Los gliders permiten tomar el pulso del ambiente marino del golfo de México. Fotografía: Ángel Ruiz Angulo.
Juan Carlos Herguera y Edward M. Peters
Investigadores del Departamento de Ecología Marina del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada
El trágico accidente de la plataforma Deepwater Horizon (DWH) de British Petroleum, ocurrido en 2010, dio lugar a uno de los mayores derrames de petróleo de la historia. A pesar de que el gobierno de México, junto con la comunidad científica y a través del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC), tuvo una rápida respuesta para evaluar los impactos en los ecosistemas mexicanos; este accidente reveló las deficiencias tecnológicas, tanto para controlar un derrame en aguas profundas —debido a las grandes lagunas de desconocimiento—, como por la falta de información para poder predecir la propagación y el destino de los grandes volúmenes de hidrocarburos en la profundidad y la superficie del mar. Y aún más importante, por nuestro desconocimiento de su impacto en el gran ecosistema del golfo de México.
Esta falta de conocimiento, tanto en la industria como en la comunidad científica, motivó que académicos, personal de Petróleos Mexicanos (PEMEX) y agencias ambientales del gobierno federal en México generaran las condiciones para que el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), junto con la Secretaría de Energía (SENER), lanzaran una convocatoria de investigación ambiental del golfo de México con el propósito de implementar una red de observatorios oceanográficos, construir una línea base ambiental, desarrollar modelos de circulación oceánica y atmosférica de frontera, generar el conocimiento acerca de la degradación natural de hidrocarburos y, por último, estudiar las consecuencias a causa de derrames de hidrocarburos mediante la construcción de escenarios, considerando la vulnerabilidad de las especies y los ecosistemas.
Ante la necesidad de orientar esfuerzos hacia estos problemas, la convocatoria dio origen al Consorcio de Investigación del Golfo de México (CIGoM). A través de uno de sus miembros, el Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE), Baja California, se presentó la propuesta conjunta de «Implementación de redes de observaciones oceanográficas (físicas, geoquímicas y ecológicas) para la generación de escenarios ante posibles contingencias relacionadas a la exploración y producción de hidrocarburos en aguas profundas del golfo de México».
La ejecución del proyecto ha permitido marcar un hito en la oceanografía en México, ya que se han desarrollado y puesto a prueba, con resultados exitosos, herramientas y metodologías de observación de las variables esenciales del océano en tiempo real y continuo; se ha llevado a cabo una caracterización extensa y en profundidad de la línea base ambiental de sus aguas y sedimentos, y de contaminantes y estructura de las redes tróficas, a partir de 22 campañas oceanográficas y varios estudios de campo.
Estas observaciones se complementaron con el uso de modelos computacionales de la circulación, con la adición de módulos de biogeoquímica y degradación de hidrocarburos que hicieran posible simular las consecuencias de grandes derrames bajo diferentes condiciones estacionales. Se aplicaron modelos, observaciones y experimentos en grandes depósitos de agua de mar para generar escenarios de derrames con los que se elaboraron mapas de vulnerabilidad de especies de interés, así como de regiones y ecosistemas en la Zona Económica Exclusiva (ZEE) del golfo de México. También se incluyó el estado del arte de la degradación natural de hidrocarburos mediante consorcios bacterianos, junto con observaciones y análisis que aportan una información sin precedentes en cuanto a nuestro conocimiento en torno al estado ambiental del golfo de México.
El conjunto de estos trabajos emanó de diferentes instituciones de investigación y educación en México: del CICESE y de la Universidad Autónoma (UABC), de Baja California, adscritos al Instituto de Investigaciones Oceanológicas; de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), a través del Instituto de Biotecnología, el Instituto de Geofísica, el Centro de Ciencias de la Atmósfera, el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología; del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Mérida, y el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI).
A estas entidades hay que sumar las colaboraciones con otras nueve instituciones internacionales y 16 nacionales. El número de investigadores vinculados al proyecto asciende a 361, con 80 posdoctorados y otros 157 investigadores en instituciones asociadas al Consorcio.
En este número especial dedicado al CIGoM se muestran algunos de los resultados alcanzados por este grupo multiinstitucional y multidisciplinario que explican cómo funciona este gran ecosistema, qué podemos esperar y cómo podemos actuar en caso de un gran derrame de hidrocarburos. Herzka et al. presentan una de las obras del proyecto, el Atlas de Línea Base Ambiental del golfo de México, que representa el primer estudio geográfico en profundidad y extensión que tiene el país de uno de sus mares, y que supone un acontecimiento importante en las aportaciones más detalladas e interdisciplinarias para su caracterización.
Améndola Pimenta et al. abordan las respuestas de diferentes organismos ante la contaminación de hidrocarburos en el medio marino en el corto, mediano y largo plazos. García Cruz et al. destacan la importancia de los consorcios bacterianos para degradar hidrocarburos, consorcios que resultan de la gran variedad de metabolismos, fruto de la enorme diversidad bacteriana presente en el golfo y de su ubicuidad desde las playas hasta las llanuras abisales.
Pardo López y Gutiérrez Ríos comparten los resultados de la diversidad bacteriana que vive en la columna de agua y en los sedimentos del golfo de México, identificando una microbiota residente en el golfo que está acompañada de otras, con dispersión global gracias al uso de técnicas de frontera como la secuenciación de «escopeta» del ADN.
García Maldonado et al. explican cómo los experimentos, en condiciones controladas de laboratorio, los mesocosmos permiten evaluar el potencial de las bacterias para degradar los hidrocarburos en el mar con un enorme potencial para biorremediar un derrame. El estudio está complementado por Pech et al., quienes con resultados de experimentos controlados del laboratorio muestran la vulnerabilidad de la comunidad marina a la exposición al petróleo y destacan que dicha comunidad cuenta también con mecanismos fisiológicos y ecológicos que permiten su recuperación y disminuyen la afectación, si bien el daño puede resultar irreversible ante grandes derrames de hidrocarburos.
González et al. presentan a la fauna residente en el fondo del mar en la Región de Perdido y las complejidades de sus relaciones con el medio. Liceaga Correa et al. proporcionan información científica del uso que las tortugas hacen de los mares y cómo se utiliza conocimiento experto para diseñar acciones de conservación, incluyendo un plan de atención a tortugas marinas y sus hábitats ante contingencias por derrames de petróleo. Esta aportación constituye un parteaguas en la conservación de especies marinas prioritarias en México al identificar y favorecer la creación y fortalecimiento de capacidades humanas, profesionales y de infraestructura en la atención a tortugas.
Hernández Ayón et al. hablan de las características del carbono inorgánico disuelto en el golfo y del creciente problema de la acidificación de origen antropogénico en las aguas superficiales. Flores Vidal y García Nava presentan la utilidad de los radares oceanográficos, ya que permiten monitorear de forma continua y simultánea las corrientes superficiales en grandes extensiones del mar costero, hasta 200 km costa afuera, y para el monitoreo de la dispersión a arrastre por corrientes de la contaminación marina y otros cuerpos a la deriva.
Pérez Brunius y Sheinbaum explican cómo generaron escenarios para determinar las regiones que podrían verse más afectadas por derrames de gran escala en seis pozos localizados en aguas profundas del golfo de México occidental. Las simulaciones por computadora requieren de la mejor información y conocimiento disponible en materia de corrientes; por ello, Zavala y Romero describen la importancia de las corrientes y la estratificación de las masas de agua para introducirnos en los controles que ejerce la física de las aguas del golfo junto con aspectos biológicos como son la disponibilidad de nutrientes y la concentración de clorofila.
Por otro lado, Romero y Zavala relatan su trabajo sobre la caracterización climatológica de distintas variables atmosféricas mediante un sistema de modelación numérica regional de alta resolución en el golfo de México y muestran cómo esta información es muy útil para la planeación de diversas actividades, la optimización de recursos y la reducción de riesgos.
Sosa Nishizaki y Ramírez Mendoza utilizaron modelos de nicho ecológico para predecir áreas con condiciones idóneas para la presencia de las especies de megafauna marina (ballenas, delfines, tiburones, atunes, pez espada y picudos), para conocer la vulnerabilidad de estas especies, en caso de un derrame de hidrocarburos y, de ser el caso, hacer recomendaciones para su manejo.
Torruco, González y Torruco escriben acerca de los crustáceos de la Plataforma de Yucatán, el grupo de organismos más afectado por las actividades antrópicas, incluyendo la extracción de hidrocarburos. La contaminación impacta en los organismos de diversas formas y su medición puede realizarse con diferentes metodologías. Vidal et al. se refieren a la bioacumulación de contaminantes en peces y su respuesta fisiológica; encontraron niveles de hidrocarburos y de metales pesados, e identificaron respuestas fisiológicas aparentemente «normales» para una zona petrolera como la del golfo.
Puch et al. estudiaron los efectos tóxicos en organismos marinos; sus hallazgos en ecotoxicología permiten comprender mejor cómo los organismos pueden responder a los ambientales. Por último, Saldaña et al. evaluaron la vulnerabilidad ecológica del golfo de México con el fin de identificar qué especies y ecosistemas son más susceptibles a la presencia de hidrocarburos en el ambiente, información clave para plantear acciones de prevención, preparación y respuesta ante derrames de petróleo.
A grandes rasgos hemos descrito el contenido de los artículos que integran este número de Ciencias y Humanidades dedicado al CIGoM. Invitamos a los lectores a sumergirse en las páginas de esta edición, donde hallarán diversos tesoros oceanográficos descubiertos recientemente en el golfo de México: todos valiosos y útiles para la sociedad y el manejo sustentable de este gran ecosistema.
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