Marie Tharp y Cindy Lee Van Dover, biología y geología de las zonas volcánicas de los océanos

Hace unas semanas finalizaba una campaña calificada de histórica por el Instituto Español de Oceanografía (IEO) a bordo del buque oceanográfico de su flota Ramón Margalef. La campaña, desarrollada en aguas de La Palma, tuvo una duración de diez días, y constituyó la primera campaña de investigación sobre los efectos de la entrada de lava en el medio marino. Diez días de trabajo ininterrumpido durante los cuales el equipo científico estuvo caracterizando las propiedades físico-químicas y biológicas del agua y la geomorfología del fondo antes y después de la llegada de la colada de lava. Este podría ser buen momento para recordar a dos personajes que marcaron hitos en la historia de la investigación submarina.

En el caso de La Palma, el equipo científico liderado por el IEO-CSIC, en colaboración con el Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC), el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC), el Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA-CSIC), la Universidad de La Laguna, la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria y la Universidad de Salamanca, realizaba un estudio completo y multidisciplinar de las propiedades físico-químicas y biológicas del agua y de la geomorfología del fondo marino antes y justo después de la llegada de la colada al océano.

Pluma volcánica submarina en El Hierro (Islas Canarias, España) del 23 de octubre de 2011. La imagen (cortada de la original) fue obtenida con el sensor MODIS del satélite Terra de la NASA. NASA, Public domain, via Wikimedia Commons.

Los análisis químicos y microbiológicos de las muestras recogidas tanto desde el barco como con drones (algunas de ellas, a escasos metros de la colada gracias al uso de drones pilotados por el equipo SeaDron del ICMAN-CSIC que permitieron analizar la temperatura superficial del agua alrededor del delta de lava gracias a una cámara térmica) permitirán el estudio de los microorganismos situados en la base de la cadena trófica, que responden rápidamente a perturbaciones y, por tanto, son bioindicadores centinelas para monitorizar alteraciones del ecosistema marino.

Por su parte, el equipo de geología marina realizaba una completa caracterización del fondo marino en la zona antes y después de la llegada de la lava, cartografiando cerca de 30 hectáreas por medio de ecosonda multihaz y obteniendo muestras del fondo con dragas de roca.

Nuestra historia tiene como línea de base el fondo de los océanos en las zonas cercanas a las dorsales oceánicas, zonas con gran actividad volcánica, y como protagonistas a Marie Tharp, geóloga y matemática, y Cindy Lee van Dover, oceanógrafa todavía en activo, que se acercaron a ellas desde los puntos de vista geológico y biológico respectivamente.

Sobre la geóloga Marie Tharp, nacida en Michigan en 1920, hablamos hace un tiempo en vadebarcos. Empezó a trabajar en 1948 en Nueva York en un Laboratorio Geológico como cartógrafa oceanográfica, es decir, haciendo mapas del relieve de los fondos oceánicos. Después de dos semanas trabajando en el laboratorio, conoció al geólogo Bruce Heezen, con quien pondría en marcha varios proyectos.

Llegada la Guerra Fría los presupuestos destinados a la investigación de los océanos se dispararon, y el Atlántico Norte fue el primer océano que investigaría Estados Unidos. Marie trabajaba en esta serie de proyectos desde su oficina mientras su compañero Heezen le enviaba los datos necesarios para seguir cartografiando el suelo oceánico.

Batimetría del Atlántico, en la cual se aprecia su dorsal. NOAA, Public domain, via Wikimedia Commons.

En 1953, Marie se dio cuenta (mientras dibujaba) de que en medio del océano Atlántico había una línea dorsal, la grieta más grande que había visto jamás, que demostraba la existencia de la dorsal medioceánica, una enorme cordillera submarina que atraviesa el océano por su centro de norte a sur, pero Heezen no la creyó…hasta pasado un año, cuando dio su brazo a torcer y le concedió el descubrimiento a su compañera. En 1959 publicaron el primer mapa hecho a mano que representaba el fondo del Atlántico Norte, en 1961 publicaron uno del Atlántico Sur y en 1964 el del océano Índico.

La representación de los suelos oceánicos fue una revolución: probaba que en el fondo marino también existen relieves y que, además, pueden ser más grandes que los que hay en la superficie. Gracias a este descubrimiento, se validaron las teorías geológicas más importantes del siglo XX: la tectónica de placas y la deriva continental.

Volviendo a las dorsales desde una vertiente biológica, en esas zonas con esa gran actividad volcánica, se producen grietas en las que penetra el agua de mar que, al calentarse por la cercanía del magma, es expulsada de nuevo al océano cargada de metales disueltos. Ese fluido sale de las grietas a unos 400°C para encontrarse con el agua oceánica a unos 2°C, provocando que los metales de la mezcla precipiten rápidamente haciendo crecer una especie de chimeneas que pueden crecer hasta 30 cm diarios y alcanzar los 60 metros de altura. Estas chimeneas son lo que se conoce como fuentes hidrotermales.

Fuente hidrotermal en la dorsal Atlántica.
P. Rona / OAR/National Undersea Research Program (NURP); NOAA, Public domain, via Wikimedia Commons

A pesar de lo que pudiese parecer, en el entorno de esas fuentes existe una biodiversidad extraordinaria. La diferencia es que la vida, en lugar de estar basada en la luz y la fotosíntesis, lo está en los sulfuros que emiten las chimeneas y la llamada quimiosíntesis. Cindy Lee Van Dover, aún en activo, es experta en el estudio de esos ecosistemas, llamados quimiosintéticos, de las profundidades del océano y lleva unos 40 años estudiándolos.

La primera vez que se tuvo evidencia de la existencia de estos hábitats fue en junio de 1976, antes de que Cindy se hubiese graduado, cerca de las Galápagos, en la dorsal del Pacífico y, un año después, una expedición del submarino Alvin los observó por primera vez de forma directa. El submarino Alvin sería, junto con las fuentes hidrotermales, el otro pilar de la carrera de Cindy.

En 1989, Cindy consiguió un puesto en el Alvin, y supo aprovecharlo. Se dio cuenta de que los investigadores iban (con mucha suerte) dos o tres veces al año al fondo marino a bordo del submarino, o bien podían ir una vez cada cinco años en muchos casos, pero los pilotos bajaban a las profundidades en cada inmersión. Así que, durante nueve meses, estudió todos los sistemas del sumergible, participó cada día en las tareas de mantenimiento, desde la limpieza de los cristales hasta desmontar y volver a montar múltiples sistemas. Elaboró sus propios esquemas de funcionamiento y pasó un examen en el cual uno de los requerimientos era conocer de memoria el diagrama unifilar (esquema representado en una única línea) detallado de la instalación eléctrica del sumergible, desde las baterías hasta el último de los fusibles.

El sumergible Alvin en 1978, un año después de su primera exploración de fuentes hidrotermales. El rack que aparece en la proa alberga contenedores de muestras.
The original uploader was Jholman at English Wikipedia.Later versions were uploaded by Aarchiba at en.wikipedia., Public domain, via Wikimedia Commons

Y fue ella misma quien elaboró el primer manual de mantenimiento del vehículo… y obtuvo su certificación como piloto. Todo ello mientras dedicaba la otra mitad del día a preparar su tesis. Este fue, desde luego, un movimiento estratégico que resultaría muy relevante a lo largo de toda su carrera. En 1990 comandó su primera inmersión, convirtiéndose así en la primera mujer piloto del Alvin, considerado el submarino más importante en la historia de la exploración oceánica, y la única hasta el momento. Participó en unas 48 inmersiones como comandante, y en ellas pudo descubrir nuevas especies de bivalvos, crustáceos, bacterias, etc.

Su trabajo con el Alvin la llevó a casi todos los campos de fuentes hidrotermales conocidos en el Atlántico y el Pacífico, y también a montañas submarinas en aguas profundas y a otras formaciones relevantes de los fondos oceánicos.

Aun tras todo ese trabajo, todavía queda mucho por descubrir y entender sobre esos ecosistemas tan especiales, por eso Cindy sigue investigando. Actualmente es Profesora de Oceanografía Biológica en la Universidad de Duke, donde es presidenta de la Divisón de Ciencias Marinas y Conservación de la Nicholas School of the Environment, directora del Certificado de Pregrado en Ciencias Marinas y Conservación, y directora del Laboratorio Marino, habiéndose convertido en 2006 en la primera mujer con este cargo.

El IEO despliega ahora a La Palma el buque Ángeles Alvariño, equipado con el vehículo submarino ROV Liropus para continuar los estudios y tratar de observar de forma directa la entrada de lava en el mar.

El B/O Ángeles Alvariño atracado en Vigo en 2020. Imagen: Laura Alonso.

Todo este estudio supone un gran esfuerzo logístico y de organización en los ajustados calendarios de los buques oceanográficos del IEO-CSIC, pero se espera que aporte información muy valiosa y completa sobre el funcionamiento del sistema volcánico de las islas, generando un conocimiento científico que contribuya a mejorar los sistemas predictivos y de alerta temprana que permitan minimizar el impacto de estos fenómenos naturales sobre poblaciones e infraestructura.

El IEO, viene siguiendo la actividad volcánica submarina desde la erupción de El Hierro hace 10 años en el marco del proyecto VULCANA, que cuenta, hasta la fecha, con más de 30 campañas oceanográficas, decenas de proyectos nacionales e internacionales y cerca de 50 artículos científicos especializados en ambientes volcánicos submarinos publicados.

De todo esto hablábamos el pasado lunes 11 de octubre en Descobrint amb Laura Alonso en El Far FM. Aquí el podcast.


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Laura Alonso es Ingeniera Naval y Oceánica por la UDC. Viguesa de nacimiento, Ferrolana de adopción. Dedicada al Apoyo Logístico Integrado y el continuo aprendizaje por vocación. Puedes conectar con ella a través de TwitterLinkedIn.

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2 comentarios en “Marie Tharp y Cindy Lee Van Dover, biología y geología de las zonas volcánicas de los océanos

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