Què amaga el gel marí antàrtic?

T’has preguntat alguna vegada si hi ha vida als fons de l’oceà Antàrtic? I si fos així, com són i com poden sobreviure els éssers vius marins en aquest ambient extrem? Descobreix-ho amb aquest taller, on aprendràs sobre les condicions de vida a l’Antàrtida i com el gel marí té un paper essencial en la supervivència de la majoria dels éssers que habiten a l’oceà Antàrtic.

Et permetrem veure i tocar coses úniques i inaccessibles per a la majoria i t’oferirem una nova perspectiva sobre el major desert gelat del planeta, a més de mostrar-te les peculiaritats de molts organismes marins antàrtics.

#tallerantartic #elmarafons

Tant l’oceà com el continent antàrtic són dels llocs del planeta on les condicions ambientals són les més extremes. Temperatures de fins a -89ºC, vents de 350 km / h, un llarg hivern de gairebé 6 mesos de foscor, i una temperatura de l’aigua de mar entre 0 i -2 ºC són comuns a la zona austral.

Amb aquestes condicions ambientals el desenvolupament de la vida és difícil, i de fet tan sols una espècie animal terrestre sobreviu l’hivern antàrtic sobre el continent: el pingüí emperador. La resta d’animals (com foques, petrells, altres pingüins) tornen a aigües sub-antàrtiques o altres continents a passar l’hivern. (nota: recentment alguns insectes introduïts per l’home viuen durant l’hivern antàrtic en l’hàbitat creat per les bases científiques permanents).

La regla general de la distribución de la biodiversidad marina y terrestre en el planeta describe que esta es máxima en la zona ecuatorial (son ejemplos la selva amazónica y los arrecifes de coral como máxima expresión) y va disminuyendo hacia los polos debido a que las condiciones ambientales cada vez son más limitantes para que se desarrolle la vida tal como la conocemos. Esta tendencia se cumple en el hemisferio norte, pero en la parte más austral del hemisferio sur, hallamos que la regla no se cumple: de hecho, se da una situación totalmente contraria a la que cabría esperar.

La regla general de la distribució de la biodiversitat marina i terrestre al planeta descriu que aquesta és màxima a la zona equatorial (són exemples la selva amazònica i els esculls de corall com a màxima expressió) i va disminuint cap als pols a causa que les condicions ambientals cada vegada són més limitants perquè es desenvolupi la vida tal com la coneixem. Aquesta tendència es compleix en l’hemisferi nord, però a la part més austral de l’hemisferi sud, trobem que la regla no es compleix: de fet, es dóna una situació totalment contrària a la que es podria esperar. 

Explique-m’ho: les plataformes continentals de l’Antàrtida estan cobertes per una impressionant i molt elevada biodiversitat bentònica que només és comparable a la del lloc del planeta on és més elevada: els esculls tropicals de l’oceà Indo-Pacífic. Però en les plataformes antàrtiques, no només hi ha tantes o més espècies que a les zones tropicals sinó que fins i tot, de molts grups zoològics, hi ha més espècies en l’alta Antàrtida (zona més propera al continent) que en zones temperades o tropicals (com per exemple a les Illes Britàniques o Hawaii).

A més, els organismes que viuen als fons antàrtics tenen característiques molt particulars i en molts casos úniques degut a la seva adaptació a viure sempre a temperatures baixes i de l’absència de grans depredadors. Per exemple, és habitual a l’Antàrtida veure casos de gegantisme i de gran longevitat. Algunes esponges o estrelles de mar, per exemple, tenen diversos centenars d’anys. 

També és molt característic de la fauna antàrtica el seu alt grau d’endemismes, és a dir, que molts dels representants dels grups zoològics antàrtics es troben únicament a l’Antàrtida. Un exemple el trobem en els peixos: d’unes 350 espècies conegudes, més d’un 90% són endèmiques de l’Antàrtida. Per posar un exemple, el grup dels nototénids, que inclou el peix de gel, és un dels grups endèmics més coneguts. Aquests peixos tenen sistemes d’adaptació a la vida en el fred com serien la presència de substàncies anticongelants a la sang (que no permeten que aquesta es congeli), i també un nombre molt més elevat -gairebé el doble- de mitocondris (els orgànuls dins de les cèl·lules encarregats de generar l’energia necessària per al funcionament d’aquestes) que els peixos de mars temperats o càlids.

És conegut que les condicions ambientals actuals de la vida en l’Oceà Antàrtic es van iniciar fa aproximadament 35 milions d’anys, quan es va obrir l’estret de Drake i es va formar el Corrent Circumpolar Antàrtic. Aquest fet va ocasionar la baixada dràstica de temperatura al continent i la ràpida congelació de tota l’aigua que hi havia així com de la que es va anar acumulat durant els anys posteriors. El conseqüent aïllament de l’Antàrtida ha donat lloc al fet que les condicions ambientals allà hagin estat molt estables durant molts milions d’anys i que la vida dels fons antàrtics hagi evolucionat de manera una mica diferent que a la resta dels oceans del planeta. Així, la diversitat s’ha anat incrementant a poc a poc i sense gairebé pertorbacions. Tan sols l’efecte de “llaurat” dels icebergs recentment despresos de les glaceres que arriben al mar des del continent, han tingut conseqüències negatives puntuals i ocasionals sobre la fauna que habita els fons antàrtics.

Però la pregunta que ens fem és: com s’ha mantingut aquesta elevada diversitat marina al llarg de tants i tants anys i en condicions tan extremes? De què viuen aquests organismes? L’explicació a aquest fenomen una mica excepcional en el nostre planeta es troba en bona part en el gel marí antàrtic. El gel marí a l’Oceà Antàrtic es forma i es fon cada any i ocupa uns 18 milions de Km2 (aproximadament més d’una vegada i mitja la superfície del continent europeu) en l’època de màxima extensió. El gel marí és un hàbitat ideal per al desenvolupament d’un ecosistema que es genera en quedar atrapats diversos organismes en el gel mentre aquest es forma i fins que aquest es fon a inicis de la primavera austral. El gel marí sol tenir un gruix d’un metre o metre i mig, de mitjana, i es fon gairebé el 90% del mateix cada any. El component essencial d’aquest ecosistema que habita el gel marí són les microalgues (organismes eucariotes fotosintètics), majoritàriament diatomees, que queden atrapades en els petits canals que es formen en congelar l’aigua de mar. Les substàncies d’excreció de les microalgues actuen com nutrients que nodreixen a una comunitat microbiana que conviu amb les algues a l’interior dels canals. Les microalgues no deixen de fer la fotosíntesi durant l’hivern austral i al no poder reproduir-se ni créixer (ja que es troben “atrapades” als microcanals), podríem dir que “s’engreixen”, és a dir, acumulen substàncies de reserva en forma de lípids que al mateix temps les ajuden a mantenir la membrana cel·lular permeable. El resultat és una enorme quantitat d’algues carregades de lípids que es pot visualitzar perquè doten de colors marrons-groguencs i verd fosc al gel.

A la primavera, quan comença a fondre’s el gel marí, les microalgues comencen a créixer i reproduir-se ràpidament. Això produeix llargues cadenes d’algues que podem veure com si formessin una gespa que s’estén a l’aigua, sortint del gel marí. A causa de que hi ha molta llum durant les 24 hores del dia i que tenen més de 40 vegades més nutrients a la seva disposició (nutrients produïts pels microorganismes, i que vénen dels canals de gel que es fon), les algues creixen molt ràpidament. Aquestes cadenes són tan llargues i pesades que cauen a molts metres de profunditat, on es formen les anomenades “catifes verdes”. Aquestes catifes conserven les grans quantitats de microalgues durant mesos ja que estan a temperatures entre 0º i -2ºC (efecte nevera); així doncs aquest aliment d’excel·lent qualitat que són les microalgues plenes de lípids, es conserva i queda a disposició dels organismes que colonitzen els fons antàrtics. D’aquesta manera, bona part de l’aliment d’aquests animals és abundant i de gran qualitat durant tot l’any.

Quan es fon el gel marí antàrtic i es produeix l’enorme proliferació de microalgues, també desperta un dels grans protagonistes de la vida a l’Antàrtida, el krill. Es tracta d’un petit crustaci que és un dels animals invertebrats -si no el més- més abundants del planeta: es parla d’un bilió i mig de tones (unes dues vegades la biomassa dels humans). Tot i que aquesta estima pot ser una mica exagerada, sí que és veritat que el krill és l’organisme antàrtic conegut més abundant. D’ell viuen gairebé tots els vertebrats que van a l’Oceà Antàrtic durant l’estiu: balenes, pingüins, foques, peixos, ocells, etc. L’abundància de krill també la podem explicar gràcies a la vida que hi ha dins del gel marí, ja que el krill s’alimenta de microalgues. L’aliment que representen les microalgues és de tanta qualitat que una femella de krill, durant la seva època reproductora -unes 5 setmanes-, posa entre 8000 i 10000 ous. Hi ha tant krill que aquest s’ha convertit en la base de la cadena tròfica antàrtica; i és que contribueix també a l’alimentació dels organismes que viuen al fons marí. Ho fa gràcies als nombrosos paquets fecals que cada individu de krill genera cada dia i que es van dipositant en el fons marí. El krill menja voraçment, però no és capaç de digerir tot el que menja, així doncs en els paquets fecals trobem encara una gran quantitat de microalgues no digerides. D’aquesta manera, contribueix a enviar cap al fons marí una gran quantitat d’aliment en bon estat, ja que els organismes del fons s’alimenten també d’aquests paquets fecals i sobretot de les microalgues no digerides que troben a dins.