La Mediterrània: Funcionament i Preservació

Antoni Cruzado Centre d’Estudis Avançats de Blanes Cª Accés Cala St. Francesc, 14 17300 Blanes (GI) Tel. +34 972 33 61 01 Fax. +34 972 33 78 06 e-mail: cruzado@ceab.csic.es

•  La Mar Mediterrània és un vestigi de l’antic Tethys, mar que separava Euràsia, al nort, de Gondwana, al sud.

•  L’actual bací, que es troba en contínua evolució, és recent. Es va originar durant la formació Alpina per la interacció d’Euràsia i Àfrica.

Situació Geogràfica

•  Entre Euràsia i Àfrica, la Mar Mediterrània s’obre a l’oceà Atlàntic per l’oest i comunica amb la Mar Roja i l’oceà Índic, per l’est, a través del Canal de Sues.

•  Entre els 30 i els 45 ºN, en la Zona Subtropical, rep vents del O - NO, forta insolació i escassa precipitació.

Característiques

•  Extensió: 3800 km E - O i 800 km N - S •  Àrea: 2.5 • 106 km2

•  Volum: 3.7 • 106 km3

•  Profunditat mitjana: 1500 m •  Profunditat màxima, al centre de la mar

Iònica: 5100 m

Comparació de les mars europees

82 Mkm2

324 M km3

3926 m

2,5 Mkm2

3,7 M km3

1500 m

1 : 5 Comparació de mides entre l’oceà Atlàntic i la Mar Mediterrània

5 : 1

Balanç Hídric de la Mar Mediterrània

Conseqüències hidrodinàmiques

•  La Mediterrània és un bací d’evaporació, la seva salinitat és superior a la mitjana de l’oceà.

•  L’equilibri hídric exigeix una entrada d’aigua de l’oceà Atlàntic, menys salada i una sortida d’aigua més salada.

•  L’equilibri dinàmic genera una circulació general de tipus ciclònic.

Gibraltar Canal de Sicilia

Agua Atlántica

Agua Levantina

Agua Oriental Agua Occidental

Esquema Hidrològic de la Mar Mediterrània

Diagrama esquematitzant la circulació a la Mar Mediterrània

θ

Diagrama θ/S de la Mediterrània NO

Diagrama T/S per a diversos bacins oceànics

Aigua Mediterrània

La Corretja de Transmissió Planetària

Fertilitat

•  Les concentracions de nutrients en l’aigua superficial entrant, molt baixes, disminueixen significativament cap a l’Est.

•  El progressiu enriquiment de les aigües intermèdia i fonda cap a l’oest, fa que la Mediterrània contribueixi amb una important quantitat de nutrients a l’oceà.

Comparació entre la Mediterrània i l’Oceà Atlàntic (nitrat µmol/l)

Intensa Tempesta de Pols sobre la Regió de les Illes Canàries

Satellite image of surface chlorophyll a (µg L-1) during summer 1998. Rectangles shown the study areas: left: subtropical North Atlantic, right: NW Mediterranean sea. (Provided by the SeaWiFS Project, NASA/Goddard Space Flight Center and ORBIMAGE).

Clorofil·la a superficial segons imatges del sensor remot SeaWifs

Ecologia

Des del punt de vista ecològic:

•  L’elevada insolació que produeix una forta estratificació i els escassos nutrients aportats a les seves vores la fan una mar oligotròfica.

•  L’estreta plataforma continental i la circulació general de signe ciclònic contribueixen a limitar la seva capacitat productiva.

Temperatura potencial 0C

Salinitat

Nitrat µmol/kg

Fluorescència Clorofil·la a µg/l

Distribució del fitoplàncton •  Les comunitats fitoplanctòniques estan fortament

lligades als processos de fertilització.

•  La seva distribució vertical està molt lligada a l’estructura tèrmica de la columna d’aigua.

•  La distribució geogràfica del plàncton coincideix amb els esdeveniments hidrodinàmics més importants.

Clorofil·la superficial a la Mar Mediterrània segons la NASA. Composició de totes les

imatges obtingudes pel Coastal Zone Color Scanner durant el mes de Maig de 1980

Simulació de la temperatura superficial segons el projecte MFSTEP

Conseqüències ecològiques

•  La Mediterrània te una forta estratificació de densitats.

•  La seva fertilitat, en general, és més alta en alta mar que en les zones costaneres, excepte en zones estuarianes o contaminades per abocaments.

•  Exporta nutrients (prop de 20 milions de tones de nitrat anuals) amb la barreja d’aigües intermèdia i fonda que surt per Gibraltar.

Què significa tot això ?

•  La Mediterrània és una mar oligotròfica, amb aigües ben oxigenades i amb una productivitat mitjana similar a la mitjana de tots els oceans.

•  Les zones costaneres, tret de l’efecte dels abocaments d’aigües continentals, són encara més pobres que les parts centrals dels bacins.

Sistema pelàgic

•  A les zones fondes, de mar oberta, el fitoplàncton es troba preferentment a la part baixa de la zona eufòtica, on es forma una nutriclina (fort gradient vertical) que assegura el flux de nutrients requerit per al sosteniment d’una producció baixa en estiu i hivern i moderada en primavera i tardor.

Peces – Medusas - Mamíferos Cefalópodos...

Fitoplancton - Zooplancton Bacterioplancton

Peces- Crustáceos

Funcionament d’un sistema oligotròfic

Modelat d’un ecosistema marí

Sistema nerític

•  A les zones de plataforma i costaneres, s’observa una distribució del fitoplàncton anàloga a la del sistema pelàgic truncada per l’existència del fons.

•  El fons no sembla ser una font important de nutrients en les zones de mar oberta.

•  El flux vertical de nutrients en les zones de plataforma es veu limitat per la presència del fons tot i que també pot mostrar un màxim a les parts més profundes de la plataforma.

Sistema estuarí

•  Els sistemes estuarians mediterranis (deltes) consisteixen, sobre tot, en plomes exteriors. Aquestes plomes d’aigua dolça, surant sobre l’aigua de mar costanera, pobre en nutrients, solen ser poc adequades per al desenvolupament fitoplanctònic degut, sobre tot, al ràpid canvi de les condicions ambientals.

•  L’aigua de mar penetra en l’interior dels rius en època d’estiu, creant condicions d’hipòxia.

Problemes ambientals més importants a escala Local

•  Contaminació química •  Blooms algals (Phaeocystis) •  Dinoflagel·lats tòxics (HABs) •  Blooms de meduses •  Hipòxia/Anòxia •  Eutrofització •  Productes exocel·lulars (mucillagine)

Problemes ambientals més importants a la zona costanera

•  Alteració de la línia de costa (ports i altres obres)

•  Reducció de les descàrregues fluvials •  Erosió costanera •  “Regeneració” i “neteja” de platges

Eutrofització

•  Tot i el que hem dit, algunes zones costaneres estan sotmeses a forta pressió nutritiva per la descàrrega de nutrients orgànics i inorgànics. Exemples són l’Adriàtic nort, el golf d’Elevsis o algunes badies fortament poblades (Split, Ismirn). En aquests llocs, la renovació d`’aigua és insuficient per a diluir els aports terrestres, en gran part antropogènics.

Blooms

•  En les zones eutròfiques es pot donar esporàdicament una superproducció de biomassa en una capa superficial (generalment en aigua poc salada) que no és immediatament compensada per les pèrdues per processos físics o per consum dels herbívors.

•  Es produeixen floracions algals (blooms) de diversa consideració: –  Marees roges –  HABs

Anòxia

•  Quan la biomassa produïda en la capa superficial no arriba a ser consumida en ella pels organismes herbívors, sol sedimentar a la capa subsuperficial matèria orgànica que nodreix una població d’heteròtrofs (sobre tot bacteris) consumidora d’oxigen.

•  En condicions de circulació restringida es produeix anòxia.

Mucílags

•  Quan els nutrients es troben en desequilibri (N/P), les poblacions fitoplanctòniques poden produir polisacàrids mucilaginosos extracel·lulars.

•  Aquests materials poden acumular-se en llocs de circulació restringida causant problemes ecològics i estètics.

Algues tòxiques

•  Cada cop amb més freqüència i virulència es produeixen floracions d’algues tòxiques (per als organismes marins o per a l’home) sobre tot associades a zones de cultiu de mol·luscos bivalves.

•  Tot i que rara vegada formen veritables blooms (escàs impacte estètic o ecològic), els efectes socioeconòmics poden ser devastadors.

Degradació zones costaneres

•  La degradació de les zones costaneres pot tenir molts orígens no sempre associats als abocaments d’aigües contaminants.

•  L’excés de pesca, aqüicultura, construcció d’infraestructures (carreteres, línies fèrries, ports comercials o esportius, etc) són fortament degradants.

 Pesca comercial  Aqüicultura Costanera  Turisme intensiu  Escafandrisme individual  Navegació de plaer  Gestió de conques  Investigació científica

Usos legítims amb impactes negatius sobre l’ambient marí.

• Explosió demogràfica • Alteracions de la línia de costa • Regeneració de platges • Erosió costanera • Canvis en les descàrregues fluvials • Eutrofització costanera • Hipòxia/anòxia • Canvi del nivell de la mar • Escalfament de l’aigua de mar

• Canvis en circulació • Canvis en salinitat • Blooms d’algues • Blooms de Cocolitofòrids • Productes extracel·lulars • Dinoflagel·lats tòxics • Bancs de meduses • Invasió d’espècies • Extinció d’espècies

Qüestions Ambientals que eren desconegudes fa 30-40 anys o van ser ignorades

GRÀCIES