Introducción.
Asistimos en la actualidad a un proceso de calentamiento global en el que los océanos juegan un papel de especial relevancia. Los océanos cubren aproximadamente el 70 % de la superficie de la Tierra, son los responsables de la mitad del oxígeno producido por los organismos fotosintéticos del planeta (Gattuso et al., 2021), han absorbido cerca del 90 % de la energía que nuestro sistema climático ha retenido desde mediados del siglo XX debido a las emisiones de gases de efecto invernadero (von Schuckman et al., 2020), y
también han absorbido entre un 25 % y un 30 % del CO2 emitido a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles (Gruber et al., 2019).
En consecuencia, los mares y océanos de la Tierra han ayudado a amortiguar los efectos del cambio climático, pero también están fuertemente amenazados por este proceso. Entre estas amenazas no podemos olvidar el ascenso del nivel del mar que se produjo a un ritmo de unos 1,7 mm/año durante el pasado siglo XX, y que en la actualidad se ha acelerado hasta alcanzar una velocidad de ascenso de 3,7 mm/año (Fox-Kemper at al., 2021; Arias et al., 2021). Teniendo en cuenta el creciente aumento de la población mundial en torno a las zonas costeras, el aumento del nivel del mar supone una grave amenaza  para la seguridad de las personas y de las construcciones e infraestructuras que se distribuyen a lo largo de la costa.
Esta acumulación de la población a lo largo del litoral no solo incrementa nuestra vulnerabilidad ante los efectos del cambio climático, sino que supone una presión añadida para el medio marino, incrementando la contaminación, los riesgos de accidentes que pudieran afectar a la salud medioambiental de nuestras aguas costeras y de mar abierto, y, en definitiva, incrementando el uso que realizamos de nuestras aguas marinas y sus recursos.
Debido a todas estas amenazas, tanto las ligadas al calentamiento global como aquellas asociadas a otras actividades antrópicas, debemos observar nuestros mares: monitorizarlos de tal forma que podamos detectar y cuantificar cualquier alteración que pudiera producirse en los ecosistemas marinos.
Debemos establecer un sistema de alerta que nos permita detectar a tiempo los problemas que puedan surgir en el medio marino, de tal manera que podamos actuar a tiempo introduciendo medidas correctoras. Pero, además, debemos ser conscientes de que los mares son una gran fuente de recursos y de servicios para los seres humanos, y es por ello de vital importancia que conozcamos lo mejor posible su funcionamiento para poder hacer un uso sostenible de ellos.
La observación de los mares es una tarea compleja. El mar es un medio hostil para el ser humano, y en muchos casos casi inaccesible. Así, la realización de medidas en los océanos, especialmente en las aguas profundas, resulta varios órdenes de magnitud más cara que la de la atmósfera o la superficie terrestre. Es por ello que la cantidad de datos de los mares, de sus propiedades físicas y químicas, de las poblaciones de los distintos organismos que los habitan, son muy escasas y, en ocasiones, no nos permiten detectar y cuantificar los cambios a los que hemos hecho alusión en los párrafos anteriores.
Es cierto que, en la actualidad, algunos aspectos relativos a la observación de los mares han experimentado un gran avance con la incorporación de las medidas realizadas desde satélites artificiales que nos permiten conocer la temperatura, la concentración de clorofila, o la altura del mar con una resolución espacial y temporal adecuadas para la monitorización de los mares. Incluso en la actualidad podemos medir la salinidad de la superficie del mar desde satélites, aunque en este caso la resolución espacial no es adecuada para estudios de tipo local, e incluso regional, ya que es de varias decenas de kilómetros (Medina-López y Ureña-Fuentes, 2019). Sin embargo, todos estos
sistemas de observación, con ser de una gran utilidad, tienen la misma limitación:
Solo pueden darnos información sobre la superficie del mar, de tal manera que no podemos saber qué cambios se están produciendo por debajo de la superficie.

Figura 1. Temperatura superficial del mar en las aguas mediterráneas españolas medida desde satélite el 01/11/2022.

Son diversos los sistemas que en la actualidad pueden utilizarse para obtener información sobre las propiedades de los ecosistemas marinos a lo largo de toda la columna de agua (es decir, desde la superficie hasta el fondo del mar). Los perfiladores Argo (https://argo.ucsd.edu, https://www.ocean-ops.org)
obtienen perfiles de temperatura y salinidad desde 2000 m de profundidad hasta la superficie con una periodicidad típica de 10 días (los valores de estos parámetros son programables y pueden variar). En nuestra opinión, una de las limitaciones de estos dispositivos es que se encuentran derivando en el mar, de tal forma que no tenemos certeza de disponer de medidas en la zona concreta que sea de nuestro interés en un momento determinado. No obstante, hay que decir que, a medida que el número de estos perfiladores va aumentando, las probabilidades de disponer de información en cualquier región de los océanos, va aumentando de forma considerable. Estos perfiladores pueden incorporar sensores que miden la fluorescencia, que sirve como indicador de la concentración de clorofila en el mar, y sensores de oxígeno disuelto. Una limitación importante de estos aparatos es que la información proporcionada es casi inexistente dentro de la plataforma continental, y son escasísimos los perfiles obtenidos por debajo de la isóbata de 500 metros. Centrándonos en las aguas mediterráneas españolas, donde se ubican las aguas malagueñas que son el objeto del presente proyecto, ilustramos en la figura 2 la posición de todos los perfiles de temperatura y salinidad obtenidos mediante esta tecnología desde el año 2005 hasta el presente en la parte norte del Mar de Alborán, la cual se ha enmarcado en rojo. Como puede apreciarse en la figura, en un periodo de tiempo tan extenso solo se han realizado unas pocas medidas por debajo de la isóbata de 500 m, y ninguna medida por debajo de la isóbata de 200 m que marca el límite de la plataforma continental.

Figura 2. Los puntos negros muestran todos los perfiles de temperatura y
salinidad obtenidos desde 2005 hasta el presente mediante perfiladores Argo
dentro del área enmarcada en rojo.

Otra fuente de información son las campañas oceanográficas que de forma periódica visitan las mismas estaciones oceanográficas tomando medidas de muy diversas variables físicas, químicas, y biológicas, de tal forma que ofrecen una amplia información sobre el estado y la evolución de los ecosistemas marinos. Una de las ventajas de estos sistemas de observación es que permiten el muestreo tanto de las aguas costeras y de plataforma, como aquellas que se extienden en mar abierto. El Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC), mantiene desde 2007 una red de estaciones oceanográficas que, bajo el paraguas del proyecto RADMED (Series temporales de datos oceanográficos en
el Mediterráneo; López-Jurado et al., 2015), son visitadas trimestralmente (Figura 3). El muestreo que se realiza cuatro veces al año en cada una de estas estaciones oceanográficas es completamente multidisciplinar, incluyendo medidas de temperatura, salinidad, concentración de clorofila, oxígeno disuelto, nutrientes inorgánicos, ph, alcalinidad, y abundancia y composición de las comunidades fito y zooplanctónicas.

Figura 3. Posición de las estaciones oceanográficas del proyecto del IEO.

En el caso de las Islas Baleares, el SOCIB (Sistema de Observación Costero de las Islas Baleares; https://www.socib.es/) mantiene muestreos similares a los que acabamos de describir en la zona de los Canales de Ibiza y Mallorca. Nuevamente, esta metodología presenta ventajas (como las que acabamos de describir), pero también limitaciones. A medida que vamos ampliando la región geográfica que queremos cubrir con nuestras observaciones, necesariamente disminuye la frecuencia de muestreo. El tiempo necesario para cubrir todas las aguas desde las proximidades del Estrecho de Gibraltar hasta Barcelona, incluyendo las Islas Baleares, así como el elevado coste económico que representa el uso de buques oceanográficos, imposibilita un muestreo más frecuente que el muestreo actual de carácter trimestral.
Existen, también en el marco de las aguas mediterráneas españolas, otras estaciones de observación o monitorización en las que se realiza un muestreo de más alta frecuencia. Podemos citar entre estas estaciones la estación oceanográfica de L’Estartit, frente a la localidad del mismo nombre, en la provincia de Girona, donde Josep Pascual, financiado por el Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona (ICM-CSIC; Salat et al., 2019) realiza medidas semanales de temperatura desde la superficie del mar hasta los 80 m de profundidad. El Observatorio de Microbiología de Blanes (http://bbmo.icm.csic.es/), también en la provincia de Girona, mantiene un muestreo multidisciplinar mensual frente a
las costas de Blanes, realizado por el ICM-CSIC, y el Observatorio Operacional el Mar Catalán (http://www2.ceab.csic.es/oceans/), perteneciente al Centro de Estudios Avanzados de Blanes, mantiene el fondeo de una boya oceanográfica/meteorológica y realiza muestreos quincenales en esta localidad.
En la localidad de Fuengirola (Málaga), el Centro Oceanográfico de Málaga, del Instituto Español de Oceanografía, mantiene una serie diaria de temperatura del agua del mar en la playa desde 1984, habiéndose incorporado recientemente a esta serie medidas de concentración de clorofila y ph.

Figura 4. Posición de las estaciones oceanográficas de L’Estartit, Observatorio
de Microbiología de Blanes, Observatorio Operacional del Mar Catalán, y
Fuengirola.

Nuevamente, este tipo de observaciones presenta ventajas e inconvenientes. Los muestreos diarios, semanales, quincenales, o mensuales de estas estaciones oceanográficas nos permiten entender mejor los procesos que se producen en los mares, con la natural sucesión de especies forzada por los fenómenos oceanográficos tales como los afloramientos ocasionados por el viento, las estructuras de pequeña escala como giros y filamentos, etc. Sin embargo, la información que proporcionan es muy local. A partir de estas series
temporales de carácter local podemos profundizar en nuestro conocimiento sobre los mecanismos que rigen los procesos de afloramiento, los procesos de fertilización de las aguas superficiales, o la dinámica de las poblaciones fito planctónicas, por poner solo algunos ejemplos, y sin duda estos mecanismos deben ser similares a los que suceden en otras zonas de las aguas mediterráneas españolas, e incluso del resto del Mediterráneo. Podríamos decir que los resultados que se derivan de estas observaciones son “exportables” a regiones más amplias. A partir de estas series también podemos obtener los valores medios o más frecuentes de las diferentes variables oceanográficas que
caracterizan el medio marino de estas localidades, y además podemos determinar los rangos de variación naturales de estas variables a lo largo de toda
la columna de agua y de las distintas estaciones del año (temperatura, salinidad, concentraciones de oxígeno y clorofila, nutrientes, producción primaria, etc.). Sin embargo, estos valores que caracterizan el comportamiento de estas  localidades, no pueden extrapolarse a otras, incluso estando relativamente cerca. Los valores medios y los rangos de variabilidad de las variables que hemos citado anteriormente no tienen por qué ser iguales en Blanes y en la desembocadura del Ebro, que está relativamente cerca, ya que los aportes fluviales deben tener una marcada influencia. Tampoco deben ser estos valores representativos de las aguas situadas en torno a las Islas Baleares, las cuales
tienen un marcado carácter oligotrófico, ni tan poco nos aportan una información adecuada de las aguas del norte del Mar de Alborán, las cuales se cuentan entre las más productivas del Mediterráneo.
De todo lo expuesto hasta ahora, se deduce que no hay un sistema de observación de los mares que cubra todos los aspectos que debemos cubrir si queremos aspirar a conocer nuestras aguas marinas, hacer un uso sostenible de ellas, y garantizar su buen estado medioambiental en el futuro. En nuestra opinión, se trata de construir un sistema de sistemas de observación en el que unos sistemas suplan las carencias de otros, y las fortalezas de todos se potencien mediante la colaboración. En el caso de las aguas mediterráneas españolas, junto con el uso de los datos de satélites y perfiladores Argo, debemos mantener un sistema de estaciones oceanográficas capaz de proporcionarnos información sobre las propiedades medias del mar, sus rangos de variabilidad, y los cambios que pudieran estar produciéndose a largo plazo, como es el caso del proyecto RADMED (Vargas-Yáñez et al., 2019; 2010a, 2010b; 2010c). Estos sistemas de amplia cobertura espacial, pero baja resolución temporal, deben combinarse y complementarse con observaciones más locales, pero de mayor frecuencia, como las de los ejemplos que ya hemos citado.

Plan de trabajo.

En el caso de la bahía de Málaga y las aguas adyacentes, el Instituto Español de Oceanografía realiza muestreos trimestrales dentro del marco del proyecto RADMED en una serie de estaciones distribuidas en transectos o radiales más o menos perpendiculares a la costa (ver puntos rojos en la Figura 5), y que se extienden desde costa hacia mar abierto frente a las localidades de Caleta de Vélez (V en la Figura 5), frente a Málaga (M, Fig. 5), y frente al Puerto de Cabo Pino, al oeste de Fuengirola (P, Fig. 5). Estas estaciones permiten caracterizar las propiedades de esta zona del Mar de Alborán, así como los rangos de variabilidad de la temperatura, la salinidad, las concentraciones de clorofila, oxígeno disuelto, etc. En el caso de las estaciones más exteriores de estas radiales, se han podido detectar cambios a largo plazo en las aguas más profundas (por debajo de los 200 m de profundidad), evidenciándose un calentamiento y salinización de las aguas ligado al cambio climático. Sin embargo, la periodicidad estacional de los muestreos no ha permitido detectar con precisión los cambios que sin duda deben estar produciéndose en la temperatura y salinidad de las aguas superficiales, ni tampoco en otras variables
tales como la concentración de clorofila u oxígeno que son excelentes indicadores de posibles alteraciones de los ecosistemas marinos. Vargas-Yáñez et al. (2022) han mostrado que estos cambios podrían estar produciéndose, pero la alta variabilidad, tanto de las propiedades físicas, como químicas y biológicas de las aguas más superficiales, hacen imposible detectar estos cambios con un muestreo trimestral/estacional. Resulta por ello necesario incorporar medidas sobre la plataforma continental con una frecuencia de muestreo más elevada. Sin embargo, Los muestreos que se realizan in situ, a través de medidas tomadas desde barcos, tienen un elevado coste económico y personal, especialmente cuando estos muestreos han de realizarse con una elevada frecuencia.

Figura 5. Los puntos rojos muestran las posiciones de las estaciones del proyecto RADMED (IEO-CSIC) muestreadas en las radiales de Caleta de Vélez (V), Málaga (M), y Cabo Pino (P). Los puntos azules muestran la situación de las localidades que participarán en este proyecto.

La liga Naval Mar de Alborán es una asociación sin ánimo de lucro cuyo objetivo es la protección medioambiental del mar de Alborán y la promoción del turismo náutico sostenible. Entre las actividades de esta asociación se encuentra la Patrulla Marítima Medioambiental P.M.M, dedicada a la formación y divulgación sobre el mar de Alborán, y cuantas actividades se encaminen a su conservación.
En colaboración con los clubes náuticos y puertos deportivos las embarcaciones de la P.M.M. prevén la realización de una salida semanal con tomas de muestras en los municipios limítrofes sobre la plataforma continental malagueña lo que supone una oportunidad excepcional para cubrir las carencias que actualmente tiene el proyecto RADMED en esta zona, y que como ya hemos explicado se derivan de su baja frecuencia de muestreo.
A través de un acuerdo de colaboración entre el Centro Oceanográfico de Málaga del Instituto Español de Oceanografía, y la Liga Naval Mar de Alborán, el personal de esta asociación podría realizar medidas y tomar muestras en distintos puntos del litoral malagueño (dos puntos de muestreo por cada salida) sobre un fondo aproximado de 75 m. Como ya hemos comentado, estaríamos en disposición de obtener del orden de 100 medidas por año, lo que sin duda proporcionaría una frecuencia de muestreo adecuada para resolver la variabilidad de alta frecuencia (o al menos parte de ella) que de momento no podemos resolver con los muestreos de RADMED.
Los muestreos deben ser tan sencillos como sea posible, para facilitar la labor de un personal que no es científico, y además para garantizar que estas series temporales de datos oceanográficos que ahora pretendemos iniciar tengan un carácter indefinido en el tiempo y no se interrumpa tras los primeros años. Pero al mismo tiempo, esta simplicidad no debe impedir que la información recogida nos permita profundizar en nuestro conocimiento sobre el estado de salud medioambiental de las aguas que rodean la Bahía de Málaga, y que puedan ofrecer indicadores fiables ante cualquier alteración futura.

Por estos motivos, el tipo de muestreo inicial que se plantea en este acuerdo, con independencia de que pueda ser revisado en un futuro, es el siguiente:

Desde el barco de la Patrulla Marítima Medioambiental P.M.M. se realizarán perfiles de temperatura, salinidad, fluorescencia, y oxígeno disuelto desde la superficie hasta el fondo del mar. Para ello se utilizará un perfilador modelo ASTD-152. Este perfilador es muy ligero, con un peso de 2 kg, por lo que es posible largarlo con un cabo en el que previamente se haya marcado la profundidad cada 5 m. La profundidad del fondo del mar se determinará previamente mediante la eco-sonda del barco de la P.M.M.. Este perfilador
funciona en modo autocontenido, de tal forma que en el barco de regatas no es preciso realizar ninguna descarga de datos. Una vez en el Centro Oceanográfico
de Málaga, se realizarán calibraciones de los sensores de fluorescencia y oxígeno disuelto del perfilador (al margen de las que proporciona el fabricante) para realizar una correcta transformación de los valores de fluorescencia en clorofila, y para garantizar la calidad de los datos de oxígeno disuelto. Las calibraciones del fluorímetro se realizarán mediante toma de muestras y posterior análisis en laboratorio mediante un fluorímetro modelo Trilogy. El oxímetro se calibrará también en el Centro Oceanográfico de Málaga mediante la toma de muestras y posterior análisis mediante el método Winkler (Strickland and Parsons, 1972)
.
Además de los perfiles de temperatura, salinidad, fluorescencia, y oxígeno disuelto, se tomará una muestra de agua de superficie, la cual será guardada en un bote que previamente habrá sido llenado con lugol, en la proporción adecuada, para la conservación de la muestra. De esta forma las personas encargadas del muestreo no tendrán que manejar ningún tipo de reactivo. Estas muestras de agua superficial serán analizadas posteriormente en el laboratorio mediante microscopía óptica para la determinación de la abundancia y composición específica del micro-fitoplancton, que es la fracción más grande del fitoplancton, y que tiene tamaños típicos de más de 20 μm.

Las tareas de campo que realizará la Liga Naval Mar de Alborán serán:

– Realización de perfiles con sonda ASTD-152 desde la superficie del mar hasta el fondo. Dependiendo de la duración de las regatas podrán realizarse uno o más perfiles.
– Toma de muestra de agua superficial y conservación en botes previamente preparados con lugol

Las labores que se realizarán en el Centro Oceanográfico de Málaga serán:
– Toma de muestras para la calibración de las medidas de fluorescencia y oxígeno disuelto de la sonda/perfilador utilizada en las regatas.
– Análisis de las muestras de micro-fitoplancton mediante microscopía óptica.
– Análisis de los perfiles tomados mediante la sonda ASTD-152.
– Mantenimiento de una base de datos con toda la información recogida, con actualizaciones semanales o mensuales.

La serie temporal que así se inicia podrá determinar los ciclos estacionales y los rangos de variabilidad de las variables que van a medirse. Además, podrá determinar la variabilidad inter-mensual, ya que cada mes se dispondrá de entre dos y tres medidas. Es importante señalar que las variaciones en las concentraciones de clorofila y las abundancias fitoplanctónicas son muy buenos indicadores de los cambios que pudiera sufrir la productividad de las aguas marinas. Este es uno de los potenciales impactos del cambio climático en los mares. Sin embargo, los datos de los que disponemos en la actualidad no permiten determinar con precisión si estos cambios se están produciendo en las
aguas del Mediterráneo español. Por otra parte, algunos trabajos han mostrado que la abundancia fitoplanctónica puede ser un factor muy importante en las fluctuaciones anuales que sufren los stocks de ciertas especies de pequeños pelágicos como la sardina en el Mar de Alborán. Estos estudios necesitan series mensuales de esta variable. Sin embargo, hasta el momento, tan solo las medidas de clorofila superficial del mar tomadas desde satélite han podido ser usadas con este propósito. Disponer de datos semanales, quincenales, o mensuales (según los meses) de concentración de clorofila a lo largo de toda la columna de agua, así como medidas superficiales de la abundancia y composición del micro-fitoplancton puede aportar una información muy valiosa en este tipo de estudios.

Divulgación de resultados y Ciencia ciudadana.

Es importante resaltar que este proyecto de colaboración entre el Instituto Español de Oceanografía y la Liga Naval Mar de Alborán se enmarca dentro del concepto, acuñado recientemente, de ciencia ciudadana. Sin duda la participación de la ciudadanía, en este caso a través de una asociación deportiva y cultural como es la Liga Naval Mar de Alborán, ayuda a acercar la ciencia a toda la población. Para profundizar en este objetivo de difusión del conocimiento científico, y de concienciación de la población sobre la necesidad de proteger y conservar nuestros mares, los datos que vayan recogiéndose se harán públicos a través de la web de la Liga Naval Mar de Alborán, así como a través de las redes sociales del propio Instituto Español de Oceanografía.
Esta iniciativa, y los resultados científicos que de ella se deriven, serán divulgados también en tantos foros, jornadas de puertas abiertas, conferencias, etc., como sea posible.
Al margen de esta difusión, dirigida al conjunto de la sociedad, estos datos se incorporarán a las bases de datos del Instituto Español de Oceanografía, y junto con el resto de observaciones llevadas a cabo por esta institución en el conjunto del Mediterráneo, serán empleados en estudios científicos que serán publicados en revistas revisadas por pares.

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