Midiendo los cuellos de botella en el océano
1 de Septiembre de 2021
El océano ofrece un entorno fluido con patrones de flujo complejos y dispersión para los organismos que viven en él. La forma en que estos flujos transportan a los organismos es relevante para la biodiversidad, con implicaciones potencialmente importantes para la salud de los ecosistemas y el clima. Un equipo internacional de científicos con participación de investigadores del IFISC (UIB-CSIC) ha publicado un estudio en Nature Communications en el que informan sobre una nueva métrica que han desarrollado y que puede utilizarse para caracterizar la naturaleza dispersiva de los flujos de fluidos, incluyendo las circulaciones oceánicas, importantes para estos patrones de biodiversidad.
El método se basa en la betweenness centrality (centralidad de la interrelación), un concepto que surge de la teoría de redes y que se ha utilizado para identificar y destacar los cuellos de botella en sistemas que van desde las redes de transporte aéreo hasta el cerebro humano. Se ha demostrado que es una medida muy eficaz para identificar los nodos que actúan como focos de congestión, también llamados cuellos de botella, en la red. Sin embargo, hasta ahora no existía una forma de definir la betweenness fuera del marco de las redes.
En su nuevo estudio, los investigadores vinculan los conceptos de sistemas dinámicos y teoría de redes, y amplían así el concepto de betweenness centrality aplicándolo a los complejos patrones de fluidos de las circulaciones oceánicas. Una elevada betweenness indica una región en la que los flujos convergen y divergen de nuevo, los mencionados cuellos de botella, pero ahora aplicados en el flujo oceánico. Estas confluencias oceánicas son muy relevantes, ya que facilitan una mayor mezcla y dispersión de las poblaciones microbianas marinas.
Utilizando campos de velocidad modelados y observados del Mar Adriático y de la Corriente Circumpolar Antártica, dos regiones que presentan regímenes de circulación muy diferentes, el equipo demostró que estos cuellos de botella están presentes y son sorprendentemente persistentes a través de diferentes escalas espacio-temporales. Este hecho ilustra el importante papel de estas zonas en el impulso del transporte de fluidos en vastas regiones oceánicas.
Los investigadores prevén que esta nueva métrica será una herramienta útil para cartografiar e interpretar los patrones de biodiversidad a escala global en el océano, teniendo un futuro prometedor en aplicaciones ecológicas.
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
