Aplicación de satélites oceanográficos al estudio del impacto del cambio global sobre los ecosistemas pelágicos del Atlántico Norte

Abstract

Los satélites de observación terrestre recogen información de gran interés para el estudio del impacto global sobre los ecosistemas pelágicos marinos. Este tipo de sistemas de observación proporcionan medidas de distintas propiedades de la superficie del océano con una resolución espacial y temporal muy alta. Esta particularidad permite analizar la dinámica de los ecosistemas pelágicos desde el punto de vista de su componente biológico. En esta memoria se utiliza esta aproximación para analizar los cambios en la temperatura de la superficie del mar y en la fenología del fitoplancton en el Atlántico Norte durante las últimas décadas, así como para evaluar la importancia de la variación ambiental frente a la sobreexplotación en el colapso de la pesquería de anchoa del Cantábrico. En primer lugar, se propone una aproximación complementaria para el análisis de los cambios en la temperatura de la superficie del mar que da mayor énfasis a posibles cambios en la estacionalidad, así como a la distribución espacial de los cambios. Entre 1982 y 2010, los cambios en la temperatura de la superficie del mar registrados al analizar la serie producida a partir de las observaciones de los satélites NOAA-AVHRR fueron coherentes con el proceso de cambio climático global. La respuesta fue diferente en intensidad y en su distribución espacial entre estadísticos representando cambios en la temperatura media, el ciclo estacional y el período de estratificación, o la estructura espacial del campo de temperaturas. A continuación, se introduce un nuevo método para el análisis de los cambios en la estacionalidad del fitoplancton marino, tratando de incorporar la incertidumbre en las medidas satelitales de concentración de clorofila a la estimación de los cambios en la fenología. Este método permitió detectar un aumento de la prevalencia de ciclos estacionales propios de latitudes subtropicales en la zona templada entre 1998 y 2013, así como cambios en el momento del año en que producen las floraciones y en su intensidad congruentes con los impactos del cambio climático. Estas tendencias parecen responder principalmente a cambios en los patrones de circulación atmosférica, y en menor medida a cambios en la radiación incidente o la temperatura. Este método ha demostrado también la mayor robustez de los algoritmos semi-analíticos de clorofila sobre los tradicionales al combinar datos procedentes de distintos sensores (SeaWiFS y MODIS). En último lugar, se analizó el colapso de la pesquería de anchoa del Cantábrico combinando técnicas de modelado de poblaciones con una cuidadosa caracterización de los cambios en ambientales en el golfo de Vizcaya basado principalmente en el análisis de datos satelitales. Se encontró que el éxito del reclutamiento de la anchoa se puede predecir con bastante precisión a partir de los cambios en la fenología y la estabilidad durante primavera en las áreas de desove o a partir del efecto del afloramiento estival sobre la deriva de larvas y huevos de anchoa fuera de la plataforma Armórica. Pese a que la regulación ambiental de la dinámica poblacional es muy importante, la sobrepesca parece haber jugado un papel fundamental en el colapso de la pesquería en 2005. En conjunto, el trabajo presentado en esta memoria indica la necesidad de una aproximación local y regional en los estudios de impacto del cambio global. Desde un punto de vista metodológico, también ilustra algunas de las ventajas que ofrecen las técnicas de análisis Bayesiano para mejorar la gestión y conservación de los recursos naturales, así como para mejorar los sistemas de detección y caracterización de impactos. Finalmente, este trabajo demuestra el valor de los datos satelitales en Oceanografía y la importancia de apoyar los programas públicos de observación a largo plazo del medio ambiente.