Mesurar els colls de botella a l'oceà
1 de setembre de 2021
L'oceà ofereix un entorn fluid, amb patrons de flux complexos i dispersió per als organismes que hi viuen. La manera com aquests fluxos transporten els organismes és rellevant per a la biodiversitat, ja que tenen implicacions potencialment importants per a la salut dels ecosistemes i per al clima. Un equip internacional de científics amb participació d'investigadors de l’IFISC (UIB-CSIC) ha publicat un estudi a Nature Communications en el qual informen sobre una mètrica nova que han desenvolupat, la qual es pot fer servir per caracteritzar la naturalesa dispersiva dels fluxos de fluids, incloent-hi les circulacions oceàniques, importants per a aquests patrons de biodiversitat.
El mètode es basa en la centralitat de la interrelació (betweenness centrality), un concepte que sorgeix de la teoria de xarxes i que s'ha emprat per identificar i destacar els colls de botella en sistemes que van des de les xarxes de transport aeri fins al cervell humà. S'ha demostrat que és una mesura molt eficaç per identificar els nodes que actuen com a focus de congestió —també anomenats colls de botella— a la xarxa. Fins ara no hi havia hagut cap manera de definir la interrelació fora del marc de les xarxes.
En aquest estudi, els investigadors vinculen els conceptes de sistemes dinàmics i la teoria de xarxes, i amplien, així, el concepte de la centralitat de la interrelació aplicant-lo als patrons de fluids de les circulacions oceàniques, ja de per si complexos. Una interrelació elevada indica que és una regió en la qual els fluxos tornen a convergir i divergir, els anomenats colls de botella, però ara aplicats al flux oceànic. Aquestes confluències oceàniques són molt rellevants, ja que faciliten que hi hagi més barreja i dispersió de les poblacions microbianes marines.
A partir de camps de velocitat modelats i observats de la mar Adriàtica i del corrent circumpolar antàrtic, dues regions que tenen uns règims de circulació molt diferents, l'equip demostrà que aquests colls de botella són presents i sorprenentment persistents a través d’escales espaciotemporals diferents. Aquest fet il·lustra la importància que tenen aquestes zones en l'impuls del transport de fluids en regions oceàniques vastes.
Els investigadors preveuen que aquesta mètrica nova serà una eina útil per cartografiar i interpretar els patrons de biodiversitat a escala global en l'oceà, i que tindrà un futur prometedor en aplicacions ecològiques.
Ser-Giacomi, E.; Baudena, A.; Rossi, V.; Follows, M.; Clayton, S.; Vasile, R.; Lopez, C.; Hernandez-Garcia, E. Nature Communications 12, 4935 (1-14) (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-25155-9
