ESTUDIO OCEANOGRAFICO EN EL CABO DE LA VELA

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ESTUDIO DE OCEANOGRAFÍA BIOLÓGICA Y DEL FENOMENO DE SURGENCIA EN EL CABO DE LA VELA ¨LA GUAJIRA¨
MARIA ALEJANDRA PONTÓN DAZA
 JOHANNA RONDON LUBO
JHONATAN GOMEZ PEDROZO
UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
BIOLOGÍA
INTRODUCCIÓN
La vida en la tierra comenzó hace miles de millones de años y esta se dio inicio en las profundidades de los océanos combinándose ciertos elementos químicos que se encontraban en el agua, actuando unas sobre otros de tal manera que todavía el hombre a pesar de todos los adelantos científicos y tecnológicos no han podido desarrollar en el laboratorio esos procesos bioquímicos que se dieron en un principio. (Juan Cifuentes et. Al, 1997)
Es de vital importancia conocer como se dan las relaciones entre los factores físicos y biológicos en un sistema ya que de ello depende como el hombre puede intervenir en dichas relaciones sin que se den alteraciones en cada uno de los pasos que se dan día a día en los océanos y costas de nuestro planeta.
Dentro de esos procesos físicos y químicos que se dan en el planeta y más específicamente en nuestro departamento está el fenómeno de surgencia en el cual las aguas profundas ascienden a la superficie llevando con ella grandes cantidades de nutrientes y seres vivos los cuales se encuentran en un lugar muy alto dentro de las cadenas tróficas. Este fenómeno es aprovechado por las comunidades indígenas tomando cantidades altas de peces que son alimentados por esos seres vivos que salen a floración en la superficie oceánica.
Los animales que habitan el océano pertenecen principalmente a los grupos menos evolucionados de seres vivientes. Con excepción de los peces, reptiles, aves y los grandes mamíferos antes mencionados, los animales del mar no presentan columna vertebral y por esto se les coloca en el grupo de los invertebrados. Entre ellos se encuentran las esponjas, corales, medusas, almejas y ostras, calamares y pulpos, cangrejos y langostas, estrellas y erizos de mar; es decir, una gran cantidad de criaturas que nadan, se arrastran o permanecen fijas.
Los objetivos de este estudio fueron los siguientes: Establecer los parámetros oceanográficos sobresalientes en la región costera del cabo de la vela, Determinar la presencia de fenómeno de surgencia en la zona, Determinar las variaciones circadianas de los parámetros oceanográficos en el Cabo de la vela (físicos, químicos y biológicos).
MARCO TEORICO
La distribución de los seres vivos en el medio oceánico es muy característica, ya que se encuentra poblado en sus tres dimensiones, mientras que en la tierra, la flora y la fauna sólo ocupan, en realidad, la superficie, y sobre ella los insectos y las aves únicamente se elevan en periodos relativamente cortos.
Todavía se sabe muy poco sobre la vida en el mar. Incluso queda mucho por hacer en lo tocante a la identificación y clasificación de los vegetales y animales marinos, y aún más con respecto a su ecología. Se han explorado las costas, sólo se ha pescado en la superficie del océano y en la actualidad se empiezan a explorar sus profundidades.
Sin embargo, se sabe que la vida marina representa un sistema casi completamente entrelazado y que tiene un delicado equilibrio en ese medio, de modo que cada tipo de organismo puede encontrar su propio nicho y su propio suministro seguro de alimento. A veces los hombres de ciencia la llaman "la cadena de la vida", cadena que se extiende desde las criaturas microscópicas hasta los gigantes del océano.
Vale la pena recordar, en líneas generales, el ciclo de la materia orgánica en los medios oceánicos, que, por otra parte, es rigurosamente idéntico al que gobierna la vida en los continentes. En la base de toda la vida se encuentra la aptitud que poseen los vegetales verdes de realizar la síntesis de moléculas orgánicas complejas: glúcidos, lípidos y prótidos, a partir de los compuestos minerales simples: gas carbónico, fosfatos, nitratos y sales amoniacales.
Dicha síntesis exige una energía considerable, que es proporcionada por la radiación solar, cuya utilización está asegurada por un grupo de pigmentos especiales, las clorofilas, que confieren precisamente a estos vegetales su color verde. En el mar, estos vegetales están representados por las algas tanto microscópicas como macroscópicas.
Las materias orgánicas así elaboradas por los vegetales son consumidas por los animales herbívoros, principalmente unos pequeños crustáceos llamados copépodos, que forman el eslabón de consumidores primarios y que a su vez sirven de presa a los animales carnívoros, o consumidores secundarios, eslabón compuesto por invertebrados y larvas de peces. Éstos pueden ser víctimas de otros carnívoros de mayor tamaño, que son los consumidores terciarios, como por ejemplo los peces, y así sucesivamente. 
 Figura Nº 1 síntesis de materia orgánica.
(Cifuentes et.al, 1997)
Estas cadenas de alimentación son generalmente muy breves, y pocas veces tienen más de tres eslabones, ya que su rendimiento es bajo y no rebasa un 10 por ciento; esto se debe a que el resto se disipa en forma de energía, como movimiento, calor, etcétera, o se elimina como detritos.
Los copépodos, animales herbívoros, necesitan comer 100 gramos de algas para fabricar 10 gramos de su propia carne, lo que correspondería a un gramo de carne de sardina, pez que se alimenta de tales copépodos, y a 0.1 de gramo de carne de atún, pez que devora a la sardina. Se comprende entonces la perspectiva de alimentar a la humanidad directamente con algas marinas, y así evitar ese despilfarro de energía, pero los problemas de recolección o de cultivo intensivo de esas algas aún no están suficientemente estudiados, y tampoco se ha resuelto la preparación de ese tipo de alimento, para hacerlo agradable al paladar. (Juan Cifuentes et. Al, 1997)
Figura N 2: Pirámide de alimentación
Cifuentes et.al, 1997
Las surgencias son reconocidas como procesos oceanográficos caracterizados por el ascenso de aguas subsuperficiales con alto contenido de nutrientes (Barnes y Mann, 1998). Esta condición genera impactos notables en áreas donde su intensidad es mayor, como en los bordes orientales de los océanos, consolidando sistemas en los cuales la energía cinética del mar es particularmente efectiva al favorecer la producción primaria, en la medida en que se establecen condiciones que definen ecosistemas sobrealimentados (Margalef, 1985 y Arévalo-Martínez & Franco-Herrera, 2008).
En el mar Caribe colombiano, se ha encontrado que la surgencia es más notoria en las costas de los departamentos de La Guajira y Magdalena, aunque ocurre con mayor intensidad entre Punta Gallinas y Puerto Colombia, en donde ascienden aguas pertenecientes a la Masa de Agua Subtropical Sumergida (MASS), provenientes de profundidades entre 100 a 200 m (Fajardo, 1979), y que se caracterizan por presentar temperaturas de 19 a 25 °C , salinidades de 36.5 y densidad de aproximadamente 24 g/L (Fajardo, 1979; Bula-Meyer, 1990; Cabrera y Donoso, 1993), lo cual confirma que las aguas bombeadas por el sistema de surgencia de La Guajira son más frías y salinas que las superficiales, y poseen además un mayor contenido de nutrientes que estimula el incremento de la producción biológica y la biomasa fitoplanctónica (Corredor 1979, Paramo, Correa y Núñez 2011).
Los fenómenos de surgencia determinan la distribución espacial y la variabilidad de la abundancia del fitoplancton, lo cual también favorece la producción primaria, con este trabajo se pretende comprobar si el fenómeno de surgencia se está presentando, y también conocer la dinámica de distribución y la población del zooplancton.
Figura N3: tipos de surgencias
http://www7.uc.cl/sw_educ/geo_mar/html/h72.html
Nosotros como futuros biólogos debemos de conocer como se dan dichas relaciones entre los procesos físicos, químicos y biológicos en nuestros ambientes ya que por medio de estos tendremos mejores conocimientos y por ende mejores expectativas de desarrollo profesional.
MATERIALES Y MÉTODOS
Descripción del Área de estudio:
Elpresente estudio se desarrollo frente a las playas turísticas del cabo de la vela, zona rural del municipio de Uribía, departamento de la Guajira, en el Caribe Colombiano; sus coordenadas son 12°12ʹ27ʺN - 72°10ʹ22ʺO.
Figura Nº4: área de estudio
Tomado de: Guía de laboratorio de Oceanografía
En sus playas predomina la arena blanca y gruesa formada por organismos calcáreos, arrastrados por el oleaje y las mareas, aunque, en el área del pilón de azúcar, el color, la textura y el grosor de la arena, cambian tornándose en una arena más dura, de color rojizo y de menor grosor, producto de la acción directa del viento sobre las planicies desérticas.
En el desarrollo del estudio se tomaron dos estaciones: una en la costa y otra a 5 minutos en lancha mar adentro:
Figura Nº5: estaciones de estudio
Tomado de: google maps
RESULTADOS
BIOMASA CIRCADIANA Y CARACTERIZACIÓN DE LA COMUNIDAD ZOOPLANTONICA
Volumen de biomasa:
Muestra 1 4:00 am: 22ml
Muestra 2 4:00 am: 15ml
Muestra 3 11:00 am: 5 ml.
Muestra 4 6:00 pm: 4 ml
	ORGANISMO
	CANTIDAD
	
	MUESTRA 
1
4:00 am
	MUESTRA 2
4:00 am
	MUESTRA 3
11:00 am
	MUESTRA 4
6:00 pm
	COPEPODOS
	11400
	7675
	1250
	500
	CHAETOGNATA
	100
	450
	0
	0
	CRUSTACEO
	250
	450
	0
	0
	POLIQUETOS
	400
	275
	0
	25
	MALACOSTRACA
	200
	300
	375
	75
	CTENOSTOMATA
	0
	0
	0
	175
	CIRRIPEDIA
	0
	0
	0
	25
	LARVA DE PEZ
	50
	25
	0
	0
	UROCORDADOS
	500
	625
	0
	0
	MYSIDACEA
	125
	0
	0
	0
	ESTOMATOPODOS
	25
	0
	0
	0
	TOMOPTERIDAE
	0
	25
	0
	0
	MEDUSA
	25
	0
	0
	0
	TOTAL
	13075
	9825
	1625
	800
TABLA 1. Organismos zooplanctónicos obtenidos en los conteos.
	ORGANISMO
	PORCENTAJES
	
	MUESTRA 
1
4:00 am
	MUESTRA 2
4:00 am
	MUESTRA 3
11:00 am
	MUESTRA 4
6:00 pm
	COPEPODOS
	87,19
	78,12
	76,93
	62,5
	CHAETOGNATA
	0,76
	4,58
	0
	0
	CRUSTACEO
	1,91
	4,58
	0
	0
	POLIQUETOS
	3,06
	2,80
	0
	3,12
	MALACOSTRACA
	1,53
	3,05
	23,07
	9,38
	CTENOSTOMATA
	0
	0
	0
	21,87
	CIRRIPEDIA
	0
	0
	0
	3,13
	LARVA DE PEZ
	0,38
	0,25
	0
	0
	UROCORDADOS
	3,82
	6,36
	0
	0
	MYSIDACEA
	0,95
	0
	0
	0
	ESTOMATOPODOS
	0,19
	0
	0
	0
	TOMOPTERIDAE
	0
	0,25
	0
	0
	MEDUSA
	0,19
	0
	0
	0
	TOTAL
	100
	100
	100
	100
TABLA 2. Porcentajes de organismos zooplanctónicos obtenidos.
CLOROFILA DISUELTA
	MEDIDA DE CLOROFILA
	ESPECTRO 664nm
	ESPECTRO 647nm
	ESPECTRO 630nm
	ESTACION OCEANICA
	0,022
	0,021
	0,021
	ESTACION COSTERA
	0,007
	0,005
	0,006
	CONTROL
	0,028
	0,026
	0,024
TABLA 3. Datos de clorofilas obtenidas por espectrofotometría.
ESTACION OCEANICA
Cálculos del contenido de clorofila
Concentración de clorofila a = (11,85 A664) – (1,54 A647) – (0,08 A630)
 = (11,85*0,022) – (1,54*0,021) – (0,08*0,021)
 = 0,2283
Concentración de clorofila b = (-5,47 A664) + (21,03 A647) – (2,66 A630)
 = (-5,47*0,022) + (21,03*0,021) – (2,66*0,021)
 = 0,2655
Concentración de clorofila c = (-1,67 A664) – (7,60 A647) + (24,52 A630)
 = (-1,67*0,022) – (7,60*0,021) + (24,52*0,021)
 = 0,3186
 Clorofila a (mg/L) = [Ca * v] / [L * V]
 = 0,009 mg/L
Clorofila b (mg/L) = [Cb * v] / [L * V]
 = 0,0010 mg/L
Clorofila c (mg/L) = [Cc * v] / [L * V]
 = 0,0012 mg/L
ESTACION COSTERA
Cálculos del contenido de clorofila
Concentración de clorofila a = (11,85 A664) – (1,54 A647) – (0,08 A630)
 = (11,85*0,007) – (1,54*0,005) – (0,08*0,006)
 = 0,0747
Concentración de clorofila b = (-5,47 A664) + (21,03 A647) – (2,66 A630)
 = (-5,47*0,007) + (21,03*0,005) – (2,66*0,006)
 = 0,0510
Concentración de clorofila c = (-1,67 A664) – (7,60 A647) + (24,52 A630)
 = (-1,67*0,007) – (7,60*0,005) + (24,52*0,006)
 = 0,0974
 Clorofila a (mg/L) = [Ca * v] / [L * V]
 = 0,0003 mg/L
Clorofila b (mg/L) = [Cb * v] / [L * V]
 = 0,0002 mg/L
Clorofila c (mg/L) = [Cc * v] / [L * V]
 = 0,0004 mg/L
CONTROL
Cálculos del contenido de clorofila
Concentración de clorofila a = (11,85 A664) – (1,54 A647) – (0,08 A630)
 = (11,85*0,028) – (1,54*0,026) – (0,08*0,024)
 = 0,2899
Concentración de clorofila b = (-5,47 A664) + (21,03 A647) – (2,66 A630)
 = (-5,47*0,028) + (21,03*0,026) – (2,66*0,024)
 = 0,3298
Concentración de clorofila c = (-1,67 A664) – (7,60 A647) + (24,52 A630)
 = (-1,67*0,028) – (7,60*0,026) + (24,52*0,024)
 = 0,3442
Clorofila a (mg/L) = [Ca * v] / [L * V]
 = 0,0011 mg/L
Clorofila b (mg/L) = [Cb * v] / [L * V]
 = 0,0013 mg/L
Clorofila c (mg/L) = [Cc * v] / [L * V]
 = 0,0013 mg/L
PARAMETROS OCEANOGRAFICOS FISICOQUIMICOS
	HORA
	Oxígeno disuelto mg/L
	Temperatura °C
	% de saturación
	pH
	Conductividad
Ms/cm
	Salinidad
nLF
	07:15 am
	2,69
	24,7
	41,8
	8,3
	11,7
	36,7
	09:15 am
	6,5
	25,6
	85,9
	8,3
	11,6
	36,7
	11:57 am
	4,65
	24,2
	43,7
	8,3
	11,7
	36,7
	12:40 pm
	4,01
	26,4
	50,1
	8,1
	11,6
	36,5
	2:40 pm
	3,68
	26,2
	46,0
	8,2
	11,6
	36.6
	5:20 pm
	4,31
	25,7
	51,4
	8,07
	11,7
	36,7
TABLA 4. Datos obtenidos de parámetros fisicoquímicos.
PRODUCTIVIDAD PRIMARIA
ESTACION 1: COSTERA
MUESTRA 1. TIEMPO 0. SIN INCUBAR
Botellas claras.
#1: 4,1 ml
#2: 4,1 ml
#3: 4,0 ml
ESTACION 1: COSTERA
MUESTRA 2. TIEMPO 1. INCUBADA
Botellas claras
#1: 4,1 ml
#2: 4,1 ml
#3: 4,0 ml
Botellas oscuras:
#1: 4,1 ml
#2: 4,1 ml
#3: 4,1 ml
ESTACION 2: OCEANICA
MUESTRA 3. TIEMPO 2. INCUBADA
Botellas claras
#1: 4,0 ml
#2: 4,2 ml
#3: 4,2 ml
Botellas oscuras:
Serie 1
#1: 4,5 ml
#2: 4,1 ml
#3: 4,0 ml
Serie 2
#1: 4,1 ml
#2: 4,1ml
#3: 4,2 ml
ESTACION 1: COSTERA
MUESTRA 3. TIEMPO 2. INCUBADA
Botellas claras
	#1: 5ml
	#2: 5,3 ml
	#3: 5,5 ml
Botellas oscuras
	#1: 5,3 ml
	#2: 5,4 ml
	#3: 5,2 ml
V1 = volumen de tiosulfato gastado.
N1 = normalidad del tiosulfato.
	
	ESTACION 1: COSTERA. MUESTRA 1. SIN INCUBAR
	
	Productividad Bruta
	Productividad Neta
	Respiración
	#1
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	#2
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	#3
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	ESTACION 1: COSTERA. MUESTRA 2. INCUBADA
	#1
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	#2
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	#3
	126,6 mg/C/m3/hr
	0 mg/C/m3/hr
	126,6 mg/C/m3/hr
	ESTACION 1: COSTERA. MUESTRA 3. INCUBADA
	#1
	-379,7 mg/C/m3/hr
	1137,5 mg/C/m3/hr
	-1517,2 mg/C/m3/hr
	#2
	-126,6 mg/C/m3/hr
	1517,2 mg/C/m3/hr
	-1643,8 mg/C/m3/hr
	#3
	379,7 mg/C/m3/hr
	1896,9 mg/C/m3/hr
	-1517,2 mg/C/m3/hr
	ESTACION 2: OCEANICA. MUESTRA 4. INCUBADA
	#1
	-632,8 mg/C/m3/hr
	
	
	#2
	126,6 mg/C/m3/hr
	
	
	#3
	253,1 mg/C/m3/hr
	
	
TABLA 5. Resultados obtenidos de productividad primaria. 
Nota: En la estación oceánica no pudimos obtener los datos de productividad neta y respiración por falta del dato de oxigeno inicial antes de la incubación.
ANALISIS DE RESULTADOS
BIOMASA CIRCADIANA Y CARACTERIZACIÓN DE LA COMUNIDAD ZOOPLANTONICA: Al realizar los diferentes conteos de la biomasa recogidas en los muestreos, obtuvimos que hay una mayor cantidad y diversidad de organismos en las horas de la madrugada (4:00 am), que en comparación a las horas del mediodía.
Esto se puede deber a que los distintos grupos de animales recorren diferentesdistancias verticales, colocándose en las secciones de la columna de agua formando la llamada "escalera de migraciones". Esto afecta el contenido de las muestras que se recolectan en los diferentes niveles durante un periodo de 24 horas.
Estas migraciones verticales del zooplancton se deben a que los animales que lo forman son sensibles a la luz, y pueden responder, positivamente o de manera negativa, alejándose de ella.
CLOROFILA DISUELTA: Con los datos obtenidos de clorofilas a través del espectrofotómetro, obtuvimos la cantidad de clorofila disuelta presente en el agua de mar.
Los datos obtenidos fueron datos muy bajos, esto se debe a que no hay mucha actividad fotosintética en el agua de mar por falta de organismos fitoplantónicos que realicen esta actividad.
Esto también se relaciona con los datos obtenidos de biomasa y zooplancton, ya que si no hay organismos fotosintéticos que realicen fotosíntesis, estos organismos no tendrán alimento para sobrevivir, y por lo tanto bajan los valores de organismos presentes en el mar.
PARAMETROS FISICOQUIMICOS: Los datos obtenidos en las mediciones de los parámetros fisicoquímicos del mar utilizando las sondas, encontramos que la temperatura del mar aumenta progresivamente con la hora del día, aunque a las horas del mediodía ocurrió un descenso importante de la temperatura y que luego volvió a aumentar.
El contenido de oxígeno, pH y el porcentaje de saturación, tienen un comportamiento similar a lo largo del día, ya que tienden a estar estables y luego presentan un cambio abrupto y luego vuelven a estabilizarse.
La conductividad y la salinidad, al estar muy relacionada cada una con su comportamiento, encontramos que la gráfica es muy parecida, y que tiene picos similares en cuanto al descenso de los valores.
PRODUCTIVIDAD PRIMARIA: A partir de los resultados obtenidos de oxígeno disuelto, aplicamos las fórmulas para calcular la cantidad de carbono producido por los organismos planctónicos.
Los resultados que obtuvimos nos dicen que la productividad en el mar en esta época del año es muy baja, ya que obtuvimos valores de 0 y negativos, lo cual es bastante fuera de lo común.
Según los datos obtenidos de productividad, se dice que es un ecosistema inmaduro, puesto que los valores de productividad primaria y respiración son extremadamente bajos hasta llegar a ser negativos.
CONCLUSION
El estudio oceanográfico realizado en el Cabo de La Vela, nos llevó a formular varias conclusiones al respecto, todas con lo que tiene que ver el fenómeno de surgencia que se presenta en las costas de La Guajira.
Podemos decir que para la fecha en que se realizó el estudio no estaba presente el fenómeno de surgencia, ya que los resultados obtenidos en los diversos estudios que realizamos (toma de parámetros fisicoquímicos, productividad primaria, biomasa, caracterización de zooplancton y contenido de clorofilas) arrojaron resultados bastante insatisfactorios; lo que nos da a entender que, al no haber productividad en el mar y poca cantidad de organismos, ya el fenómeno de la surgencia ha llegado a su fin.
Como sabemos la surgencia en La Guajira, tiene una época del año donde es mayor su influencia en la vida marina, aunque a veces se puede prolongar debido a diversos factores ambientales. La surgencia en La Guajira es un fenómeno estacional, recurrente anualmente. La surgencia en La Guajira es un fenómeno que está influenciado por los vientos, además de todas las variables que fueron analizadas en este informe.
Las surgencias constituyen ecosistemas complejos con múltiples efectos sobre la biota marina y por ende con grandes repercusiones económicas. Describir su estructura, comprender sus procesos y prever sus efectos son objetivos que requieren investigación interdisciplinaria y una política que conceda cierta prioridad a las ciencias del Mar.
BIBLIOGRAFIA
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· Perry, R. 2003. A guide to the marine plankton os southern California. UCLA OceanGLOBE & Malibu High School. 3rd Edition.
Oxigeno	0.30208333333333331	0.38541666666666669	0.49791666666666662	0.52777777777777779	0.61111111111111105	0.72222222222222221	2.69	6.5	4.6500000000000004	4.01	3.68	4.3099999999999996	Temperatura	0.30208333333333331	0.38541666666666669	0.49791666666666662	0.52777777777777779	0.61111111111111105	0.72222222222222221	24.7	25.6	24.2	26.4	26.2	25.7	% de saturacion	0.30208333333333331	0.38541666666666669	0.49791666666666662	0.52777777777777779	0.61111111111111105	0.72222222222222221	41.8	85.9	43.7	50.1	46	51.4	pH	0.30208333333333331	0.38541666666666669	0.49791666666666662	0.52777777777777779	0.61111111111111105	0.72222222222222221	8.3000000000000007	8.3000000000000007	8.3000000000000007	8.1	8.1999999999999993	8.07	CONDUCTIVIDAD	0.30208333333333331	0.38541666666666669	0.49791666666666662	0.52777777777777779	0.61111111111111105	0.72222222222222221	11.7	11.6	11.7	11.6	11.6	11.7	SALINIDAD	0.30208333333333331	0.38541666666666669	0.49791666666666662	0.52777777777777779	0.61111111111111105	0.72222222222222221	36.700000000000003	36.700000000000003	36.700000000000003	36.5	36.6	36.700000000000003