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OCEANOGRAFÍA

El precioso lodo del mar

Sedimentos revelan la historia climática y evolutiva de ambientes desaparecidos hace miles de años

038-043_AlphaCrucis_206Desde el Alpha-Crucis

El mar se encuentra agitado y el buque se balancea bastante durante esta mañana del lunes 25 de febrero. Las olas penetran en la cubierta. Cuatro hombres con cascos blancos y empapados de agua salada tiran del cable de acero que sujeta una estructura piramidal que se tambalea antes de asentarse sobre la superficie roja de la cubierta. La pirámide metálica trae finalmente 12 cilindros transparentes con una generosa muestra del lodo recogido a 121 metros de profundidad, frente a las costas de la isla de São Sebastião, en litoral norte paulista. En el intento anterior, a 47 metros, los cilindros trajeron solamente agua y arena, sin el anhelado limo que buscaban los 19 científicos del Instituto Oceanográfico (IO) de la Universidad de São Paulo durante los nueve días de travesía en el buque de investigación oceanográfica Alpha-Crucis.

Uno por vez, Edilson de Oliveira Faria, Marcelo Rodrigues, Rodolfo Jasão Dias y Gilberto Dias cargaron los cilindros y los depositaron en un cajón de plástico. El lodo que traen es fino, pegajoso, verde oscuro y con olor desagradable. “¡Es perfecto!”, celebra Till Hanebuth, docente de la Universidad de Bremen, Alemania, palpándolo entre sus dedos. “Lo que para la mayoría de la gente tan sólo es lodo, tiene un gran significado para nosotros”, dice Michel Mahiques, director del instituto y coordinador científico de la primera etapa de la expedición, del 20 al 24 de febrero, centrada en la detección de lugares para la recolección de sedimentos en diferentes profundidades, llevada a cabo durante los cuatro días posteriores. “Es ese sedimento lodoso, tal como lo denominamos, lo que nos aportará los mejores registros de la historia climática, ambiental y evolutiva de una región”. En estudios previos, los análisis de sedimentos ayudaron a definir la variación del clima durante los últimos 10 mil años en el litoral paulista, así como los niveles de contaminantes en Santos y en Iguape, en el transcurso de los últimos 100 años.

Por definición, esa arcilla proveniente del fondo del mar es una mezcla de partículas con diámetros inferiores a 62 micrones, más diminutas que la arena. “Cualquier material, tal como partículas de rocas o de sal, o también restos de esqueletos, puede conformar el lodo”, dice Samara Goya, técnica del IO y docente universitaria en Santos. “El lodo marino funciona como una esponja, captando elementos químicos u organismos dispersos en el agua. La arena posee una estructura fija y no atrae otros materiales”.

Till comprobando el rumbo

Carlos FioravantiTill comprobando el rumboCarlos Fioravanti

El objetivo del viaje es detectar depósitos o flujos de lodo, cuyos elementos ayudarán a reconstruir el hábitat y el clima regional, las corrientes marinas y la evolución del sector sudoeste del océano Atlántico durante los últimos 7 mil años. La travesía forma parte de uno de los proyectos apoyados por la Prorrectoría de Investigación a través del programa Núcleos de Apoyo a la Investigación (NAPs) y agrupa a investigadores del IO, del Instituto de Geociencias y del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la USP.

“Se trata de nuestra primera expedición de naturaleza esencialmente geológica que rebasa los límites de la plataforma continental de esta región”, dice Michel [Mahiques], quien prefiere que se lo llame por su primer nombre. Hasta ahora, por carecerse de instrumental adecuado, sólo era posible recoger sedimentos hasta un máximo de 150 metros de profundidad. “El Alpha-Crucis nos permite ir más lejos, más profundo y con mayor comodidad que el Besnard”, añade, en referencia al buque Professor Besnard, que fue desafectado del servicio en 2008. El día 28, luego de recorrer casi 2 mil kilómetros, el Alpha-Crucis atracó en el puerto de Santos, junto al antiguo navío, con centenares de muestras de sedimentos recogidos hasta en 1.400 metros de profundidad.

“¿De dónde provienen los sedimentos hallados al norte de São Sebastião? No lo sabemos”, se conturba Michel. Los ríos que desaguan en esa región son pequeños y en apariencia incapaces de transportar tanta arena y lodo. Hacia el sur, el panorama parece ser más claro. En trabajos anteriores, Mahiques y otros investigadores del Instituto Oceanográfico arribaron a la conclusión de que el Río de la Plata, a casi 2 mil kilómetros de distancia, sería la principal fuente de lodo que llega hasta el sur de la isla de São Sebastião, impulsado por las corrientes marinas.

Por lo pronto, el mapeo del fondo del mar realizado durante los primeros cuatro días de viaje aportó datos sobre la estabilidad del lecho marino, algo esencial para la extracción de petróleo y gas natural, y acerca de la posibilidad de deslizamientos de depósitos de sedimentos que podrían generar tsunamis. En 2002, una capa enorme de sedimentos se deslizó y empujó al mar en la costa de la isla de Estrómboli, en Italia, provocando un tsunami y agravando los efectos causados por una erupción volcánica. Aparentemente, tal posibilidad resulta remota en el litoral paulista.

Primera colecta, el día 24

Carlos FioravantiPrimera colecta, el día 24Carlos Fioravanti

Con base en las informaciones recabadas en el fondo del mar, Mahiques concluyó que una hipótesis sobre el movimiento de sedimentos desde la costa hacia el océano en este tramo del litoral, que él había presentado en 2004 con base en muestras superficiales, podría ser acertada. “Ahora estamos comprobando, efectivamente, la migración de sedimentos desde la costa hacia el fondo”, comenta. “Atravesamos una serie de valles y canales, algunos con 5 kilómetros de ancho y 160 metros de profundidad, que podrían tener la función de acopiar y distribuir sedimentos”. Los gráficos sobre la variación del espesor y la consistencia de las capas de arena y lodo señalaban que el talud ‒la región más profunda más allá de la plataforma continental‒ presentaba la forma de un anfiteatro, con el escenario en las regiones más profundas, tal como él había previsto.

Titanes de alta mar
La elección de los sitios de recolección de sedimentos fue el resultado de un arduo trabajo que comenzó durante la tarde del miércoles 20, luego que el barco zarpara del puerto de Santos, y culminó en la madrugada del domingo 24. El equipo de la USP se turnó durante día y noche para el seguimiento y el análisis de las informaciones sobre el lecho marino recibidas durante 83 horas continuas en los monitores de los tres equipos de uno de los laboratorios del buque: un batitermógrafo, que registra la variación de la salinidad y temperatura por medio de sensores lanzados manualmente cada 18 kilómetros; dos ecosondas, que informan sobre la consistencia y los límites de las capas superficiales de sedimentos del fondo marino mediante la emisión y reflexión de ondas sonoras; y un perfilador sísmico, cuyas ondas, en otra frecuencia, penetran más en los sedimentos pues el aparato funciona con una frecuencia de onda menor que las ecosondas. Cada medio segundo, el perfilador emitía chasquidos que resonaban en el barco, fundamentalmente en su cubierta inferior, que cobijaba los camarotes de la tripulación y de parte de los investigadores. Unos días antes de la expedición, en una reunión de planificación, Mahiques avisó que sería “un viaje tumultuoso”.

Y también fue dinámico. Navegando contra el viento, el buque se zarandeó bastante el jueves 21, durante el primer día de viaje. Incluso los más experimentados lo pasaron mal, con mareos y náuseas. “En comparación con el Besnard, éste es flat [mantiene la horizontal]”, dice Mahiques con tranquilidad, mientras desayuna. El comandante José Rezende, nacido en la localidad de Juiz de Fora (Minas Gerais) y residente en Niterói, lo confirma: “El Besnard era más díscolo”. O sea: la proa ascendía y descendía, provocando un balanceo longitudinal del buque y no sólo a babor y estribor como sucede en el Alpha-Crucis. Esa noche el buque alcanzó el punto más lejano del viaje, a 315 kilómetros de la costa, y más profundo, de 2 mil metros; y allá abajo, según uno de los instrumentos, la temperatura era de 3 grados Celsius.

Dias transportando uno de los cilindros del multicore

Carlos FioravantiDias transportando uno de los cilindros del multicoreCarlos Fioravanti

Mahiques, Hanebuth, Oliveira Faria, Jasão Dias, Rodrigues y Gilberto Dias, alternándose al frente de los monitores, pasaron el día preocupados, pidiéndole al comandante corregir el rumbo, pues no estaban captando nada relevante sobre el fondo marino. Al final del día el buque se calmó y ellos comenzaron a detectar señales de antiguos valles fluviales y lagunas, que emergían como posibles puntos de recolección de sedimentos durante la segunda parte del viaje. “Todo lo que estamos haciendo acá es nuevo para nosotros”, comentó Hanebuth, coordinador del equipo diurno, quien en 2009 recorrió la cuenca del Río de la Plata, durante una expedición similar.

Incluso durmiendo poco, Mahiques estaba contento. Sin internet, teléfono ni problemas urgentes por resolver, él podía dejar de lado sus preocupaciones como director del Instituto Oceanográfico y ponerse la camiseta de su Botafogo (nació en Río de Janeiro y a los 9 años se mudó junto a su familia a São Paulo). En su computadora sonaban sin cesar Titãs, Fábrica do Som, Village People, Elis Regina, que, como él dice: “es buena música y que a mí me gusta”. El turno nocturno parecía un grupo de viejos amigos. Alto y flaco, Marcelo Rodrigues, técnico del instituto desde 1992, viajaba por última vez junto a ellos porque renunció para dedicarse a trabajar como consultor en geología.

Oliveira Faria es un fortachón, con rastas en el cabello, y de hablar calmo. Estudió biología, fue contratado como técnico por el IO en 1998 y dos años después, Rodrigues le preguntó si quería participar en un viaje a la Antártida. Él soñaba con eso desde 1982, cuando trabajaba en la Escuela Naval de Río y leyó sobre los planes de la primera expedición científica hacia allí. Poco después vio pasar al buque Barão de Tefé rumbo al sur. “Aquella imagen quedó grabada en mi memoria”. Viajó en diciembre de 2002, permaneció durante un mes y le gustó mucho. “Tengo la impresión de que nunca partí de allí”.

Al dejar al equipo, el domingo 24, en Ubatuba, Mahiques le traspasó el mando científico a su colega Silvia Helena de Mello e Souza, quien embarcó con su grupo al comienzo de la tarde. Michel le entregó un mapa con los 10 sitios de recolección de sedimentos, que Hanebuth y él habían elaborado esa mañana, basándose en el mapeo de los días anteriores. El mismo día lanzaron los dispositivos, que sólo trajeron arena del fondo, y por la noche recogieron los instrumentos de mapeo de las capas de sedimento del fondo del mar.

El lado sucio de la ciencia
El lodo que los hombres de cubierta traen en los cilindros se distribuye y se rotula a medida que pasa hacia los investigadores, organizados en una línea de producción, cada uno con una labor específica. “Las muestras recogidas en esta travesía serán las que utilizaré para mi doctorado”, dice la oceanógrafa Amanda Spera, quien separa las porciones de fango en lonjas con 1 centímetro de espesor que sus compañeros depositan en platos metálicos. Spera pretende analizar los compuestos orgánicos sintetizados por microalgas marinas y plantas terrestres para establecer los patrones de variación de temperatura y clima de la región hace miles de años. Cuanto mayor es la temperatura, menor es la cantidad de uniones dobles en la cadena de carbono de las alquenonas, uno de los grupos de compuestos que analizará. De modo que, dice ella, “si las algas vivían en un hábitat más cálido, el número de uniones dobles de las alquenonas será menor”.

El multicore y el personal trabajando en cubierta para traer un poco del fondo del mar

Carlos FioravantiEl multicore y el personal trabajando en cubierta para traer un poco del fondo del marCarlos Fioravanti

Durante el almuerzo del día siguiente, Jasão Dias, oceanógrafo y experto en submarinismo científico, anunció, al referirse a una de las colectas matinales, a 841 metros de profundidad: “Establecimos un récord para el Instituto Oceanográfico”. Por medio de uno de los dispositivos ‒un cilindro metálico de 4 metros de longitud y 450 kilogramos de peso, denominado piston core‒, recogieron tres muestras, de 4,10 metros, 1,68 metros y 2,40 metros de longitud, alojadas en un tubo de plástico blanco. En el laboratorio, cada columna se cortará en rebanadas de 2 centímetros de grosor. “Yo dataré las muestras”, dice el químico Rubens Figuera, docente del IO quien en un cálculo rápido dice que cada columna rendirá entre 300 y 400 tajadas, en las cuales analizara el tenor de 15 elementos químicos, que brindarán, por ende, 6 mil resultados por cada columna de lodo.

Es fascinante seguir de cerca este proceso. Podemos atisbar parte de los engranajes de la ciencia y aquello que los papers no informan: el trabajo pesado y repetitivo, la tensión generada por los imprevistos, el surgimiento de las hipótesis de trabajo, el costado literalmente sucio de la ciencia impreso en los rostros embarrados. Sutilmente emergen las fuerzas generalmente ocultas de la ciencia, que se construye no sólo con buenas preguntas, instituciones y dinero, sino también con amistad, respeto y compañerismo. “Estoy aquí para lo que necesiten”, recordó Oliveira Faria el domingo por la noche, delante del grupo, al planificar las colectas.

Al día siguiente, reparando en las tareas en cubierta, Hanebuth comentó que se habían movilizado 40 personas para la recolección de sedimentos, incluyendo a los marineros que operaban las grúas para dirigir los dispositivos de recolección, los cocineros que mantenían el ánimo de todos con comidas deliciosas y los mecánicos del cuarto de máquinas. Empero, los artículos científicos que resulten de ese trabajo tan sólo serán suscritos por unos pocos científicos.

Organismos marinos mezclados con restos de sedimento

Carlos FioravantiOrganismos marinos mezclados con restos de sedimentoCarlos Fioravanti

Los informes destacan resultados positivos que parecen haber surgido por arte de magia, sin esfuerzo, pero el cansancio expresado en la voz ronca, el silencio y las ojeras de esta gente indica que no es tan así. “Debemos deshacernos de la mística de Jaques Cousteau, que sólo mostraba aquello que salía bien”, recuerda Michel. “En una de las expediciones en que participé todo salió mal. Eso también forma parte. Pero no debe perderse el impulso vital, el entusiasmo”.

A las 13 horas del martes 26, Figuera ingresó preocupado en el laboratorio y les avisó a Mello e Souza y Hanebuth: “¡Perdemos el piston core!”. A causa de un fallo en una palanca que controlaba el descenso del equipamiento o de la intensidad de la corriente, el cable de acero se cortó y el dispositivo se fue a pique. Silencio consternado en cubierta. Tres horas después, Mello e Souza convoca al grupo y comenta que, como consecuencia del accidente, adoptarían otra estrategia de recolección, concentrándose en un área a la que denominaron cinturón de lodo. Aún en silencio, realizan una colecta nocturna, a 120 metros de profundidad, utilizando tan sólo el aparato con forma de pirámide, el multicore. Poco después los ánimos se reconfortan. Una de las noches Hanebuth jugó al truco con la muchachada; le enseñaron las reglas, en inglés, y él les ganó dos partidas seguidas.

Los próximos 20 años
El miércoles 27 batieron otro récord, con 1.400 metros. Al mediar la tarde, completadas las colectas, el multicore, desprovisto de los cilindros, está amarrado en el fondo de la cubierta. Durante tres horas, Mônica Petti, bióloga del IO, tamizó lodo en busca de anélidos, moluscos, crustáceos y otros organismos marinos, que luego se examinarán bajo el microscopio, en el laboratorio. “Hacía rato que no recogíamos organismos en esas profundidades”, comentó.

“Conocemos muy poco de la biodiversidad marina de Brasil”, comenta José Eduardo Marian, biólogo de la USP, quien en 2012 describió los mecanismos sofisticados de reproducción de los calamares. El cálculo actual de la cantidad de especies del mar brasileño es de 30 mil, pero podría ser bastante más, según los resultados preliminares de un estudio nacional coordinado por Antonio Carlos Marques, también de la USP. Una de las metas consiste en duplicar el número de registros de abundancia de organismos marinos catalogados en el Ocean Biogeographic Information System (Obis), una base de acceso libre, agregando 100 mil registros para marzo de 2014.

Las dificultades también salen a la superficie. Una de ellas, de difícil solución, es la carencia de expertos en diversos grupos de animales marinos. “Necesitamos una mayor cantidad de especialistas para analizar nuestra diversidad”, advierte Marian. “Solamente en este sector de la costa continental tendremos más de 20 años de trabajo, por lo menos”, dice Mahiques.

Proyecto
Incremento de la capacidad de investigación en oceanografía en el estado de São Paulo (nº 10/06147-5); Coord. Michel Michaelovitch de Mahiques – IO-USP; Modalidad Programa de Investigación sobre Cambios Climáticos Globales (PPMCG); Inversión R$ 15.461.637,78 (FAPESP).

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