lunes, 19 de octubre de 2015

Geoquímica

Oceanografía química

La espuma marina es un tipo de espuma creada por la agitación del agua de mar, particularmente cuando contiene altas concentraciones de materia orgánica disuelta(incluyendo proteínasligninas, y lípidos)1 obtenida a partir de fuentes tales como la distribución en alta mar de las floraciones de algas. Estos compuestos pueden actuar como agentes tensoactivos o agentes espumantes. A medida que el agua de mar es batida por las olas rompientes en la zona de olas adyacentes a la costa, la presencia de estos agentes tensoactivos en estas condiciones turbulentas atrapa el aire, formando burbujas persistentes que se pegan la una a la otra a través de latensión superficial. Debido a su baja densidad y persistencia, la espuma puede ser soplada por fuertes vientos en tierra desde el interior de la playa.

Así pegaban las olas cerca del Parador de Baiona.
Autores de imágenes y vídeos: T. Hernández y A. Alvarez
El temporal que llegó a la costa gallega el pasado día de reyes produjo olas individuales con alturas de hasta 20 m cerca de Cabo Silleiro, Baiona (según fuentes de Puertos del Estado).
Las olas golpeaban tal y como podemos ver en el siguiente vídeo grabado frente al parador de Baiona…
Como efecto de esta tormenta vimos una enorme masa de espuma que arrastraron las olas a Baiona
y especialmente al puerto de A Guarda. En otras zonas del mundo (Australia por ejemplo) la “invasión” de espuma marina es un fenómeno más frecuente, pero en nuestros lares es algo realmente extraordinario !!
Antes de entrar a qué es y cómo se forma esta espuma marina vamos con más fotos y vídeos de la playa dos Frades (Baiona), grabados el pasado 6 de enero.
Aquellos que hayan tenido un acuario marino conocerán el “separador de albúmina”. Su función es eliminar el exceso de materia orgánica fruto de la actividad biológica en el acuario (proteínas, lípidos, etc), y que llega a formar una capa grasienta ó incluso espuma en la superficie.

Separador de albumina.
Fuente: reefcorner.com
Dicha espuma se debe a que las moléculas de esos compuestos orgánicos tienen partes “hidrófilas” e “hidrófobas” (igual que el jabón). Con la agitación del acuario esas sustancias actúan como surfactantes y capturan aire en forma de burbujas, con la parte hidrófoba hacia el interior y la hidrófila en contacto con el agua. Y a mayor agitación más espuma.
Las burbujas son “micelas” con aire en el interior y un núcleo hidrofóbico,
mientras que la parte hidrofílica de los agentes surfactantes
(proteínas por ejemplo) queda hacia fuera, en contacto con el agua.
La demostración práctica es fácil:
si se agita una botella con agua apenas se formarán burbujas diminutas. Pero si añadimos un poco de clara de huevo (agua y proteínas) al agitar la mezcla se formará una capa de espuma en la superficie.
La composición de la espuma varía según el lugar y la actividad biológica de cada región (bacterias, microalgas, aportes continentales, etc). Por citar un ejemplo, en New Brunswick (Canadá), Bärlocher y col. (1988) citaban que el 25-90% de los compuestos orgánicos en la espuma eran fenoles, carbohidratos, aminoácidos y proteínas.
Espuma en el puerto de A Guarda. Fuente: Atlántico Diario.
En muchos casos la espuma procede de la descomposición ó exudados del fitoplancton, como Phaeocystis.
En nuestro caso, aunque estemos en una región con alta productividad, en esta época invernal no hay grandes proliferaciones de microalgas, pero sí la materia orgánica disuelta y en suspensión tanto de origen marino como la que llega desde los ríos.
La turbulencia que provocó la tormenta actuó como una gigantesca batidora mezclando el aire con el agua para formar las sorprendentes olas de espuma.
La espuma marina no se considera peligrosa ni tóxica para la salud, pero existe al menos un caso en el que sí se ha relacionado con graves daños a la fauna marina (Jessup y col. 2009).
De las 550 aves varadas y 207 muertas en 2007 en California,
la mayoría (245) eran fulmares boreales como éste (Fulmarus glacialis)
Fuente: planetofbirds.com
Sucedió en el invierno de 2007, en la bahía de Monterey (California) cuando aparecieron cientos de aves marinas varadas ó muertas en la costa, pringadas por una sustancia amarillo-verdosa. Aquellos pobres pájaros estaban empapados y sufrían de hipotermia…
Las aves arribaron a la costa en varias oleadas tras el desarrollo y circulación de una extensa marea roja del dinoflagelado Akashiwo sanguinea.
Akashiwo sanguinea. Autor: R. Kudela
Fuente: oceanservice.noaa.gov
Las aves se alimentaban en zonas costeras ó del centro de la bahía. Allí fue donde entraron en contacto con la proliferación de A. sanguinea y la espuma que se iba acumulando al decaer la proliferación y liberar las células compuestos orgánicos.
¿Por qué fue tan dañina aquella espuma de A. sanguinea?
Pues Jessup y col. encontraron que la espuma hacía perder la impermeabilidad al plumaje de las aves y éstas morían ó se debilitaban por hipotermia. El “pringue” amarillo-verdoso eran los restos proteicos de la espuma y células del dinoflagelado.
En la espuma encontraron grandes cantidades de MAAs (micosporinas, del inglés Mycosporine-like AminoAcidS) unas sustancias que actúan como poderosos surfactantes y que cumplen una función protectora de los rayos UV. Las producen muchas micro- y macroalgas, pero abundan especialmente en dinoflagelados, como es el caso de Akashiwo sanguinea.
Las plumas mojadas a la izquierda. La fila superior en contacto con agua
de mar recupera su aspecto normal, pero con la espuma (fila inferior)
las plumas pierden su impermeabilidad. Figura 5 (Jessup y col. 2009).
A la hipotermia se unió el estrés de las aves en época invernal por la escasez de alimento. Y algunos pájaros mostraban lesiones pulmonares graves, que se han relacionado con su exposición prolongada al aerosol de la proliferación de A. sanguinea.
La bahía de Monterey se considera un “incubador” de mareas rojas. Pero en el caso de las rías gallegas, a pesar de la proliferación de dinoflagelados del pasado otoño, ningún indicio permite sugerir que éstos tuvieran algo que ver con esta espuma.

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