Elena Ceballos, física e investigadora oceanográfica: “Sin azul no hay verde”

Elena Ceballos, física e investigadora de la Universidad de Sevilla (US), nacida hace 32 años en Guadalcanal, una pequeña población de la Sierra Norte sevillana (2.646 habitantes), ha desembarcado hace unos días de una inédita expedición oceanográfica, en la que, literalmente contra viento y marea, han participado por primera vez tres buques de investigación de forma simultánea y 150 científicos internacionales para explorar la llanura abisal del Atlántico Norte como parte del programa Exports, financiado por la agencia espacial estadounidense (NASA), y el proyecto OTZ (Ocean Twilight Zone). Ceballos se instaló la pasada semana en EE UU para continuar el trabajo.

La franja del mar adonde no llega la luz del sol, situada entre los 200 y los 1.000 metros de profundidad y conocida como zona crepuscular o twilight zone, supone el 60% de la superficie del planeta. Es el mayor pulmón de la Tierra y el hábitat de miles de millones de seres que multiplican hasta por 20 la cantidad de ejemplares que nadan en aguas más superficiales. Su actividad crea una bomba biológica de captación de CO₂ e intercambio de compuestos orgánicos que reduce a horas procesos que, sin su existencia, tardarían meses en producirse. Es crucial para conocer los niveles futuros de oxígeno, cómo se almacenará el carbono orgánico a largo plazo y los efectos del cambio climático. Sin embargo, pese a su importancia clave en la supervivencia del planeta tal y como lo conocemos, es la última frontera de la Tierra sin explorar, de la que se conoce poco y sobre la que ya planea el riesgo de explotación por parte de la humanidad.

Pregunta. ¿Qué hace la NASA en el fondo del mar?

Respuesta. El objetivo último de la expedición oceanográfica es desarrollar capacidad predictiva de los procesos que ocurren dentro del océano a través de los satélites que la NASA ya tiene operativos. Se quiere ser capaz de desarrollar modelos para predecir todo el flujo de carbono oceánico, conocer todos los procesos lo suficientemente bien como para, al medir parámetros accesibles vía satélite, conocer qué sucede en las profundidades de los océanos.

P. ¿Cuál ha sido su papel en este despliegue científico?

R. Cuantificar los flujos de carbono es bastante complejo. Necesitamos evaluar con precisión la cantidad de carbono que se hunde y la velocidad a la que lo hace. Lleva haciéndose mucho tiempo con diferentes técnicas, pero los números no terminan de cuadrar. Hay una rama de la oceanografía centrada en reducir la incertidumbre asociada a estos números. Ese es mi trabajo. Hemos utilizado un instrumento que está todavía en fase de desarrollo, el TZEX, que aún usamos como prototipo, pero hemos comprobado que ha sido muy útil y tenemos un montón de ideas para mejorar las líneas de investigación y la precisión de los flujos de carbono oceánicos. Es una plataforma autónoma que puede bajar hasta profundidades de 2.000 metros y permite por primera vez recolectar las partículas que se hunden llevando carbono hacia el fondo oceánico y tomar fotos de las mismas simultáneamente a distintas profundidades.

P. ¿Cómo la reclutaron para este proyecto?

R. El proyecto lleva elaborándose muchísimo tiempo en las mentes de los investigadores que lo han liderado. La NASA lo financia y han participado las instituciones oceanográficas más importantes de EE UU. Una de ellas es la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), donde participé en una estancia en 2018 en el laboratorio de Ken Buesseler [radioquímico marino estadounidense al frente de la WHOI]. Desarrollamos una muy buena relación tanto personal como profesional y decidimos buscar financiación a través de diferentes medios para seguir trabajando juntos en un posdoctorado. En el proyecto han participado tres buques oceanográficos y me propusieron participar en la campaña para recoger las muestras de partículas que analizaré durante mi posdoctorado.

Tres barcos al mismo tiempo en la misma zona con una cantidad inmensa de instrumentos de diferente índole desplegados simultáneamente. La campaña ha sido intensa y pionera: es la primera vez que se hace y marcará el rumbo de las futuras expediciones.

P. ¿Cómo ha sido la campaña?

R. En alta mar ha durado tres semanas y ha sido muy intensa. Hemos ido a una zona del Atlántico al sur de Irlanda que tiene fama de tener muy mal tiempo. Y se ha cumplido: hemos tenido vientos de 70 nudos y olas de 10 metros. En esas condiciones no puedes hacer nada, ni desplegar los instrumentos ni investigar. Pero cuando el tiempo lo ha permitido, ha sido maravilloso. Tres barcos al mismo tiempo en la misma zona con una cantidad inmensa de instrumentos de diferente índole desplegados simultáneamente. Ha sido intensa y pionera: es la primera vez que se hace y marcará el rumbo de las futuras expediciones.

P. ¿Qué se mide?

R. Lo que estudiamos es cómo, cuando llega la primavera, en el océano ocurre lo mismo que en la tierra, cuando la vegetación florece. Las plantas del océano, que es el fitoplancton [el conjunto de organismos fotosintéticos que viven dispersos en el agua], florecen y cogen el dióxido de carbono que sobra en la atmósfera y realizan la fotosíntesis, produciendo oxígeno y carbono. Este carbono es el suministro de alimentos que comen el zooplancton, o animales microscópicos, y luego los peces y otros animales de la cadena alimentaria. Mientras comen, expulsan materia fecal que se adhiere a otras partículas en el agua y forma lo que los científicos llamamos “nieve marina”. Por lo general, solo una pequeña fracción de la nieve marina desciende a través de la zona crepuscular hasta las profundidades del mar. La razón por la que debemos prestar mucha atención a la nieve marina es que desempeña un papel importante en la regulación del clima. Al hundirse la nieve marina por debajo de profundidades de 1.000 metros, queda secuestrada y no vuelve a la atmósfera en mucho tiempo. Una parte de la comunidad oceanográfica intenta cuantificar el carbono que tenemos en la superficie del océano y cuánto queda retirado de la atmósfera. La NASA quiere, a través de la medición con sus satélites de los niveles de clorofila, saber cuánta cantidad de fitoplancton existe en una zona, qué cantidad de carbono se produce y qué cantidad se secuestra.

La materia fecal que se adhiere a otras partículas en el agua forma lo que los científicos llamamos “nieve marina”, que desempeña un papel importante en la regulación del clima

P. A partir de esa bomba biológica, ¿se pueden considerar los océanos como el pulmón del mundo?

R. Sí. Los océanos son los pulmones de la Tierra, sobre todo la zona crepuscular porque es la zona más vasta. Y la bomba biológica de carbono es un componente fundamental de ciclo del carbono oceánico y también del terrestre, ya que está retirando grandes cantidades de CO₂ de la atmósfera. Sin azul no hay verde.

P. ¿Está en peligro esa zona?

R. Desde el punto de vista del calentamiento global, todo está en peligro. Por ejemplo, se cambia la estratificación de las capas oceánicas, la distribución de nutrientes y se alteran las corrientes marinas. Otro de los peligros futuros es la sobreexplotación pesquera. La parte más superficial del océano ya está bastante explotada y la industria está pensando en dar el salto a profundidades mayores, por debajo de 200 metros. Es un peligro para una zona que todavía no conocemos bien. Hasta los 200 metros de profundidad, se conoce moderadamente bien. También el fondo, mejor que la zona intermedia.

No se saben muy bien las consecuencias de la explotación de la zona crepuscular, qué pasaría si hubiera menos peces. Protección e investigación son las únicas vías

P. ¿Y qué habría que hacer?

R. Proteger e investigar lo que conocemos y lo que sabemos que desconocemos. No se sabe muy bien las consecuencias de la explotación de la zona crepuscular, qué pasaría si hubiera menos peces. Protección e investigación son las únicas vías.

P. ¿Ha tenido dificultades para desarrollar su carrera científica?

R. Mentalmente muchas, porque es un mundo tremendamente inestable y con esa presión de problemas de financiación y enlazando becas y contratos temporales, es muy difícil trabajar al máximo nivel. Como mujer, noté algo de condescendencia tanto por parte de los compañeros como de los profesores durante la carrera, aunque no me hizo las cosas más fáciles. Pero en ningún momento me he sentido ninguneada y, hasta ahora, afortunadamente, la carrera científica ha ido muy bien.

La década de la ciencia de los océanos

La red internacional JETZON (Joint Exploration of the Twilight Zone Ocean Network), en la que la Universidad de Sevilla está presente a través de la profesora María Villa, del departamento de Física Aplicada II, ha sido aceptada en la iniciativa Decade of ocean science for sustainable development (década de la oceanografía para el desarrollo sostenible) de las Naciones Unidas.

 

La red JETZON se dedica a la exploración del fondo marino y, en concreto de la conocida como zona crepuscular o twilight zone. Esta iniciativa de colaboración científica tiene como objetivo reunir a investigadores de ambos hemisferios para identificar prioridades, coordinar protocolos y compartir datos relacionados con esta zona oceánica.

 

La profesora María Villa fue autora de uno de los primeros trabajos desarrollados dentro de esta red. En concreto, el estudio, en el que también participaban diversos expertos internacionales, abordaba cuestiones como la diversidad de organismos que habitan la twilight zone, qué procesos ecológicos transforman y consumen el material orgánico en la zona o cómo entra y sale el material orgánico de la misma.

 

La Organización de las Naciones Unidas (ONU) proclamó el 5 de diciembre de 2017 la celebración de una década de la oceanografía para el desarrollo sostenible, que debe desarrollarse entre 2021 y 2030. El objetivo es proporcionar un marco común de trabajo para garantizar que la oceanografía pueda apoyar las acciones de los distintos países para gestionar los océanos de forma sostenible. En particular, se aspira a alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible fijados para 2030.

 

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