno. Estas funciones supondrían unos servicios ecosistémicos más allá del propio valor intrínseco de su diversidad. El objetivo principal del proyecto HOLOSYSTEMS es determinar si las bacterias subcuticulares están ampliamente establecidas en el filo Echinodermata de la zona costera norte del Mar de Alborán y si éstas establecen una interacción eco-evolutiva con los hospedadores asimilando aminoácidos, nitratos y amonio del medio. Para ello, se determinará la presencia y diversidad de estas bacterias en las especies de equinodermos más abundantes de las costas de Granada y Málaga. El proyecto cuenta con investigadores de la Universidad de Granada y el Instituto Español de Oceanografía, además de con colaboradores internacionales (EEUU y Canadá). En el contexto de este proyecto se está realizando una tesis doctoral (Silke Martínez Moreno).


ECLIPSE (2020-2023): Ecología de bacterias fotoheterotróficas marinas y su relación con las comunidades de fitoplancton

Convocatoria 2019 Proyectos de I+D+i orientada a los Retos de la Sociedad. 

Referencia: PID2019-110128RB-I00

Investigadora Principal: Isabel Ferrera 

Los microorganismos marinos llevan a cabo gran variedad de procesos biogeoquímicos los cuales tienen un enorme impacto en el funcionamiento y la sostenibilidad de nuestro planeta. El estudio de estos microorganismos ha prosperado recientemente gracias al desarrollo de las herramientas de secuenciación masiva, ofreciendo nuevas oportunidades para la investigación en el área de la ecología. Uno de los principales avances logrados en ecología acuática en la última década fue el descubrimiento de las bacterias fotoheterotróficas, hallazgo este que cambió nuestra visión sobre las redes tróficas microbianas en el océano. Estos organismos son heterótrofos capaces de captar la energía lumínica para complementar sus requerimientos energéticos. Hasta el momento se conocen dos grupos distintos de bacterias fotoheterotróficas, las bacterias que contienen proteorodopsina y las bacterias aeróbicas fototróficas anoxigénicas (AAPs), que poseen bacterioclorofila a. A pesar del conocimiento generado desde su descubrimiento en el año 2000, aún no se sabe bien el papel que juegan en los ecosistemas marinos. En vista de estos antecedentes, esta propuesta se centra en el estudio de las bacterias AAP y tiene como objetivo explorar diversos aspectos desconocidos de su ecología. Contrariamente a la hipótesis inicial de que las AAPs serían abundantes en regiones oligotróficas del océano, debido a su potencial ventaja ecológica sobre los heterótrofos estrictos, éstas parecen desarrollarse mejor en zonas más productivas. De hecho, las evidencias acumuladas hasta ahora apuntan hacia un fuerte acoplamiento entre el fitoplancton y las bacterias AAP. El proyecto propone investigar este acoplamiento mediante la caracterización de las AAPs en gradientes de productividad de fitoplancton (verticales y horizontales), así como descifrar de que manera la materia orgánica disuelta (MOD) derivada del fitoplancton modula el crecimiento y la composición taxonómica de las poblaciones naturales de dichas bacterias. Proponemos que la diversidad y la distribución de las AAPs varían en relación con las comunidades de fitoplancton, y que la dependencia de las AAPs de la energía derivada de la luz está relacionada con la cantidad y calidad de la MOD derivada del fitoplancton que esté disponible. Estas hipótesis se pondrán a prueba mediante la combinación de medidas directas del medioambiente con experimentos. En general, el trabajo propuesto generará una comprensión más integral de este importante grupo de microorganismos y, en última instancia, proporcionará un marco para modelar su papel ecológico en relación con el ciclo marino del carbono.


NEREO (2019-2021): Del océano a las NubEs: papel del plancton maRino en la Emisión de sustancias formadoras de aerOsoles

BECA LEONARDO a Investigadores y Creadores Culturales Fundación BBVA, Convocatoria 2019

Investigadora Principal: Isabel Ferrera

 La investigadora estudiará el efecto que produce el plancton en la producción de aerosoles que ayudan a que se formen las nubes. Las nubes se forman por condensación de gotas de agua sobre los llamados núcleos de condensación. Algunos de los gases producidos por el plancton actúan como precursores de dichos núcleos y, por tanto, influyen en las propiedades de la atmósfera y en el clima. En ese contexto, el proyecto que llevará a cabo propone entender la generación de aerosoles marinos de origen biológico desde la base mediante una aproximación innovadora. Para llevarlo a cabo estudiará el contenido genético y la regulación de las funciones que llevan a cabo las comunidades de plancton en aguas alrededor de la Antártida, un gran laboratorio natural alejado del polvo, de los bosques y de la acción humana.


PLANCTONLAB (2019-2021): Dotación de un citómetro de flujo para el laboratorio de Plancton. Convocatoria de ayudas para la adquisición de equipamiento científico-técnico. Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación.

Referencia: (EQC2019-006103-P).

Investigador Principal: Jesús M. Mercado


10-ESMARES2-C4A2: Tareas a desarrollar para el seguimiento y evaluación de la eutrofización. Subprogramas EUT1, EUT2 y EUT3).

Encargo de Asesoramiento Científico Técnico para la Protección del Medio Marino: Evaluación y Seguimiento de las Estrategias Marinas, Seguimiento de los Espacios Marinos Protegidos de Competencia Estatal (2018-2021). (2019-2024). Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico.

Investigador Principal: Jesús M. Mercado.

MMEM (2016 - Actualidad). Programa de seguimiento de eutrofización en la laguna costera del Mar Menor (MMEM)


Investigador Principal: Juan Manuel Ruiz Fernández (IEO - C.O. Murcia)

El Mar Menor es una de las lagunas costeras hipersalinas mayores de Europa con una extensión de 135 km2 y una profundidad media de 3,6m (máximo 7m). Al tratarse de un cuerpo de agua semicerrado, el ecosistema lagunar es muy vulnerable a los impactos de la actividad humana, particularmente concentrados en su entorno debido al intensivo desarrollo turístico y agrícola experimentado por la zona, razón por la cual en la laguna se solapan varias figuras de protección (LIC Mar Menor, ZEPIM y RAMSAR). Antes de las grandes transformaciones producidas por la acción directa del hombre, la laguna se caracterizaba por tener aguas oligotróficas e hipersalinas (70-53 UPS) dominadas por fondos sedimentarios con praderas de C. nodosa o “entinas”. Desde la década de los 70 este ecosistema singular experimentó una gran transformación oceanográfica y, de forma paralela, se produjo un cambio en las prácticas agrícolas desarrolladas en la extensa superficie del campo de Cartagena que ocupa gran parte de la cuenca de drenaje de la laguna, donde los cultivos tradicionales de secano fueron sustituidos por cultivos intensivos de regadío. Este cambio conllevó un marcado incremento en el aporte a la laguna de aguas excedentarias agrícolas con elevada carga de nutrientes. Durante estas últimas 3 décadas el ecosistema lagunar a mostrado una elevada resiliencia a estos cambios gracias a elementos del mismo que han sido capaces de manejar los excesos de nutrientes a través del control del compartimento planctónico  (p.e. macroalgas bentónicas, especies filtradoras como las medusas o el bivalvo Pinna nobilis), pero desde verano de 2015 la proliferación masiva de plancton indica que estos controles han dejado de actuar y el proceso de eutrofización es ya más que evidente.El mantenimiento de esta situación en el tiempo puede tener consecuencias ecológicas y socio-económicas particularmente nefastas, ya que pondría en riesgo no solo la integridad del ecosistema lagunar sino las actividades humanas que dependen de ello, como el turismo y, a largo plazo, la propia pesca.

MOLDIALB (2013 - 2018). Caracterización molecular de la dieta de la comunidad planctónica en aguas costeras del Mar de Alborán (RNM-7354)

Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía (2012 - 2018)
Investigadora Principal: Lidia Yebra Mora (IEO - C.O. Málaga)

La respuesta del ecosistema pelágico a las perturbaciones ambientales se ha estudiado tradicionalmente atendiendo a sus efectos sobre un único nivel trófico. En general, estos mecanismos de regulación dependientes de la estructura trófica han sido poco estudiados, aunque para algunos sistemas su funcionamiento empieza a conocerse. Así, en diversos ecosistemas marinos se ha demostrado que la alteración en la abundancia de un depredador clave puede disparar una cascada trófica que termina afectando a todos los niveles tróficos. Desde el punto de vista de su conservación y gestión, conocer los principales mecanismos o grupos de especies que determinan la estabilidad de un ecosistema es necesario, por un lado, para estudiar los posibles efectos de las diferentes presiones antropogénicas y, por otro, para diseñar estrategias adecuadas para su explotación. El objetivo principal de este proyecto es el de profundizar en el estudio de los mecanismos que regulan la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas pelágicos en áreas costeras del mar de Alborán para mejorar la capacidad de predecir los efectos de las perturbaciones ambientales (incluidas las presiones antropogénicas). Para ello, proponemos estudiar la conectividad entre los principales grupos taxonómicos del plancton e identificar las relaciones tróficas dominantes, mediante la aplicación pionera de técnicas moleculares al estudio de la composición de la dieta de los principales componentes mesoplanctónicos del ecosistema en la Bahía de Málaga (ictioplancton y zooplancton). Los resultados generados por este proyecto supondrán un gran avance tanto técnico como científico y facilitarán el estudio de la autoecología de especies mesoplanctónicas y del papel de sus interacciones tróficas en el equilibrio del ecosistema marino; contribuyendo a su gestión y explotación sostenible.

ECOBOGUE (2013 - 2017). Ecología de los estadíos tempranos del ciclo de vida del boquerón Engraulis encrasicolus en el estuario del Guadalquivir y su zona de influencia costera. 

Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía (2013 - 2017)
Investigadora Principal: Mari Paz Jiménez Gómez (IEO - C.O. Cádiz)
Entidades participantes: Instituto Español de Oceanografía (IEO), Centro de Investigación y Formación Pesquera y Acuícola El Toruño (IFAPA), Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN CSIC)

Observaciones de la distribución de larvas y juveniles provenientes de dos bases de datos independientes del Golfo de Cádiz [una serie temporal en el estuario del Guadalquivir y varias campañas oceanográficas realizadas en la plataforma continental gaditana] sugieren que los estadíos iniciales de algunas especies de peces y crustáceos marinos podrían migrar al interior del estuario y utilizarlo como zona de alevinaje tras la puesta en la zona costera de influencia del mismo. En el caso del boquerón Engraulis encrasicolus L. 1758, las larvas y juveniles permanecerían en estas aguas salobres durante varios meses, donde se alimentarían y crecerían, antes de retornar al hábitat de la población adulta. Nuestra hipótesis de partida es que el boquerón utiliza estos hábitats interconectados a través de ciclos de vida complejos. Esta estrategia, basada en el uso secuencial de unidades de hábitat, podría estar sincronizada con oscilaciones de abundancia y migraciones horizontales estacionales de especies presa claves de zooplancton y suprabentos. Este comportamiento les conferiría una ventaja adaptativa, incrementando sus expectativas de éxito. Tanto las oscilaciones naturales del medio como las debidas a la actividad humana (incluyendo el manejo del río) que afecten a estos procesos de reclutamiento del boquerón tendrían un efecto sobre la población adulta, y por consiguiente, sobre una de las pesquerías más importantes para la flota de cerco del Golfo de Cádiz
El objetivo general de este proyecto, fruto de la hipótesis planteada anteriormente, es estudiar la ecología de los primeros estadíos de vida del boquerón en el área de estudio para comprender los mecanismos ecológicos por medio de los cuales el sistema acoplado Estuario del Guadalquivir – zona de influencia costera en el Golfo de Cádiz influye en el proceso de reclutamiento de este recurso en la región.

2 - 3 ESMAREU (2013 - 2016). Actividades para el seguimiento de la eutrofización de acuerdo con el programa MED POL del Convenio de Barcelona (2013 - 2014) y con la Ley 41/2010, de 29 de diciembre, de Protección del Medio Marino.

Encomienda de gestión MAGRAMA-IEO
Investigador Principal: Jesús M. Mercado Carmona (IEO - C.O. Málaga)

Una vez completada la Evaluación Inicial de la DMEM, se debe comenzar a diseñar los programas de seguimiento de la eutrofización. En el caso de las aguas territoriales españolas, el seguimiento de la eutrofización se viene realizando de acuerdo con las estrategias de los convenios regionales en todas las demarcaciones marinas excepto Canarias. No obstante, estos programas difieren algo entre sí y requieren una readaptación para que puedan dar cumplimiento a la DMEM. En particular, han de ser modificados para cubrir la evaluación de las aguas más allá de las zonas costeras. Es preciso por tanto un exhaustivo análisis de los programas de seguimiento actualmente en marcha (incluyendo los que llevan a cabo administraciones regionales) que permita optimizar los recursos y mejorar los muestreos para cubrir las lagunas detectadas durante la Evaluación Inicial de la Eutrofización. Además, durante los últimos años, tanto OSPAR como MEDPOL vienen trabajando para hacer converger sus programas de monitorización de la eutrofización con las directrices emanadas de la DMEM, para la cual se organizan reuniones periódicas de grupos de trabajo en los cuales es preciso que las peculiaridades de las aguas territoriales españoles sean tenidas en consideración. El objetivo de las actuaciones que se describen a continuación es dar apoyo científico y técnico en materia de eutrofización a la Dirección General de Sostenibilidad de la Costa y del Mar con el fin de seguir dando cumplimiento durante el periodo de vigencia del Encargo a los compromisos y obligaciones asumidos en el marco de la DMEM, el Convenio de Barcelona y el convenio OSPAR. Con esta finalidad, y de acuerdo con el calendario de desarrollo de la DMEM y de las estrategias de seguimiento de la eutrofización de los convenios regionales, los objetivos específicos son: 1) Continuar con el programa de vigilancia de la eutrofización en el litoral mediterráneo conforme a la estrategia de seguimiento de la eutrofización de MEDPOL 2) Elaborar una propuesta de programa de seguimiento para los indicadores del Descriptor 5 (eutrofización) para las estrategias marinas de las cinco demarcaciones marinas españolas, para dar cumplimiento al Artículo 11 de la DMEM 3) Asistencia a las reuniones de los grupos de trabajo sobre eutrofización de los Convenios Marinos Regionales y la Comisión Europea. 4) Actualización de la evaluación inicial del estado del medio marino en materia de eutrofización.

IPAF-ALB (2013 - 2015). Impacto de las intrusiones de polvo africano en los flujos activos de carbono del mar de Alborán (CTM2012-37598-C02-01).

Ministerio de Economía y Competitividad, Plan Nacional de I+D+i (CTM2012-37598-C02-01)
Investigador Principal: Jesús M. Mercado Carmona (IEO - C.O. Málaga)
Entidades participantes: Instituto Español de Oceanografía; Universidad de Málaga

La distribución de la productividad en el mar de Alborán responde fuertemente a su dinámica hidrológica, marcada por la influencia del chorro de agua atlántica que penetra a través del estrecho de Gibraltar. Esta corriente da lugar a la formación de un giro anticiclónico en el centro de la cuenca caracterizado en promedio por bajas concentraciones de nutrientes y clorofila a en superficie. La estructura del ecosistema pelágico asociado a estas zonas menos productivas ha sido poco estudiada en comparación con el sector norte. No obstante, y más allá de esta imagen promedio, la información disponible para el centro del giro anticiclónico occidental indica que la variabilidad en la concentración de clorofila a y nutrientes de superficie es mayor a la esperada, con valores puntuales relativamente altos. Dadas las condiciones hidrográficas en el interior de los giros anticiclónicos, los picos de producción en superficie sólo pueden tener su origen en aportes alóctonos de nutrientes. En el presente proyecto se contrasta la hipótesis de que estos picos de producción están asociados al depósito de nutrientes de origen atmosférico. Por su posición geográfica, el mar de Alborán está sometido a episodios periódicos de intrusión de polvo de origen sahariano que pueden llegar a afectar a toda la cuenca. La importancia de estos episodios, que arrastran gran cantidad de nutrientes y materia orgánica, sobre el balance de nutrientes y la productividad en todo el mas Mediterráneo ha sido puesta de manifiesto durante los últimos años por diferentes autores. En el presente proyecto (1) se determinará el impacto directo del aporte de material particulado atmosférico sobre las concentraciones de nutrientes en la capa superficial del Mar de Alborán y (2) se determinará el papel de los aportes atmosféricos de nutrientes sobre la estructura y el funcionamiento de las comunidades planctónicas en las zonas de baja productividad de Alborán. Para la consecución del objetivo (1) se analizará la composición (nutrientes, elementos traza y radionucleidos) del material particulado atmosférico depositado en una estación costera fija durante un ciclo anual. Así mismo, se estimará la relación entre el origen, la cantidad y la composición del depósito atmosférico y variables meteorológicas y se valorará la incidencia de los episodios de intrusión de aire de origen africano y su impacto sobre las concentraciones de nutrientes en base al análisis conjunto de las series temporales de ocurrencia de episodios y de concentración de nutrientes. El objetivo (2) será abordado mediante la realización de una campaña oceanográfica en la que se determinará la contribución del zooplancton migrador diario al flujo exportado de carbono dentro y fuera del giro anticiclónico, esto es, bajo diferentes condiciones tróficas e hidrológicas. Además, se estudiará experimentalmente el efecto del enriquecimiento en nutrientes procedentes del depósito atmosférico sobre la composición, abundancia y tasas metabólicas (producción primaria y respiración) de las comunidades de microplancton localizadas en la zona dominada por el giro anticiclónico. Como resultado del desarrollo de los objetivos (1) y (2) se podrá cuantificar el impacto del material particulado atmosférico relativo a otras fuentes potenciales de nutrientes (contaminación por fuentes terrestres y variabilidad hidrológica) sobre la producción primaria y los flujos verticales de carbono en el Mar de Alborán.

PERSEUS (2012 - 2015). Policy-Oriented marine Enviroment Research for the Sourthen EUropean Seas.

Unión Europea (VII Programa Marco)
Investigador Principal: Evangelus Papathanassious (Helenic Center for Marine Research)
Entidad/es participantes: 55 entidades europeas (incluyendo el IEO)

Los objetivos científicos generales de PERSEUS son identificar los patrones interactivos de las presiones naturales y derivadas de los seres humanos en el Mediterráneo y el mar Negro, evaluar su impacto en los ecosistemas marinos y, utilizando los objetivos y principios de la Directiva Marco de la Estrategia Marina como vehículo, diseñar un marco de gobernanza de la investigación eficaz e innovador basado en un conocimiento científico sólido. Se aplicará una investigación científica bien coordinada y un análisis socioeconómico a gran escala desde la cuenca hasta la cosa. El nuevo conocimiento avanzará nuestra compresión sobre la selección y la aplicación de los descriptores e indicadores apropiados de la MSFD. Se desarrollarán nuevas herramientas para evaluar el estado ambiental actual, mediante la combinación de capacidades de monitoreo y modelado, mientras que los sistemas de observación existentes serán actualizados y ampliados. Por otra parte, PERSEUS desarrollará el concepto de un buque de investigación pequeño e innovador, con el objetivo de servir como una herramienta de muestreo en zonas poco profundas donde los buques de investigación disponibles en la actualidad resultan inadecuados. Con el objetivo de alcanzar el Buen Estado Ambiental (GES), se desarrollará un marco de políticas adaptativas y esquemas de gestión basados en escenarios. Se utilizarán escenarios de un marco de tiempo y un alcance espacial adecuados para explotar las interacciones entre las presiones antropogénicas y naturales proyectadas. Se definiará y clasificará un mardo de políticas de adaptación factible y realista en relación con los sectores / grupos / regiones marinas vulnerables, a fin de diseñar esquemas de gestión para la gobernanza marina. Finalmente, el proyecto promoverá los principios y objetivos delineados en MSFD en todo el SES. Los principales institutos de investigación y pymes de los Estados Miembros de la UE, Estados asociados, países candidatos asociados, países mediterráneos no pertenecientes a la UE y el mar Negro unirán sus fuerzas de forma coordinada para abordar las presiones medioambientales comunes y, en última instancia, tomar medidas en el desafío de lograr el Buen Estado Ambiental. 

IRIS-SES (2013 - 2015). Integrated Regional monitoring Implementation Strategy in the South European Seas.

Unión Europea, Convocatoria PP/ENV D2/SEA 2012
Investigador Principal: Kalliopi Pagou (HCMR, Grecia)
Entidad/es participante/s: Blue Plan (Francia); IEO; IO-BAS (Bulgaria); Isotech Ltd. (Chipre); NRMD (Rumanía); TUBITAK (Turquía); Uni. Salento (Italia)

El propósito del proyecto IRIS-SES es desarrollar nuevos conceptos y herramientas de toma de decisiones para el muestreo ambiental integrado que debería llevarse a cabo en el marco de la Directiva Marco de Estrategia Marina y otra legislación ambiental, con el fin de apoyar la gestión de las actividades humanes y su impacto en las aguas marinas de la UE, considerando dos regiones piloto: el Mediterráneo y el mar Negro. Las propuestas se basarán en programas de muestreo existentes en diversas disciplinas (física, química, biología…) y explorarán su potencial para convertirse en programas de muestreo conjunto, a nivel nacional o internacional. También mostrará vías prácticas mediante las cuales el esfuerzo de muestreo actual podrá ser redirigido para un uso más eficiente de los recursos disponibles (por ejemplo, uso múltiple de plataformas de muestreo existentes).

El proyecto se estructura en 5 actividades principales:
Actividad 1 Análisis de los programas de muestreo llevados a cabo en el marco de legislación Europea/Regional/Nacional en relación a los requerimientos de la DMEM.
Actividad 2 Integración de las escalas de muestreo con las de los procesos monitorizados.
Actividad 3 Adaptación y desarrollo de herramientas inteligentes.
Actividad 4 Optimización y adaptación a los requerimientos de la DMEM de programas conjuntos de muestreo ya en curso en el Mediterráneo y Mar Negro.
Actividad 5 Coordinación, y gestión, diseminación y sostenibilidad.

El proyecto IRIS-SES está apoyado por UNEP/MEDPOL, FAO, la Comisión para la Protección del mar Negro contra la Contaminación y otras organizaciones.


3 – ESMAREU (2010 – 2013). Evaluación del estado de la eutrofización en el litoral mediterráneo ibérico: distribución espacial y tendencias temporales de indicadores de eutrofización (Cumplimiento del Programa MEDPOL)

Ministerio Medioambiente, Medio Rural y Marino.
Investigador Principal: Jesús Mercado Carmona (IEO, C.O. Málaga)

El Plan de Acción del Mediterráneo adoptado por todos los Estados ribereños para la protección y desarrollo de la región del Mediterráneo estableció un programa de vigilancia e investigación de la contaminación a largo plazo. El programa que se denomina MEDPOL está actualmente en el comienzo de su cuarta fase. Uno de los objetivos de MEDPOL es evaluar el estado y tendencia de la calidad del medio ambiente marino, como un sistema de alarma para detectar potenciales problemas medioambientales, causados por la eutrofización producida por aportes de nutrientes. Para esto se acordó una estrategia de monitoreo de diferentes variables necesarias para el cálculo del índice TRIX, a partir del cual se pudieran catalogar las zonas de estudio en función de su grado de afectación por eutrofización, así como determinar su evolución a largo plazo. La presente propuesta es una implementación del Programa MEDPOL para la catalogación y vigilancia del litoral Mediterráneo español peninsular, que se desarrollará en el marco de la Encomienda de Gestión firmada entre el IEO y el Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino para el asesoramiento científico técnico en las materias competencia de la Dirección General de la Costa y del Mar relativas a Programas de Seguimiento y Evaluación del Medio Marino.
Los objetivos de 3-ESMAREU son identificar las posibles áreas afectadas por procesos de eutrofización en el litoral mediterráneo ibérico e iniciar un programa de vigilancia sobre la eutrofización en los puntos seleccionados. De acuerdo con estos dos objetivos, el Plan de Trabajo contempla una primera fase de identificación de las áreas potencialmente afectadas por eutrofización, que incluye por una lado desarrollar una labor de recopilación y búsqueda de datos e información relevante (incluyendo la proporcionada por imágenes de satélite), así como la realización de una campaña prospectiva por todo el litoral durante la cual se recogerá información in situ que permita clasificar las áreas en función de su estado de eutrofización. Durante la segunda fase del proyecto, se realizarán campañas cuatrimestrales en los puntos seleccionados siguiendo las estrategias a corto y medio-largo plazo descritas en los protocolos para el estudio de la eutrofización de MEDPOL.

TROFOALBORÁN (2010 – 2012). Variabilidad de la estructura y funcionamiento de las redes tróficas pelágicas en áreas productivas del Mar de Alborán (CTM2009-07776/MAR).

Ministerio de Ciencia e Innovación (Plan Nacional de I+D+i)
Investigador Principal: Jesús Mercado Carmona (IEO, C.O. Málaga)
Entidad/es participante/s: Instituto Español de Oceanografía; Universidad de Málaga

Durante los últimos años se han constatado cambios interanuales en la estructura (biodiversidad) de las comunidades plánctonicas del sector norte del mar de Alborán (mar Mediterráneo) que probablemente tienen su origen en las fuertes presiones antropógenicas a que están sometidas estas áreas marinas (desde alteración en el régimen de nutrientes hasta sobrepesca). El análisis conjunto de las series temporales de datos disponibles sobre fitoplancton y mesozooplancton en zonas costera de Málaga, evidencia que el forzamiento atmosférico explica sólo parcialmente la variabilidad estacional e interanual de estas comunidades, lo que sugiere que las relaciones tróficas podrían jugar un papel central en la regulación de la respuesta del ecosistema a los cambios ambientales. Así, el meso-zooplancton parece controlar la abundancia y composición del fitoplancton, probablemente vía las interacciones fitoplancton-ciliados - zooplancton, a la vez que podría estar sometido a un control top-down por los peces planctívoros, que en la zona son principalmente peces pequeños pelágicos de la especie Sardina pilchardus (la cual a su vez está sometida a fuerte explotación pesquera). Por otro lado, el análisis del ciclo estacional de las larvas de esta especie indica una condición nutricional muy diferente en invierno y primavera, algo que podría estar ligado al ciclo estacional del fito- y zooplancton. Por tanto el posible papel regulador de los peces pequeños pelágicos sobre el zooplancton podría ser compensado por el control bottom-up ejercido por el fito- y zooplancton sobre sus larvas. En la presente propuesta se propone contrastar esta hipótesis mediante la determinación de cuáles son las principales relaciones tróficas que condicionan la estructura y el funcionamiento del ecosistema pelágico en las áreas de afloramiento del mar de Alborán. Este objetivo general se alcanzará mediante: (1) el estudio de la variabilidad estacional en la composición taxonómica y estructura de tamaños de las comunidades planctónicas, (2) la identificación de las relaciones tróficas dominantes entre los diferentes grupos de plancton, y entre estos y los principales peces pequeños pelágicos en diferentes fases de su desarrollo (de larvas a adultos) y (3) la determinación de cómo los cambios en la estructura de la red trófica pelágica afectan a la eficiencia de transferencia de la materia orgánica desde los productores primarios hacia los otros niveles tróficos. Para estudiar la conectividad del ecosistema se empleará una aproximación basada en la distribución de frecuencias de la abundancia de isótopos estables de C y N en diferentes fracciones de tamaño del plancton y en individuos juveniles y adultos de sardina y anchoa. La eficiencia de la transferencia de materia orgánica desde los productores primarios se establecerá a partir de la determinación de la producción primaria, crecimiento relativo y respiración en las diferentes fracciones de tamaño del plancton (calculada a su vez a partir de la actividad del sistema de transporte de electrones respiratorio, mediante la aplicación de modelos basados en la cinética enzimática). El esfuerzo de muestreo requerido para la consecución de estos objetivos se repartirá en varias campañas que se realizarán en diferentes fases del ciclo anual de estratificación-mezcla, así como durante dos ciclos anuales y en dos áreas de afloramiento del sector norte del Mar de Alborán (bahías de Málaga y Almería).

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