107

OCEANSL’IMPACTE DEL CANVI GLOBAL EN EL MAR

107

Revista de Difusió de la Investigació • Volum 4 (2020)

Núm. 107 MÈTODE 1

[SUMARI] Número 10 7 . Volum 4 (20 20 )

Dones invisibles durant la pandèmia, per Carme Valls-Llobet ......................................................................3

COVID-19: Incendi forestal en lloc d’onada?, per Elena Semino ...................................................................................4

Les dones i la COVID-19, per Alícia Villar-Aguilés ..................................................................6

Cervells masculins i femenins. Mite o realitat?, per Carla Sanchis Segura .............................................................. 14

Els traços del càncer, per Ferran Antequera Beltran.....................................................24De tsunamis, ones, quixots i KO-vid, per Laura Filardo-Llamas .............................................................32

MONOGRÀFIC:

OCEANS ................................................................................................40Monogràfic coordinat per Carles Pedrós-Alió, Josep M. Gasol i Rafel SimóMés enllà de l’escalfament global, per Carles Pelejero i Eva Calvo .................................................43L’augment del nivell de la mar, per Francisco José Navarro ...........................................................51La contaminació invisible, per Belén González Gaya ...............................................................61Quant s’està escalfant el Mediterrani?, per María José López García .......................................................71Microalgues tòxiques i canvi global, per Magda Vila, Jordi Camp i Elisa Berdalet ..................79Conservar la farmàcia del mar, per Arnau Carreño, Àngel Izquierdo i Josep Lloret .... 87

LLIBRES ................................................................................................ 101

SECCIONS

En Matèria obscura [107] parlem del son i els somnis, i en Natural-ment [108] ns camu m Fotogrames de cièn-cia [109 ] viatja a Pimlico i Focus verd [110] ens mostra com veure més enllà de l’aparent. En Ciència per a poetes [112] pensem en l’ordre del temps. En Desvelant l’univers [114] celebrem 400 anys caçant cometes i Astronomia de trinxera [116] observa Mart atentament. Els Monstres invisibles [117] continuen lluitant contra el nou coronavi-rus. Per últim, El lladre de cervells [118] r iona so r vacunes, dubtes i certeses.

SOCIOFOLCOLOGIA

Kelp, per Ramon Folch ................................................................120

6

14

32

24

108

110

120117

40

2 Núm. 107 MÈTODE

MÈTODE 107. Volum 4 (2020).

DIPÒSIT LEGAL V-1717-1992ISSN 1133-3987PVP 10 ¤

Portada elaborada a partir de l’obra de Garcia Bel. The cold statistics, 2018. Escultura de ferro i pintura, 120 × 55 × 24 cm.

REDACCIÓDirectorMartí DomínguezCap de redaccióAnna MateuDirecció d’artJosé Luis IniestaRedaccióSusanna Ligeron ri afita

Observatori de les Dues Cultures (O2C) Lucía SapiñaTraduccióJosep AgustíManuel Gil CorreccióTatiana PinaAdministració i subscripcionsServei de Publicacions de la Universitat de ValènciaTel.: +34 96 398 31 39subscripcionspuv@uv.es

IMPRESSIÓ rtes r fi as an i el

Per a qualsevol consulta editorial, podeu adreçar-vos a la redacció de la revista MÈTODE (metode@uv.es):

Revista MètodeJardí Botànic Universitat de ValènciaC/ Quart, 80E-46008 ValènciaTels.: +34 96 315 68 28

+34 96 315 68 00

També podeu visitar la nostra pàgina web <www.metode.cat>

[EDITORIAL]A punt d’acabar aquest any 2020, la COVID-19 continua

acaparant la vida de la societat. Difícilment podíem imaginar aquesta situació fa un any, però sens dubte aquests mesos passats han alterat la nostra manera de percebre el nostre entorn. S’ha escrit molt sobre l’origen d’aquest virus, i també sobre com l’activitat humana ha tingut a veure amb l’aparició i dispersió de la malaltia. Les múltiples i variades xarxes de comunicació permeten avui en dia moure’s ràpidament a una persona per tot el món, i d’aquesta manera també a un nou virus emergent. No obstant això, el fort impacte de la COVID-19 no hauria de fer-nos perdre de vista el medi ambient, i menys encara abandonar alguns comportaments sostenibles que tant havia costat que arrelaren en la població. En aquest sentit, cal continuar esforçant-se per reduir tot el possible els efectes de les activitats humanes sobre el planeta. Així, aquest nou número de Mètode se centra en l’impacte del canvi global sobre els oceans: la pujada del nivell de la mar, l’augment de la temperatura de les aigües, la contaminació química o la pèrdua de diversitat són alguns dels temes tractats i coordinats pels professors Carles Pedrós-Alió, Josep M. Gasol i Rafel Simó. Tot això acompanyat per les potents i efectistes obres de l’artista Garcia Bel.

En aquest nou número, també continuem analitzant la pandèmia de la COVID-19 des de diferents i nombrosos aspectes. La perspectiva de gènere i l’anàlisi comunicativa d l id mia ocu n la ma oria d col la oracions d la primera part de la revista, que es complementa amb altres qüestions com un article sobre medicina gràfica i una revisió de la investigació neurocientífica sobre les diferències entre homes i dones. Per tant, un número de Mètode en el qual continuem apostant per la difusió del coneixement científic, en un moment en el qual és possiblement més necessari que mai.

MARTÍ DOMÍNGUEZ. Director de MÈTODE.

OCEANSL’IMPACTE DEL CANVI GLOBAL EN EL MARMonogràfic coordinat per Carles Pedrós-Alió, Josep M. Gasol i Rafel Simó

U n fenomen de tanta transcendència com és el canvi global i els seus múltiples efectes ha merescut l’atenció de diversos números de Mètode. En els últims anys, la preocupació ciutadana pel que ja percebem com l’amenaça més gran per

a la humanitat no ha parat de créixer; al mateix temps, les Nacions Unides han proclamat el període 2021-2030 com a Dècada de les Ciències de l’Oceà per al Desenvolupament Sostenible, reconeixent l’estreta relació que hi ha entre els oceans, el clima i el benestar social   l mar s r ulador d l clima i r s r ori d iodi rsitat s font d alim nts i altr s recursos, via de transport, bé cultural i generador d’indústria turística; també és amenaça de riscos naturals i, malauradament, abocador de deixalles i residus.

En aquest nou monogràfic, doncs, aprofundim en alguns dels impactes principals, però encara poc explicats, del canvi climàtic i ambiental en el mar. Els articles que presentem analitzen fenòmens d’abast global, com l’acidificació, la desoxigenació i la pujada del nivell del mar, així com l’impacte de la contaminació. També tenim espai per a estudis més locals, que prenen la mar Mediterrània com a exemple de fenòmens que passen arreu: l’augment de la temperatura del mar, l’increment de proliferacions d’algues a la costa i la pèrdua de biodiversitat.

El coneixement científic, basat en observacions i interpretacions informades, hauria d’orientar les decisions de gestió dels recursos i de l’entorn, inclosa la forma amb què obtenim l’energia. Els investigadors que treballem estudiant el medi marí generem bona part del coneixement necessari, com expliquem en aquest monogràfic, alhora que advertim de les conseqüències de seguir funcionant tal com ho estem fent actualment. Dels polítics, n’esperem decisions basades en aquest coneixement.

40 Núm. 107 MÈTODE

L’obra de l’artista García Bel (Tortosa, 1969) acompanya aquest número dedicat a l’impacte del canvi global en els oceans. Tot el que crea aquest artista té una doble vida: una, la vida útil dels materiales, i la segona, la que els dona quan aquests s’han convertit en deixalles i els transforma en obres d’art. Els treballs artístics de les següents pàgines formen part de la sèrie «De mar», un treball ple de significat on es deixa

ur la r l lia d la natura front al od r u hem adoptat els éssers humans sobre ella. A sota, Garcia Bel. The cold statistics, 2018. Escultura de ferro i pintura, 120 × 55 × 24 cm.

CARLES PEDRÓS-ALIÓ. Professor d’investigació al Centre Nacional de Biotecnologia (CSIC, Madrid, Centre Severo Ochoa) (Espanya). Doctor en Bacteriologia per la Universitat de Wisconsin-Madison (EUA). Professor titular a la Universitat Autònoma de Barcelona i vint-i-cinc anys com a investigador a l’Institut de Ciències del Mar (CSIC, Barcelona) en els camps de l’ecologia microbiana marina i d’ambients extrems. Ha escrit tres llibres de divulgació (Desert d’aigua, La vida al límite, Bajo la piel del océano) i una novel·la (El diablo de Tasmania). ! cpedros@cnb.csic.es

JOSEP MARIA GASOL I PIQUÉ. Professor d’investigació a l’Institut de Ciències del Mar (CSIC, Barcelona, Centre Severo Ochoa) (Espanya). Ecòleg microbià amb interès en els siste-mes aquàtics: llacs, rius i l’oceà. Doctor en Biologia per la Universitat Autònoma de Barcelona. Coordinador de la recerca en microorganismes a la campanya Malaspina. Editor de la tercera edició del llibre Microbial ecology of the Oceans i del llibre divulgatiu Microbios en acción: Biodiversidad invisible con efectos muy visibles. ! pepgasol@icm.csic.es

RAFEL SIMÓ I MARTORELL. Professor d’investigació a l’Institut de Ciències del Mar (CSIC, Barcelona, Centre Severo Ochoa) (Espanya). Doctor en Química a la Universitat de Barcelona. Especialista en biogeoquímica marina, amb un interès especial per entendre com la biosfera marina afecta la química atmosfèrica i el clima. És coautor dels llibres de divulgació Cambio global i Microbios en acción, i del segon i tercer Informe sobre el Canvi Climàtic a Catalunya. A més, ha publicat el llibre electrònic Mar, gel i cel: Diari antàrtic. ! rsimo@icm.csic.es

Garcia Bel. Abisme, 2018. Assamblage de cautxú, ferro, fusta i esmalt, 163 × 110 cm.

Núm. 107 MÈTODE 43

MONOGRÀFICMètode Science Studies Journal (2020). Universitat de València.

Enviat: 16/03/2020. Acceptat: 14/09/2020.DOI: 10.7203/metode.11.16830

MÉS ENLLÀ DE L’ESCALFAMENT GLOBALOceans estressats globalment a l’antropocè

CARLES PELEJERO I EVA CALVOCARLES PELEJERO I EVA CALVO

La petjada de les activitats humanes sobre el planeta és tan profunda que molts científics ja sug-gereixen que hem entrat en una nova època geològica, l’antropocè. D’entre aquestes activitats, les que venen acompanyades de grans emissions de diòxid de carboni (CO2) afecten d’una manera global tot el planeta i, sobretot, els oceans. Aquests, a banda d’escalfar-se, es tornen progressiva-ment més àcids i menys oxigenats. En aquest article discutim l’abast d’aquests estressos globals sobre els oceans després de contextualitzar aquest desorbitat augment antropogènic de CO2 i de veure com es distribueix. Acabem amb una discussió sobre possibilitats de mitigació a través dels oceans mateixos, tot recalcant la necessitat imperiosa i urgent d’atacar el problema, sobretot durant aquesta dècada que hem començat.

Paraules clau: antropocè, escalfament, acidificació, desoxigenació, canvi global.

 ■ L’AUGMENT DESORBITAT DE CO2  

Un dels exemples més gràfics i palpables per tal d’aju-dar a copsar la magnitud del problema de les emissions antropogèniques de CO2 és la comparació de les concen-tracions atmosfèriques d’aquest gas d’efecte d’hivernacle en les darreres dècades amb les del passat. De dades ins-trumentals modernes en tenim des que en Charles David Keeling, de manera pionera, va començar a fer-ne me-sures, ara fa més de seixanta anys, a Mauna Loa, Hawaii, a 3.400 m d’altitud, tot iniciant el que ara es coneix com la corba de Keeling. La seva primera anàlisi, el març de l’any 1958, va donar 313 ppmv (parts per milió en volum). Des de llavors, les concentracions de CO2 a dalt d’aquest cim –triat per a obtenir un valor mitjà de l’at-mosfera, sense influència de zones industrials properes o de grans masses de vegetació– han augmentat de manera contínua i progressiva, tot seguint petits cicles anuals, i van travessar la barrera de les 400 ppm el maig de 2013. La mitjana durant l’any 2019 va ser de 411 ppm i, en els darrers anys, el CO2 atmosfèric ha anat augmentant entre 2 i 3 ppm cada any.

Per a períodes anteriors a l’inici de la corba de Ke-eling, abans de l’any 1958, disposem d’uns testimonis valuosíssims en el gel que s’ha anat acumulant durant centenars de milers d’anys a l’Antàrtida (Alley, 2014). A mesura que aquest gel es va compactant, l’aire hi queda atrapat en forma de petites bombolles, que pre-serven un registre extraordinari de la composició de l’at-mosfera en el passat. En algunes zones de l’Antàrtida arribem a trobar acumulacions de més de tres quilòme-tres de gel. Va ser a començament de la dècada dels

vuitanta quan, a través de l’estudi d’aquests testimonis de gel, es va descobrir que, en la darrera època glacial, ara fa aproximadament 20.000 anys, la concentració de CO2 a l’aire havia estat significa-tivament inferior a l’actual (Del-mas, Ascencio i Legrand, 1980). Després de pràcticament trenta anys d’estudi de nous testimonis de gel, es va aconseguir un regis-

tre continu del CO2 atmosfèric per als darrers 800.000 anys, que incloïa un seguit de cicles glacial/interglacial (Lüthi et al., 2008). Recentment, s’ha aconseguit deter-minar les concentracions de CO2 a través de l’anàlisi de gel antàrtic per a períodes anteriors, de fins a dos milions d’anys, però encara no disposem d’un registre continu que abraci tant de temps (Yan et al., 2019).

«El CO2 que absorbeixen els oceans intervé en una sèrie d’equilibris químics i provoca una progressiva acidificació

de les seves aigües»

44 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

Tal i com es pot observar a la Figura 1, el registre continu de CO2 atmosfèric per als darrers 800.000 anys mostra valors que oscil·len entre les 180 ppm durant els períodes glacials, freds, i les 280 ppm durant els in-terglacials, càlids. En aquest context, els valors actuals, ja superiors a 410 ppm, queden clarament fora d’escala en la va-riabilitat natural del CO2 atmos-fèric, com a mínim, per als dar-rers 800.000 anys. En funció dels models socioeconòmics del futur, de les polítiques energètiques i de l’augment de la població, la concentració de CO2 a l’atmos-fera prendrà diferents trajectòries, que podrien sobrepassar les 1.000 ppm a finals de segle segons els escenaris més pessimis-tes, o assolir valors inferiors a les 500 ppm segons els més optimistes (Fuss et al., 2014).

 ■ COM ES DISTRIBUEIX AQUEST CO2?

Fonamentalment, el CO2 que emetem els humans a l’atmosfera es distribueix en tres grans compartiments:

atmosfera, continents i oceans (Figura 2). Durant el perí-ode 2009-2018, es calcula que el 44 % del CO2 emès va anar a parar a l’atmosfera, el 29 % als continents a través de la seva fixació per les plantes terrestres, i el 23 % el van absorbir els mars i oceans, amb un 4 % restant que representa el desajust que existeix actualment entre el còmput de les emissions globals i el dels seus embornals (Friedlingstein et al., 2019). Aquests còmputs es fan de manera independent i, a causa de les incerteses que presenten, sovint emissions i embornals no coincideixen perfectament. Un desajust positiu, com en aquest cas, vol dir que o les emissions s’estan sobrevalorant, o les estimacions dels embornals són menors a les reals. Hem d’agrair, per tant, que no tot el CO2 que emetem els hu-mans a través de la crema de combustibles fòssils quedi acumulat a l’atmosfera i, en especial, que les plantes terrestres i les aigües dels oceans l’absorbeixin. En cas que no fos així, la concentració de CO2 a l’atmosfera seria significativament més alta, i accentuaria, per tant, l’efecte d’hivernacle i l’escalfament global del planeta. No obstant això, tal i com es comenta més endavant, el CO2 que absorbeixen els oceans intervé en una sèrie d’equilibris químics i provoca una progressiva acidifi-cació de les seves aigües que condicionen el desenvolu-pament de molts organismes marins.

 ■ ESTRESSOS GLOBALS RELACIONATS   2

Avui dia, els oceans i els ecosistemes marins es veuen afectats per múltiples estressos relacionats amb les acti-vitats humanes, amb impactes que es manifesten tant a escala local com global. Exemples d’aquestes pressions inclouen la sobrepesca, la contaminació, les tècniques

de pesca destructives, l’eutrofit-zació (augment de nutrients), la destrucció de l’hàbitat, les inva-sions d’espècies i el tràfic marítim, entre d’altres. A banda d’aquestes pressions, n’hi ha tres en especial que tenen una estreta relació amb les emissions de CO2 i el canvi climàtic i que es manifesten, en general, d’una manera molt global a tots els mars i oceans: l’escalfa-

ment, l’acidificació i la desoxigenació (Gruber, 2011).

Oceans més calentsSense cap mena de dubte –i els informes del Grup In-tergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC, en les seves sigles en anglès) cada vegada són més clars i contundents al respecte–, l’augment desorbitat de CO2 a l’atmosfera està provocant l’escalfament global de la

800 700 600 500 400 300 200 100 0

700

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

CO2(ppmv)

Edat (milers d’anys abans del present)

Figura 1. Concentració de CO2 a l’atmosfera (en ppmv, parts per milió en volum) per als darrers 800.000 anys i fins a l’època prein-dustrial (en blau, mesures en testimonis de gel de l’Antàrtida; dades de Lüthi et al. [2008]), darrers segles i fins a l’actualitat (en verd, mesures en testimonis de gel i instrumentals; dades del pro-jecte The Keeling Curve, de la Institució Scripps d’Oceanografia de la Universitat de San Diego de Califòrnia) i projeccions de futur fins a finals del segle xxi segons escenaris intermedis (en vermell).Font: Els autors a partir de les fonts citades

«Els oceans i els ecosistemes marins es veuen afectats per múltiples estressos

relacionats amb les activitats humanes»

Núm. 107 MÈTODE 45

MONOGRÀFICOceans

Terra. Es calcula que, des de l’inici de la industrialització, la temperatura global de la superfície de la Terra ja s’ha escalfat un grau centígrad, aproximadament. En el cas dels oceans, bona part de l’excés de calor que experi-menta la Terra a causa de l’efecte d’hivernacle, al voltant del 90 %, queda retingut a les seves aigües, la superfície de les quals s’ha escalfat, de mitjana, uns 0,6-0,8 des de l’època preindustrial fins als anys 2010. Depenent dels escenaris d’emissions futures, les temperatures superficials marines podrien augmentar entre 0,7 i 2,6 més, de mitjana, a finals del segle XXI, segons els escena-ris més optimistes o pessimistes, respectivament, tal i com reco-pila un informe específic recent de l’IPCC sobre els oceans i la criosfera (IPCC, 2019). En menor proporció, però ja ben mesurable instrumentalment, les aigües pro-fundes dels oceans també estan experimentant escalfament, fins i tot per sota dels 4.000 m, especialment a la zona de l’oceà Austral.

Aquest escalfament de les aigües està impactant de manera important en ecosistemes com els esculls de corall tropicals i el coral·ligen de la Mediterrània, els boscos marins, com els alguers de posidònia o els bos-cos de kelp, i les espècies del fitoplàncton, entre d’altres. Les onades de calor marines, per exemple, cada vegada

més freqüents, provoquen episodis d’emblanquiment de corall i mortalitats massives d’espècies sèssils. A la Gran Barrera de Corall, a la costa nord-oriental d’Aus-tràlia, per exemple, l’onada de calor marina del 2016 va provocar la mort d’una tercera part dels coralls més superficials (GBRMPA, 2017).

Oceans més àcids A banda de l’escalfament global de les aigües marines, des de fa aproximadament quinze anys s’ha estudiat amb

intensitat una altra problemàtica global que també té la seva arrel en l’augment desorbitat del CO2 atmosfèric. A mesura que aquest gas d’efecte d’hivernacle es dissol en l’aigua de mar, intervé en una sèrie de reaccions químiques, els equilibris entre l’àcid carbònic i els ions bicarbonat i carbonat, fet que resulta en un augment de la concentració de protons, és a

dir, en un augment de l’acidesa o corrosivitat de les aigües. Es calcula que el pH de l’aigua superficial dels oceans ha disminuït, de mitjana, unes 0,1 unitats des de l’època preindustrial fins als anys 2010 (Pelejero, Calvo i Hoegh-Guldberg, 2010). Durant les darreres dècades, el pH està disminuint a velocitats d’entre 0,017 i 0,027 unitats per dècada i, depenent dels escenaris d’emissions futures, el pH superficial marí podria disminuir entre

«Bona part de l’excés de calor que experimenta la Terra

a causa de l’efecte d’hivernacle queda retingut a les aigües dels

oceans»

Figura 2. Emissions anuals de CO2 (mitjana del període 2009-2018) derivades de la crema de combustibles fòssils i de la desforestació, i els tres compartiments que actuen com a embornals: atmosfera, vegetació terrestre i oceans. Font: Adaptada de Global Carbon Project (2019)

34,7 Pg CO₂/any86 %

5,5 Pg CO₂/any14 %

EMISSIONS

EMBORNALS

17,9 Pg CO₂/any44 %

11,5 Pg CO₂/any29 %

9,2 Pg CO₂/any23 %

46 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

0,04 i 0,29 unitats més, de mitjana, a finals del segle XXI, segons els escenaris més optimistes o pessimistes, res-pectivament (IPCC, 2019) (Figura 3).

Aquest canvi en la química de les aigües comporta moltes repercussions per als organismes marins, so-bretot per als que construeixen estructures de carbonat càlcic, com ara els coralls, bivalves, gasteròpodes, crus-tacis i les algues coccolitoforals. En condicions de major acidesa aquests organismes solen tenir més dificultat per construir les seves closques, estructures i esquelets que, al seu torn, són també més propensos a deteriorar-se i dissoldre’s. L’acidificació és un estrès global addicional al de l’es-calfament i, sovint, tots dos inte-raccionen de manera sinèrgica en les afectacions dels organismes marins. Els coralls tropicals, per exemple, que ja es veuen afectats de manera molt significativa per l’escalfament global, quan a més hi afegim l’acidificació, que fa que les seves estructures siguin més fràgils i vulnerables, tenen menys opcions de re-cuperar-se, per exemple, després d’un esdeveniment d’emblanquiment (Figura 4).

Oceans menys oxigenatsMés darrerament, entre els últims cinc i deu anys, un tercer estrès global que està centrant també molta aten-ció de la comunitat científica marina és la progressiva desoxigenació de les aigües. Aquest fenomen també està estretament relacionat amb l’augment de CO2 a l’atmosfera i el canvi climàtic. En part, és degut a l’es-calfament de les aigües. Com més calenta és l’aigua,

menys solubles hi són els gasos dissolts. En condicions de més temperatura, l’oxigen gas té més tendència a sortir de l'aigua cap a l'aire. A diferència de l’escalfa-ment i l’acidificació, que es manifesten de manera més intensa a la superfície dels oceans, la problemàtica de la desoxigenació global, a mar obert, és més important en zones profundes; les capes més superficials solen estar ben oxigenades. També hi ha una dependència de la conca oceànica. L’oceà Atlàntic, per exemple, està més ben ventilat i, per tant, més ben oxigenat que l’oceà Índic o el Pacífic, que és el que mostra uns nivells més baixos

d’oxigen, sobretot en les capes in-termèdies. Els nivells d’oxigen en l’oceà Pacífic equatorial, entre uns 200 i 1.000 m de profunditat, són especialment baixos.

Pel que fa als animals ma-rins, en aquestes regions pobres en oxigen únicament hi trobem espècies adaptades a viure en aquestes condicions químiques, com ara determinades espècies de

peixos demersals, o alguns cefalòpodes com el calamar gegant. L’escalfament de les aigües també resulta en una major estratificació de la columna d’aigua i me-nor ventilació, cosa que contribueix també en la pro-gressiva desoxigenació. A més, unes condicions més calentes intensifiquen el metabolisme dels organismes marins, amb el consegüent increment de la demanda d’oxigen per a la respiració. En algunes zones costa-neres, la producció excessiva de matèria orgànica de-guda a processos d’eutrofització també pot donar lloc, localment, a zones amb nivells baixos d’oxigen. Alguns treballs apunten que, durant les darreres cinc dècades, el

Figura 3. A) Simulació dels canvis passats i futurs del pH superficial global dels oceans, segons escenaris optimistes (RCP2.6) i pessimis-tes (RCP8.5). B) Canvis en el pH superficial dels oceans per a finals del segle xxi en relació amb el període 1850-1900 segons un escenari pessimista (RCP8.5). Vegeu Fuss et al. (2014) per a més informació sobre els escenaris d’emissions RCP (de l’anglès, representative con-centration pathways).Font: IPCC (2019, p. 470)

The

Oce

an A

genc

y / X

L C

atlin

Sea

view

Sur

vey

«Alguns treballs apunten que, durant les darreres cinc

dècades, el contingut d’oxigen dels oceans ha disminuït

en un 2 %»

-0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,51900 1950 2000 2050 2100

0,1

0,0

–0,1

–0,2

–0,3

–0,4

–0,5

pH (

–)

pH (–)

RCP2.6

RCP8.5

BA

Núm. 107 MÈTODE 47

MONOGRÀFICOceans

contingut d’oxigen dels oceans ha disminuït en un 2 % (Schmidtko, Stramma i Visbeck, 2017). Depenent dels escenaris d’emissions futures, les concentracions d’oxi-gen dissolt a la columna d’aigua dels oceans podrien disminuir entre un 1,8 % i un 3,5 % més, de mitjana, a finals del segle XXI, segons els escenaris més optimistes o pessimistes, respectivament (IPCC, 2019) (Figura 5).

 ■ COM ATACAR EL PROBLEMA: ACORDS INTERNACIONALS

En la Conferència de les Nacions Unides sobre el Canvi Climàtic celebrada el 2015 a París es va arribar a un important acord internacional per tal de reduir les emis-sions de CO2, que va entrar en vigor a finals de l’any 2016. Aquest acord pretenia que els països desenvolu-pats es comprometessin a reduir progressivament les emissions amb l’objectiu de mantenir l’augment de la

temperatura mitjana mundial per sota de 2 respecte als valors preindustrials, tenint en compte que, actu-alment, l’increment és ja d’1 . No obstant això, els compromisos adoptats fins al moment pels diferents països ens deixen encara lluny de l’objectiu de París. Amb posterioritat, un informe especial (IPCC, 2018) va alertar que aquest escalfament de 2 , malgrat ser un objectiu ambiciós, no era suficient per evitar el des-encadenament de canvis irreversibles. En especial, i en relació amb els oceans, era vital limitar l’escalfament a 1,5 per reduir els riscos per a la biodiversitat marina, la pesca i els ecosistemes marins així com les seves funcions i els serveis ecosistèmics que ens proporcionen als humans. Entre els efectes del canvi climàtic i els ecosistemes que corren més risc, es mencionaven la re-cent i alarmant disminució en l’extensió del gel marí de l’Àrtic i dels ecosistemes associats als esculls de corall tropicals. L’acord de París, per tant, és un bon acord internacional de partida per a atacar l’arrel del problema de tots aquests canvis globals que hem comentat, que són les desorbitades emissions antropogèniques de CO2 però, idealment, caldria ser molt més dràstic amb la reducció d’emissions. De fet, tal i com es denuncia en informes i articles científics (vegeu Höhne et al., 2020; United Nations Environment Programme, 2019), en la darrera dècada s’ha fet ben poc en matèria de polítiques dels països per avançar en aquesta direcció.

 ■ POSSIBLES SOLUCIONS EN ELS OCEANS MATEIXOS

De cara a reduir les emissions de CO2 i altres gasos amb efecte d’hivernacle, de fet, als oceans mateixos hi podem trobar algunes de les solucions. Això és el que se suggereix, per exemple, en un informe recent que proposa una sèrie de camps d’acció amb base en els oceans per a la mitigació de les emissions (Hoegh-Guldberg, 2019). Els oceans ofereixen, per exemple, un gran potencial en energies renovables, a través de l’aprofitament de l’energia associada amb els corrents marins, les marees i les ones, o amb la instal·lació de camps eòlics ma-rins (Figura 6A). No obstant això, cal tenir en compte que moltes d’aquestes estan encara en fase de recerca o pilot i que, per tant, cal fer un gran esforç de recerca i d’implementació. D’altra banda, és essencial reduir les emissions derivades del transport marítim, que avui dia representen aproximadament el 2-3 % de totes les emis-sions antropogèniques de CO2, i això es pot aconseguir augmentant l’eficiència energètica; és a dir, disminuint l’energia necessària per a moure els vaixells, o substituint els combustibles fòssils per d’altres combustibles que no produeixen emissions de carboni (per exemple, hidrogen, amoníac, o alguns biocombustibles). Pel que fa a la capta-

Figura 4. L’acidificació, causada per la dissolució de diòxid de carboni en l’aigua, produeix un estrès afegit en els coralls i altres organismes que construeixen estructures de carbonat càlcic, que tenen menys capacitat per a regenerar-se després d’un procés d’emblanquiment com el de la imatge, a la Gran Barrera de Corall d’Austràlia.

«El canvi en la química de les aigües comporta moltes repercussions

per als organismes marins, sobretot per als que construeixen estructures de carbonat

càlcic»

48 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

ció de carboni per part dels oceans, els anomenats boscos marins, que inclouen ecosistemes costaners com els boscos de kelp, alguers de posidònia (Figura 6B), aigua-molls o manglars, són molt eficaços com a embornals de carboni (l’anomenat carboni blau), i capten, per hectàrea, deu vegades més de carboni que ecosistemes terrestres com, per exemple, els boscos tropicals (Mcleod et al., 2011). La protecció d’aquests ecosistemes, molt degradats per les activitats antròpiques i per l’escalfament global, és clau per a contribuir en la reducció de CO2, a banda del paper important que tenen aquests ecosistemes en la producció d’oxigen i en la protecció de la costa davant de temporals marins, ciclons i tsunamis i de la pujada del nivell del mar deguda al canvi climàtic. Relacionat també amb organismes marins, els cultius de macroal-gues presenten gran potencial per a substituir compostos necessaris derivats del petroli o, fins i tot, com a possible complement alimentari per a reduir les emissions de metà dels remugants (Machado et al., 2016).

 ■ CAL ACTUAR URGENTMENT

Aquesta dècada que ara comença és clau per mirar de re-vertir el problema o minimitzar-ne tant com es pugui els efectes. Tal com es diu al darrer informe sobre la bretxa d’emissions del programa de l’ONU pel medi ambient (United Nations Environment Programme, 2019), tenim molt poc marge de maniobra; no ens podem permetre una nova dècada com la darrera, sense prendre accions dràstiques, o serà impossible assolir l’objectiu d’escal-fament màxim d’1,5 i, fins i tot, el de 2,0 (Höhne et al., 2020). Calen mesures urgents i concertades entre

tots els països i tots els sectors. Cal ampliar i enfortir les polítiques actuals en matèria d’eficiència energè-tica, fomentar un transport i mobilitat amb les mínimes emissions de CO2, i estimular de manera ambiciosa una transició cap a energies renovables, essent sempre molt conscients de la limitació de recursos del planeta, que no es limita només als combustibles fòssils. Som la darrera generació capaç d’evitar canvis irreversibles i catastròfics, i la primera que ja comença a patir-ne els efectes. I no hauríem de perdre de vista que la pro-blemàtica del canvi climàtic i el canvi global només es resoldrà amb una important transformació social. Tots hauríem de preguntar-nos quin és el món en què volem viure i el món que volem deixar a les futures generacions. És molt important que prenguem consciència de totes aquestes problemàtiques ambientals i de les afectacions que tenen a escala planetària, i que siguem conscients de la magnitud de la nostra petjada, ben equiparable als processos geològics del passat.

REFERÈNCIESAlley, R. B. (2014). The two-mile time machine: Ice cores, abrupt climate

change, and our future (Updated Edition). Princeton: Princeton University Press.

Delmas, R. J., Ascencio, J.-M., & Legrand, M. (1980). Polar ice evidence that atmospheric CO2 20,000 yr BP was 50% of present. Nature, 284, 155–157. doi: 10.1038/284155a0

Friedlingstein, P., Jones, M. W., O’Sullivan, M., Andrew, R. M., Hauck, J., Peters, G. P., ... Zaehle, S. (2019). Global carbon budget 2019. Earth System Science Data, 11, 1783–1838. doi: 10.5194/essd-11-1783-2019

Fuss, S., Canadell, J. G., Peters, G. P., Tavoni, M., Andrew, R. M., Ciais, P., ... Yamagata, Y. (2014). Betting on negative emissions. Nature Climate Change, 4, 850–853. doi: 10.1038/nclimate2392

GBRMPA. (2017). Final report: 2016 coral bleaching event on the Gre-at Barrier Reef. Townsville: GBRMPA (Great Barrier Reef Marine Park Authority). Consultat en http://elibrary.gbrmpa.gov.au/jspui/

Figura 5. A) Simulació dels canvis passats i futurs en la concentració mitjana d’oxigen dissolt de la columna d’aigua entre 100 i 600 m de fondària, segons escenaris optimistes (RCP2.6) i pessimistes (RCP8.5). B) Canvis espacials en la concentració mitjana d’oxigen dissolt de la columna d’aigua entre 100 i 600 m de fondària per finals del segle xxi en relació amb el període 1850 – 1900 segons un escenari pessimista (RCP8.5). Vegeu Fuss et al. (2014) per a més informació sobre els escenaris d’emissions RCP (de l’anglès, representative con-centration pathways).Font: IPCC (2019, p. 470)

Zolta

n Ta

si /U

nspl

ash

Albe

rt K

ok/P

ublic

Dom

ain

1

0

–1

–2

–3

–4

–5

–6

O2

–40 –32 –24 –16 –8 0 8 16 24 32 40

O2 (mmol m–3)

1900 1950 2000 2050 2100

RCP2.6

RCP8.5

BA

Núm. 107 MÈTODE 49

MONOGRÀFICOceans

bitstream/11017/3206/1/Final-report-2016-coral-bleaching -GBR.pdf

Global Carbon Project. (2019). Global carbon budget 2019. Consultat en https://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/19/fi-les/GCP_CarbonBudget_2019.pdf

Gruber, N. (2011). Warming up, turning sour, losing breath: ocean bioge-ochemistry under global change. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 369(1943), 1980–1996. doi: 10.1098/rsta.2011.0003

Hoegh-Guldberg, O. (Coord.). (2019). The ocean as a solution to climate chan-ge: Five opportunities for action. Washington, DC: World Resources Institu-te. Consultat en https://www.ourdynamicplanet.com/wp-content/uploads/2019/09/HLP_Ocean_Solution_Climate_Change.pdf

Höhne, N., Den Elzen, M., Rogelj, J., Metz, B., Fransen, T., Kuramochi, T., ... Dubash, N. K. (2020). Emissions: World has four times the work or one-third of the time. Nature, 579, 25–28. doi: 10.1038/d41586-020-00571-x

IPCC. (2018). Global Warming of 1. . An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5 above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. V. Masson-Delmotte, P. Zhai, H.-O. Pörtner, D erts ea P la aterfiel E s PCC C ns ltat en https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/06/SR15_Full_Report_High_Res.pdf

IPCC. (2019). IPCC special report on the ocean and cryosphere in a chan-ging climate. H.-O. Pörtner, D. C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, ... N. M. Weyer (Eds.). Consultat en https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2019/12/SROCC_Full Report_FINAL.pdf

Lüthi, D., Le Floch, M., Bereiter, B., Blunier, T., Barnola, J.-M., Siegenthaler, U., ... Stocker, T. F. (2008). High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000-800,000 years before present. Nature, 453, 379–382. doi: 10.1038/nature06949

Machado, L., Magnusson, M., Paul, N. A., Kinley, R., de Nys, R., & Tomkins, N. (2016). Dose-response effects of Asparagopsis taxiformis and Oedogo-nium sp. on in vitro fermentation and methane production. Journal of Applied Phycology, 28, 1443–1452. doi: 10.1007/s10811-015-0639-9

Mcleod, E., Chmura, G. L., Bouillon, S., Salm, R., Björk, M., Duarte, C. M., ... Silliman, B. R. (2011). A blueprint for blue carbon: Toward an impro-ved understanding of the role of vegetated coastal habitats in sequestering CO2. Frontiers in Ecology and the Environment, 9(10), 552–560. doi: 10.1890/110004

Pelejero, C., Calvo, E., & Hoegh-Guldberg, O. (2010). Paleo-perspectives n ean a i ifi ati n Trends in Ecology & Evolution, 25(6), 332–344. doi:

10.1016/j.tree.2010.02.002Schmidtko, S., Stramma, L., & Visbeck, M. (2017). Decline in global oceanic

en ntent rin t e ast fi e e a es Nature, 542, 335–339. doi: 10.1038/nature21399

United Nations Environment Programme. (2019). Emissions gap report 2019. Nairobi: UNEP.

Yan, Y., Bender, M. L., Brook, E. J., Clifford, H. M., Kemeny, P. C., Kurba-tov, A. V., ... Higgins, J. A. (2019). Two-million-year-old snapshots of at-mospheric gases from Antarctic ice. Nature, 574, 663–666. doi: 10.1038/s41586-019-1692-3

CARLES PELEJERO. Professor d’investigació ICREA a l’Institut de Ciències del Mar de Barcelona (ICM-CSIC) (Espanya). Coordinador del Grup de Recerca en Biogeoquímica Marina i Canvi Global de la Generalitat de Catalunya. Membre del Grup d’Experts en Canvi Climàtic de Catalunya. La seva recerca, que abraça disciplines com la paleoclimatologia, la paleoceanografia i la quí-mica marina, se centra a entendre i quantificar els canvis en el clima i el medi marí, tant actualment com en el passat. ! carles.pelejero@icrea.cat

EVA CALVO. Científica titular de l’Institut de Ciències del Mar de Barcelona (ICM-CSIC) (Espanya). Membre del Grup de Recerca en Biogeoquímica Marina i Canvi Global de la Generalitat de Catalunya i del Grup d’Experts en Canvi Climàtic de Catalunya. La seva recerca inclou l’estudi dels climes del passat i la relació amb les variacions de CO2 atmosfèric, així com la resposta i influència dels oceans en la variabilitat climàtica i l’impacte sobre els ecosiste-mes marins. ! ecalvo@icm.csic.es

Figura 6. Els oceans poden jugar un paper important en la miti-gació i reducció de les emissions de diòxid de carboni, bé com a potencial generador d’energia renovable o bé a través de la cap-tació de carboni. A) Camp eòlic marí al Regne Unit. B) Els boscos marins, com el de posidònia de la imatge, són eficaços embornals de carboni.

«De cara a reduir les emissions de CO2 i altres gasos amb efecte d’hivernacle, als oceans mateixos hi podem trobar

algunes de les solucions»

B

A

Garcia Bel. Alt+F4, 2020. Esmalt sobre alumini i vernís universal brillant a l'aigua, 144 cm × 144 cm.

Núm. 107 MÈTODE 51

MONOGRÀFICMètode Science Studies Journal (2020). Universitat de València. DOI: 10.7203/metode.11.16988Enviat: 06/04/2020. Acceptat: 08/09/2020.

L'AUGMENT DEL NIVELL DE LA MARQuin és el paper de les glaceres i els mantells de gel?

FRANCISCO JOSÉ NAVARROFRANCISCO JOSÉ NAVARRO

El nivell de la mar ha augmentat a un ritme accelerat en les últimes dècades, i s’espera que conti-nue augmentant considerablement al llarg del segle XXI i més enllà, principalment com a resultat de l’escalfament antropogènic. Una pujada substancial del nivell de la mar pot provocar efectes greus en les zones costaneres, com una major erosió del litoral i inundacions en zones habitades. Amb un escalfament global continuat, aquests impactes es veuran agreujats per esdeveniments meteorològics i d’onatge extrems, la qual cosa comporta greus riscos per a les comunitats huma-nes i els ecosistemes litorals. En aquest article repassem els avanços recents sobre la contribució de les glaceres i els mantells de gel a l’augment del nivell de la mar, tenint en compte l’informe especial de l’IPCC sobre l’oceà i la criosfera en un clima canviant.

Paraules clau: augment del nivell de la mar, glacera, mantell de gel, balanç de massa glacial, pèrdua de gel continental.

 ■ INTRODUCCIÓ

El nivell de la mar ha canviat molt en el passat, desenes de metres, en paral·lel amb els cicles glacials. Actual-ment, està augmentant a un ritme que s’ha accelerat en les últimes dècades, principalment com a resultat de l’escalfament antropogènic. Les zones litorals que no arriben als 10 metres sobre el nivell de la mar es-tan avui dia habitades per més de 680 milions de persones, que representen al voltant del 10 % de la població mundial. Per tant, la pujada accelerada del nivell de la mar i les inundacions costaneres que s’hi associen, així com l’es-perable augment de freqüència dels episodis marítims extrems, són motiu de preocupació per a la humanitat. En aquest article analitzem les taxes actuals i les estimacions futures sobre l’aug-ment del nivell de la mar, i ens centrem especialment en la manera com hi contribueix la pèrdua de massa de les glaceres i els mantells de gel. Hi ha moltíssims estudis recents sobre aquesta qüestió. La publicació de l’informe especial sobre l’oceà i la criosfera en un clima canviant (SROCC, per les sigles en anglès) del Grup Intergover-

namental d’Experts sobre el Canvi Climàtic (IPCC, 2019), i el seu resum per a responsables de polítiques (SPM), proporcionen dades i estimacions de consens, de manera que s’evitarà haver de citar una gran quantitat de fonts bibliogràfiques que ja es poden trobar fàcilment en l’informe. Per tant, l’esmentarem sovint, indicant el punt concret del resum i les seccions de l’informe complet

en què es poden consultar més detalls i referències.

En el que segueix, quan pre-sentem dades extretes d’estima-cions estadístiques, indicarem la mediana i el rang de variació més probable (el valor central, 66 %, o, en altres paraules, el rang 17-83 % de la seua distribució de probabi-litat), com es mostra en l’exemple següent: augment del nivell de la mar de 3,6 (3,1-4,1) mm/any.

 ■ TAXA ACTUAL D’AUGMENT DEL NIVELL DE LA MAR I CONTRIBUCIONS ACTUALS

La taxa mitjana mundial de l’augment del nivell de la mar en el període 2006-2015 ha estat de 3,6 (3,1-4,1) mm/any i mostra una clara acceleració en comparació amb

«El coŀlapse de les plataformes de gel incrementa el trasllat de gel continental a l’oceà,

la qual cosa contribueix indirectament a l’augment

del nivell de la mar»

52 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

la taxa mitjana per al període 1901-1990, que va ser d’1,4 (0,8-2,0) mm/any. Com a conseqüència d’aquest augment continuat, el nivell mitjà de la mar ha augmentat un total de 0,16 (0,12-0,21) metres en el període 1902-2015. Aquest canvi es produ-eix a causa dels processos provocats per l’escalfament global, que, per al període entre 1850-1900 i 1986-2005, s’ha estimat en 0,63 (0,57-0,69) . Concretament, de l’augment actual del nivell de la mar de 3,6 mm/any, s’atribueixen a la pèrdua de glaceres i mantells de gel¹ 1,8 (1,7-1,9) mm/any, mentre que 1,4 (1,1-1,7) mm/any corresponen a l’expansió tèrmica de l’oceà (Figura 1). La contribució actual estimada dels canvis en l’emmagatze-matge terrestre d’aigua (en la superfície o com a aigües subterrànies) és negativa, de –0,21 (–0,36-0,06) mm/any, és a dir, contribueix al descens del nivell de la mar. Tenint en compte els valors mitjans d’aquestes estima-cions, observem que 0,6 (de 3,6, és a dir, un 17 %) mm/any de l’augment observat del nivell de la mar continua sense tenir explicació, encara que aquesta discrepàn-

¹ D’acord amb la pràctica comuna en la disciplina, distingirem entre glaceres (incloent-hi les glaceres i els casquets) i mantells de gel, referit únicament als mantells de gel de Groenlàndia i l’Antàrtida.

cia es manté dins dels rangs d’incertesa (IPCC, 2019, SPM-A.3.1, §4.2.2).

En aquest estudi ens centrarem en la contribució de les glaceres i els mantells de gel, és a dir, de les masses de gel continentals. Notem que la pèrdua de gel marí no contribueix a l’augment del nivell de la mar, ja que la menor densitat del gel respecte a l’aigua és la raó que sure, com indica el principi d’Arquimedes. Per tant, quan el gel marí es fon, es converteix en aigua de nou i ocupa menys volum, exactament el de la part que estava submergida quan encara era gel. Per la mateixa raó, el desglaç de les llengües o les plataformes de gel flotants tampoc contribueix a l’augment del nivell de la mar. No obstant això, el col·lapse de les plataformes de gel sí que accelera el flux de les glaceres de descàrrega, per la qual cosa s’incrementa el transport de gel continental a l’oceà, la qual cosa contribueix indirectament a l’aug-ment del nivell de la mar (Rott et al., 2018).

De la contribució d’1,8 mm/any a l’augment del ni-vell de la mar per part de les glaceres i els mantells de gel entre 2006-2015, 0,61 (± 0,08) mm/any corresponen a glaceres fora de Groenlàndia i l’Antàrtida; 0,77 (± 0,03) mm/any a Groenlàndia (al seu mantell de gel i gla-ceres perifèriques, desconnectats del mantell principal), i 0,43 (± 0,05) mm/any a l’Antàrtida (al seu mantell de

gel i glaceres perifèriques) (IPCC, 2019, SPM-A.1.1, §3.3 i §4.2.2). La Figura 1 mostra els percen-tatges corresponents del total de contribucions positives observa-des. S’aprecia la gran contribució de les glaceres en comparació amb els mantells de gel, tenint en compte que el seu volum total és molt menor (el volum total de gel emmagatzemat en les glaceres, el

mantell de gel de Groenlàndia i el de l’Antàrtida és aproximadament equivalent a 0,5, 7 i 58 metres de canvi en el nivell de la mar, respectivament; és a dir, <1 %,

~11 % i >88 %; IPCC, 2019). Això és degut al temps de resposta de les glaceres als canvis en el clima, molt més ràpid que el dels mantells de gel, pel fet que la seua grandària és considerablement menor.

Com podem observar, el mantell de gel de Groen-làndia està perdent massa aproximadament el doble de ràpidament que el de l’Antàrtida, encara que això podria canviar en els pròxims segles, com comentarem més endavant. La contribució de Groenlàndia a l’augment en el nivell de la mar en el període 2012-2016 va ser similar a la de 2002-2011, però molt major que la de 1992-2001, període en el qual la massa del mantell de gel es va man-tenir quasi en equilibri. No obstant això, la contribució de l’Antàrtida en el període de 2012-2016 quasi va do-

44 %

19 %

13 %

24 %

Figura 1. Percentatge de les contribucions positives al nivell global de la mar observades durant el període 2006-2015. L’emmagatze-matge terrestre d’aigua no hi apareix perquè va ser negatiu durant aquest període (és a dir, va contribuir a reduir el nivell de la mar).

■ Glaceres fora de Groenlàndia i l’Antàrtida■ Antàrtida (mantells de gel i glaceres perifèriques)■ Groenlàndia (mantells de gel i glaceres perifèriques)■ Expansió tèrmica de l'oceà

«El mantell de gel de Groenlàndia està perdent

massa aproximadament el doble de ràpidament que el de l’Antàrtida»

Núm. 107 MÈTODE 53

MONOGRÀFICOceans

blar la de 2002-2011, i va quadruplicar la de 1992-2001. Quant a les glaceres, la pèrdua de massa en el període 2006-2015 s’ha estimat un 9-10 % major que en el de 1993-2015, i un 33-37 % major que en el de 1970-2015. Els rangs percentuals depenen de si les estimacions es basen en observacions o en models calibrats amb obser-vacions, i si aquests inclouen o exclouen les glaceres en la perifèria dels mantells de gel de Groenlàndia i l’An-tàrtida (Bamber, Westaway, Marzeion i Wouters, 2018; Marzeion et al., 2017; Zemp et al., 2019).

 ■ I I MASSA DE LES GLACERES CAP A L’OCEÀ

Hi ha diversos mecanismes de pèrdua de massa de les glaceres i els mantells de gel (Figura 2), cadascun predo-minant en un entorn determinat. El desglaç en la superfí-cie i el posterior escolament cap a l’oceà és un d’aquests mecanismes per a totes les masses de gel continentals excepte les glaceres d’alta muntanya i el mantell de gel de l’Antàrtida, on la temperatura superficial és massa baixa per a fondre el gel, excepte a la península Antàrtica i en algunes àrees costaneres durant l’estiu. La sublimació és el mecanisme principal de pèrdua de massa en entorns molt freds en els quals la temperatura superficial rares vegades supera el punt de fusió, fins i tot a l’estiu. Malgrat que la sublimació és en realitat una pèrdua de massa cap

i ura Il lustraci d ls m canism s t ics d rdua d massa en el front d’una glacera amb terminació en mar no flotant. En el cas d’una llengua de glacera flotant o una plataforma de gel, també hi hauria fusió submarina sota la llengua o plataforma. L’ablació frontal inclou el despreniment d’icebergs i la fusió frontal submarina i subaèria. L’ablació superficial inclou la fusió en super-fície (i l’escolament consegüent) i la sublimació.Font: Javier Lapazaran - Universidad Politécnica de Madrid

«Hi ha diversos mecanismes de pèrdua de massa de les glaceres i els mantells de gel, cadascun predominant en un

entorn determinat»

Velocitat del gel mitjanada verticalment

Porta de flux

v

Ablació superficial

Despreniment

Fusi

ó su

bmar

ina

ABLACIÓ FRONTAL

Ablació frontal subaèria

54 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

a l’atmosfera, al final, en condensar-se i caure en forma de precipitacions, acaba alimentant l’oceà. Hem de tenir en compte que no tot el gel glacial que es fon en la superfície acaba en l’oceà. Una part important de la fusió en superfície, especialment la que es produeix en les zones d’acumulació de les glaceres i els mantells de gel, es filtra a través de la neu i la neu congesta² i es torna a congelar. A més, pot romandre durant l’hivern en forma d’aqüífers en la capa de neu congesta, com s’ha observat en certes zones d’acumulació al sud-est de Groen-làndia (Forster et al., 2013). A Groenlàndia en el seu conjunt, en el període de 1960-2014, només escapava a la mar aproximadament la meitat del material fos en superfície (Steger et al., 2017). Part de l’aigua líquida que ix de les glaceres pot fins i tot no arribar a l’oceà. Per exemple, en zones d’alta muntanya d’Àsia, una part de l’aigua fosa que abandona les glaceres s’absorbeix en la recàrrega d’aqüífers o s’utilitza en irrigació, especialment en conques sense drenatge a l’exterior (Brun, Berthier, Wagnon, Kääb, i Treichler, 2017).

Per a les glaceres i els mantells de gel que acaben en mar o en llac, el despreniment d’icebergs i la fusió submarina en el front de la glacera i davall les llengües i les plataformes de gel flotants són altres mecanismes im-portants de pèrdua de massa, especialment a les regions polars. Encara que el despreniment d’icebergs i la fusió submarina són mecanismes físicament diferents, en la pràctica resulta molt complicat estimar-ne les contribu-cions per separat. Per aquesta raó se’ls sol agrupar mit-jançant el terme descàrrega de gel,³ que és molt més fàcil de mesurar (normalment, a través de l’ús de tècniques de teledetecció) calculant la massa que passa per portes

² Neu congesta es refereix al material en estats intermedis entre la neu i el gel. La neu que sobreviu almenys un hivern es converteix en neu congesta. La neu congesta es converteix en gel quan les bombolles d’aire entre els cristalls de gel es desconnecten entre si. Això ocorre a una pressió de ~840 kg m3.

³ Un terme relacionat és el de flux de despreniment d’icebergs. Es refereix a la descàrrega de gel per una porta de flux pròxima al front glacial menys la diferència de massa resultant de l’avanç o reculada del front glacial.

Augment projectat del nivell de la mar Contribució de les glaceres i mantells de gel (m) durant 2015-2100 (m)

Escenari 2081-2100 2100 Glaceres Mantell Mantell de de Groenlàndia l'Antàrtida

RCP2.6 0,39 (0,26-0,53) 0,43 (0,29-0,59) 0,094 ± 0,025 0,07 (0,04-0,12) 0,04 (0,01-0,11) 22 16 9

RCP8.5 0,71 (0,51-0,92) 0,84 (0,61-1,10) 0,200 ± 0,044 0,15 (0,08-0,27) 0,12 (0,03-0,28) 24 18 14

Taula 1. Augment mitjà del nivell de la mar a escala mundial respecte a la mitjana per al període 1986-2005 en els escenaris d’emissions RCP 2.6 i 8.5; contribució de les glaceres i mantells de gel per al període 2015-2100 i percentatge de la seua contribució a l’augment mitjà del nivell de la mar a escala global en 2100 (IPCC, 2019, SPM-B.1.1, B.1.2 & B.3.1, §4.2.3).

La pèrdua de gel marí no contribueix a l’augment del nivell de la mar, ja que aquest sura a causa de la seua menor densitat res-pecte a l’aigua. Per tant, quan el gel marí es fon, es converteix en aigua de nou i ocupa menys volum, exactament el de la part que estava submergida quan encara era gel. Per la mateixa raó, el desglaç de les llengües o les plataformes de gel flotants tampoc contribueix a l’augment del nivell de la mar. No obstant això, la desintegració de les plataformes de gel sí que accelera el flux de les glaceres de descàrrega, per la qual cosa s’incrementa el trans-port de gel continental a l’oceà, fet que contribueix indirectament a l’augment del nivell de la mar. En la imatge, iceberg en procés de desprendre’s de la plataforma de gel de Getz, en l’Antàrtida Occidental.

«Al llarg del segle xxi, l’expansió tèrmica oceànica i la pèrdua de massa de les

glaceres i els mantells de gel continuaran sent les majors aportacions a l’augment

del nivell de la mar»

NAS

A/Je

rem

y Har

beck

201

6

Núm. 107 MÈTODE 55

MONOGRÀFICOceans

de flux hipotètiques pròximes als fronts glacials, o en la línia d’ancoratge,⁴ en el cas de llengües o plataformes flotants. Aquest flux de massa es calcula com la velocitat de la glacera (sovint mesurada amb radars d’obertura sintètica o imatges òptiques de satèl·lit) multiplicat per la secció de la porta de flux (normalment calculada mitjan-çant tècniques de georadar) i multiplicat per la densitat del gel. Aquestes pèrdues depenen en gran manera de la velocitat de la glacera –de manera que l’acceleració del flux de la glacera provoca majors pèrdues– i tenen com a conseqüència l’aprimament de les zones de les quals es va sostraure el gel perdut. Per aquesta raó, aquestes pèrdues es coneixen també com a aprimament dinàmic.

La pèrdua de massa del man-tell de gel de l’Antàrtida està en gran part dominada per l’aprima-ment dinàmic, que en les últimes dècades s’ha tornat especialment important en la part occidental del mantell (sobretot a la badia de la mar d’Amundsen) i a la regió de la península An-tàrtica. En el primer cas, a causa d’un augment en la fusió sota el gel per l’arribada d’aigua profunda circum-polar relativament càlida (Jenkins et al., 2018) i, en el

⁴ La línia d’ancoratge és aquella en la qual un mantell de gel que arriba a la mar perd el contacte amb la terra i es converteix en una plataforma de gel flotant (o una llengua de gel, quan el que arriba a la mar és una glacera).

segon, per la desintegració de certes plataformes de gel i la consegüent reducció o pèrdua de l’efecte contra-fort que exerceixen les plataformes sobre les glaceres de descàrrega que les alimenten (Reese, Gudmundsson, Levermann i Winkelmann, 2018). En el cas del man-tell de gel de Groenlàndia, les pèrdues de massa en les últimes dècades s’han degut quasi en igual mesura a l’aprimament dinàmic i a la fusió en superfície i esco-lament subsegüent, però en els últims anys és aquesta darrera la que ha dominat, amb un 42 % de les pèrdues per al període de 2000-2005, 64 % per al de 2005-2009 i 68 % per al de 2009-2012 (Enderlin et al., 2014). En-

cara desconeixem molt sobre les causes de les incursions d’aigua càlida en la costa de Groenlàndia que provoquen la reculada de les glaceres i la resposta de les glace-res al forçament oceànic (Cowton, Sole, Nienow, Slater i Christoffer-sen, 2018; Straneo et al., 2013).

Encara que ens hem centrat en els mecanismes de pèrdua de massa, cal destacar que la contribució de les glaceres a l’augment del nivell de la mar és el resultat del balanç net entre guanys i pèrdues de massa, conegut com a balanç de massa. La principal font de massa per a les glaceres i els mantells de gel és, de fet, l’oceà, a través de l’evaporació, la condensació en els núvols i la precipitació en forma de neu sobre les masses de gel continentals. Sota un clima cada vegada

més càlid, s’espera una major evaporació i pre-cipitació en forma de neu en les zones polars i d’alta muntanya. De fet, a l’Antàrtida, l’acu-mulació de massa a causa de l’augment de les nevades ha compensat en part les pèrdues per aprimament dinàmic, en particular a la península Antàrtica (Medley i Thomas, 2018). A Groenlàn-dia, la disminució de l’oscil·lació de l’Atlàntic nord a l’estiu després dels anys noranta ha donat lloc a un clima anticiclònic, amb menys núvols i neu, i més insolació d’ona curta, la qual cosa explica la major part de l’augment de la fusió després de la dècada dels noranta (Hofer, Teds-tone, Fettweis i Bamber, 2017).

 ■ PROJECCIONS D’AUGMENT DEL NIVELL DE LA MAR

En l’ús habitual de l’IPCC, el terme projecci-ons s’utilitza per a referir-se a prediccions so-bre l’evolució futura en supòsits d’emissió de gasos d’efecte d’hivernacle. Des del Cinquè

informe d’avaluació (AR5, en les seues sigles en an-glès), publicat en 2014, s’utilitzen escenaris d’emissió,

El temps de resposta de les glaceres als canvis en el clima és molt més ràpid que el dels mantells de gel, pel fet que la seua grandària és considerablement menor. En la imatge, muntanyes, glaceres, morenes i fiords del costat xilè de la Terra del Foc.

NAS

A/Jo

hn S

onnt

ag 2

016

«S’espera que el nivell mitjà del nivell de la mar augmente a un ritme accelerat durant el segle xxi i més endavant»

56 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

els denominats supòsits de trajectòria de concentració representativa (RCP, per les sigles en anglès de repre-sentative concentration pathways). S’etiqueten a partir de valors de forçament radiatiu⁵ associat l’any 2100 (originalment, eren 2,6; 4,5; 6 i 8,5 W/m2). Aquests es-cenaris d’emissió eren consistents amb certs supòsits so-cioeconòmics, però ara s’estan substituint per escenaris econòmics denominats trajectòries socioeconòmiques compartides (SSP per les sigles en anglès de shared so-cioconomic pathways), amb l’objectiu de proporcionar descripcions flexibles de futurs possibles per a cada es-cenari d’emissió. Juntament amb les SSP, es van intro-duir nous escenaris d'emissió (1.9, 3.4 i 7). L’RCP1.9 és particularment interessant, perquè limita l’escalfament global per davall d’1,5 , l’objectiu de l’Acord de París. A continuació ens centrarem en l’RCP2.6 i l’RCP8.5, com a escenaris mínim i màxim, per a proporcionar un rang d’impactes possibles.

És important assenyalar que les projeccions que dis-cutirem a continuació es basen en l'informe especial sobre l’oceà i la criosfera (IPCC, 2019), que utilitza noves estimacions respecte a les de l’AR5 només per a l’Antàrtida. Per a les glaceres i per a Groenlàndia, així com per a l’expansió tèrmica oceànica i l’em-magatzematge terrestre d’aigua, les projeccions són idèntiques a les de l’AR5. La raó principal d’això és la falta de simulacions climàtiques actualitzades del Projecte d’Intercomparació de Models de Clima Acoblats (o CMIP, sigles de Coupled Model Intercomparison Project) del Programa Mundial d’Investigacions Climàtiques, que proporciona informació sobre l’evolució del clima i els canvis associats en els oceans, glace-res i mantells de gel. Per a l’AR5 es van utilitzar resultats del CMIP5. No obstant això, encara no estan disponibles els resultats del CMIP6; s’es-pera que s’utilitzen per a la preparació del Sisè in-forme d’avaluació de l’IPCC (AR6). En el cas de l’Antàrtida, s’han realitzat diverses estima cions a escala continental de la pèrdua de gel en el futur des de la publicació de l’AR5, utilitzant diversos supòsits d’emissions. Fins i tot utilitzant resul-tats del CMIP5, aquests models han proporcionat informació probabilística sobre incerteses asso-ciades. Això ha permès realitzar una avaluació quantitativa de la incertesa relativa a les pèrdues dinàmiques de massa de tota l’Antàrtida, la qual cosa no era possible amb l’AR5. Per tant, les esti-macions actualitzades per a la pèrdua de massa antàrtica s’han inclòs en l’IPCC (2019).

⁵ El forçament radiatiu és la diferència entre la radiació solar absorbida per la Terra i l’energia irradiada de tornada a l’espai.

L’augment mitjà del nivell de la mar a escala mundial previst fins a finals del segle XXI es mostra en la Taula 1. Les taxes associades per a 2100 són 4 (2-6) mm/any en RCP2.6 i 15 (10-20) mm/any en RCP8.5; és a dir, os-cil·len entre pròximes al valor present i quatre vegades superiors (IPCC, 2019, SPM-B.3.3, §4.2.3). La Taula 1 també mostra les contribucions per part de les glaceres i els mantells de gel projectades a 2100. L’ampli rang d’incertesa a final de segle és degut principalment a la incertesa sobre les contribucions projectades dels man-tells de gel, especialment de l’Antàrtida. Es pot obser-var que la contribució total de les glaceres a l’augment del nivell de la mar des de l’actualitat fins a finals del segle XXI continua sent important. No obstant això, es preveu que aquesta taxa de contribució durant aquest segle i d’ara en avant disminuïsca en comparació amb la dels mantells de gel, a mesura que l’àrea i el volum de les glaceres disminuïsca notablement i moltes desa-pareguen per complet, especialment en latituds i altituds baixes (Hanna et al., 2020; Hock et al., 2019). La pèrdua de gel de Groenlàndia durant el segle XXI estarà domi-nada per pèrdues de massa superficial, més que per la descàrrega dinàmica de gel cap a l’oceà, siga com siga

El mantell de gel de Groenlàndia està perdent massa aproximada-ment el doble de ràpid que el de l’Antàrtida, encara que això podria canviar en els segles vinents. En la imatge, extrem nord de la ban-quisa nord-occidental de la mar de Weddell, en l’oceà Antàrtic, on el gir de Weddell transporta el gel marí centenars de milles de sud a nord. Quan s’acosta a l’oceà obert, l’acció de les ones trenca el glaç en trossos menuts com els que s’hi mostren.

NAS

A/Jo

hn S

onnt

ag 2

016

NAS

A/Br

ooke

Med

ley 2

016

Núm. 107 MÈTODE 57

MONOGRÀFICOceans

el supòsit d’emissió, mentre que la de l’Antàr-tida estarà impulsada per l’aprimament dinàmic, provocat per la fusió submarina en la part inferior de les plataformes de gel i la consegüent pèrdua de l’efecte contrafort que les plataformes de gel exerceixen sobre les glaceres de descàrrega que les alimenten (IPCC, 2019, §4.2.3).

En el cas de l’Antàrtida, hi ha diversos pos-sibles mecanismes d’inestabilitat dinàmica que requereixen atenció especial, ja que podrien ac-centuar les pèrdues de massa cap a finals de segle i més enllà, amb el ràpid i considerable augment del nivell de la mar que això comporta. Una gran part de l’Antàrtida, principalment en la part occi-dental i sobretot en la zona del mar d’Amundsen, descansa sobre terreny per sota del nivell de la mar i acaba principalment en l’oceà, per la qual

cosa es coneix com a mantell de gel marí. Quan es tro-ben confinades en badies o en contacte amb promontoris del fons marí, les plataformes de gel flotants exerceixen una pressió oposada a l’avanç cap a la mar del mantell de gel i contribueixen a la seua estabilitat. No obstant

això, actualment el mantell de gel es pot veure desestabilitzat per una combinació de força-ments oceànics (la fusió basal de les platafor-mes de gel que provoca el seu aprimament i reculada) i atmosfèrics (una major fusió en su-perfície que fa més profundes les clivelles en aquesta i que provoca hidrofracturació i, amb el temps, el col·lapse de la plataforma de gel). Si la línia d’ancoratge està en un llit rocós amb pendent cap a l’interior del mantell de gel, es pot produir una retroalimentació positiva que provoca un increment progressiu del flux de gel cap a l’oceà. Aquest fenomen es coneix com a inestabilitat del mantell de gel marí (MISI, per les sigles en anglès de marine ice sheet insta-bility). Des de l’AR5, cada vegada hi ha més proves d’una reculada accelerada compatible amb la hipòtesi d’aquesta inestabilitat en algu-nes de les més importants glaceres de la zona de la mar d’Amundsen a l’Antàrtida occidental, incloent-hi les glaceres Thwaites i Illa Pine, i també a la glacera Totten, a la Terra de Wilkes, a l’Antàrtida Oriental. Aquesta reculada acce-lerada, però, no constitueix una prova definitiva

d’aquesta hipòtesi, per la qual cosa l’IPCC (2019, re-quadre general 8, §4.2.3.1.2) ho avalua amb un «nivell de confiança mitjà», pel que fa tant a la situació present com a la seua evolució futura.

Amb la desaparició de les plataformes de gel, es po-den formar penya-segats de gel, que poden ser inestables si són prou alts per a produir tensions que excedisquen la resistència del gel. L’ensulsiada d’un penya-segat comportaria la reculada del mantell de gel. Aquest procés es coneix com a inestabilitat dels penya-segats de gel marí (MICI, marine ice cliff instability) i podria, potencialment, provocar el col·lapse parcial del mantell de gel de l’Antàrtida Occidental en els pròxims segles. No obstant això, les proves que confirmen l’existència d’aquesta inestabilitat dels penya-segats en el present o el passat són limitades, i hi ha poc consens respecte als seus mecanismes físics, per la qual cosa el seu poten-cial impacte futur és molt incert (IPCC, 2019, requadre general 8, §4.2.3.1.2).

L’IPCC (2019) també inclou projeccions per a esce-naris a llarg termini, més enllà de l’any 2100, i utilitza resultats de models que apunten a un augment d’uns quants metres per a l’any 2300. Concretament, l’aug-ment acumulat del nivell del mar projectat per a l’any 2300 és de 0,6-1,07 m per a l’escenari RCP2.6 i de 2,3-5,4 per a RCP8.5. Quant a la contribució de les glaceres i els mantells de gel, tots els estudis coinci-deixen que les glaceres tindran una importància limi-tada perquè, per a llavors, hauran perdut gran part de la

El despreniment d’icebergs i la fusió submarina en el front de la glacera i davall les llengües i les plataformes de gel flo-tants són mecanismes importants de pèrdua de massa de glaceres i mantells de gel, especialment a les regions polars. En la imatge, extrem nord de la plataforma de gel de Getz, alimentada per la glacera DeVicq, a l’Antàrtida. Pot obser-var-s’hi la fusió prop de la vora de la plataforma.

58 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

seua massa i moltes hauran desaparegut per complet. Quant a la contribució dels mantells de gel, hi ha grans discrepàncies entre els resultats dels diferents estudis, i molta incertesa sobre aquest tema. Això últim està relacionat principalment amb els efectes esperats de processos d’ines-tabilitat dinàmica com la del mantell del gel marí i la dels penya-segats de gel marí (MISI i MICI, respectivament), que po-drien comportar el col·lapse parcial del mantell de gel de l’Antàrtida Occiden-tal. En conseqüència, aquests resultats són considerats per l’IPCC (2019) amb un «nivell de confiança baix». Es pot ob-servar que també hi ha estudis que parlen d’un efecte estabilitzador de certs proces-sos en el mantell i l’escorça terrestres, o el mateix mantell de gel, que contrarestarien la reculada. Aquests processos inclouen l’elevació viscoelàstica del llit de roca per la forta disminució de la massa de gel so-bre aquest (el denominat rebot isostàtic glacial), i els efectes gravitatoris que redueixen la profunditat de l’ai-gua en la zona de la línia d’ancoratge. No obstant això, s’espera que els seus efectes en la reculada de la línia d’ancoratge siguen mínims fins a després de ~2250. A més, no se sap com es podrien veure afectats aquests re-sultats per la incertesa relativa a les variacions laterals de l’estructura de viscositat de la Terra sota el mantell de gel antàrtic. En conseqüència, s’espera que aquests possibles efectes estabilitzadors només frenen dèbil-ment l’augment del nivell de la mar durant el segle XXI, encara que podrien tornar-se més importants a escales temporals d’uns quants segles o fins i tot d’un mil·lenni (IPCC, 2019, §4.2.3.1.2 & §4.2.3.5).

A Groenlàndia, un escalfament superficial sostingut podria conduir, a llarg termini, a una reculada significa-tiva (potser irreversible) del mantell de gel com a conse-qüència de dos mecanismes de retroalimentació positiva. D’una banda, la realimentació entre balanç de massa en superfície i canvi d’elevació, que consisteix en un aug-ment de la fusió en superfície a mesura que el mantell de gel evoluciona cap a altituds més baixes i més càlides, la qual cosa incrementa encara més l’ablació. D’una altra, la retroalimentació fusió-albedo, que augmenta la fusió per la major absorció de calor deguda a l’enfosquiment de la superfície de gel per la presència d’aigua líquida, la reducció de cobertura de neu (i l’augment de la super-fície de gel nu) durant l’estiu i per processos biològics. No obstant això, la intensitat i duració de l’escalfament necessari per a provocar una reculada irreversible és molt incerta (IPCC, 2019, §4.2.3.5).

 ■ OBSERVACIONS FINALS

Com hem vist, s’espera que el nivell mitjà del nivell de la mar augmente a un ritme accelerat durant el segle XXI i més endavant, i això provocarà impactes importants en les àrees litorals i insulars, llar de moltes comunitats humanes i d’una gran varietat d’ecosistemes. A més, l’augment del nivell de la mar no es distribueix de ma-nera uniforme geogràficament i, en certes regions, s’hi uneix la disminució del nivell del terreny deguda a la sobreexplotació dels aqüífers, la qual cosa fa que aques-tes zones siguen encara més propenses a patir impactes més importants. Els impactes previstos de l’augment del nivell de la mar inclouen l’erosió del litoral i les inun-dacions, que es veuran exacerbades per l’escalfament global, a causa d’onades de calor més intenses i episodis meteorològics extrems associats, així com a onatge d’al-

«Els impactes previstos de l’augment del nivell de la mar inclouen l’erosió

del litoral i les inundacions, que es veuran exacerbades per l’escalfament global»

rans ic r s ta ulars situats ntr la lataforma d l ars n  de l’Antàrtida i l’iceberg A-68, que es va desprendre de Larsen C en 2017. La pèrdua de massa del mantell de gel de l’Antàrtida està en gran part dominada per l’aprimament dinàmic, que en les últimes dècades s’ha tornat especialment important en la part occidental del mantell (sobretot en la badia del mar d’Amundsen) i en la regió de la península Antàrtica.

NAS

A/Je

ffers

on B

eck 2

018

Núm. 107 MÈTODE 59

MONOGRÀFICOceans

titud extrema. Tots aquests impactes i riscos associats els discuteix àmpliament l’IPCC (2019, capítols 4-9), que també estudia estratègies de mitigació i adaptació.

Al llarg del segle XXI, l’expansió tèrmica de l’oceà i la pèrdua de massa de les glaceres i els mantells de gel continuaran proporcionant les majors aportacions a l’augment del nivell de la mar. Acabat el segle, la progressiva absorció de calor per part de l’oceà contri-buirà més a l’augment del nivell de la mar durant uns quants segles. La major incertesa respecte a escales de temps llargues és el paper dels mantells de gel. Sobre aquests, tots els models concorden que només els es-cenaris de baixes emissions com RCP2.6 podran evitar una pèrdua de gel substancial en el futur.

Els camins pels quals s’evolucione en el futur depen-dran en gran manera del fet que s’assolisquen o no deter-minats punts d’inflexió i, si s’assoleixen, del moment en què això ocórrega. Els dos punts d’inflexió més crítics són, primer, el llindar en el qual la combinació de la re-alimentació del balanç de massa en superfície-elevació i la de la fusió-albedo podrien provocar una reculada ir-reversible del mantell de gel de Groenlàndia; i segon, els llindars de fusió en superfície i submarina sota les pla-taformes de gel de l’Antàrtida Occidental, que podrien provocar una reculada irreversible del mantell de gel, per mitjà de processos d’inestabilitat del mantell de gel marí (MISI) i, possiblement, dels penya-segats de gel marí (MICI). La possibilitat d’aconseguir aquests punts d’inflexió és, per descomptat, molt major en l’escenari d’emissions RCP8.5 que en RCP2.6. A escala temporal mil·lenària, els punts d’inflexió dels dos mantells de gel són iguals o una mica superiors a 1,5-2,0 (Pattyn et al., 2018). Per tant, l’RCP1.9 seria l’escenari ideal, per-què manté l’escalfament global per sota d’1,5 , com indica l’objectiu de l’Acord de París.

En conclusió, l’augment del nivell de la mar a escales temporals centenàries o mil·lenàries depèn de manera crítica del supòsit d’emissions considerat, la qual cosa remarca la importància de mitigar les emissions de ga-sos d’efecte d’hivernacle per a minimitzar els impactes i riscos associats amb aquest augment.

REFERÈNCIESBamber, J. L., Westaway, R. M., Marzeion, B., & Wouters, B. (2018). The land

ice contribution to sea level during the satellite era. Environmental Research Letters, 13(6), 063008. doi: 10.1088/1748-9326/aac2f0

Brun, F., Berthier, E., Wagnon, P., Kääb, A., & Treichler, D. (2017). A spatially resolved estimate of High-Mountain Asia glacier mass balances from 2000-2016. Nature Geoscience, 10, 668–673. doi: 10.1038/NGEO2999

Cowton, T. R., Sole, A. J., Nienow, P. W., Slater, D. A., & Christoffersen, P. (2018). Linear response of east Greenland’s tidewater glaciers to ocean/atmosphere warming. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(31), 7907–7912. doi: 10.1073/pnas.1801769115

Enderlin, E. M., Howat, I. M., Jeong, S., Noh, M.-J., Van Angelen, J. H., & Van den Broeke, M. R. (2014). An improved mass budget for the Gre-enland ice sheet. Geophysical Research Letters, 41(3), 866–872. doi: 10.1002/2013GL059010

Forster, R. R., Box, J. E., Van den Broeke, M. R., Miège, C., Burgess, E. W., Van Angelen, J. H., ... McConnell, J. R. (2013). Extensive liquid meltwa-ter st ra e in firn it in t e reenlan i e s eet Nature Geoscience, 7(2), 95–98. doi: 10.1038/ngeo2043

Hanna, E., Pattyn, F., Navarro, F., Favier, V., Goelzer, H., Van den Broeke, M. R., … Smith, B. (2020). Mass balance of the ice sheets and glaciers – Pro-gress since AR5 and challenges. Earth-Science Reviews, 201, 102976. doi: 10.1016/j.earscirev.2019.102976

Hock, R., Bliss, A., Marzeion, B., Giesen, R., Hirabayashi, Y., Huss, M., … Slangen, A. (2019). GlacierMIP – A model intercomparison of global-scale glacier mass-balance models and projections. Journal of Glaciology, 65(251), 453–467. doi: 10.1017/jog.2019.22

Hofer, S., Tedstone, A. J., Fettweis, X., & Bamber, J. L. (2017). Decreasing cloud cover drives the recent mass loss on the Greenland Ice Sheet. Science Advances, 3(6), e1700584, doi: 10.1126/sciadv.1700584

IPCC. (2019). IPCC special report on the ocean and cryosphere in a chan-ging climate. H. – O. Pörtner, D. C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, … N. M. Weyer (Eds.). En premsa. Consultat en https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/3/2019/12/SROCC_FullReport_FINAL.pdf

Jenkins, A., Shoosmith, D., Dutrieux, P., Jacobs, S., Kim, T. W., Lee, S. H., … Stammerjohn, S. (2018). West Antarctic Ice Sheet retreat in the Amund-

sen Sea driven by decadal oceanic variability. Nature Geoscience, 11(10), 733–738. doi: 10.1038/s41561-018-0207-4

Marzeion, B., Champollion, N., Haeberli, W., Langley, K., Leclercq, P., & Paul, F. (2017). Observation-based estimates of global glacier mass change and its contribution to sea-level change. Surveys in Geophysics, 38(1), 105–130. doi: 10.1007/s10712-016-9394-y

Medley, B., & Thomas, E. R. (2018). Increased snowfall over the Antarctic Ice Sheet mitigated twentieth-century sea-level rise. Nature Climate Change, 9(1), 34–39. doi: 10.1038/s41558-018-0356-x

Pattyn, F., Ritz, C., Hanna, E., Asay-Davis, X., DeConto, R., Durand, G., … Van den Broeke, M. (2018). The Greenland and Antarctic ice sheets under

l al armin Nature Climate Change, 8(12), 1053–1061. doi: 10.1038/s41558-018-0305-8

Reese, R., Gudmundsson, G. H., Levermann, A., & Winkelmann, R. (2018). The far reach of ice-shelf thinning in Antarctica. Nature Climate Change, 8(1), 53–57, doi: 10.1038/s41558-017-0020-x

Rott, H., Abdel Jaber, W., Wuite, J., Scheiblauer, S., Floricioiu, D., Van Wes-sem an en r e e C an in attern i e and mass balance for glaciers discharging into the Larsen A and B embay-ments, Antarctic Peninsula, 2011 to 2016. The Cryosphere, 12, 1273–1291. doi: 10.5194/tc-12-1273-2018

Steger, C. R., Reijmer, C. H., Van den Broeke, M. R., Wever, N., Forster, R. R., Koenig, L. S., ... Noël, B. P. Y. (2017). Firn meltwater retention on the Greenland Ice Sheet: A model comparison. Frontiers in Earth Science, 5, 3. doi: 10.3389/feart.2017.00003trane eim a P er ien amilt n Catania ri fies S., ... Vieli, A. (2013). Challenges to understanding the dynamic response of Greenland’s marine terminating glaciers to oceanic and atmospheric for-cing. Bulletin of the American Meteorological Society, 94(8), 1131–1144, doi: 10.1175/BAMS-D-12-00100.1

Zemp, M., Huss, M., Thibert, E., Eckert, N., McNabb, R., Huber, J., … Cogley, J. G. (2019). Global glacier mass changes and their contributions to sea-le-vel rise from 1961 to 2016. Nature, 568(7752), 382–386. doi: 10.1038/s41586-019-1071-0

AGRAÏMENTS A esta in esti a i a ser finan a a el r rama inn a i i esen l -pament Horitzó 2020 de la Unió Europea, sota el projecte núm. 727890, i el projecte CTM2017-84441-R del Pla Estatal d’I+D.

FRANCISCO JOSÉ NAVARRO. Doctor en Ciències Físiques (Geofísica) i catedràtic de Matemàtica Aplicada en la Universitat Politècnica de Madrid (Espanya), on lidera el Grup d’Investigació de Simulació Numèrica en Ciència i Enginyeria. La seua investigació se centra en la glaciologia, especialment en el balanç de massa de les glaceres, les aplicacions de georadar en glaciologia, el modelatge numèric de la dinàmica de les glaceres i la detecció remota de glaceres. Actualment és president de la International Glaciological Society. ! francisco.navarro@upm.es

Garcia Bel. Epíleg, 2019. Fusta i betum de Judea, 150 × 90 cm.

Núm. 107 MÈTODE 61

MONOGRÀFICMètode Science Studies Journal (2020). Universitat de València. DOI: 10.7203/metode.11.16976Enviat: 09/04/2020. Acceptat: 27/07/2020.

LA CONTAMINACIÓ INVISIBLEContaminants marins emergents

BELÉN GONZÁLEZ GAYABELÉN GONZÁLEZ GAYA

Des de l’antropocè, el planeta està amenaçat per una sèrie de riscos associats a l’activitat huma-na. Entre aquests, la contaminació química planteja desafiaments conceptuals i tècnics que fan especialment complexa la seua caracterització a escala global. Què és un contaminant? Quines propietats són rellevants per a definir-lo? Els estudis sobre l’abundància, la persistència, la mobi-litat en el medi i el potencial de bioacumulació de compostos químics que usem diàriament estan canviant el paradigma d’allò que consideràvem un contaminant. Així, compostos que no generen toxicitat aguda poden ser perillosos per als ecosistemes si s’aporten de manera contínua al medi, es donen a elevadíssimes concentracions o es dispersen fàcilment. Donar visibilitat a aquesta contaminació oblidada que afecta els nostres oceans i que generem inconscientment és essen-cial per a protegir el planeta.

Paraules clau: contaminants emergents, anàlisi de sospitosos, anàlisi no dirigida, transport de contaminants, exposició.

 ■ LA RELLEVÀNCIA DE LA CONTAMINACIÓ DESCONEGUDA

Des del reconeixement de l’existència d’una nova era geològica, l’antropocè, en la qual l’ésser humà és el principal actor en la configuració dels ecosistemes en el nostre planeta, els riscos i modificacions a què hem sotmès la Terra s’han classificat de diverses maneres. El concepte de planet boundaries o límits planetaris proposat per Johan Rockström i col·laboradors (els impulsors de la mateixa teoria de l’antropocè) (Rockström et al., 2009) incloïa nou grans proble-mes o compromisos ambientals la modificació dels quals per damunt d’un determinat nivell suposaria un canvi ambiental abrupte i irre-versible en els ecosistemes d’es-cales continentals i fins i tot planetàries (Figura 1). Les amenaces identificades en aquesta teoria són 1) el canvi climàtic, 2) l’acidificació oceànica, 3) l’ozó troposfèric, 4) els cicles del nitrogen i del fòsfor, 5) l’ús d’aigua dolça superficial, 6) el canvi d’ús de sòls i, finalment, 7) la pèrdua de biodiversitat. A més, inclouen dos compro-misos més, que no són actualment quantificables perquè,

segons els autors, no se’n sap prou per a poder estimar un valor o mètode de caracterització que permeta esta-blir-ne el límit per a mantenir l’estabilitat del planeta Terra. Curiosament, aquests dos últims problemes pla-netaris estan relacionats amb la contaminació: 8) la con-taminació química i 9) la càrrega d’aerosol atmosfèric.

En paraules de Rockström i els seus col·laboradors, «no hi ha actualment un sistema global i agregat d’anàlisi de la contaminació química» (Steffen et al., 2015), i això dificulta tre-mendament no sols la identifica-ció d’aquesta contaminació a gran escala sinó també l’avaluació a escala global. Si anem més enllà en una revisió de la seua teoria més recent, es manté la hipòtesi de la impossibilitat de quantificar

i delimitar el concepte de càrrega atmosfèrica d’aero-sols i, fins i tot, es modifica el concepte de contaminació química, que es veu rebatejat com a existència de noves entitats, la qual cosa el converteix, encara més, en un límit ben borrós i indefinit (Steffen et al., 2015). No po-dem definir què són els contaminants químics o aquestes «noves entitats» ni, per descomptat, establir els límits de

«No podem establir els límits de producció i presència dels contaminants químics, ja que no sabem com mesurar-los

a escala planetària»

62 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

la seua producció i presència, ja que tampoc sabem com mesurar-los a escala planetària. És a dir, no existeix avui dia una metodologia científica acceptada a escala global que ens permeta avaluar l’estat del nostre planeta quant a la contaminació química a què l’estem sotmetent.

Aquest desconeixement o conflicte en la seua carac-terització és degut, en part, a la dificultat en la identi-ficació conceptual de les entitats contaminants. Què és un contaminant i què no ho és? En l’imaginari col·lectiu, un contaminant químic es relaciona amb una substància tòxica o perillosa que és nociva per al medi ambient i els organismes que l’habiten, incloent-hi l’ésser humà, però aquest paradigma està canviant en l’esfera científica. L’ús i producció a gran escala d’infinitat de substàncies que en principi no serien considerades com a contami-nants fa que compostos d’ús comú com la ca feïna, un perfum o un edulcorant puguen posar en risc els eco-sistemes més vulnerables. És a dir, compostos sense un aparent efecte nociu en el medi, simplement a causa de les altíssimes concentracions en les quals actualment s’estan trobant en l’aigua, aire o terra, per culpa d’un ús massiu o pel fet de donar-se en combinació amb altres centenars de substàncies, poden ser una amenaça per a la salut del planeta. És per això que la concepció clàs-sica de «contaminants» en el segle passat, en la qual s’identificaven com a substàncies prioritàries els pla-

guicides, els hidrocarburs o els metalls pesants, entre molts més, actualment s’ha modificat. Això ha provocat una obertura de mires en les llistes de «contaminants emergents», i els productes de toaleta i ús personal, els fàrmacs o els additius alimentaris, entre altres, han pas-sat a ser compostos químics d’interès. No es tracta de productes sintètics nous, sinó de vells coneguts que ara comencem a veure com a perillosos una vegada la seua presència en el medi s’ha descontrolat. Potser el terme contaminants de preocupació emergent és el que millor defineix aquest canvi d’enfocament, ja que mostra la nova atenció que s’ha de prestar a aquells compostos que tradicionalment no han sigut monitorats o estudiats, que no es troben actualment regulats per la normativa i que se sospita del seu risc potencial per als ecosistemes ambientals i la salut humana per la seua abundància en el medi, si bé no tenen per què ser substàncies noves.

Les principals agències reguladores, com la Unió Eu-ropea o l’Agència de Protecció Ambiental dels Estats Units (EPA, per les seues sigles en anglès), han pro-posat en els últims anys llistes de candidats en què es

Canvi climàtic

BiodiversitatNoves

entitats

¿?

¿?

Ús de sòlsOzó

estratosfèric

Ús d’aigua dolça

Aerosol atmosfèric

Cicles biogeoquímics

Acidificació oceànica

Figura 1. Estat actual dels nou límits ambientals, concepte que avalua les amenaces a determinats aspectes del planeta. En roig, els riscos que es troben més enllà de la zona d’incertesa i per tant indiquen un alt risc. En groc, aquells que es troben en la zona d’in-certesa (risc creixent). En verd, aquells que estan actualment per davall del límit estipulat. I, finalment, en gris, aquells límits sense quantificar, que seria el cas de les noves entitats i dels aerosols atmosfèrics. Font: Modificat de Steffen et al. (2015).

L’ésser humà és en l’actualitat el principal actor en la configuració dels ecosistemes en el nostre planeta. Entre els riscos associats a l’activitat humana, la contaminació química, invisible i difícil de quantificar, planteja desafiaments conceptuals i tècnics.

NO

AA/P

IFSC

/HM

SRP

Núm. 107 MÈTODE 63

MONOGRÀFICOceans

recomana el monitoratge de certes substàn-cies comunes, entre les quals es troben hor-mones, fàrmacs, additius alimentaris i filtres ultraviolats. Aquests compostos d’ús comú comparteixen, a més, una particularitat quí-mica que afecta la seua distribució: són ge-neralment més polars que els tòxics estudiats en el passat, és a dir, tenen una major afinitat per l’aigua. Això fa que es distribuïsquen més fàcilment a través dels sistemes aquàtics; així que, encara que tinguen menor tendència a acumular-se en els greixos dels organismes o siguen menys tòxics, tenen un potencial de dispersió molt alt en rius i oceans (ECHA, 2016; European Parliament, 2013, 2015, 2018; UNEP, 2017; US EPA, 2015).

Per això en els ecosistemes aquàtics és especialment necessari controlar-los, ja que aquests són particularment sensibles als abo-caments urbans, industrials i agrícoles, amb concentracions importants d’aquestes subs-tàncies a priori «poc perilloses» però amb aportacions contínues i directes que es dis-tribueixen amb facilitat. I més encara si es té en compte que, en el cas d’existir, els tracta-ments de les estacions de depuració d’aigües residuals (EDAR) són molt poc efectius, ja que no estan dissenyats per a eliminar conta-

minants d’aquesta índole. Per tant, la normativa i l’in-terès científic davant aquesta situació de canvi global s’estan enfocant cada vegada més cap a contaminants polars (major afinitat per l’aigua), d’ús més comú i amb major potencial de mobilitat. Això indica que, encara que potser els noms dels contami-nants concrets que plantegen un risc encara siguen desconeguts, s’està fent un esforç per investi-gar-ne la presència i les propietats que poden fer-los especialment perillosos, com el potencial de transport i el perfil d’ús.

 ■ COM MESURAR ALLÒ DESCONEGUT? L’ANÀLISI NO DIRIGIDA

En aquest moment de canvi global, en el qual la con-taminació «encara per conèixer» està adquirint la re-llevància que mereix, es plantegen, a més, una sèrie de qüestions tècniques quant a la quantificació de conta-minants en mostres ambientals. En aquest sentit, estan cobrant especial rellevància les metodologies d’anàlisis mitjançant espectrometria de masses, que permeten una identificació a escala molecular de les substàncies que

es troben en el medi ambient. A més, l’acoblament de l’espectrometria a la cromatografia de líquids i de gasos permet una separació dels compostos analitzats sobre la base de la seua polaritat o la seua volatilitat respectiva-ment, la qual cosa simplifica la identificació molecular i en millora la sensibilitat. És a dir, cada vegada som capaços de descobrir més contaminants i els podem identificar a més baixes concentracions. Aquest tipus d’equips analítics han estat aplicats ja des de finals del segle passat a l’anàlisi dirigida de contaminants; se sabia el que es volia quantificar, i s’hi anava pel dret, utilit-zant estàndards o patrons químics per a la confirmació i quantificació de les substàncies d’interès. En poques paraules, si es pretenia estudiar la presència d’un pla-guicida com el DDT en zones remotes, com l’oceà obert o l’Antàrtida, es recollien mostres d’aigua en aquestes zones, s’analitzava mitjançant cromatografia de gasos i espectrometria de masses, es comparava la mostra amb un patró de DDT i, en cas d’identificar-se en la mostra, es quantificava quant de plaguicida hi havia.

Però, com quantificar alguna cosa, quan no sabem què estem buscant? Què podria estar contaminant el nostre oceà? Quines substàncies, dels milions que abo-quem a les mars, estan precisament en una zona determi-nada? Quines les estan afectant? El canvi de paradigma requereix noves tècniques, sobretot d’analítiques i com-putacionals, per a l’anàlisi de sospitosos i l’anàlisi no dirigida. És a dir, hi ha una demanda d’una tecnologia que ens permeta conèixer quins contaminants es troben en el medi sense que es faça una discriminació de les substàncies que es volen quantificar. Les dades empíri-ques generades amb aquestes tècniques representen un gran avanç científic, ja que eviten el biaix de monitorar

només certs compostos químics preseleccionats amb major o me-nor criteri, a més de representar un estalvi en l’ús d’estàndards químics, ja que l’adquisició de patrons de cadascuna de les subs-tàncies amb risc potencial en el medi seria per complet inabas-table per a qualsevol laboratori d’investigació (Figura 2).

L’anàlisi de sospitosos inclou certa preselecció dels contaminants que cal mesurar en l’aigua, aire, sedi-ment o mostres biològiques, ja que parteix d’una llista preconcebuda de masses moleculars dels compostos que potencialment poden donar-se en aquesta mostra. En aquest sentit, estan configurant-se bases de dades específiques en certes matrius per a facilitar aquesta anàlisi; per exemple, compostos xenobiòtics en rius; drogues i substàncies d’abús en depuradores, o plagui-cides bioacumulables en fauna silvestre. S’hi inclou

«Compostos sense un aparent efecte nociu en el medi poden ser una amenaça per a la salut

del planeta»

64 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

no sols la massa, sinó també la fórmula molecular, el perfil isotòpic, l’estructura i la possible fragmentació (com es trencaria la molècula en cas de ser analitzada en un espectròmetre, característica intrínseca de cada substància), la qual cosa permet una identificació quasi inequívoca d’un contaminant en una mostra ambiental.

D’altra banda, l’anàlisi purament no dirigida no té cap llista, i per això les eines computacionals requerides són molt exigents perquè siguen capaces de processar els milions de substàncies que poden donar-se en una mostra ambiental i, al mateix temps, poder diferenciar aquelles que són naturals, sintètiques, perilloses o no, endògenes o exògenes i poder caracteritzar-les. Avui dia aquestes tècniques encara s’estan desenvolupant. De moment l’anàlisi de sospitosos continua sent la tècnica amb més acceptació científica i s’aplica en estudis amb llistes de candidats d’entre centenars a milers i desenes de milers de compostos.

 ■ DE LES NOSTRES LLARS A L’OCEÀ OBERT

Si bé és cert que les propietats químiques i la toxicitat potencial de la immensa quantitat de substàncies quí-miques que usem encara s’està caracteritzant, sí que és per tothom conegut que la font principal d’aquests

contaminants és l’ésser humà (evidentment, ja que n’hi ha un alt percentatge de sintètics o derivats antropogè-nics de productes naturals). La contaminació es genera fonamentalment a les nostres indústries, a les nostres explotacions agrícoles i ramaderes, als nostres sistemes de producció d’energia i de transport... Però, i sobretot des de la nova acceptació dels contaminants d’interès emergent, també als nostres hospitals, cuines, banys i mobiliari domèstic. Deixant de banda els contaminants industrials i agrícoles més reconeguts, hi ha una gran quantitat de productes de consum que actualment estan en revisió pels possibles efectes que puguen tenir una vegada alliberats al medi aquàtic en grans quantitats o de manera continuada.

Algunes de les aplicacions dels contaminants més estudiats en la literatura científica actual són les que aporten alguna millora a la seguretat o a les propietats fisicoquímiques en béns de consum. Entre aquestes substàncies poden trobar-se retardants de flama, ad-hesius, impermeabilitzants, antiadherents, plastificants o termoestabilitzants, additius cosmètics i gelificants, entre molts més. Són, en efecte, propietats neces-

Tem

ps d

e re

tenc

ió

Massa

Anàlisi no dirigidaAnàlisi de sospitososAnàlisi dirigida

Figura 2. Representació de la infinitat de compostos que poden trobar-se en una mostra ambiental analitzada per cromatogra-fia de líquids o de gasos i espectrometria de masses, ordenats en funció de la seua massa i el seu temps de retenció cromatogràfic (relacionat amb la seua polaritat en LC o volatilitat en GC) (uni-tats arbitràries). Aquestes tècniques eviten el biaix de monitorar només certs compostos químics preseleccionats amb major o menor criteri, com es pot observar en la imatge teòrica en com-parar els resultats de l’anàlisi no dirigida amb els de l’anàlisi de sospitosos.Font: Autora

«Els ecosistemes aquàtics són particularment sensibles

als abocaments urbans, industrials i agrícoles»

Free

pik

Gre

enpe

ace

/ Mar

co C

are

Núm. 107 MÈTODE 65

MONOGRÀFICOceans

sàries per a un gran nombre de productes que utilitzem i considerem imprescindibles. Qui no vol que la seua catifa o el seu sofà estiguen protegits contra un possible incendi? O que les botes de muntanya i l’impermeable el resguarden de la pluja? Però la comunitat científica fa una crida a l’ús racional d’aquestes substàncies, a subs-tituir-les en cas d’existir alternatives i, per descomptat, a l’adequada gestió i monitoratge dels seus possibles efectes en el medi.

Aquestes propietats tan pràctiques i desitjades en els productes de consum són les que precisament els fan generar riscos potencials una vegada són alliberades al medi ambient. D’una banda, la major part són subs-tàncies sintètiques, la qual cosa vol dir que han estat creades per l’home sense que existiren anteriorment de manera natural, i, encara que siguen orgàniques (com-postes per hidrogen i carboni en la major part), són difícilment degradables, ja que no existeixen organis-

mes o comunitats bacterianes que puguen utilitzar-les de manera regular com a font de carboni. D’altra banda, moltes, a més, estan dissenyades precisament per a tindre aquesta durabilitat; per a protegir-nos de la pluja, per a evitar que els nostres aliments s’agafen a la paella en cuinar-los, o perquè protegisquen del foc els nostres ordinadors i mòbils durant el major temps possible. És a dir, moltes es-tan creades per a ser recalcitrants. No obstant això, aquesta persistència dels contaminants d’interès emergent pot no donar-se sempre; per exemple, els productes farmacèutics o additius alimentaris sí que tenen temps de de-gradació més curts. Però cal recalcar que el fet que es produïsquen i que es consumisquen contínuament, ja que els usem de manera mas-

siva en el dia a dia, fa que l’alliberament al medi i l’acu-mulació siguen inevitables. A això hem d’afegir, com s’ha comentat abans, que la química d’aquesta mena de compostos (polars o semipolars) afavoreix que la principal via de transport dels contaminants siga preci-sament l’aigua. Tenint en compte que més del 70 % de la superfície terrestre és oceànica, el principal embornal de les substàncies químiques d’ús habitual i amb efectes desconeguts en els ecosistemes seran les mars.

És destacable, a més, que tant els neocontaminants agrícoles com els domèstics són recollits o acumulats en les aigües residuals. Els plaguicides i fertilitzants dels camps es llaven amb l’aigua de reg o de la pluja i s’acumulen en els aqüífers o s’uneixen a les aigües d’escolament que acaben en els llits fluvials. L’aigua d’escurar les nostres paelles antiadherents, els emba-latges plàstics de menjar i de la roba waterproof, els edulcorants i medicaments que consumim i metabo-

Mentre la contaminació del plàstic en la mar ens deixa imat-ges visibles i en ocasions impactants, els contaminants químics passen desapercebuts davant el públic. Per això és important comptar amb eines informatives i legislatives més potents.

«En aquest moment de canvi global, es plantegen una sèrie de qüestions tècniques quant a la quantificació

de contaminants en mostres ambientals»

Noe

l Gue

vara

/ Gre

enpe

ace

66 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

litzem, els productes d’higiene personal i ne-teja... tots aquests elements es mesclen en les aigües residuals i arriben, en el millor dels casos, a depuradores que no són capaces de degradar-los abans de ser abocats als rius i mars, ja que, com s’ha comentat prèviament, no estan dissenyades per a això. És precisa-ment en els tractaments d’aigües on la neces-sitat de monitoratge i d’eliminació podria ser més beneficiosa. Les principals regulacions comentades s’apliquen en aquest àmbit, i gran quantitat de treballs científics s’enfoquen ac-tualment, emprant tècniques d’anàlisis de sospitosos i no dirigits, a la cerca específica d’aquells compostos que no es degraden en les estacions de tractament d’aigües i són sistemàticament alliberats. Les tecnologies que normalment s’apliquen en les plantes EDAR són les d’un tractament primari, en el qual per tècniques físiques se separen els sòlids i greixos, i un tractament secundari, en el qual bacteris (fangs actius, llits bacterians, biodiscos, etc.) efectuen un procés biològic mitjançant el qual s’elimina la major part de la matèria orgànica, però, evidentment, no els compostos resistents a la de-gradació bacteriana. Els tractaments terciaris (cloració, radiació amb ultraviolada, etc.) estan destinats fona-mentalment a eliminar possibles patògens de les aigües, la qual cosa permet reutilitzar-les com a aigua de reg o de neteja urbana, per exemple, però no són tractaments específics per a la descontaminació química i a penes s’apliquen en el 27 % de les plantes d’Espanya, segons l’Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDyR, 2019). Per tant, aquells compostos sintètics més abundants tenen altes probabilitats de ser abocats al medi sense grans transformacions. Finalment, és comú l’abocament d’aigües depurades directament en zones costaneres; és el cas dels famosos emissaris a les nostres platges o alguns centenars de metres mar endins, que no fan sinó injectar directament en l’eco-sistema marí totes aquestes substàncies «invisibles» i desconegudes, els efectes combinats de les quals encara no coneixem bé.

És il·lustratiu que cada vegada amb major freqüèn-cia els resultats de contaminants en estudis indoor (en ambients casolans, zones de treball, etc.) o en eflu-ents d’EDAR coincideixen amb aquells reportats en els grans llacs del Canadà, en oceà obert o fins i tot en fauna de l’Antàrtida (Aznar-Alemany et al., 2019; Besis i Samara, 2012; Deblonde, Cossu-Leguille i Har-temann, 2011; Kle ka, Persoon i Currie, 2010; Roscales, González-Solís, Zango, Ryan i Jiménez, 2016). La dis-tribució d’aquests contaminants generats en ambients

d’influència humana sembla no tenir límit, i, si no po-dem mesurar-ne l’alliberament al medi, les conseqüèn-cies poden ser realment desastroses per als ecosistemes globals.

 ■ APRENENT A EVITAR ELS PRÒXIMS DESCONEGUTS

Alguns contaminants són avui dia reconeguts per tots. L’exemple dels plàstics és clar (si bé el plàstic és un residu sòlid, no un contaminant químic, protagonis-tes d’aquest article); cada vegada hi ha més missatges públics per a rebutjar-los, reutilitzar-los, reciclar-los i fer-ne una deixalla correcta. D’altres potser no són tan coneguts, encara que la informació estiga disponible i hi haja certes campanyes públiques. El fet que no siguen «visibles», o que els seus efectes no siguen tan evidents i instantanis com l’ofegament d’una tortuga babaua amb

La distribució dels contaminants generats en ambients d’influèn-cia humana sembla no tenir límit. Amb major freqüència, els con-taminants trobats en estudis en entorns domèstics o de treball coincideixen amb els que es reporten en oceà obert o fins i tot en la fauna de l’Antàrtida.

«Hi ha una gran quantitat de productes de consum en revisió pels possibles efectes

que puguen tenir una vegada alliberats al medi aquàtic»

Free

pik

una bossa, fa que els contaminants químics de preocupa-ció emergent passen més desapercebuts davant el públic general. Com que la contaminació química no es pot percebre a simple vista, cosa que sí que succeeix amb residus sòlids com els plàstics, es requereixen unes eines informatives i legislatives més potents, que no sempre són tan efectives entre els consumidors com sol·liciten els científics especialistes.

Un exemple de visibilització recent és el dels com-postos perfluorats. Es tracta de substàncies que conte-nen fluor (el que les converteix en molt persistents) i les aplicacions de les quals inclouen aïllants en envasaments alimentaris; recobri-ment protector en mobiliari i au-tomòbils, cosmètics, roba imper-meable i accessoris de muntanya; adhesius i segelladors, escumes antiincendis, etc. En particular, el sulfonat de perfluorooctil (PFOS, abreujat en anglès) i les seues sals i l’àcid pentadecafluorooctanoic (PFOA) estan regula-des pel conveni d’Estocolm des de 2009 i 2017, res-pectivament, per al cessament de la seua utilització en finalitats no imprescindibles. També va ser recomanat el monitoratge i cessament en la producció d’alguns d’aquests compostos per la Declaració de Madrid en 2015 (Blum et al., 2015), signada per centenars de cien-tífics, a causa de les evidències dels seus efectes tòxics,

bioacumulatius i a la seua capacitat de transport a llarga distància. Si bé la producció als Estats Units i Europa ha cessat o està en procés de fer-ho, la fabricació en països com la Xina continua sustentant les aplicacions per a les quals avui dia no s’han trobat substituts o per a les quals no hi ha voluntat política ni comercial de cessament, ja que els candidats són més costosos o el canvi exigiria certa adaptació industrial. Hi ha, no obstant això, cone-gudes marques de mobiliari, roba, equips de muntanya, cosmètica, electrodomèstics i estris de cuina, i altres

productes que tradicionalment havien usat aquests compostos, que actualment han deixat d’apli-car-los i, afortunadament, els sím-bols «lliure de PFOA/PFOS» són cada vegada més habituals en el mercat. En qualsevol cas, ja han estat reportats en l’atmosfera, ai-gua, sediments i biota de zones remotes, com els oceans, l’Àrtic o l’Antàrtida, i tenint en compte

la persistència de desenes i fins i tot centenars d’anys que presenten, continuaran sent perillosos allí on s’acu-mulen.

Així mateix, entre els retardants de flama són espe-cialment coneguts els compostos bromats polibromodi-fenil èters (PBDE, en les seues sigles en anglès). Igual com succeeix als perfluorats, el fet de comptar amb àtoms de brom (un altre element halogen) en l’estruc-

Núm. 107 MÈTODE 67

MONOGRÀFICOceans

Figura 3. Nivells de retardants de flama (compostos bromats polibromodifenil èters o PBDE i Dechlorane Plus o DP) mesurats en pobla-cions de petrell gegant (Macronectes s d l tlàntic sud ndic sud i l ntàrtida oscal s t al u sts r tardants s n molt r-sistents en la naturalesa i han estat utilitzats àmpliament en mòbils, tauletes i ordinadors, per la qual cosa la correcta retirada i reciclatge d’aquests productes obsolets és fonamental per a evitar la dispersió d’aquests contaminants a llocs tan remots com les mars antàrtiques.Font: Figura cedida per J. L. Roscales

«Els compostos sintètics més abundants tenen

altes probabilitats de ser abocats al medi sense grans

transformacions»

I. MARION

I. DE GOUGH

I. LIVINGSTONE46º S

40º S

62º S

0 100 200 300

pg/g WwRETARDANTS DE FLAMAPBDE DP

68 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

tura, fa que els seus enllaços moleculars siguen especialment difícils de trencar i per tant siguen molt persistents en la naturalesa. N’hi ha alguns (els BDE amb quatre, cinc, sis, set i deu broms en la seua estructura) que estan també recollits en el conveni d’Estocolm, en el qual es recomana substituir-los en polímers plàstics i tèxtils. Les seues aplicacions en productes electrònics ge-neren gran preocupació mediambiental, a causa sobretot de la gran demanda de mòbils, tauletes i ordinadors personals que els utilitzen en els seus components. La correcta retirada i reciclatge dels productes electrònics obsolets és fonamental per a evitar la dispersió d’aquests contaminants, ja que la transmissió de PBDE a fauna i aigua ha estat documentada des d’abocadors incontrolats i zones urbanes fins a arribar, com a exemple, fins i tot a ocells pelàgics de zones molt remotes, en els organismes dels quals s’acumulen a través de les cadenes tròfiques marines (Figura 3). Afor-tunadament, algunes conegudes marques d’electrònica ja inclouen en les seues llistes de «no conté» aquesta família de tòxics, i a col·lació de la recent normativa, s’espera que aquest exemple es vaja incrementant.

Hi ha altres famílies de plastificants i modificadors de polímers que, pel seu ús en productes alimentaris, d’ús personal o per a bebès, han estat més coneguts pels usua-ris. Entre aquests es troben el bisfenol, els ftalats o els compostos organofosforats. Per als dos primers grups en l’actualitat hi ha certes regulacions d’ús en productes per a bebès o joguets infantils, i cada vegada és més freqüent veure en botelles reutilitzables l’etiquetatge que indica que no en contenen entre els seus components. Així i tot, i igual com succeïa amb els compostos anteriors, hi ha estudis que en detecten en tota mena de matrius i am-bients, com l’atmosfera àrtica més remota, en les aigües de l’Amazones i de l’oceà obert o en grans mamífers marins (Fu i Kawamura, 2010; Garcia-Garin et al., 2020; Schmidt et al., 2019; Xie et al., 2007).

Encara que la llista seria interminable (o almenys amb un final encara desconegut, fins i tot per als cien-tífics més experts), els fàrmacs són un altre dels grans grups de substàncies de preocupació emergent que s’estudien actualment en els ecosistemes aquàtics i els efectes potencials dels quals són una incògnita. L’ús i abús de medicaments i drogues il·legals converteix els efluents de les EDAR en fonts de còctels químics amb efectes sinèrgics o antagònics abocats de manera directa en rius o en zones costaneres. Així, s’han detectat ni-vells d’antidepressius o d’hormones, capaces d’alterar la fauna salvatge de la zona, en espais protegits afectats per plantes EDAR urbanes, com la Reserva d’Urdaibai, patrimoni de la UNESCO a Biscaia (Mijangos et al.,

2018; Ziarrusta et al., 2019) per esmentar un exemple pròxim. Pel que fa a això, és important ressaltar la fi-nalitat de les substàncies neocontaminants. Hi ha com-postos prescindibles o substituïbles que, si hi ha voluntat política i industrial, podrien desaparèixer dels nostres productes i, a poc a poc, dels ecosistemes més sensibles. Però el cas dels productes farmacèutics és diferent. Les seues aplicacions per a la protecció de la salut humana en primera instància són primordials, per la qual cosa, si bé ha de tendir-se a controlar-ne l’abús, l’autome-dicació i la degradabilitat, no es pot en cap cas deixar d’usar-ne. Sí que s’ha de lluitar llavors per gestionar-ne correctament els residus, a més de per la implantació d’una tecnologia adequada en els sistemes de tractament d’aigües que els elimine i retire abans de retornar les aigües a la naturalesa.

És, per tant, una missió conjunta del consumidor, els productors, l’administració a escala global (ja que la con-taminació no entén de fronteres) i l’esfera científica, la que es requereix per a donar visibilitat, controlar i gesti-onar els contaminants de preocupació emergent. Perquè la contaminació invisible també és important.

Els tractaments en les estacions de depuració d’aigües residuals (EDAR) no estan dissenyats per a eliminar contaminants emer-gents, i per tant són molt poc efectius.

«Hi ha compostos prescindibles o substituïbles que podrien desaparèixer

dels nostres productes i, a poc a poc, dels ecosistemes més sensibles»

Gen

eral

itat V

alen

cian

a

Núm. 107 MÈTODE 69

MONOGRÀFICOceans

REFERÈNCIASAEDyR. (2019). Cifras de reutilización de agua en España. Consultat

el 2 d’abril de 2020 en https://aedyr.com/cifras-reutilizacion-agua- espana/

Aznar-Alemany, Ò., Yang, X., Alonso, M. B., Costa, E. S., Torres, J. P. M., Malm, O., … Eljarrat, E. (2019). Preliminary study of long-range trans-

rt al enate ame retar ants sin ntar ti marine mammals Science of the Total Environment, 650, 1889–1897. doi: 10.1016/j. scitotenv.2018.09.287

Besis, A., & Samara, C. (2012). Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in the indoor and outdoor environments – A review on occurrence and hu-man exposure. Environmental Pollution, 169, 217–229. doi: 10.1016/j.envpol.2012.04.009

Blum, A., Balan, S. A., Scheringer, M., Trier, X., Goldenman, G., Cousins, I. T., e er e a ri tatement n l an er r al l s s-

tances (PFASs). Environmental Health Perspectives, 123(5), A107–A111. doi: 10.1289/ehp.1509934

Deblonde, T., Cossu-Leguille, C., & Hartemann, P. (2011). Emerging pollu-tants in wastewater: A review of the literature. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 214(6), 442–448. doi: 10.1016/j.ijheh.2011.08.002

ECHA. (2016). Lista de sustancias candidatas extremadamente preocupantes en procedimiento de autorización. Consultat el 25 març de 2020 en https://echa.europa.eu/es/candidate-list-table

European Parliament. (2013). Directive 2013/39/EU of the European Par-liament and of the Council of 12 August 2013 amending Directives

EC an EC as re ar s ri rit s stan es in t e fiel of water policy. Text with EEA relevance. Consultat el 19 de març de 2020 en https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELE X%3A32013L0039

European Parliament. (2015). Commission Implementing Decision (EU) 2015/495 of 20 March 2015 establishing a watch list of substances

r ni n i e m nit rin in t e fiel ater li rs ant t Dire ti e EC t e E r ean Parliament an t e C n il n tifie n er

document C[2015] 1756). Text with EEA relevance. Consultat en http://data.europa.eu/eli/dec_impl/2015/495/oj

European Parliament. (2018). Commission Implementing Decision (EU) 2018/840 of 5 June 2018 establishing a watch list of substances for Union-wi-e m nit rin in t e fiel ater li rs ant t Dire ti e EC

of the European Parliament and of the Council and repealing Commission m lementin De isi n E n tifie n er ment C

3362). Consultat en http://data.europa.eu/eli/dec_impl/2018/ 840/oj

Fu, P., & Kawamura, K. (2010). Ubiquity of bisphenol A in the atmos-phere. Environmental Pollution, 158(10), 3138–3143. doi : 10.1016/j. envpol.2010.06.040

Garcia-Garin, O., Sala, B., Aguilar, A., Vighi, M., Víkingsson, G. A., Chosson, V., … Borrell, A. (2020). Organophosphate contaminants in North Atlantic fin ales Science of the Total Environment, 721, 137768. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.137768le a Pers n C C rrie C emi als emer in n ern in the Great Lakes Basin: An analysis of environmental exposures. In D. M. Whitacre (Ed.), Reviews of environmental contamination and toxicology Volume 207 (p. 1–93). Nova York, NY: Springer. doi: 10.1007/978-1-4419-6406-9_1

Mijangos, L., Ziarrusta, H., Ros, O., Kortazar, L., Fernández, L. A., Olivares, M., … Etxebarria, N. (2018). Occurrence of emerging pollutants in estuaries of the Basque Country: Analysis of sources and distribution, and assessment of the environmental risk. Water Research, 147, 152–163. doi: 10.1016/j.watres.2018.09.033

Rockström, J., Steffen, W., Noone, K., Persson, Å., Chapin, F. S., Lambin, E. F., … Foley, J. A. (2009). A safe operating space for humanity. Nature, 461(7263),

472–475. doi: 10.1038/461472aRoscales, J. L., González-Solís, J., Zango, L., Ryan, P. G., & Jiménez, B.

(2016). Latitudinal exposure to DDTs, HCB, PCBs, PBDEs and DP in giant petrels (Macronectes spp.) across the Southern Ocean. Environmental Rese-arch, 148, 285–294. doi: 10.1016/j.envres.2016.04.005

Schmidt, N., Fauvelle, V., Ody, A., Castro-Jiménez, J., Jouanno, J., Changeux, T., … Sempéré, R. (2019). The Amazon River: A major source of organic plastic additives to the tropical North Atlantic? Environmental Science & Technology, 53(13), 7513–7521. doi: 10.1021/acs.est.9b01585

Steffen, W., Richardson, K., Rockström, J., Cornell, S. E., Fetzer, I., Bennett, E. M., … Sörlin, S. (2015). Planetary boundaries: Guiding human develop-ment on a changing planet. Science, 347(6223), 1259855. doi: 10.1126/science.1259855

UNEP. (2017). The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants (POPs). Consultat el 25 de març de 2020 en http://www.pops.int/

US EPA. (2015, 18 d’agost). Contaminants of emerging concern including pharmaceuticals and personal care products [reports and assessments]. Consultat el 19 de març de 2020 en https://www.epa.gov/wqc/ contaminants-emerging-concern-including-pharmaceuticals

-and-personal-care-products Xie, Z., Ebinghaus, R., Temme, C., Lohmann, R., Caba, A., & Ruck, W. (2007).

rren e an air sea e an e t alates in t e r ti Environmental Science & Technology, 41(13), 4555–4560. doi: 10.1021/es0630240

Ziarrusta, H., Ribbenstedt, A., Mijangos, L., Picart-Armada, S., Perera-Lluna, A., Prieto, A., … Etxebarria, N. (2019). Amitriptyline at an environmentally rele ant n entrati n alters t e r file meta lites e n m n amines in gilt-head bream. Environmental Toxicology and Chemistry, 38(5), 965–977. doi: 10.1002/etc.4381

BELÉN GONZÁLEZ GAYA. Investigadora del Centre d’Investigació Experi-mental en Biologia Marina en l’Estació Marina de Plentzia (PiE-UPV/EHU) i en el Departament de Química Analítica de la Universitat del País Basc (UPV/EHU), Espanya. El seu interès se centra en la presència i efectes de contami-nants orgànics en ecosistemes naturals i zones urbanes, amb especial interès en els ecosistemes aquàtics. Tot això des d’una perspectiva multidisciplinària combinant tècniques analítiques, ecotoxicològiques i biològiques per a dilucidar l’impacte de la contaminació en el medi ambient. ! belen.gonzalez@ehu.eus

s i a s d m dicam nts i dro u s il l als con rt i ls flu-ents de les EDAR en fonts de còctels químics. Així, per exemple, a la Reserva d’Urdaibai, al País Basc, s’han detectat nivells d’antide-pressius i hormones capaços d’alterar la fauna salvatge.

Mike

l Arra

zola

(CC

BY

3.0

ES)

Garcia Bel. Le phare du bout du monde, 2018. Ferro, coure i llautó, 44 × 49 × 60 cm.

Núm. 107 MÈTODE 71

MONOGRÀFICMètode Science Studies Journal (2020). Universitat de València. doi: 10.7203/metode.11.16693Enviat: 17/02/2020. Acceptat: 30/07/2020.

QUANT S’ESTÀ ESCALFANT EL MEDITERRANI?Trenta-cinc anys d’observacions des de satèŀlit

MARÍA JOSÉ LÓPEZ GARCÍAMARÍA JOSÉ LÓPEZ GARCÍA

L’escalfament global del planeta afecta especialment oceans i mars. Al mar Mediterrani, els regis-tres oceanogràfics i meteorològics presos in situ juntament amb les observacions més recents d s d sat l lit id nci n un scalfam nt lo al stimat ntr i  oC durant les tres últimes dècades. En aquest article presentem els resultats de l’anàlisi d’una sèrie de 35 anys d’imatges tèrmiques mensuals en les conques occidentals del Mediterrani. Les dades indiquen un avança-ment i intensificació de l’estació estival: els estius són més llargs i intensos i els mesos de juny i uliol r istr n l s ma ors ta s d scalfam nt am incr m nts d  o d cada  

Paraules clau: Mediterrani, escalfament global, canvi climàtic, geografia física, teledetecció.

 ■ I I I I

El Mediterrani, una mar quasitancada emmarcada per tres continents, constitueix un escenari singular. Ocupa solament el 0,7 % de la superfície oceànica mun-dial i el 0,3 % del volum d’aigua, però ha estat consi-derada per molts autors com un «oceà en miniatura», un laboratori perfecte per a estudiar patrons climàtics i hidrològics (Bethoux et al., 1999), ja que gran part dels fenòmens observats en els oceans es produeixen també al Mediterrani. La con-figuració de la seua conca, amb grans contrastos topogràfics, i la seua posició intermèdia entre climes temperats i subtropicals fan d’aquesta mar un espai espe-cialment sensible, per la qual cosa ha estat identificat com un dels punts calents (hotspot) del canvi climàtic.

El Mediterrani es defineix com una «conca de concentració» on les pèrdues hídriques per evaporació (outputs) superen els guanys (inputs) procedents de la precipitació i les aportacions fluvials. Aquest dèficit es compensa per l’intercanvi d’aigües ma-rines de diferent salinitat amb l’oceà Atlàntic, a través de l’estret de Gibraltar i, en menor mesura, amb la mar Negra a través del Bòsfor. Per Gibraltar es produeix una entrada en superfície d’aigua atlàntica de menor densitat que progressa cap a la conca oriental i que va modificant les seues característiques en la seua trajectòria; en pro-

funditat, es produeix l’eixida d’aigua mediterrània més densa procedent de la part oriental de la conca.

La circulació general, descrita des dels inicis del segle XX, revist un caràcter termohalí,¹ això és, s’ori-gina per les diferències de densitat entre les diferents masses d’aigua. S’estructura en tres capes (superficial, intermèdia i profunda) i mostra un patró ciclònic en-torn de les subconques occidental i oriental (Figura 1). El Mediterrani és també un dels pocs llocs en latituds

mitjanes on es produeix la forma-ció d’aigua profunda, un procés fonamental d’oxigenació de les capes profundes que té lloc a l’hivern al golf de Lleó i al nord de l’Adriàtic. En dècades recents, l’esquema de circulació general inicialment descrit ha estat revi-sat i s’hi han incorporat trets de la circulació de mesoescala i ele-ments de variabilitat interanual a

la llum d’observacions i mesuraments cada vegada més extensos (Bergamasco i Malanotte-Rizzoli, 2010; Millot i Taupier-Letage, 2005).

En el balanç hidrològic de la conca, les aporta-cions fluvials constitueixen un factor rellevant. Sola-ment sis conques hidrogràfiques superen una extensió de 50.000 km2 (les del Nil, el Roine, l’Ebre, el Po, el

¹ El terme termohalí fa referència a les característiques de temperatura i salinitat de les masses d’aigua que determinen la seua densitat.

«El mar Mediterrani és un espai especialment sensible, per la qual cosa ha estat identificat

com un dels punts calents del canvi climàtic»

72 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

Muluia i l’Evros) i quinze més, els 10.000 km2; la resta són petites i mitjanes amb un règim efímer i torrencial. Aquest caràcter torrencial dels rius, i el clima mediter-rani caracteritzat per episodis de pluja de gran intensitat, produeixen amb freqüència crescudes i inundacions de gran impacte per a les societats humanes. En les últimes dècades s’ha constatat una disminució de les aporta-cions fluvials a la conca deguda a causes climàtiques, però fonamentalment antròpiques, per la construcció d’embassa-ments i l’increment del consum agrícola. La disminució en les aportacions fluvials s’apunta com un dels factors, entre altres, que explicaria l’increment recent de salinitat en les aigües profundes (García-Martínez, Vargas-Yáñez, Moya, Zunino i Bautista, 2018).

Els principals problemes me-diambientals que identifiquem en la conca mediterrània guarden relació directa o indi-recta amb la climatologia i la hidrologia de la mateixa conca: l’escassetat de recursos hídrics, la freqüència d’inundacions per la intensificació de precipitacions extremes, els processos d’erosió i degradació costanera, la contaminació de les aigües per abocaments urbans i industrials i els incendis forestals. La pressió humana a les riberes del Mediterrani –intensificada en dècades recents– s’ha produït sense tenir en compte que la mar

Mediterrània és un sistema ambiental on interactuen múltiples factors; qualsevol alteració causa impactes en el funcionament global les conseqüències dels quals estem lluny d’avaluar.

 ■ ESCALFAMENT RECENT D’OCEANS I MARS

En l’actualitat hi ha acord en la comunitat científica sobre l’escalfament del planeta atribuït a l’increment del CO2 atmosfèric, especialment evident en les quatre últimes dècades. El Cinquè informe d’avaluació (AR5) del Grup Intergovernamen-tal de Canvi Climàtic (IPCC, en les seues sigles en anglès) asse-nyala un escalfament global de 0,85  en el període 1889-2012 (IPCC, 2013). A escala planetària, s’ha estimat que entre 1970 i 2010

els oceans han acumulat més del 90 % de l’increment d’energia en el sistema climàtic. L’escalfament global és manifest en la capa superficial fins a 75 m, on s’ha calculat una taxa mitjana d’increment tèrmic de 0,11  /dècada.

No és fàcil identificar tendències temporals en els ecosistemes marins per a avaluar l’impacte que els can-vis ambientals, inclòs el canvi climàtic, hi estan tenint. L’escassetat de registres in situ per a sèries temporals

Figura 1. Esquema de la circulació superficial al Mediterrani (segons Millot i Taupier-Letage, 2005). La circulació general del Mediterrani s’origina per les diferències de densitat entre les diferents masses d’aigua. S’estructura en tres capes (superficial, intermèdia i profunda) i mostra un patró ciclònic entorn de les subconques occidental i oriental.Font: UN Environmental Programme. GRID-Arendal. https://www.grida.no/resources/5915

«Els principals problemes mediambientals

que identifiquem al Mediterrani guarden relació amb la

climatologia i la hidrologia de la conca»

Corrent principalCorrent estacionalCorrent secundària o recirculacióZona de formació d’aigües densesGirs de mesoescala

Núm. 107 MÈTODE 73

MONOGRÀFICOceans

llargues procedents d’estacions marines i campanyes oceanogràfiques, així com les diferències en la ins-trumentació i la metodologia emprada en la presa de dades, dificulten les anàlisis retrospectives. Les taxes calculades varien depenent de l’escala espacial (global, regional o local), de la zona analitzada i del període de temps referit.

Diversos autors, a partir de les bases de dades de temperatura superficial de la mar (SST per les sigles en anglès de sea surface temperature) recopilades en el Centre Hadley de l’Oficina Meteorològica del Regne Unit, identifiquen un període de descens de tempera-tura entre 1948 i 1970 seguit d’un període d’escalfament accelerat des de llavors (Belkin, 2009; Trenberth et al., 2007). Segons aquests autors, en el període de 1982 a 2006 la temperatura superficial al Mediterrani es va in-crementar 0,71  , la qual cosa converteix aquesta mar en una de les àrees del planeta (juntament amb la mar Bàltica, mar del Nord, mar del Japó i mar de la Xina) catalogada d’«escalfament ràpid», amb taxes que mul-tipliquen per 2-4 la mitjana global.

Els informes recents del Servei de Vigilància Medi-ambiental Marina Copernicus (CMEMS, en les seues sigles en anglès), a partir de les observacions (in situ i de satèl·lit) disponibles (Von Schuckmann et al., 2018), assenyalen un escalfament global en els oceans des de 1993 de 0,016  /any, amb xifres molt superiors en el cas del Mediterrani (0,04  /any).

En el Mediterrani peninsular tampoc hi ha dubte de l’increment de temperatura i salinitat tant en les capes superficials com les intermèdies i profundes. L’últim informe Cambio climático en el Mediterráneo español (Vargas-Yánez et al., 2010) indica un augment mitjà de la tempera-tura superficial de la mar per al període 1948-2005, que varia en-tre 0 i 0,5  segons la zona del li-toral mediterrani; en profunditats intermèdies (200-600 m) l’aug-ment es calcula entre 0,05 i 0,2  i en les capes profundes, entre 0,03 i 0,1  . Si bé l’increment en les capes profundes podria semblar menor, atesa l’alta calor específica de la mar, increments petits impliquen que la mar ha absorbit enormes quantitats de calor. Aquest escalfament s’aprecia especialment a partir de la dècada dels setanta.

Els registres sistemàtics d’observació marítima en el Mediterrani peninsular es van implantar, en la major part, a partir de la dècada dels noranta, amb l’excepció de l’estació oceanogràfica de l’Estartit. Aquesta estació

–situada en la plataforma continental catalana a 4 km de

la costa– comprèn la sèrie ocea-nogràfica ininterrompuda més llarga del Mediterrani, ja que registra dades des de la dècada dels setanta. A partir d’aques-tes observacions, Salat, Pascual, Flexas, Chin i Vazquez-Cuervo (2019) assenyalen una taxa d’es-calfament de 0,03  /any en les capes superficials, amb valors superiors (0,09  /any) registrats

en l’última dècada. Els mateixos autors també identifi-quen variacions estacionals, amb taxes més elevades en la primavera (0,039  /any).

 ■ QUÈ ENS DIUEN ELS SATÈL·LITS D’OBSERVACIÓ SOBRE EL MEDITERRANI?

A partir dels anys vuitanta, les imatges tèrmiques ob-tingudes pel sensor Advanced Very High Resolution

«La pressió humana al Mediterrani s’ha produït

sense tenir en compte que la mar és un sistema ambiental

on interactuen múltiples factors»

< 11,7812,1012,4312,7613,0813,4113,7314,0614,3914,7115,0415,3615,6916,0216,3416,6716,99+

< 16,3417,0617,7918,5219,2519,9820,7021,4322,1622,8923,6124,3425,0725,8026,5327,2527,98+

Figura 2. Exemple d’imatge típica hivernal (gener de 2018) i esti-val ( juliol de 2018) de la temperatura de les aigües del Mediterrani.

 l i rn s o s r a un radi nt latitudinal nord sud ntr les aigües més fredes en la conca septentrional i més càlides en la d’Alborán. A l’estiu, la variabilitat espacial de la temperatura és ma or i s r istra un l at scalfam nt n l s con u s centrals. La imatge mostra la zona d’estudi analitzada.Font: Imatges procedents de NASA EOSDIS PO.DAAC (http://podaac.jpl.nasa.gov/) processades per l’autora.

Imat I n r

Imat I uliol

T oC

74 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

Radiometer (AVHRR) a bord dels satèl·lits NOAA van proporcionar una visió sinòptica i contínua que comple-menta els registres in situ. La radiació que registren els sensors es considera representativa de la temperatura superficial de la mar, un paràmetre clau en els estudis climàtics. Amb el temps, s’han sumat altres sensors com el Moderate Resolution Imaging Spectroradio-meter (MODIS) que permeten derivar la temperatura superficial de la mar i altres paràmetres oceanogràfics amb precisió.

En els inicis de la teledetecció espacial a Espanya, la tesi docto-ral La temperatura del mar Balear a partir de imágenes de satélite (López García, 1991) producte de la col·laboració entre el Departa-ment de Geografia i la Unitat de Teledetecció del Departament de Termodinàmica de la Universitat de València, va mostrar el poten-cial de les imatges tèrmiques per al coneixement de la hidrologia del Mediterrani i va marcar l’inici de la investigació que ací es presenta. Trenta anys més tard

–comprovada àmpliament la viabilitat de les imatges– la disponibilitat de sèries d’imatges de qualitat i longitud suficient i la possibilitat de contrastar els resultats amb les dades obtingudes per altres autors, ens han permès confirmar les tendències assenyalades en anteriors pu-blicacions (López García, 2015; López García i Cama-rasa, 2011). A continuació es presenta una síntesi actu-alitzada d’aquestes investigacions.

Diversos estudis (López García i Camarasa, 2011; Mohamed, Abdallah, El-Din, Nagy i Shaltout, 2019; Nykjaer, 2009; Shaltout i Omstedt, 2014; Skliris et al., 2012) basats en dades de satèl·lit apunten taxes d’es-calfament del Mediterrani que oscil·len entre 0,015 i 0,04  /any depenent de la regió i període de temps con-siderats. Els valors més alts (0,05  /any) s’identifiquen en el Mediterrani oriental. Sintetitzant, pot afirmar-se

que, en les tres últimes dècades, el mar Mediterrani ha experimentat un augment de la temperatura superficial global estimat entre 0,6-1  . Algunes prediccions sobre la base d’aquestes dades, i tenint en compte les tendèn-cies dels últims anys, alerten d’un increment que podria arribar fins als 5,8  per a 2100 (Sakalli, 2017).

La nostra anàlisi, centrada en les conques liguropro-vençal, balear, algeriana i d’Alborán del Mediterrani occidental, abasta la sèrie d’imatges tèrmiques men-

suals disponible des de gener de 1985 actualitzada fins a octubre de 2019.²

La corba estacional mitjana obtinguda per a la sèrie analit-zada i en el conjunt de la zona assenyala el mínim mensual al fe-brer (14  ) i el màxim a l’agost (25  ). No obstant això, alguns anys (agost de 2003, setembre de 2009 i agost de 2018) s’han

registrat valors mensuals superiors a 28  en alguns punts de la conca. La Figura 2 presenta, a tall d’exemple, la variabilitat espacial de la temperatura a l’hivern i a l’estiu en les diferents subconques. La situació típica hivernal mostra un clar gradient latitudinal amb aigües més fredes a la conca liguroprovençal i més càlides a la d’Alborán. La situació estival es caracteritza per l’es-calfament de les conques centrals (balear i algeriana) mentre que les aigües d’influència atlàntica a Alborán són sempre comparativament més fredes.

² Per al període 1985-2009 es van utilitzar les imatges del satèl·lit NOAA-AVHRR procedents de l’arxiu Pathfinder del Physical Oceanography Distributed Active Arxive Center (PO.DAAC) v.5 i per al període 2000-2019, les imatges del sensor MODIS-Terra Level 3 v2014. En els dos casos, es van analitzar imatges nocturnes, amb resolució espacial de 4 km, corregides mitjançant els algorismes testats i validats per la NASA. Les dades estan disponibles en línia en el Jet Propulsion Laboratory (NASA) (http://podaac.jpl.nasa.gov/). La disponibilitat de dades per al període 2000-2009 proce-dents de totes dues fonts i la seua elevada correlació (r2= 0,99) va permetre l’homogeneïtzació de la sèrie (López García, 2020).

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

20,0

19,5

19,0

18,5

18,0

17,5

17,0Tem

pera

tura

sup

erfic

ial d

el m

ar (º

C)

Figura 3. Evolució de la temperatura superficial de la mar en les conques liguroprovençal, balear, algeriana i d’Alborán per al període 1985- a artir d imat s t rmi u s d ls sat l lits i I a ta a d scalfam nt mit à o tin uda s d   an

«En les tres últimes dècades, el Mediterrani ha experimentat un augment de la temperatura

superficial global estimat entre 0,6-1 oC»

Tem

pera

tura

supe

rfic

ial d

el m

ar (o C

)

Núm. 107 MÈTODE 75

MONOGRÀFICOceans

L’escalfament recent del Mediterrani resulta evident quan s’observa la corba d’evolució obtinguda per al període 1985-2019 (Figura 3). El gràfic representa la temperatura mitjana calculada per a totes les conques en cada mes. S’ha aplicat una mitjana mòbil de 12 per a filtrar l’efecte estacional. La taxa de variació resultant per al conjunt de les conques és de 0,03  /any, la qual cosa suposa un increment total de la temperatura d’apro-ximadament 1  en les dècades analitzades.

 ■ ESTIUS MÉS LLARGS I CÀLIDS

El càlcul de les taxes d’escalfament per mesos va evi-denciar diferències estacionals que oscil·len entre valors mínims a l’hivern (~0,01  /any al febrer i març) i mà-xims a la primavera-estiu (~0,06  /any al juny i juliol) (Figura 4). Aquestes dades confirmen els resultats ja publicats (López García, 2015) que indicaven que l’es-calfament al Mediterrani es produeix fonamentalment durant els mesos de primavera-estiu, la qual cosa implica canvis en la corba estacional. Si l’escalfament de la mar en els últims 35 anys s’estima aproximadament en 1  , la veritat és que aquest increment s’ha produït fonamen-talment en els mesos juny i juliol quan la temperatura ha augmentat quasi 2  .

Les variacions en la corba estacional es poden obser-var més clarament en la Figura 5 on s’han representat les corbes estacionals mitjanes calculades per als períodes 1985-1999 i 2000-2019, juntament amb els increments de temperatura mensuals entre els dos períodes en va-lors absoluts. En la dècada inicial (1985-1999) sola-ment es van superar els 24  de mitjana el mes d’agost, mentre que en les dècades recents (2000-2019) es van superar els 24  de mitjana en tres mesos (juliol, agost i setembre), i es van registrar mitjanes mensuals pròxi-

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

15,5

15,0

14,5

14,0

13,5

13,0

12,5

12,0

24,0

23,0

22,0

21,0

20,0

19,0

18,0

17,0

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

15,5

15,0

14,5

14,0

13,5

13,0

12,5

12,0

24,0

23,0

22,0

21,0

20,0

19,0

18,0

17,0

Figura 4. El gràfic A r r s nta l s ta s d ariaci an d la t m ratura su rficial d la mar o r l s s u s si l s n an l s calculades segons els mesos. Els valors més baixos es produeixen a l’hivern (febrer i març) i els màxims a la primavera-estiu (juny i juliol). La l nia orit ontal ass n ala la ta a mit ana anual   an ot s l s t nd nci s s n si nificati s ls alors d p oscil l n ntr i 0,034) a excepció del mes de febrer, que no va ser estadísticament significatiu. Els gràfics B i C representen els ajustos temporals per als mesos de juny i febrer.

G F M A M J J A S O N D

0,07

0,06

0,05

0,04

0,03

0,02

0,01

0,00

A

B

C

Juny 0,06 oC/any

Febrer 0,01 oC/any

Tem

pera

tura

supe

rfic

ial d

e la

mar

(o C)

Tem

pera

tura

supe

rfic

ial d

e la

mar

(o C)

Tem

pera

tura

supe

rfic

ial d

e la

mar

(o C)

76 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

mes a 27  a l’agost de 2003 i 2018. Aquests resultats evidencien l’avançament de l’estació estival i també la seua intensificació, amb increments de temperatura en les dues últimes dècades a la primavera-estiu (~1  ) i a la tardor (~0,7  ).

 ■ CONCLUSIÓ

L’anàlisi realitzada en les conques occidentals del Me-diterrani constata un ràpid escalfament en les tres úl-times dècades, amb una taxa mitjana de 0,03  /any que arriba a valors superiors segons la regió del Medi-terrani analitzada. Aquestes xifres concorden amb les publicades recentment per altres autors i confirmen les tendències apuntades en estudis previs referits al pe-ríode 1985-2009 (López García, 2015). L’escalfament al Mediterrani peninsular s’està produint fonamentalment en els mesos de primavera-estiu i tardor, i s’aprecia una tendència clara a l’avançament, prolongació i intensifi-cació de l’estiu.

Les conseqüències de l’escalfament del Mediterrani (Figura 6) en aspectes com la pujada del nivell de la mar,

la possible alteració dels patrons de circulació marina, l’abundància, distribució i estructura d’espècies marines o la freqüència i intensificació de processos atmosfèrics com les DANA (Depressions Aïllades en Nivells Alts) són objecte d’interès i investigació per part de la co-munitat científica, com ha posat de manifest l’informe especial de l’IPCC titulat El océano y la criosfera en un clima cambiante (25 setembre 2019). Si bé la causalitat i atribució d’aquestes conseqüències al canvi climàtic continua sent difícil de destriar, existeix un consens crei-xent pel que fa a l’escalfament, que no és una projecció de futur sinó una realitat evident.

És procedent la reflexió sobre el paper de l’ésser humà com a principal agent inductor d’aquest escalfa-ment, però també de la seua responsabilitat en els múlti-ples processos que han alterat les riberes del Mediterrani i la mateixa mar: la urbanització desmesurada del litoral i l’alteració dels ecosistemes naturals litorals, la inten-sificació agrària i sobreexplotació d’aqüífers, la conta-minació fluvial i marina i la sobreexplotació pesquera, entre altres actuacions, afecten i acceleren els impactes

G F M A M J J A S O N D

G F M A M J J A S O N D

26

24

22

20

18

16

14

12

T ºC

T ºC 1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

1985-99

2000-19

G F M A M J J A S O N D

G F M A M J J A S O N D

26

24

22

20

18

16

14

12

T ºC

T ºC 1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0

1985-99

2000-19

Figura 5. A) Corbes estacionals mitjanes de la temperatura super-ficial de la mar per als períodes 1985-1999 i 2000-2019. B) Incre-ment de temperatura per mesos entre els dos períodes. Els canvis en la corba estacional evidencien l’avançament i prolongació de l stiu am incr m nts d t m ratura d  o a l stiu i d  oC a la tardor entre els dos períodes.

A

B

Figura 6. Les conseqüències de l’escalfament del Mediterrani en aspectes com la intensificació de processos atmosfèrics com les DANA (Depressions Aïllades en Nivells Alts) són objecte d’inte-rès i investigació per part de la comunitat científica. En la imatge, conseqüències a Barcelona del temporal Glòria, que va afectar la costa mediterrània a principis de 2020.

Pere

Prlp

z/W

ikim

edia

Tem

pera

tura

supe

rfic

ial d

el m

ar (o C

)Te

mpe

ratu

ra su

perf

icia

l del

mar

(o C)

Núm. 107 MÈTODE 77

MONOGRÀFICOceans

que no han de ser atribuïts solament a l’escalfament de la mar. És necessària una presa de consciència clara i la implantació d’actuacions immediates que permeten frenar i mitigar els problemes ambientals a què ens en-frontem.

REFERÈNCIESBelkin, I. (2009). Rapid warming of large marine ecosystems. Progress in Oce-

anography, 81(1-4), 207–213. doi: 10.1016/j.pocean.2009.04.011Bergamasco, A., & Malanotte-Rizzoli, P. (2010). The circulation

of the Mediterranean Sea: A historical review of experimental investi-gations. Advances in Oceanography and Limnology, 1(1), 11–28, doi: 10.1080/19475721.2010.491656

Bethoux, J. P., Gentili, B., Morin, P., Nicolas, E., Pierre, C., & Ruiz-Pino, D. (1999). The Mediterranean Sea: A miniature ocean for climatic and environ-mental studies and a key for the climatic functioning of the North Atlantic. Progress in Oceanography, 44(1-3), 131–146. doi: 10.1016/S0079-6611(99)00023-3

García-Martínez, M. C., Vargas-Yáñez, M., Moya, F., Zunino, P., & Bautista, B. (2018). The effects of climate change and rivers damming in the Me-diterranean Sea during the twentieth century. International Journal of En-vironmental Sciences & Natural Resources, 8(4), 555741. doi: 10.19080/IJESNR.2018.08.555741

IPCC. (2013). Climate change 2013: The physical science basis. Contribution of working Group I to the fifth assessment report of the Intergovernmental

Panel on Climate Change. Cambridge, UK / Nova York, NY, EUA: Cam-bridge University Press.

López García, M. J. (1991). La temperatura superficial del mar Balear a partir de imágenes de satélite (tesis doctoral). Universitat de València, Espanya.

López García, M. J. (2015). Recent warming in the Balearic Sea and Spanish Mediterranean coast. Towards an earlier and longer summer. Atmósfera, 28(3), 149–160. doi: 10.20937/ATM.2015.28.03.01

López García, M. J. (2020). SST Comparison of AVHRR and MODIS Time Series in the Western Mediterranean Sea. Remote Sensing, 12(14), 2241. doi: 10.3390/rs12142241

López García, M. J., & Camarasa, A. M. (2011). Recent trends of SST in the estern e iterranean asins r m Pat fin er ata

Global Planetary Change, 78(3-4), 127–136. doi: 10.1016/j.gloplac-ha.2011.06.001

Millot, C., & Taupier-Letage, I. (2005). Circulation in the Mediterranean Sea. En A. Saliot (Ed.), The Mediterranean Sea. Handbook of environmental chemistry (vol. 5K, p. 29–66). Berlín, Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/b107143

Mohamed, B., Abdallah, A. M., El-Din, K. A., Nagy, H., & Shaltout, M. (2019). Inter-annual variability and trends of sea level and sea surface temperature in the Mediterranean Sea over the last 25 years. Pure Applied Geophysics, 176(8), 3787–3810. doi: 10.1007/s00024-019-02223-2

Nykjaer, L. (2009). Mediterranean Sea surface warming 1985-2006. Climate Research, 39, 11–17. doi: 10.3354/cr00794

Sakalli, A. (2017). Sea surface temperature change in the Mediterranean Sea under climate change: A linear model for simulation of the sea surfa-ce temperature up to 2100. Applied Ecology and Environmental Research, 15(1), 707–716. doi: 10.15666/aeer/1501_707716

Salat, J., Pascual, J., Flexas, M., Chin, T. M., & Vazquez-Cuervo, J. (2019). rt fi e ears ean ra i an mete r l i al ser ati ns at a s-

tal station in the NW Mediterranean: A ground truth for satellite observations. Ocean Dynamics, 69, 1067–1084. doi: 10.1007/s10236-019-01285-z

Shaltout, M., & Omstedt, A. (2014). Recent sea surface temperature trends and future scenarios for the Mediterranean Sea. Oceanologica, 56(3), 411–443. doi: 10.5697/oc.56-3.411liris fian s anas s ant ia er atis a -los, P., & Lascaratos, A. (2012). Decadal scale variability of sea surface temperature in the Mediterranean Sea in relation to atmospheric variability. Ocean Dynamics, 62, 13–20. doi: 10.1007/s10236-011-0493-5

Trenberth, K. E., Jones, P. D., Ambenje, P., Bojariu, R., Easterling, D., Tank, K., … Zhai, P. (2007). Observations: Surface and Atmospheric Climate Change. En S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, … H. L. Miller (Eds.), Climate change 2007: The physical science basis (p. 235–336). Cambridge, Regne Unit i Nova York: Cambridge Uni-versity Press.

Vargas-Yáñez, M., García, M. C., Moya, F., Tel, E., Parrilla, G., Plaza, F., … García, M. J. (2010). Cambio climático en el Mediterráneo español. Temas de Oceanografía, 3 (2ª ed). Madrid: Instituto Español de Oceanografía y Mi-nisterio de Ciencia e Innovación.

Von Schuckmann, K., Le Traon, P. Y., Smith, N., Pascual, A., Brasseur, P., Fennel, K. & Djavidnia, S. (Eds). (2018). Copernicus marine service ocean state report. Journal of Operational Oceanography, 11(sup1), S1–S142. doi: 10.1080/1755876X.2018.1489208

AGRAÏMENTSTotes les imatges de satèl·lit utilitzades en aquesta investigació han estat pro-porcionades gratuïtament per la NASA a través de l’Earth Science Data and Information System (ESDIS) y el Physical Oceanography Distributed Active Archive Center (PO.DAAC) del Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA. L’autora agraeix les dades proporcionades i l’assistència tècnica rebuda.

MARÍA JOSÉ LÓPEZ GARCÍA. Catedràtica de Geografia Física del Departa-ment de Geografia de la Universitat de València (Espanya), especialitzada en tecnologies de la informació geogràfica. La seua investigació se centra en el desenvolupament de metodologies i aplicacions de la teledetecció espacial per a l’anàlisi del canvi global en àmbits mediterranis, especialment la variabilitat espaciotemporal de la temperatura del mar, la qualitat d’aigües i els canvis dels usos del sòl. Ha realitzat estàncies de recerca en el Departament de Geografia de la University of Bristol, en el d’Océanologie de Marsella (IFREMER) i en el King’s College de Londres, i col·laborat en diversos projectes de recerca d’àmbit autonòmic, nacional i europeu. ! maria.j.lopez@uv.es

«Existeix un consens creixent que l’escalfament no és una projecció

de futur sinó una realitat evident»

Garcia Bel. Beach day, 2019. Assemblage de ferro, plàstic, cartó i pintura, 190 × 94 cm.

Núm. 107 MÈTODE 79

MONOGRÀFICMètode Science Studies Journal (2020). Universitat de València. DOI: 10.7203/metode.11.17108Enviat: 15/04/2020. Acceptat: 30/09/2020.

MICROALGUES TÒXIQUES I CANVI GLOBALPer què se n’han incrementat les proliferacions al litoral mediterrani?

MAGDA VILA, JORDI CAMP I ELISA BERDALETMAGDA VILA, JORDI CAMP I ELISA BERDALET

L’oceà i el continent conflueixen en una línia molt estreta però d’una gran rellevància per a la salut, el lleure i l’economia de la nostra societat. La costa mediterrània ha experimentat un gran canvi durant els darrers cinquanta anys que es posa de manifest en una alteració en les espècies de mi-croal u s u i iu n ra l s rolif racions d dinofla l lad s s n un com on nt a itual d l s comunitats d’organismes microscòpics d’aquest ecosistema modificat pels éssers humans i pel canvi climàtic. L’increment en la freqüència de detecció de proliferacions de microalgues tòxiques ha estat clau per agafar consciència d’aquest canvi.

Paraules clau: fitoplàncton, fitobentos, microalgues, toxines marines, Ostreopsis.

 ■ MICROALGUES MARINES I MOBILITAT EN UN MÓN GLOBALITZAT

En un planeta globalitzat i altament comunicat com és aquest en què vivim, el desplaçament humà des d’una punta del món a l’altra es realitza en poques hores. Les mercaderies, tot i que solen tardar una mica més, en qüestió de dies, setmanes o mesos acaben en indrets ben allunyats d’on van ser embarcades. En aquest vaivé de persones i mercaderies, sovint transportem, de manera accidental i involuntària, alguns organismes vius, tant els que podem veure a ull nu com els microscòpics (Hallegraeff, 1998). En aquest article ens centrarem a mostrar com microorganismes marins, concretament les microalgues, estan modificant la seva distribució geogràfica, sovint expandint-se cap a latituds més altes, i la relació que això té amb l’escalfament global i amb les activitats humanes. El problema es fa més aparent quan algunes d’aquestes espècies produeixen toxines que poden afectar la salut humana o l’ecosistema marí. En l’ecosistema terrestre, la pandèmia de COVID-19 que vivim actualment és un bon exemple de dispersió ràpida d’un patogen a partir d’un focus allunyat dels molts indrets que ha arribat a afectar. Aquesta redis-tribució d’organismes és un fet habitual en un planeta globalitzat. No obstant això, la problemàtica tan sols es posa de manifest quan s’expandeixen espècies que tenen repercussions negatives en la salut de les persones, l’ecosistema o l’economia.

Retornant a l’ecosistema aquàtic, les microalgues són els principals productors primaris de l’oceà. Les

més conegudes formen part del fitoplàncton, que, com el seu nom indica,¹ són el conjunt d’organismes fotosin-tètics que no tenen la capacitat de moviment suficient per superar l’energia física del mar i, per tant, són arros-segats pels corrents marins i les onades. Entapissant el fons marí, o més globalment, proper, entre o sobre els grans de sorra, hi trobem el fitobentos.² Les microalgues marines, siguin planctòniques o bentòniques, estan ex-perimentant en les darreres dècades una redistribució geogràfica de les seves espècies. Ens centrarem en el cas de la Mediterrània, aquesta mar semitancada envoltada per terres densament poblades, globalment considerada oligotròfica i amb un escàs forçament de marea.

 ■ PRESSIONS HUMANES SOBRE LA COSTA I  I I I ·LADES

La dinàmica estacional del fitoplàncton en les latituds temperades presenta un període òptim, a finals d’hivern i principis de primavera, en què les microalgues proli-feren i assoleixen abundàncies elevades. Amb l’agitació hivernal de la columna d’aigua ascendeixen nutrients de les aigües profundes a les capes superficials i, coincidint amb l’increment de llum i temperatura, es produeix un creixement de les comunitats de microalgues, princi-palment diatomees. Durant la primavera, les diferents comunitats planctòniques es van succeint tot consumint

¹ Plàncton ve del grec i vol dir «errant».

² Bentos, , vol dir «profunditat del mar».

80 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

els nutrients de les capes superficials fins a gairebé ex-haurir-los. El sol escalfa la superfície del mar i es forma la termoclina, una estructura de densitat que separa les capes superficials de les més profundes. Aquesta barrera física no permet l’arribada de més nutrients del fons. Per això, durant l’estiu, trobem una baixa abundància de microalgues planctòniques en les aigües mediterrànies superficials, fet que les fa clares i transparents. A la tar-dor es produeix un altre pic de producció, més moderat, quan torna a coincidir un nivell elevat d’irradiància amb un increment de nutrients originat pel trencament de la termoclina i la barreja de la columna d’aigua.

La pressió que exercim els humans sobre la costa és relle-vant. I en una mar semitancada i tan poblada com la Mediterrà-nia, l’efecte humà és encara més notable. El turisme fa que, durant els mesos d’estiu, algunes pobla-cions costaneres multipliquin la seva població entre deu i cent ve-gades. L’impacte humà es tradueix en increments en la quantitat i qualitat de nutrients abocats als rius i al mar que no sempre poden ser del tot eliminats pels sistemes de sanejament. D’aquesta manera, les aigües costane-res esdevenen més riques en nutrients per efecte de la pressió humana del continent sobre la franja litoral. Els organismes fotosintètics (productors primaris) utilitzen aquests nutrients d’origen antròpic i creixen.

La urbanització de la zona costanera ha portat a una impermeabilització del sòl (Figura 1A). Les zones d’aiguamolls han estat pràcticament esborra-des de l’ecosistema litoral, han estat pavimentades, i allò que en dècades passades actuava com un filtre natural de les aigües riques en nutrients que aporta el continent, ara són carrers i rieres pavimentades que no filtren, sinó que aboquen al mar costaner tot el que els arriba (Camp et al., 1998). Són meres ca-nalitzacions d’aigua enriquida que fan que l’aigua del mar, a primera línia de costa, esdevingui més rica en nutrients. Els productors primaris utilitzen aquests nutrients i creixen.

La cimentació o rigidesa de la costa també té un efecte important al mar. D’una banda, la cons-trucció d’embassaments en les lleres fluvials ha reduït molt significativament l’aportació contínua de sediments a la zona costanera, sediments que, anys enrere, eren transportats per corrents costa-ners i distribuïts al llarg de la costa de manera que abastien de sorra les platges. En les platges urbanes també s’ha trencat el ritme de la natura, ja que els sistemes de dunes i llacunes costaneres han estat substituïts per passejos marítims i edificis a tocar de

platja. Els temporals d’hivern que s’emporten la sorra de les platges deixen una platja erosionada, que no pot ser restablerta amb la sorra del sistema dunar perquè aquest no existeix, ni pels sediments que transporten els rius perquè s’han vist molt reduïts. Part de la sorra que s’ha emportat el mar queda acumulada en els espigons, que, construïts perpendicularment a la línia de costa, ta-llen la circulació costanera.

Així doncs, cal fer grans moviments de sorres per recuperar unes platges que d’altra manera es recupera-rien soles. Així, any rere any, els governs destinen una part dels pressupostos per dur a terme diversos projec-

tes de regeneració de platges. Es tracta d’actuacions costoses tant des del punt de vista econòmic com de l’ecològic, que resulten efímeres, fins l’arribada del pro-per temporal. La previsió en un escenari de canvi climàtic és que aquests siguin més freqüents i in-tensos, tal com ens va fer recordar

a començament de 2020 el temporal Glòria. Els ports i espigons (Figura 1B), però, tenen un altre

paper. En confinar les aigües per donar recer a les em-barcacions, creen masses d’aigua amb elevats temps de residència que permeten el creixement i acumulació de microalgues. Aigües tranquil·les, poc profundes, riques en nutrients i amb un temps de residència elevat són

«L’impacte humà es tradueix en increments en la quantitat i qualitat de nutrients abocats

als rius i al mar»

Jord

i Cam

p

Jord

i Cam

p

B

A

Núm. 107 MÈTODE 81

MONOGRÀFICOceans

condicions idònies per al creixement de les dinoflagel-lades, un grup d’organismes del fitoplàncton que pro-dueix proliferacions i discoloracions de l’aigua, cone-gudes popularment com a marees roges i científicament anomenades proliferacions d’algues nocives. D’altra banda, les dinoflagel·lades són el grup d’organismes del fitoplàncton que tenen més representants d’espècies nocives o tòxiques.

Segons el mandala de l'ecòleg Ramon Margalef (Mar-galef, 1978; Margalef, Estrada i Blasco, 1979; Figura 2), les dinoflagel·lades formadores de marees roges prolife-ren quan coincideixen elevats nutrients i baixa agitació de l’aigua. Tal com hem explicat més amunt, les entra-des de nutrients solen estar relacionades amb l’agitació de la columna d’aigua que fa aflorar els nutrients del fons; per tant, és poc habitual trobar nutrients elevats en aigües tranquil·les. Aquestes circumstàncies es donen, de manera natural, en badies o prop de desembocadures de rius. Però els humans, confinant les aigües marines costaneres en ports, hem creat unes condicions òptimes per al creixement d’aquestes microalgues formadores de marees roges. El fet és que, quan es van implementar els

Figura 1. Exemples de transformacions del litoral producte de l’acció humana: A) Urbanització d’Empuriabrava (Castelló d’Em-púries, Girona), construïda a primera línia de mar en una zona d’aiguamolls. Les zones humides costaneres han estat pràctica-ment esborrades de l’ecosistema litoral mediterrani. B) Port i plat-ges de Cambrils, a Tarragona. La construcció de ports i espigons incrementa el volum d’aigües confinades, que són un hàbitat idoni

r a l s rolif racions d dinofla l lad s

«En confinar les aigües marines costaneres en ports, hem creat unes condicions

òptimes per al creixement de microalgues formadores de “marees roges”»

82 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

programes de monitoratge d’espècies tòxiques a la Medi-terrània en els anys noranta, ens vam trobar que les dino-flagel·lades formadores de proliferacions hi estaven molt ben representades. Això no va deixar de sorprendre’ns perquè, segons Margalef, la Mediterrània no tenia les ca-racterístiques apropiades perquè hi poguessin tenir lloc les marees roges. La nostra hipòtesi (Vila, Garcés, Masó i Camp, 2001) fou que l’ús recreatiu de la costa afavoreix les proliferacions de dinoflagel·lades; la construcció de ports –actualment n’hi ha uns cinquanta al llarg de la costa catalana, és a dir, trobem un port cada 8-10 km lineal de costa– genera cossos d’aigua semitancats amb notables concentracions de nutrients, temps de residèn-cia de l’aigua elevats (uns vint dies), baixa turbulència i baixa advecció en comparació amb aigües no confinades que afavoreixen aquestes proliferacions.

Les dinoflagel·lades tenen estratègies de compor-tament (natació, migració vertical activa i agregació)

i produeixen compostos tòxics, ambdós aspectes im-plicats a reduir la depredació per part del zooplàncton (vegeu Selander et al., 2015; Smayda, 1997). Addici-onalment, les concentracions de nutrients inorgànics i les seves rela cions estequiomètriques indiquen que les zones caracteritzades per una elevada densitat humana tenen nivells més elevats d’amoni i fosfats i més limi-tació de silicats. Per tant, afavoreixen el creixement de les dinoflagel·lades, en relació amb les diatomees, que necessiten el silicat per a construir les seves cobertes (frústuls) cel·lulars.

Finalment, els ports són entorns ideals on els orga-nismes que tenen formes de resistència (quists o llavors) poden romandre confinats en el sediment fins que les condicions mediambientals els indueixin a germinar (Anderson i Wall, 1978). La taxa de creixement activa d’una petita part de la població que germina es veu am-plificada pel comportament de natació i agregació, per

Figura 2. El mandala de Ramon Margalef és una representació esquemàtica que exposa com la successió estacional dels principals grups de fitoplàncton depèn de la concentració de nutrients i la turbulència o agitació de l’aigua. Font: Adaptació visual del mandala de Margalef (1978)

Diatomees

Buit

Coccolitoforals

Successi

ó

Dinoflagel·lades cè

ŀlule

s ap

lana

das

cèŀlu

les

arro

doni

des

cl

orofi

ŀla

baix

a cl

orofi

ŀla

alta

Turbulència +–

–N

utrie

nts

inor

gàni

cs (N

, P)

+ «Marees roges»

Dinoflagel·lades

Núm. 107 MÈTODE 83

MONOGRÀFICOceans

la reducció de la depredació per part del zooplàncton i pels factors físics favorables indicats anteriorment que propicien les proliferacions de dinoflagel·lades en els ports. Per tant, una costa amb molts ports facilita la co-lonització i l’establiment de les noves espècies, al·lòc-tones, que hi arriben. Aquest és el cas, concretament, de les espècies del gènere Alexandrium (Vila et al., 2001), algunes de les quals són productores de toxines (saxito-xines) que produeixen simptomatologies paralitzants en persones que han ingerit mol·luscs bivalves contaminats amb aquests organismes (Berdalet et al., 2016).

 ■ PLATGES ENTAPISSADES PER MICROALGUES

Fa uns 20 o 25 anys es van començar a detectar prolife-racions d’unes dinoflagel·lades bentòniques del gènere Ostreopsis en diferents platges mediterrànies durant els mesos d’estiu. En aquell moment, aquest gènere era conegut en àrees tropicals per formar part del grup de microorganismes (microbiota) acompanyant d’una dinoflagel·lada tòxica del gènere Gambierdiscus, causant d’una intoxicació alimentària tropical coneguda com a ciguatera (Fri-edman et al., 2017). L’increment de temperatura de l’aigua del mar sembla ser el factor desencade-nant de l’establiment de diverses espècies tropicals a la Mediter-rània, que en determinats casos substitueixen les comunitats na-tives. És el que es coneix com a tropicalització de la Mediterrània (Bianchi, Caroli, Guidetti i Morri, 2018).

Ostreopsis secreta una substància mucosa i engan-xosa que la manté ancorada, de forma laxa, a les ma-croalgues (Figura 3). Aquesta habilitat li permet man-tenir-se a la platja, prop de la superfície i proliferar de manera relativament ràpida, fent un dens entapissat de microalgues i mucílag que recobreix el fons marí. A causa de l’agitació de l’onatge o d’altres factors, Ostre-opsis es desprèn de la macroalga i es troba nedant per la columna d’aigua o surant en superfície, i d’aquesta manera es forma el que els francesos anomenen flors d’aigua. Aquestes proliferacions s’han relacionat amb mortalitats massives de fauna marina amb poca o nul·la mobilitat (eriçons, musclos), potser degudes a la limi-tació d’oxigen associada a la gran capa mucilaginosa que pot arribar a recobrir el llit marí, o bé a la producció de certes substàncies tòxiques (Giussani et al., 2016; Shears i Ross, 2009). Efectivament, Ostreopsis produeix ovatoxines que són anàlegs de la palitoxina. La palito-xina s’ha relacionat amb casos letals d’intoxicació ali-

mentària a l’oceà Índic en persones que havien consumit aliments marins contaminats amb aquests compostos. Aquestes toxines entren a la xarxa tròfica quan la fauna s’alimenta de macroalgues recobertes per Ostreopsis, i es transmeten fins a nivells tròfics superiors, incloent-hi els éssers humans (Berdalet et al., 2017). A la Mediterrà-nia, determinades toxines associades a Ostreopsis s’han detectat en fauna marina diversa; no obstant això, no sembla que la intoxicació alimentària sigui, fins a aquest moment, un problema a la Mediterrània. En canvi, les proliferacions massives d’Ostreopsis en aquesta àrea s’han associat amb irrita cions respiratòries lleus (rinor-rea, febre, malestar general, irritació dels ulls i del nas, etc.) en banyistes i persones exposades a l’aerosol marí en diverses platges d'Algèria, Espanya, França, Itàlia i Grècia (Vila, Abós-Herràndiz, Isern-Fontanet, Àlvarez i Berdalet, 2016).

Un mecanisme similar, l’exposició a aerosols, s’ha confirmat com a causa de símptomes d’irritació respira-tòria durant la proliferació de Karenia brevis al golf de Mèxic (Fleming et al., 2011). En aquest cas, l’enorme

inversió científica feta durant dècades d’estudis entre diverses institucions ha proporcionat un coneixement sòlid que ja s’ha materialitzat en l’adequada ges-tió dels riscos ecològics i per a la salut al golf de Mèxic. Tan-mateix, a la Mediterrània, si bé aquests símptomes s’han intentat rela cionar amb la presència de toxines en l’aerosol, els esforços

encaminats a fer-ne la demostració empírica han do-nat escasses evidències (Ciminiello et al., 2014). S’ha plantejat la hipòtesi que la irritació no fos causada per les mateixes toxines sinó per algun altre component o fragment de la cèl·lula que desencadenés algun tipus de reacció, o inclús s’ha especulat que pogués estar pro-duït per algun dels microorganismes (bacteris o virus) associats a Ostreopsis (Bellés-Garulera et al., 2016; Casabianca et al., 2013). Per altra banda, els banyistes que tenen ferides a la pell han sofert també irritacions cutànies que s’han resolt amb l’aplicació d’antibiòtics tòpics. Tot plegat fa pensar que hi ha més d’un factor que contribueix en els diferents efectes indesitjables de les proliferacions d’Ostreopsis.

 ■ REFLEXIONS FINALS

És evident que la costa mediterrània ha canviat molt en els darrers cinquanta anys. Un hàbitat natural de platges i espadats s’ha vist substituït per un hàbitat artificial de ports i espigons, que han confinat no només embarca-

«Fa trenta anys, Ostreopsis era un gènere rar a

la Mediterrània, detectat molt esporàdicament i en escasses

abundàncies»

84 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

cions, sinó també aigües i microalgues. I un canvi d’hà-bitat representa un canvi d’espècies. Els aiguamolls han estat reduïts a la mínima expressió i s’han multiplicat les urbanitzacions a primera línia de costa, la qual cosa ha modificat en gran manera els fluxos de sediments i nutrients al mar. Finalment, amb l’escalfament global, s’ha incrementat la temperatura del mar, i hi han arribat i s’hi han establert algunes espècies invasores. Per tant, les comunitats d’espècies de microalgues que hi havia fa cinquanta anys s’han vist modificades o bé s’han «enriquit», en algun cas, per proliferacions de dinofla-gel·lades tòxiques.

Actualment, les proliferacions planctòniques del gènere Alexandrium són recurrents a la Mediterrània i, des dels anys noranta, es controlen setmanalment amb programes de monitoratge que garanteixen la segure-tat alimentària dels productes que arriben a les llotges

i a les peixateries. Pel que fa al bentos, l’evolució ha estat més lenta pel gran desconeixement que hi havia sobre Ostreopsis anys enrere. Fa trenta anys, aquest or-ganisme era un gènere rar a la Mediterrània, detectat molt esporàdicament i en escasses abundàncies. Ara ha esdevingut un problema de salut pública i ambiental, que cada any mobilitza científics i administracions i que preocupa els veïns de les platges afectades per aquestes proliferacions massives. Si ens centrem en els països de què es disposa de més informació (Mangialajo et al., 2011), el que va començar sent una proliferació massiva en alguna platja concreta durant els primers anys, ha acabat sent una expansió amb múltiples focus que afecta moltes platges, primer d’Itàlia i França i, des de fa cinc anys, de Catalunya. Queden moltes llacunes quant a la nostra comprensió sobre la toxicitat d’Ostre-opsis. No obstant això, el coneixement de la dinàmica de

i ura ins fa uns an s no ra a itual tro ar dinofla l lad s nt ni u s d l n r Ostreopsis, més pròpies de zones tropicals, a les aigües de la Mediterrània. L’augment de la temperatura del mar sembla ser el factor desencadenant perquè aquestes espècies s’hi estiguin establint. En les imatges: A oloraci d l ai ua durant una rolif raci d la dinofla l lada nt nica Ostreopsis. B) Aspecte del llit d’una platja poc fonda entapissat per una proliferació d’Ostreopsis. C l lula d Ostreopsis al microscopi òptic. D) Aspecte d’una proliferació bentònica dominada per Ostreopsis al microsco i l ctr nic d rastr i o s r a la ar a d filam nts u l s c l lul s s cr t n

C

DB

A

Elisa

Ber

dale

t

Mag

da V

ila i J

osé

Man

uel F

ortu

ño

Mag

da V

ila

Mag

da V

ila

Núm. 107 MÈTODE 85

MONOGRÀFICOceans

les seves proliferacions i la coordinació entre científics i gestors mediambientals i de la salut ha permès gestionar de manera adequada el fenomen i minimitzar els riscos ecològics i per a la salut.

Durant el darrer mig segle hem transformat el litoral amb accions directes sobre la costa com són la construc-ció de ports i espigons, però també terra endins, amb la construcció de passejos marítims i urbanitzacions a pri-mera línia de costa, canalitzacions de les lleres dels rius, i la construcció d’embassaments. De resultes de l’activitat humana també s’ha incrementat el CO2 atmosfèric i la temperatura global del planeta. Aquestes accions hu-manes, directes o indirectes, són una resposta plausible al perquè en les darreres dècades s’han incrementat les proliferacions de microalgues a les costes mediterrànies.

L’oceà i el continent confluei-xen en una línia molt estreta però d’una gran rellevància per a la salut, el lleure i l’economia de la nostra societat. Mantenir un litoral en un bon estat ecològic només es podrà aconseguir si l’activitat que es realitza en el continent també manté els estàndards de sostenibili-tat. Per tenir un litoral en bon estat, cal repensar el món on volem viure i actuar en conseqüència.

REFERÈNCIESAnderson, D. M., & Wall, D. (1978). Potential importance of benthic cysts of Go-

nyaulax tamarensis and G. excavata in initiatin t i in a ellate l ms Journal of Phycology, 14(2), 224–234. doi: 10.1111/j.1529-8817.1978.tb02452.x

Bellés-Garulera, J., Vila, M., Borrull, E., Riobó, P., Franco, J. M., & Sala, M. M. (2016). Variability of planktonic and epiphytic vibrios in a coastal environ-ment affected by Ostreopsis blooms. Scientia Marina, 80(S1), 97–106. doi: 10.3989/scimar.04405.01A

Berdalet, E., Fleming, L. E., Gowen, R., Davidson, K., Hess, P., Backer, L. C., ... Enevoldsen, H. (2016). Marine harmful algal blooms, human health and well-being: Challenges and opportunities in the 21st century. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 96(1), 61–91. doi: 10.1017/S0025315415001733

Berdalet, E., Tester, P. A., Chinain, M., Fraga, S., Lemée, R., Litaker, W., ... Zin-gone, A. (2017). Harmful algal blooms in benthic systems: Recent progresses and future research. GEOHAB Oceanography (special issue), 30(1), 36–45. doi: 10.5670/oceanog.2017.108

Bianchi, C. N., Caroli, F., Guidetti, P., & Morri, C. (2018). Seawater warming at the northern reach for southern species: Gulf of Genoa, NW Mediterranean. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 98(1), 1–12. doi: 10.1017/S0025315417000819

Camp, J., Masó, M., Vila, M., Delgado, M., Garcés, E., & Torres, M. (1998). Características ambientales del litoral Mediterráneo Noroccidental; situación actual e implicaciones: El caso de Cataluña. En Actas de la V Reunión Ibérica de Fitoplancton Tóxico. Vigo: ANFACO-CECOPESCA.

Casabianca, S., Casabianca, A., Riobó, P., Franco, J. M., Vila, M., & Penna, A. antifi ati n t e t i in a ellate Ostreopsis spp. by qPCR as-

say in marine aerosol. Environmental Science & Technology, 47 doi: 10.1021/es305018s

Ciminiello, P., Dell’Aversano, C., Dello Iacovo, E., Fattorusso, E., Forino, M., arta li ne Penna irst fin in Ostreopsis cf. ovata toxins

in marine aerosols. Environmental Science & Technology, 48(6), 3532–3540. doi: 10.1021/es405617d

Fleming, L. E., Kirkpatrick, B., Backer, L. C., Walsh, C. J., Nierenberg, K., Clark, J., ... Baden, D. G. (2011). Review of Florida red tide and human health effects. Harmful Algae, 10(2), 224–233. doi: 10.1016/j.hal.2010.08.006

Friedman, M. A., Fernandez, M., Backer, L. C., Dickey, R., Bernstein, J., Sc-ran lemin E n ate re ie i atera fis is -

ning: Clinical, epidemiological, environmental, and public health management. Marine Drugs, 15(3), 72. doi: 10.3390/md15030072

Giussani, V., Costa, E., Pecorino, D., Berdalet, E., De Giampaulis, G., Gentile, aimali E e ts t e arm l in a ellate Ostreopsis

cf. ovata n i erent li e le sta es t e mm n m n ell fis Aurelia sp. Harmful Algae, 57, 49–58. doi: 10.1016/j.hal.2016.05.005 alle rae rans rt t i in a ellates ia s i s allast

ater i e n mi ris assessment an e fi a ssi le allast ater management strategies. Marine Ecology Progress Series, 168, 297–309. doi: 10.3354/MEPS168297

Mangialajo, L., Ganzin, N., Accoroni, S., Asnaghi, V., Blanfuné, A., Cabrini, M., ... Lemée, R. (2011). Trends in Ostreopsis proliferation along the Nor-thern Mediterranean coasts. Toxicon, 57(3), 408–420. doi: 10.1016/j.to-xicon.2010.11.019

Margalef, R. (1978). Life-forms of phytoplankton as survival alternatives in an unstable environment. Oceanologica Acta, 1(4), 493–509.

Margalef, R., Estrada, M., & Blasco, D. (1979). Functional morphology of organisms involved in red tides, as adapted to decaying turbulence. En D. L. Taylor, & H. H. Seliger (Eds.), Toxic dinoflagellate blooms (p. 89–94). Amsterdam: Elsevier.

Selander, E., Kubanek, J., Hamberg, M., Anders-son, M. X., Cervin, G., & Pavia, H. (2015). Pre at r li i s in e aral ti s ellfis t ins in bloom-forming algae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(20), 6395–6400. doi: 10.1073/pnas.1420154112

Shears, N. T., & Ross, P. M. (2009). Blooms ent i in a ellates t e en s Ostre-

opsis: An increasing and ecologically important phenomenon on temperate reefs in New Zealand and worldwide. Harmful Algae, 8(6), 916–925. doi: 10.1016/j.hal.2009.05.003

Smayda, T. J. (1997). Harmful algal blooms: Their ecophysiology and general relevance to phytoplankton blooms in the sea. Limnology and Oceanography, 42(5, Part 2), 1137–1153. doi: 10.4319/lo.1997.42.5_part_2.1137

Vila, M., Abós-Herràndiz, R., Isern-Fontanet, J., Àlvarez, J., & Berdalet, E. (2016). Establishing the link between Ostreopsis cf. ovata blooms and human health impacts using ecology and epidemiology. Scientia Marina, 80(S1), 107–115. doi: 10.3989/scimar.04395.08A

Vila, M., Garcés, E., Masó, M., & Camp, J. (2001). Is the distribution of the t i in a ellate Alexandrium catenella expanding along the NW Medi-terranean coast? Marine Ecology Progress Series, 222, 73–83. doi: 10.3354/meps222073

MAGDA VILA. Doctora en Biologia i investigadora associada del Departament de Biologia Marina i Oceanografia de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona (Espanya). Està especialitzada en ecologia de microalgues marines, proliferacions algals nocives, directives ambientals i en les relacions entre ciència i societat i en la divulgació científica. Li interessa especialment entendre com les activitats humanes afecten la natura i com la natura afecta les activitats humanes. ! magda@icm.csic.esJORDI CAMP. Doctor en Biologia i investigador ad honorem del Departament de Biologia Marina i Oceanografia de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona (Espanya). Està especialitzat en ecologia bentònica, interacció cos-ta-oceà, dinàmica d’estuaris, proliferacions algals nocives i en legislació i direc-tives ambientals. Els seus interessos se centren en la relació entre la societat i el medi ambient.

ELISA BERDALET. Doctora en Biologia i investigadora del Departament de Biologia Marina i Oceanografia de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona (Espanya). Està especialitzada en ecologia de fitoplàncton. Des de 2008 coordina la investigació internacional de les proliferacions algals nocives en el marc dels programes GEOHAB i GlobalHAB (www.globalhab.info).

«L’oceà i el continent conflueixen en una línia molt

estreta però d’una gran rellevància per a la salut, el lleure i l’economia de la

nostra societat»

Garcia Bel. Amb la tempesta d’hibris, 2018. Collage de cartrons de llaunes de peix i pintura, 250 × 150 cm.

Núm. 107 MÈTODE 87

MONOGRÀFICMètode Science Studies Journal (2020). Universitat de València.

Enviat: 07/04/2020. Acceptat: 05/10/2020.DOI: 10.7203/metode.11.17002

CONSERVAR LA FARMÀCIA DEL MARCom afecta el canvi global les espècies amb potencial bioactiu de la Mediterrània?

ARNAU CARREÑO, ÀNGEL IZQUIERDO I JOSEP LLORETARNAU CARREÑO, ÀNGEL IZQUIERDO I JOSEP LLORET

Diverses espècies marines de la Mediterrània produeixen molècules amb potencial bioactiu que podrien utilitzar-se per descobrir nous medicaments (antibiòtics, antifúngics, antivirals i antitu-morals). Diferents activitats humanes com la contaminació, les activitats recreatives marítimes, la pesca i el canvi climàtic fan que algunes d’aquestes espècies es trobin amenaçades i, fins i tot, en perill d’extinció. Cal protegir aquestes espècies vulnerables amb potencial bioactiu, sobretot a les reserves marines, no només perquè són components valuosos dels ecosistemes marins, sinó també perquè són una font potencial de molècules amb propietats farmacològiques que actual-ment s’estan investigant per a descobrir nous medicaments.

Paraules clau: canvi global, oceans, biodiversitat, salut, compostos bioactius.

 ■ INTRODUCCIÓ

Els organismes marins, amb prop de dos milions d’es-pècies, estableixen relacions altament competitives i complexes en hàbitats sovint limitats en l’espai, la qual cosa els obliga a competir de manera molt agressiva (Simmons, Andrianasolo, McPhail, Flatt i Gerwick, 2005). En resposta a aquesta competència, un alt percen-tatge d’espècies produeixen compostos químics, sovint anomenats compostos bioactius, que tenen diverses finalitats: defensar-se dels seus depredadors, protegir-se del crei-xement d’altres espècies compe-tidores a sobre seu o per capturar les seves preses (Simmons et al., 2005). Els compostos bioactius són molècules produïdes per una àmplia gamma d’organismes que, en el cas dels marins, poden com-prendre des de bacteris, fongs i microalgues fins a organismes més complexos com ara macroalgues, fanerògames marines, invertebrats i vertebrats. Aquests compostos inclouen una àmplia gamma de molècules que actual-ment s’estan investigant per a sintetitzar nous productes i medecines. Entre aquests trobem pèptids anticancerí-gens, caracteritzats per la seva acció citotòxica (dany cel·lular) i antitumoral (antiproliferativa, entre d’altres)

contra diverses línies de cèl·lules tumorals; metabòlits antibacterians, antifúngics i antivirals que s’utilitzen per a l’elaboració d’antibiòtics i medicaments contra els fongs i contra els virus, respectivament; molècules anti-oxidants, que poden protegir les cèl·lules de les espècies reactives d’oxigen i radicals lliures; antiinflamatoris, que poden ajudar a combatre determinats processos cel·lu-lars inflamatoris que poden comportar determinades patologies; toxines (i antitoxines), que poden tenir diver-

sos usos terapèutics, i productes naturals complexos (per exemple, olis essencials) (Carreño i Lloret, en premsa; Uriz et al., 1991).

Diverses espècies animals i vegetals de la mar Mediterrània tenen potencial bioactiu (Uriz et al., 1991), és a dir, són una font potencial de molècules amb pro-pietats farmacològiques i que podrien utilitzar-se per descobrir

nous medicaments antibiòtics, antifúngics, antivirals i antitumorals. La majoria són organismes sèssils bentò-nics que produeixen molècules amb potencial bioactiu, com els tunicats Ecteinascidia turbinata i Halocynthia papillosa, amb potencial antitumoral; esponges com Spongia officinalis i Axinella damicornis, amb poten-cial antibacterià; briozous com Myriapora truncata i

«Diverses espècies de la mar Mediterrània són una font potencial

de molècules amb propietats farmacològiques»

88 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

Pentapora fascialis, també amb potencial antibacterià; i cnidaris com Pennatula aculeata i Actinia equina, amb potencial antiinflamatori; però també tenen potencial bio actiu alguns equinoderms com l’eriçó de mar Pa-racentrotus lividus i el cogombre de mar Holothuria tubulosa, amb potencial antiinflamatori; mol·luscs com la sípia Sepia officinalis i el calamar Loligo vulgaris, amb potencial antibacterià; crustacis decàpodes, com l’escamarlà (Nephrops norvegicus) i el cranc verd (Carcinus mediterraneus), amb potencial antitumoral; i peixos com la sardina (Sardina pilchardus) i la rajada (Raja clavata), que tenen compostos amb potencial an-tioxidant. Tots aquests animals produeixen una gran va-rietat de compostos químics que serveixen com a mitjà de defensa contra els seus depredadors, els organismes competidors i els paràsits o els microorganismes inva-sius (Carreño i Lloret, en premsa; Uriz et al., 1991).

Malgrat l’interès dels seus compostos amb potencial bioactiu per al descobriment de futurs medicaments, aquestes espècies es veuen afectades pel canvi climàtic i les activitats humanes i fins i tot algunes es troben amenaçades i en perill d’extinció. Tot i l’estat crític d’al-gunes, els estudis sobre els impactes antropogènics en el seu estat de conservació són encara escassos. Calen nous estudis per entendre millor com aquestes espècies afronten l’impacte de les activitats humanes i del canvi climàtic, perquè, si s’extingeixen, s’estan perdent les possibilitats que aquestes espècies ofereixen per a des-cobrir nous medicaments d’origen marí.

 ■ IMPACTE DEL CANVI GLOBAL SOBRE LES ESPÈCIES AMB POTENCIAL BIOACTIU

Diversos estudis han analitzat el paper de les espècies que tenen compostos bioactius a la Mediterrània en els darrers anys. El 2019 es va realitzar una revisió de les espècies de peixos i macroinvertebrats que vivien a la reserva marina del cap de Creus, al nord de Catalunya, i quines es descrivien a la literatura científica com a espècies amb potencial bioactiu (Carreño i Lloret, en premsa). Posteriorment se’n va avaluar la vulnerabili-tat utilitzant el marc metodològic establert per Lloret et al. (2019), tenint en compte aquelles espècies que apareixien a la Llista Vermella de la IUCN/Avaluació

Mytilus edulis

Pinna nobilis

Galeorhinus galeus

Petromyzon marinus

Raja clavata

Umbrina cirrosa

Dicentrarchus labrax

Dentex dentex

Diplodus sargus

Sciaena umbra

Hippocampus hippocampus

Syngnathus acus

Prionace glauca

Lophius piscatorius

Epinephelus marginatus

Scyliorhinus canicula

Cetorhinus maximus

Squalus acanthias

Thunnus thynnus

Mustelus mustelus

Paracentrotus lividus

Geodia cydonium

Gerardia savaglia

Spongia officinalis

Axinella verrucosa

Aplysina aerophoba

Aplysina cavernicola

Spongia agaricina

Dasyatis pastinaca

Axinella polypoides

Hippospongia communis

Sarcotragus foetidus

Índex de vulnerabilitat0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Figura 1. Espècies amb potencial bioactiu del Mediterrani classi-ficades com a vulnerables i ordenades en funció del seu índex de vulnerabilitat, segons l’estudi efectuat al Parc Natural de Cap de Creus per Carreño i Lloret (en premsa). Les files en blanc corres-ponen a espècies classificades com a vulnerables segons el criteri establert a la metodologia d’aquest article, però sense informació sobre el seu índex de vulnerabilitat.

«Malgrat l’interès dels compostos amb potencial bioactiu, algunes d’aquestes espècies es troben amenaçades i en perill

d’extinció»

Núm. 107 MÈTODE 89

MONOGRÀFICOceans

regional a la Mediterrània com a amenaçades o en una categoria superior d’amenaça, i aquelles amb un índex de vulnerabilitat (IV) superior a 60 (és a dir, d’alta a molt alta vulnerabilitat segons aquest índex establert per Cheung, Pitcher i Pauly [2005]). També s’hi van incloure les espècies que apareixien en diferents convencions internacionals de protecció de la flora i de la fauna com la de Barcelona, Berna o CITES, i a la Directiva Hàbitats de la Unió Europea.

Després de revisar la literatura científica¹ per obtenir informació sobre els impactes antropogènics i del canvi climàtic en aquestes espècies de peixos i macroinver-tebrats, i de revisar estudis de la literatura grisa i de projectes de recerca, podem establir que hi ha 32 espè-cies amb potencial bioactiu que són vulnerables i que es veuen amenaçades per diferents factors antropogènics com la contami-nació, les activitats marítimes recreatives i la pesca, així com per l’acció del canvi climàtic. Tot i que algunes d’aquestes espècies no han estat prou estudiades i, per tant, no se’n coneix l’índex de vulnerabilitat, aquestes apareixen com a vulnerables a la Llista Vermella de la IUCN o emmarcades en els convenis de protecció internacional (Figura 1). Dins d’aquestes espècies destaquen com a especialment vulnerables les esponges i els peixos con-drictis.

¹ Les bases de dades consultades han estat ScienceDirect, PubMed, PlosOne i Google Scholar. També s’han revisat estudis de la literatura grisa (informes i altres treballs no publicats en revistes indexades) i de projectes de recerca que tracten sobre els impactes antropogènics, especialment els del projec-te PHAROS4MPAS (https://pharos4mpas.interreg-med.eu/), que fa un recull d’aquests impactes en àrees marines protegides (AMP) de la Mediterrània.

Contaminació marinaLa contaminació marina (plàstics, deixalles, aigües residuals, etc.) afecta tots els organismes marins, però perjudica especialment els organismes sèssils i de crei-xement lent com algunes esponges, ascidis, cnidaris i bivalves, entre els quals trobem una bona representació d’espècies que produeixen molècules amb potencial bio-actiu. Com a conseqüència, es produeix una limitació de la seva capacitat de creixement i de filtració (Zahn et al., 1977).

Les deixalles poden contaminar de diverses maneres: es poden acumular a la superfície d’espècies i inhibir-ne el creixe-ment i provocar danys com la ne-crosi dels teixits, estrangulament dels exemplars, asfíxia, etc. Els plàstics són la principal font de contaminació i de les escombra-ries marines, i representen fins a un 80 % de totes les deixalles del Mediterrani generades pels hu-mans (Derraik, 2002). Els plàs-

tics també poden acumular-se en organismes filtradors o bé ser descompostos en microplàstics, que poden ser ingerits per altres organismes i bioacumulats a través de la cadena tròfica fins arribar a l’ésser humà (Bordbar, Kapiris, Kalogirou i Anastasopoulou, 2018). Malgrat que trobem microplàstics en peixos que produeixen mo-lècules amb potencial antioxidant i antitumoral com el verat (Scomber scombrus) o la tonyina (Thunnus thyn-nus), els efectes sobre la salut de les persones encara són poc coneguts.

Les aigües residuals que alguns vaixells encara aboquen al mar promouen la proliferació de microor-

Hi ha diverses espècies animals que produeixen compostos amb ot ncial ioactiu a la mar dit rrània s l cas d mol luscs com

la sípia (Sepia officinalis), amb potencial antibacterià (a l’esquerra), o d’equinoderms com l’eriçó de mar (Paracentrotus lividus) amb potencial antiinflamatori (a la dreta).

Revit

al S

alom

on

Lluí

s Mas

Bla

nch

«A la Mediterrània, hi ha 32 espècies amb potencial

bioactiu que són vulnerables i es veuen amenaçades

per factors antropogènics»

90 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

ganismes tòxics i microalgues, fet que limita l’intercanvi d’oxigen a l’aigua i dona lloc a si-tuacions locals d’anòxia. També afecta la qua-litat de l’aigua, ja que la proliferació d’aquests organismes, que aprofiten l’excés de matèria orgànica de les aigües residuals, allibera grans quantitats de H2S i CO2. A la badia de Palma (Mallorca), per exemple, hi ha zones on no crei-xen algues ni fanerògames marines que poden tenir potencial bioactiu, com la Posidonia oce-anica, que conté compostos amb potencial an-tiinflamatori. Se sospita que aquest problema és degut a les descàrregues d’aigües residuals de la ciutat, que dificulten la fotosíntesi de la posi-dònia, ja que, a més d’enterbolir l’aigua a causa de les partícules que aquestes aigües residuals contenen, també promouen la proliferació d’al-gues com a conseqüència dels nutrients aportats (Bonin-Font et al., 2018). A més, els productes químics com greixos industrials, detergents i sabons poden causar alteracions al fitoplàncton, que constitueix la base de la xarxa tròfica, i obstruir la capacitat de filtració dels organismes filtradors que tenen potencial bioactiu, com determinades gorgònies, coralls, esponges, ascídies i bivalves, i induir mortalitat en aquests organismes (Zahn et al., 1977).

Activitats recreatives marítimesLa navegació amb vaixells de motor i motos d’aigua sobre els fons marins sorrencs o fangosos poc profunds pot contribuir a generar suspensió de sediments i con-tribuir a augmentar considerablement la terbolesa de l’aigua i produir una disminució de la penetració de la llum. Això pot causar efectes adversos sobre les algues, fanerògames marines i altres espècies animals sèssils que tenen potencial bioactiu. Els sediments en suspensió també poden afectar directament determinats peixos que produeixen compostos amb potencial bioactiu, com el bonítol (Sarda sarda) i el sorell blanc (Trachurus me-diterraneus) –ambdós amb compostos amb potencial antioxidant– ja que redueixen la disponibilitat de nu-trients i la seva visibilitat, o els obstrueixen les brànquies (Bruton, 1985). La terbolesa no només afecta la transpa-rència de l’aigua, sinó que també afavoreix l’eutrofització, cosa que pot promoure la proliferació de bacteris tòxics i d’algues nocives a causa de la major presència de matèria orgànica que es descompon (Alexander i Wigart, 2013). Aquests organismes nocius poden suposar una amenaça tant per a les espècies marines com per a la salut dels humans que visiten aquestes zones.

La navegació d’embarcacions comercials i de lleure en determinades zones de gran afluència provoca nivells de soroll recurrents que poden afectar la fauna marina

A

C

Toni

Font

Albe

rt K

ok

«Calen nous estudis per entendre millor com les espècies amb potencial bioactiu

afronten l’impacte de les activitats humanes i el canvi climàtic»

Núm. 107 MÈTODE 91

MONOGRÀFICOceans

(incloent-hi ocells i mamífers marins), i produir així can-vis en el seu comportament (Codarin, Wysocki, Ladich i Picciulin, 2009). El soroll que causen els motors pot afectar determinats peixos que poden tenir potencial bioactiu. En el cas del corball de roca (Sciaena umbra), que té compostos amb potencial anticoagulant, el soroll dels vai-xells redueix la seva sensibilitat auditiva i la seva capacitat de co-municació (Codarin et al., 2009).

Els impactes de les àncores i cadenes dels vaixells també causen danys a un gran nombre d’algues, fanerògames marines i organismes bentònics sèssils, especialment aquells que tenen un creixement lent i són més sensibles a la conta-minació (Milazzo, Badalamenti, Ceccherelli i Chemello, 2004; Natalotto et al., 2015). Destaca el cas de la nacra (Pinna nobilis), un bivalve que produeix compostos amb potencial antioxidant i que actualment es troba en perill crític d’extinció per una acumulació de factors naturals i antropogènics: la seva supervivència es veu amena-çada, d’una banda, per l’impacte de l’ancoratge de les embarcacions d’esbarjo (Hendriks et al., 2013) i la con-taminació marina (Natalotto et al., 2015); i, de l’altra, a

causa de l’alta mortalitat que han patit recentment per una malaltia atribuïda al protozou endoparàsit Haplosporidium pinnae (Cabanellas-Reboredo et al., 2019).

No solament els vaixells afecten els organismes sèssils amb potencial bioactiu; altres activitats de lleure que poden implicar contactes amb el bentos, com la pesca submarina o el busseig, també poden tenir un impacte en determinades ocasions. És el cas del briozou Pentapora fascialis, amb potencial antibacterià, que és danyat pels impactes de les ale-tes de bussejadors i pescadors submarins inexperts (Casoli et al., 2017).

Activitat pesqueraAlguns mètodes de pesca professional, com la pesca d’arrossegament, afecten profundament els hàbi-tats i les espècies marines (Pipitone, Badalamenti, D’Anna i Patti, 2000). Hi ha diferents peixos que no són objectiu de l’activitat pesquera (tenen poc o nul valor comercial; normalment formen part dels

rebutjos) però que tenen potencial bioactiu, com l’agu-lleta Syngnathus acus i l’aranya blanca Trachinus draco, amb potencials citotòxic i antitumoral respectivament.

Destaca també l’exemple de diverses espècies que produeixen molècules amb potencial antitumoral, com la tonyina, la mussola vera (Mustelus mustelus), el tauró pelegrí (Cetorhinus maximus) o l’escurçana (Dasyatis pastinaca), i que estan incloses en diversos convenis internacionals de protecció de la fauna, com CITES, Barcelona i Berna, i a la Llista Vermella de la IUCN.

Per altra banda, les poblacions de peixos amb po-tencial bioactiu es veuen amenaçades no només per

l’acció de la pesca comercial a gran escala, sinó també de vega-des per la pesca a petita escala i per la pesca recreativa (Lloret et al., 2019), com és el cas del nero (Epinephelus marginatus), l’orada (Sparus aurata) i el dén-tol (Dentex dentex), espècies que produeixen molècules amb poten-

cial antibacterià (Lloret et al., 2019). La pell de la tinto-rera (Prionace glauca) té propietats antioxidants, però també és una de les espècies de tauró més explotades comercialment amb palangre de superfície, i per alguns pescadors recreatius. La tintorera apareix dins la Llista Vermella de la IUCN com a amenaçada a tot el món, però a la Mediterrània la seva població està disminuint i està classificada en la categoria «en perill greu» (o CR, per les sigles en anglès de critically endangered). Tot i que els pescadors recreatius a Espanya no poden pescar-ne, tampoc tenen l’obligació d’informar quan

«La contaminació marina perjudica especialment els organismes sèssils i de creixement lent»

Algunes espècies vegetals presents a la Mediterrània són una font potencial de molècules que podrien fer-se servir per a nous medicaments. La majoria són organismes sèssils bentònics com els de les imatges. A) El cnidari Actinia equina, amb potencial antiinflamatori; B) l’esponja Axinella damicornis, amb potencial antibacterià; C) el tunicat Halocynthia papillosa, amb potencial antitumoral.

B

Mat

thie

u Son

tag

CC B

Y SA

92 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

en capturen. L’impacte global de la pesca re-creativa sobre els taurons és, doncs, difícil de quantificar (Lloret et al., 2019).

Finalment, els ormeigs en acció de pesca o perduts al fons del mar causen nombrosos danys tant a les espècies sèssils (gorgònies, per exemple) per abrasió, estrangulament, etc., com a espècies vàgils per culpa de l’anome-nada pesca «fantasma», causada pels arts de pesca perduts al fons del mar que continuen atrapant peix (Lloret, Garrote, Balasch i Font, 2014) i que constitueixen així una amenaça per a aquestes espècies que tenen compostos amb potencial bioactiu.

Escalfament de les aigüesSe sap que la temperatura de l’aigua del mar a la Mediterrània s’ha incrementat com a conseqüència del canvi climàtic, i que aquest escalfament afecta negativament el creixement i la supervivència d’espècies sèssils amb potencial bioactiu com la gorgònia Paramuricea clavata i el corall vermell (Corallium rubrum) (Verdura et al., 2019).

L’escalfament de les aigües marines també pot provo-car una mortalitat massiva d’espècies per la proliferació d’organismes patògens oportunistes termòfils (Trainer i Hardy, 2015). Cada vegada són més freqüents les proli-feracions d’algues que, o bé alliberen substàncies tòxi-ques que indueixen directament a mortalitat d’espècies de peixos, crustacis i mol·luscs, o bé provoquen anòxia en mars poc profunds com el Mar Menor, de manera que provoquen impactes ecològics importants (Erena, Domínguez, Aguado-Giménez, Soria, García-Galiano, 2019). Aquest darrer exemple no només és degut a l’es-calfament de les aigües, sinó també a l’aportació sob-tada de nutrients pels rius en períodes de pluja intensa, la qual cosa propicia la proliferació de microorganismes en aquestes aigües poc profundes.

Finalment, l’increment de temperatura del mar també provoca el desplaçament d’espècies amb potencial bi-

«No solament els vaixells afecten els organismes sèssils amb potencial

bioactiu, també activitats com la pesca o el busseig»

La contaminació té efectes negatius en el creixement i desenvo-lupament de les espècies marines. A la badia de Palma (Mallorca), hi ha zones on no creixen algues ni fanerògames marines que poden tenir potencial bioactiu. Se sospita que aquest fet està provocat per les descàrregues d’aigua residual de la ciutat, que dificulten la fotosíntesi de la posidònia però que també pro-mouen la proliferació d’altres algues com a conseqüència dels nutrients aportats.

Javie

r Rod

rigue

z CC

BY-

SA 2

.0

La navegació d’embarcacions comercials i de lleure en determi-nades zones de gran afluència provoca nivells de soroll recurrents que poden afectar la fauna marina i produir canvis en el seu com-portament. També afecta espècies que poden tenir potencial bioactiu, com el corball (Sciaena umbra), que té compostos amb potencial anticoagulant, i que veu reduïda la sensibilitat auditiva i de comunicació pels sorolls dels vaixells.

Mar

ie-S

chne

ider

-en-

Pixa

bay

Núm. 107 MÈTODE 93

MONOGRÀFICOceans

oactiu cap a aigües més fredes, com és el cas de la sar-dina (Sardina pilchardus) i el verat, i també l’aparició d’espècies termòfiles que poden arribar a ser invasores (Katsanevakis et al., 2014), algunes de les quals, fins i tot, poden ser perilloses per a la salut de les persones. Un exemple seria el peix globus Lagocephalus scelera-tus, que s’està expandint a la Mediterrània (sobretot a les costes orientals) procedent de la Mar Roja a través Canal de Suez, ajudat per un increment de temperatura de l’aigua del mar. Aquesta espècie, a més de ser inva-sora i alterar la xarxa tròfica de les zones on s’estableix (Coro et al., 2018), és verinosa i potencialment mortal a causa de la toxina que produeix, la tetradotoxina (TTX), que provoca la paràlisi i la mort de qui la ingereix (Ni-eto et al., 2012). El canal de Suez és, doncs, una pro-

blemàtica afegida a la ja en si complicada gestió de l’escalfament de les aigües, ja que és un flux constant d’entrada de noves especies. S’estima que, actualment, el canal de Suez ha introduït entre 700 i 1.000 espècies invasores a la Medi-terrània. A més del peix globus, han creuat altres especies invasores i perilloses per a l’ecosistema i les persones, com ara el peix escorpí (Pterois volitans) o diverses especies de meduses tòxiques com Rhopilema nomadica.

Per altra banda, l’escalfament de les aigües amenaça la supervivència d’espècies autòctones que produeixen compostos bioactius que s’estan demostrant útils contra malalties emergents i de gran actualitat. És el cas de l’ascidi Aplidium albi-cans, de la qual s’ha extret un medicament (ano-menat Aplidin) que s’usa actualment per com-batre alguns tipus de mieloma (càncer), i s’està estudiant també com a possible tractament de la COVID-19 (PharmaMar, 2020). Urgeix, doncs, la protecció de les espècies amb potencial bioactiu que poden donar lloc a medicaments eficaços per

a combatre noves malalties. Si bé l’increment de la temperatura de les aigües del

mar sembla anar en detriment d’aquestes espècies amb potencial bioactiu, cal dir que aquest escalfament també pot brindar potencialment oportunitats a partir d’espè-cies termòfiles que es beneficien de l’increment de la temperatura de mar i que produeixen compostos amb potencial bioactiu. És el cas de l’alatxa (Sardinella au-rita), una espècie que té potencial antioxidant, o la sípia faraona (Sepia pharaonis), que té potencial citotòxic. Per altra banda, la tetradotoxina extreta del peix globus invasor Lagocephalus sceleratus s’està utilitzant per a la síntesi de noves medecines analgèsiques per a pal·liar el dolor crònic (Nieto et al., 2012); mentre que el verí de Scorpaena plumieri (Campos et al., 2016) és un bon candidat perquè conté compostos bioactius inflamatoris i citotòxics. L’escalfament de les aigües també propicia la proliferació d’algues i microorganismes que poden

Els impactes d’àncores i cadenes també causen danys a un gran nombre d’algues, fanerògames i organismes bentònics sèssils, especialment aquells que tenen un creixement lent i són més sensibles a la contaminació.

Jose

p Ll

oret

94 Núm. 107 MÈTODE

MONOGRÀFICOceans

produir toxines amb potencial bioactiu, com és el cas del dinoflagel·lat Karenia brevis al golf de Mè-xic, que s’està investigant per a l’obtenció d’una nova medecina per tractar la fibrosi quística (Potera, 2007). L’escalfament de les aigües també podria es-tar contribuint a un augment de les poblacions de les meduses (Boero, Brotz, Gibbons, Piraino i Zam-pardi, 2016), entre les quals n’hi ha algunes, com Rhizostoma pulmo i Pelagia noctiluca, que tenen potencial bioactiu citotòxic.

 ■ DISCUSSIÓ I CONCLUSIÓ

Tot i que un bon nombre d’espècies amb potencial bioactiu de la Mediterrània són vulnerables al canvi global i apareixen dins de convenis internacionals de protecció de les espècies, aquestes no estan prote-gides legalment. Un estudi recent (Carreño i Lloret, en premsa) indica que al voltant del 20 % de les espècies de peixos i macroinvertebrats marins documentades al cap de Creus tenen potencial bioactiu i, dins d’aques-tes, un 20 % han estat classificades com a vulnerables. Calen noves mesures de gestió per tal de protegir les espècies amb potencial bioactiu que són vulnerables, que incloguin: el seguiment de les seves poblacions, l’establiment de noves normatives, la creació de noves àrees marines protegides i la realització d’activitats de difusió per als pescadors i empreses relacionades amb activitats recreatives marítimes (busseig, nàutica, etc.) i per al públic en general per conscienciar sobre la importància de protegir-les. Les espècies amb poten-cial bioactiu s’han de protegir, no només perquè són components valuosos dels ecosistemes marins, sinó també perquè són una font potencial de molècules amb propietats farmacològiques que podrien utilitzar-se per a investigar nous medicaments per tractar malalties com el càncer. En aquest sentit, proposem que els gestors amb competències sobre els ecosistemes marins tinguin en compte el potencial bioactiu de les espècies vulnerables per considerar noves mesures de gestió per protegir-les, sobretot a les reserves marines, ja que constitueixen una veritable «farmàcia del mar». REFERÈNCIES Alexander, M. T., & Wigart, R. C. (2013). Effect of motorized watercraft on sum-

mer nearshore turbidity at Lake Tahoe, California–Nevada. Lake and Reservoir Management, 29(4), 247–256. doi: 10.1080/10402381.2013.840704

Boero, F., Brotz, L., Gibbons, M., Piraino, S., & Zampardi, S. (2016). 3.10 m a ts an e e ts ean armin n ell fis En D a le

Baxter (Eds.), Explaining ocean warming: Causes, scale, effects and conse-quences (p. 213–237). Gland, Switzerland: IUCN.

Bonin-Font, F., Lalucat, J., Oliver-Codina, G., Massot-Campos, M., Font, E. G., & Carrasco, P. L. N. (2018). Evaluating the impact of sewage discharges on the marine environment with a lightweight AUV. Marine Pollution Bulle-tin, 135, 714–722. doi: 10.1016/J.MARPOLBUL.2018.07.071

Bordbar, L., Kapiris, K., Kalogirou, S., & Anastasopoulou, A. (2018). First evidence of ingested plastics by a high commercial shrimp species (Plesi-

onika narval) in the eastern Mediterranean. Marine Pollution Bulletin, 136, 472–476. doi: 10.1016/J.MARPOLBUL.2018.09.030r t n e e e ts s s ens i s n fis Hydrobiologia, 125(1), 221–241. doi: 10.1007/BF00045937

Cabanellas-Reboredo, M., Vázquez-Luis, M., Mourre, B., Álvarez, E., Deu-dero, S., Amores, Á., … Hendriks, I. E. (2019). Tracking a mass morta-lity outbreak of pen shell Pinna nobilis populations: A collaborative effort of scientists and citizens. Scientific Reports, 9(1), 13355. doi: 10.1038/s41598-019-49808-4

Campos, F. V., Menezes, T. N., Malacarne, P. F., Costa, F. L. S., Naumann, G. B., Gomes, H. L., & Figueiredo, S. G. (2016). A review on the Scorpaena plumieri fis en m an its i a ti e m n s Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases, 22, 35. doi: 10.1186/s40409-016-0090-7

Carreñ l ret en remsa e lnera ilit fis an ma r in er-tebrate species with bioactive potential in a Mediterranean marine protected area. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems.

Casoli, E., Nicoletti, L., Mastrantonio, G., Jona-Lasinio, G., Belluscio, A., & Ardizzone, G. D. (2017). Scuba diving damage on coralligenous buil-ders: Bryozoan species as an indicator of stress. Ecological Indicators, 74, 441–450. doi: 10.1016/J.ECOLIND.2016.12.005

Cheung, W. W. L., Pitcher, T. J., & Pauly, D. (2005). A fuzzy logic expert s stem t estimate intrinsi e tin ti n lnera ilities marine fis es t fis in Biological Conservation, 124(1), 97–111. doi: 10.1016/j. biocon.2005.01.017

Codarin, A., Wysocki, L. E., Ladich, F., & Picciulin, M. (2009). Effects of am-ient an at n ise n earin an mm ni ati n in t ree fis s e ies li-

ving in a marine protected area (Miramare, Italy). Marine Pollution Bulletin, 58(12), 1880–1887. doi: 10.1016/j.marpolbul.2009.07.011

Coro, G., Vilas, L. G., Magliozzi, C., Ellenbroek, A., Scarponi, P., & Pagano, P. (2018). Forecasting the ongoing invasion of Lagocephalus sceleratus in the Mediterranean Sea. Ecological Modelling, 371, 37–49. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2018.01.007

La pell de la tintorera (Prionace glauca) té propietats antioxidants. Aquesta espècie està a la Llista Vermella de la IUCN com a ame-naçada a tot el món, mentre que a la Mediterrània la seva població està disminuint i està classificada com «en perill greu». Tot i que a Espanya els pescadors recreatius no poden pescar-ne, tampoc no tenen l’obligació d’informar quan en capturen.

Mar

k Con

lin /M

FNS

«Un bon nombre d’espècies amb potencial bioactiu de la Mediterrània són vulnerables

al canvi global»

Toni

Font

Núm. 107 MÈTODE 95

MONOGRÀFICOceans

Derraik, J. G. (2002). The pollution of the marine environment by plastic debris: A review. Marine Pollution Bulletin, 44(9), 842–852. doi: 10.1016/S0025-326X(02)00220-5

Erena, M., Domínguez, J. A., Aguado-Giménez, F., Soria, J., & García-Ga-liano, S. (2019). Monitoring coastal lagoon water quality through remote sensing: The Mar Menor as a case study. Water, 11(7), 1468. doi: 10.3390/w11071468

Hendriks, I. E., Tenan, S., Tavecchia, G., Marbà, N., Jordà, G. Deudero, S., … Duarte, C. M. (2013). Boat anchoring impacts coastal populations of the pen shell, the largest bivalve in the Mediterranean. Biological Conservation, 160, 105–113. doi: 10.1016/J.BIOCON.2013.01.012

Katsanevakis, S., Coll, M., Piroddi, C., Steenbeek, J., Ben Rais Lasram, F., Zenetos, A., & Cardoso, A. C. (2014). Invading the Mediterranean Sea: Bi-odiversity patterns shaped by human activities. Frontiers in Marine Science, 1, 32. doi: 10.3389/fmars.2014.00032

Lloret, J., Biton-Porsmoguer, S., Carreño, A., Di Franco, A., Sahyoun, R., Me-li P nt e reati nal an small s ale fis eries t reaten vulnerable species in coastal and offshore Mediterranean waters. ICES Jour-nal of Marine Science, 77(6), 2255-2264. doi: 10.1093/icesjms/fsz071

Lloret, J., Garrote, A., Balasch, N., & Font, T. (2014). Estimating recreati-nal fis in ta le l ss in e iterranean astal areas P tential im a ts

on wildlife. Aquatic Ecosystem Health & Management, 17(2), 179–185. doi: 10.1080/14634988.2014.910070

Milazzo, M., Badalamenti, F., Ceccherelli, G., & Chemello, R. (2004). Boat anchoring on Posidonia oceanica beds in a marine protected area (Italy, western Mediterranean): Effect of anchor types in different anchoring stages. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 299(1), 51–62. doi: 10.1016/J.JEMBE.2003.09.003

Natalotto, A., Sureda, A., Maisano, M., Spanò, N., Mauceri, A., & Deudero, S. (2015). Biomarkers of environmental stress in gills of Pinna nobilis (Lin-naeus 1758) from Balearic Island. Ecotoxicology and Environmental Safety, 122, 9–16. doi: 10.1016/J.ECOENV.2015.06.035

Nieto, F. R., Cobos, E. J., Tejada, M. Á., Sánchez-Fernández, C., González-Ca-no, R., & Cendán, C. M. (2012). Tetrodotoxin (TTX) as a therapeutic agent for pain. Marine Drugs, 10(2), 281–305. doi: 10.3390/md10020281

PharmaMar. (2020, 16 de març). PharmaMar anuncia resultados posi-tivos de Aplidin® contra el coronavirus HCoV-229E. Madrid. Consultat en http://www.pmfarma.es/noticias/28280-pharmamar-anuncia- resultados-positivos-de-aplidin-contra-el-coronavirus-hcov- 229e.html

Pipitone, C., Badalamenti, F., D’Anna, G., & Patti, B. (2000). Fish biomass increase after a four-year trawl ban in the Gulf of Castellammare (NW Si-cily, Mediterranean Sea). Fisheries Research, 48(1), 23–30. doi: 10.1016/S0165-7836(00)00114-4

P tera C l ri a re ti e re s r lea r sti fi r sis Sci-ence, 316(5831), 1561–1562. doi: 10.1126/science.316.5831.1561

Simmons, T. L., Andrianasolo, E., McPhail, K., Flatt, P., & Gerwick, W. H. (2005). Marine natural products as anticancer drugs. Molecular Cancer Therapeutics, 4(2), 333–342. Consultat en http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15713904

Trainer, V. L., & Hardy, F. J. (2015). Integrative monitoring of marine and fres-hwater harmful algae in washington state for public health protection. Toxins, 7(4), 1206–1234. doi: 10.3390/toxins7041206

Uriz, M. J., Martin, D., Turon, X., Ballesteros, E., Hughes, R., & Acebal, C. n a r a t t e e l i al si nifi an e emi all me iate

bioactivity in Mediterranean benthic communities. Marine Ecology Progress Series, 70(2), 175–188. doi: 10.3354/meps070175

Verdura, J., Linares, C., Ballesteros, E., Coma, R., Uriz, M. J., Bensoussan, N., & Cebrian, E. (2019). Biodiversity loss in a Mediterranean ecosystem due to an extreme warming event unveils the role of an engineering gorgonian species. Scientific Reports, 9, 5911. doi: 10.1038/s41598-019-41929-0

Zahn, R. K., Zahn, G., Müller, W. E. G., Müller, I., Beyer, R., Müller-berger, U., rit i C nse en es eter ent ll ti n t e sea E e ts

on regenerating sponge cubes of Geodia cydonium. Science of The Total Environment, 8(2), 109–151. doi: 10.1016/0048-9697(77)90072-9

ARNAU CARREÑO. Estudiant de doctorat del Grup de Recerca «Ecosistemes marins i Salut Humana» (SeaHealth) i de la Càtedra Oceans i Salut Humana (www.oceanshealth.udg.edu) de la Universitat de Girona (Espanya), en el marc d’una beca de col·laboració amb l’Ajuntament de Tossa de Mar. Graduat en Biotecnologia i Màster en Biomedicina, investiga la importància dels ecosiste-mes marins per a la salut de les persones, en l’àmbit de la disciplina «oceans i salut humana». ! arnau.carrenyo@udg.edu

ÀNGEL IZQUIERDO. Metge especialista en oncologia mèdica i epidemiolo-gia del càncer. Treballa al Servei d’Oncologia de l’Institut Català d’Oncologia (ICO) a l’Hospital Universitari de Girona Dr. Josep Trueta i és coordinador de la Unitat d’Epidemiologia i Registre de Càncer de Girona (Espanya). És col·laborador i assessor de la Càtedra Oceans i Salut Humana de la Universitat de Girona. ! aizquierdo@iconcologia.net

JOSEP LLORET. Director del Grup de Recerca «Ecosistemes marins i salut humana» (SeaHealth) i de la Càtedra Oceans i Salut Humana (www.oceanshe-alth.udg.edu) a la Universitat de Girona (Espanya). Investiga la importància dels ecosistemes marins per a la salut de les persones. En concret, estudia com la preservació dels recursos pesquers pot contribuir a una dieta saludable; la impor-tància de les activitats recreatives sostenibles a la mar com a font de benestar i la conservació d’espècies marines vulnerables amb potencial bioactiu. Té més de setanta articles publicats en revistes d’impacte. ! josep.lloret@udg.edu

L’increment de la temperatura del mar pot brindar una oportunitat a espècies termòfiles que produeixen compostos amb potencial bioactiu. És el cas de meduses com Rhizostoma pulmo, a l'esquerra, amb potencial bioactiu citotòxic, o de Scorpaena plumieri, a la dreta, que conté compostos bioactius inflamatoris i citotòxics.

Lasz

lo Ily

es