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Más allá de las profundidades

Más allá de las profundidades

La Expedición Científica 339 del Programa Integrado de Perforación Oceánica (IODP) buscará las huellas de los cambios pasados en el clima y la circulación oceánica en el fondo submarino profundo del Golfo de Cádiz y el oeste de Portugal. El Instituto Geológico y Minero de España (IGME) participará en la expedición.
El buque JOIDES Resolution acaba de zarpar de las islas Azores hacia el Estrecho de Gibraltar, navegando sobre la enorme línea de sutura profunda en la corteza terrestre que enlaza la Dorsal Medio-Atlántica (donde se originó el Océano Atlántico) con el Mar Mediterráneo. Este límitemarca donde se deforma y acomoda, lenta pero inexorablemente, la placa tectónica Africana contra la placa Europea… y donde abundan terremotos.

La expedición explorará los sedimentos entre el fondo marino profundo y dicho límite de placas entre África y Europa, el cual queda oculto y difuminado en el Golfo de Cádiz donde la tranquilidad del fondo oceánico se ve alterada por la acción de la enorme masa de agua Mediterránea que sale por el Estrecho de Gibraltar (con velocidades que llegan a alcanzar casi los 300 cm por segundo) que causa enormes valles erosivos
submarinos así como el frecuente escape de fluidos a través de fracturas activas y suaves montículos de fango.

Estefanía Llave del IGME actuará como Observadora en Aguas Nacionales y formará parte del equipo de científicos especialistas para el estudio de las propiedades físicas de los sedimentos y su correlación con la sísmica.
El proyecto y la expedición han tenido una meticulosa preparación que ha durado ocho años y en todo ese tiempo se ha aprendido mucho sobre la región del Golfo de Cádiz y el oeste de Portugal obteniendo así nuevas ideas e hipótesis que ahora hay que comprobar.

Los científicos esperan que los nuevos descubrimientos durante los dos meses de exploración oceánica replantearán dichas hipótesis y plantearán otras nuevas.

La expedición persigue cinco objetivos científicos:

Apertura del Estrecho de Gibraltar
El Estrecho de Gibraltar estuvo cerrado hace 6 millones de años. Europa y África estaban conectados por Tierra, quedando el Mar Mediterráneo aislado, mientras se evaporaba hasta desecarse. Un poco más tarde comenzó la apertura del Estrecho, lo que permitió que las aguas Atlánticas inundaran nuevamente el Mediterráneo.

Pero ¿cuándo ocurrió exactamente? ¿Fue hace 5 millones de años? o algo más tarde como postulan algunos científicos, o ¿quizás, en una edad completamente diferente? No se sabe con precisión cuándo se abrió el Estrecho de Gibraltar, pero lo más importante, es que se desconoce cuáles fueron las consecuencias de dicha apertura y el papel del Estrecho como uno de los portales oceánicos (o gateway) más importantes del mundo y el único que permite la conexión entre el Mar Mediterráneo y el Océano Atlántico. Una de las consecuencias de dicha apertura fue el inicio de una silenciosa, pero poderosa cascada submarina de una masa de Agua Mediterránea Saliente (Mediterranean Outflow Water, MOW) bajo la masa de agua superficial Atlántica de entrada.

La masa de Agua Mediterránea Saliente es caliente y muy salina y circula como una masa de agua muy densa hacia el Atlántico a través del Estrecho de Gibraltar, erosionando los fondos submarinos, generando gigantescas acumulaciones sedimentarias, condicionando los hábitats para la vida submarina y favoreciendo la formación de recursos minerales y energéticos poco conocidos.

Esta catarata oculta desciende unos 1000 m desde el Estrecho hacia el Océano Atlántico con una caída superior a la de la mayor cascada de la Tierra (la Catarata del Salto del Ángel, en Venezuela, con 979 m de altura), para posteriormente circular siguiendo el contorno de los fondos submarinos de España y Portugal. Pero exactamente ¿cuándo comienza a circular el agua Mediterránea saliente?; ¿se generó al abrirse el Estrecho de Gibraltar o fue más tarde?; ¿siempre ha salido el flujo de la misma manera desde su inicio hasta la actualidad o ha fluctuado en el tiempo?; ¿alguna vez se invirtió la circulación?

Impacto en el Clima Global
El Agua Mediterránea Saliente supone unos 2 millones de metros cúbicos por segundo, día tras día y año tras año, en el Océano Atlántico –esta cantidad es aproximadamente unas 40 veces el total de agua que aportan al océano los 20 ríos más grandes del planeta. Además, dicha masa de agua aporta al Atlántico unas 50.000 toneladas de sal por segundo. En la actualidad los investigadores del clima terrestre han demostrado claramente la compleja relación entre el océano y la atmósfera. Su energía conjunta condiciona el tiempo y regula el clima en la Tierra.

Pero, ¿cuál fue el efecto sobre el clima de un enorme aporte repentino de agua caliente y cargada en sal al Atlántico Norte hace entorno a 5 millones de años?; ¿podemos demostrar tales efectos?; ¿qué efectos ha tenido desde entonces hasta la actualidad?; y ¿cuál es la previsión para el futuro próximo?.
La masa de Agua Mediterránea Saliente se extiende como una masa de agua intermedia sobre el Océano Atlántico alrededor del margen de Iberia, a una profundidad media en torno a los 1200 m, hasta llegar al Mar de Noruega. Es aquí donde se ubica uno de los lugares del Planeta en los que se genera la circulación marina profunda, el gran motor que ayuda a moderar el clima terrestre global. Datos recientes permiten observar una desaceleración en dicha circulación. En caso de que dicha circulación se parara completamente estaríamos ciertamente ante una catástrofe climática, que quizás podría desembocar en el calentamiento global que invocan algunos modelos. ¿Cuál es el papel de la masa de agua mediterránea saliente en dicha circulación oceánica global?

Nosotros mantenemos que la masa de agua mediterránea saliente constituye un importante elemento que mantiene activo de forma correcta el motor del clima global.

Variaciones en el nivel del mar y evolución sedimentaria
La silenciosa pero continua cascada que genera el Agua Mediterránea Saliente circula en el Golfo de Cádiz entre los 300 y los 1400 de profundidad y es tan poderosa que en su caída gravitacional ha desarrollado extensos depósitos de arena durante algo más de 100 kilómetros a lo largo de una amplia terraza en el talud medio. Esta extensión de arenas es alrededor de 4000 veces superior a la extensión que tiene la magnífica y larga playa de Copacabana en Río de Janeiro y se cree que podría ser la mayor extensión de arenas en los ambientes marinos profundos. El proyecto planea perforar dichas arenas hasta un profundidad de 1.500 metros, pero ¿qué espesor tienen realmente estos depósitos?; ¿fueron las corrientes que iniciaron el depósito de dichas arenas más intensas que en la actualidad?; ¿son estos depósitos arenosos profundos un nuevo objetivo en la exploración submarina como reservorio de petróleo y gas?

A medida que la corriente circula hacia el oeste va disminuyendo su velocidad y excava espectaculares canales erosivos en el fondo marino y forma grandes campos de ondas de arenas. Cuando alcanza el talud de Portugal dicha masa de agua es capaz de generar grandes acumulaciones sedimentarias monticulares de limos y arcillas. Estos depósitos, denominados como “drift contorníticos”, contienen un impresionante y detallado registro de las variaciones de los cambios en la intensidad del flujo de la corriente durante los últimos 5 millones de años.
Dichos cambios están directamente relacionados con los cambios climáticos y las variaciones del nivel del mar.

Actividad tectónica reciente y evolución de los fondos submarinos
La corteza terrestre en esta región se encuentra bajo una intensa presión generada por la colisión de la placa tectónica Africana con la placa Europea. Este hecho genera una lenta, pero continua deformación que afecta a los sedimentos más recientes y que controla especialmente la morfología submarina del fluidos (incluido gas), generan construcciones monticulares específicas (volcanes de fango) y proporciona un hábitat único para ciertas comunidades bentónicas submarinas de singular interés. Queremos entender cuándo y cómo la actividad tectónica reciente ha afectado a la región y especialmente cómo ha condicionado la circulación de la masa de agua mediterránea salienteen los últimos 5 millones de años.

Archivo marino de cambio climático
Durante la expedición, el punto de perforación más profundo previsto se encuentra ubicado al sur-oeste del margen de Portugal. Este sondeo se dedicará enteramente a proporcionar el registro marino más completo sobre los cambios climáticos en el pasado más reciente, durante los últimos 2,6 millones de años de la historia de la Tierra (el Cuaternario). Este archivo climático marino será esencial para su comparación con otros océanos, con los registros obtenidos en las plataformas de hielo de Groenlandia y la Antártida, así como con otros numerosos registros climáticos continentales – obtenidos con anillos de crecimiento de los árboles, estalagmitas en cuevas, sedimentos laminados anualmente en lagos, etc. Con la Expedición científica 339 del IODP se quiere investigar los periodos de cambios climáticos rápidos (o abruptos), en gran medida comparables al rápido calentamiento global actual, y por tanto comprender más claramente qué es lo que puede acontecer en el futuro.


Estefanía Llave Barranco. IGME
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