L’ANTÀRTIDA

 Generalitats

L’Antàrtida és el sisè continent, un contintent del que mai s’acostuma a parlar com a tal. És el quart continent més gran, després d’Àsia, Amèrica i Àfrica, amb una extensió de 14.107637 km². La seva forma és aproximadament circular i es troba a l’hemisferi Sud, situada gairebé al sud del Cercle Polar Antàrtic.

mapa terra
Font: Wikipedia

Les zones polars es caracteritzen per tenir grans variacions de temperatura entre l’hivern i l’estiu. Aquest fenomen és degut a la incidència diferencial dels raigs solars a les diferents estacions. Així a latitud 60º S (altura de les Illes Sandwich del Sud), la intensitat de la llum del sol es redueix al 50% mentre que a latitud 80º S (altura de l’inici de la plataforma del Mar de Ross) es redueix fins al 17%. Evidentment, si la Terra no estigués inclinada respecte al Sol, la llum solar no arribaria a la zona dels Pols. Els equinoccis de primavera i de tardor marquen el principi dels 6 mesos de foscor i llum que tenen lloc als pols de forma oposada. En el cas de l’Antàrtida, el període de foscor comença al mes de març i el període de llum comença al setembre.

solstice-and-equinox
Font: Wikipedia

Les dues regions comparteixen els moments més extrems de les estacions hivernals. Tot i això, presenten diferències :

  • L’Antàrtida és una porció de terra envoltada per mar, l’Oceà Antàrtic. En canvi, al Pol Nord és l’Oceà Àrtic el que està envoltat per varis continents.

 

  • La temperatura mitjana és molt més baixa al Pol Sud que al Nord (-50ºC al Sud,  -18ºC al Nord) això és degut a l’efecte de la seva major superfície de gel ja que   provoca que és reflecteixi una major quantitat de radiació solar. També juga un paper el fet de què es tracta d’una massa de terra que disminueix l’efecte de la influència oceànica.
amtartic artic ice extent
Font: Pinsdaddy.com
  • La plataforma continental del Pol Sud és profunda i estreta; en canvi la del Pol Nord és superficial i molt extensa.
  • El gel marí dura menys d’un any, és salat i amb gruix inferior als 2 m. al Pol Nord, mentre que al Pol Sud el gel marí dura en general més d’un any, és de baixa salinitat i de més de 2m de gruix.
  • A l’Antàrtida hi ha mamífers marins (com cetacis i foques) però no de terrestres. A més a més, també hi trobem diferents espècies de pingüins. A l’Àrtic, d’altra banda, hi trobem mamífers terrestres (llops, guineus, ossos polars,…) a part de mamífers marins (cetacis, foques, morses,…), però no hi trobem pingüins.

Història

Degut a la seva situació i a les seves condicions actuals, l’Antàrtida va ser l’últim continent en ser descobert. Malgrat això, els grecs tenien la intuïció de que existia. Aristòtil (s.IV a.C) va suggerir que al massa de terra del hemisferi nord hauria d’estar equilibrada per una massa de terra a l’hemisferi sud. Ell li va posar un nom: “Ant Artikos” (oposat a l’Àrtic). “Artikos” significa ós, que fa referència a la constel·lació de la Osa Major, que sempre és visible des de l’hemisferi nord. Posteriorment, l’Antàrtida també va ser batejada com “Terra Australis Incognita”.

Fernando de Magallanes, en la seva volta al món (1519-1522) va descobrir l’Estret de Magallanes durant la seva exploració del continent americà en busca d’una connexió amb altres mars. Es va creure que aquest estret era la connexió entre l’Oceà Pacífic (a qui el mateix Magallanes li va posar el nom) i l’Atlàntic, fins que el navegador anglès Sir Francis Drake (1577-78) va descubrir el pas de Drake. Més tard, al segle XVII, una expedició holandesa en busca de rutes alternatives per al comerç va descobrir el Cabo de Hornos (el punt més austral d’Amèrica del Sud, abans del continent antàrtic, encara que haurien de ser les Illes Diego Ramírez), que deu el seu nom a la ciutat holandesa de “Hoom”, que no significa “Homo” però que els espanyols van anomenar així. “Hoom” va ser destruït pel foc i el capità del Eendracht (Wilhelm Schouten) va ser el primer en passar al voltant del Cabo de Hornos que va ser batejat pel seu capità en honor a la seva ciutat natal (Hoom).

Magallanes
Font: Revista Barcos a Vela
viatge magallanes
Font: Visite Magallanes
estret de magallanes
Font: Travellinghistorian

L’anglès James Cook (1772-75) va ser el primer en navegar per la costa de l’Antàrtida i va creuar el Cercle Polar Antàrtic 4 cops a bord del Resolution i l’Adventure. La seva missió era la de trobar la “Terra Australis Incognita”. Quan va tornar a Anglaterra, va declarar que “cap home gosaria anar més al Sud de lo que ell havia anat i que les terres que poguéssin existir més al Sud mai serien explorades”.

El rus Thaddeus von Bellinghaussen (1819-21) també va salpar amb l’objectiu de trobar el Pol Sud seguint la ruta de Cook. Ho va fer amb dos vaixells (Vostok i Mimyl) i, entre altres descobriments, va va donar nom al Mar de Bellinghaussen. Al gener de 1821 va entrar a la Illa Decepció i hi va trobar vaixells anglesos i americans que es dedicaven a la cacera de foques. Així doncs, es demostrava que la illa ja havia estat descoberta anteriorment.

Característiques

L’Antàrtida és un continent on es donen molts dels extrems que trobem a la terra.

-És el continent més fred, presenta la menor temperatura mai registrada -89.2ºC.

-És el més ventós: amb els registres dels vents més intensos de la superfície terrestre (327 km/h)

tormenta
Font: Rothandramberg.myfotojournal.com

-és el més alt: amb  muntanyes transatlàntiques que separen físicament l’Antàrtida Occidental de l’Oriental i que s’estenen al llarg d’uns 3200 Km. Per exemple, Mount Marham (4350m), Mount Erebus (3975m), el volcà actiu més autrsal. La Península Antàrtica forma el segon major sistema muntanyós de l’Antàrtida, 1600 Km de longitud i és la continuació dels Andes sud-americans. L’Antàrtida es pot dividir en dues grans subunitats: l’occidental o menor i la oriental o major. De fet, es postula que les dues subunitats potser van pertànyer a diferents plaques i que fruit de la col·lisió d’ambdues van sorgir les muntanyes transatlàntiques. Ambdues àrees es troben parcialment separades per una escotadura que s’ubica entre el mar d’ Eddel i el Mar de Ross. Aquesta escotadura és una gran conca subglacial delimitada pels “Antardantes” i els Monts Ellsworth a l’oest i els Monts Transantàrtics a l’est, així com per la Meseta Polar al sud.

 

antarctica-physical-map
Font: galacticconnection.com
antartida montanya
Font: Meteorologiaenred.com

-és el més sec. L’aire de l’Antàrtida és massa fred per contenir vapor d’aigua. A l’interior del continent, la precipitació mitjana es troba prop dels 50mm, menys que el desert del Sàhara. Al llarg de la costa, en canvi, la precipitació mitjana és prop dels 200 mm.

dessert antàrtida
Font: theatlantic.com

-és la major reserva d’aigua dolça. Conté el 75% de l’aigua dolça de la Terra, que es troba en forma de gel. Representa el 90% del gel del planeta i és el responsable a més, de reflexar el 80% de la llum que arriba al planeta (efecte albedo).

 

ice extent antartica 2016
Font: https://earthobservatory.nasa.gov/

Com a conseqüència d’aquest enorme volum d’aigua, gran part del continent es troba per sota del nivell del mar ja que el pes del gel fa que s’enfonsi el continent. La capa de gel que cobreix l’Antàrtida conté 14 milions de km² , si es desfés tot el gel es calcula que el nivel del mar pujaria 80 metres. Durant l’hivern austral, la capa de gel arriba als 20 milions de km² (3 vegades la superfície que ocupa Europa o més que tota Sud Amèrica), podent avançar a una velocitat de 4 km. per dia.

cross section vista aerea

cross section a to b
Font: Antartica, the blue continent, FireFly Books

Poques substàncies són menys denses quan són sòlides que quan són líquides. L’aigua és una d’elles. La densitat del gel pur és el 92%, així que sura per damunt de l’aigua (és per això que els icebergs tenen més del 90% de la seva massa submergida). Quan l’aigua és salada augmenta la densitat a mesura que s’apropa al punt de congelació (-1,8ºC). El gel marí conté una mica de sal però la seva salinitat és generalment 1/10  la salinitat del mar. A mesura que l’aigua es congela, força a la sal a sortir del gel i queda capturada en dipòsits de salmorra dins del gel. Com més ràpida és la congelació, més sal queda capturada. Al passar setmanes i mesos, la sal atrapada migra degut a la gravetat i així la part superior del gel es torna menys salina.

Aquestes són les característiques principals de l’Antàrtica a l’actualitat. Però no sempre ha estat així… La Terra en els seus inicis presentava una sola massa de terra que es denominava “Pangea” “Pan=tot”, “gea=Terra”, totalment envoltada d’aigua. En aquest moment geològic no es poden distingir els diferents continents, ja que es trobaven totalment fusionats entre si. No obstant, al llarg de les eres geològiques i gràcies a la Tectònica de Plaques, teoria acceptada com la més plausible sobre l’evolució de la Terra i el moviment dels continents, s’ha pogut traçar una història sobre l’evolució dels diferents continents.

pangea
Font: www.mapsharing.org

Fa 200 milions d’anys (m.a.) el gran continent Pangea va començar a dividir-se i a separar-se per donar lloc a masses de terra més petites:

  • Laurasia: contenia els futurs continents Europa, Nord Amèrica i Àsia.
  • Gondwana: donaria lloc als continents del sud.

Pel que respecta al continent Antàrtic, fa uns 20 m.a. es va serparar l’últim continent al que es trobava connectat (Sud-Amèrica) i va passar a ocupar el lloc que ocupa a l’actualitat.

Continental_drift
Font: www.mapsharing.org

Però que és el que fa que aquest continent sigui tant particular?

L’Antàrtida es troba totalment envoltat per l’Oceà Antàrtic: el seu extrem Nord, es troba solament a 1000km d’Amèrica del Sud, mentre que les distancies de les costes més properes a Àfrica són de 3800km, a Tasmània 2530km, a Australia 3135km i a Nova Zelanda 2200km.

Aquest Oceà, tot i estar en contacte amb la resta dels oceans contigus, es troba aïllat gràcies al Front Polar. que es tracta d’una barrera física que envolta l’Antàrtida on les aigües fredes antàrtiques es troben amb les aigües relativament càlides sud-antàrtiques. Aquestes aigües fredes, com que són més denses, s’enfonsen i es transporten pel fons marí fins a latituds majors a l’Atlàntic i refreden les masses d’aigua superiors contribuïnt a que el clima de la Terra sigui tal i com el coneixem. Es produeix així un intercanvi de calor, ja que les masses d’aigua profundes i fredes es reemplacen per masses d’aigua tèbia de latituds més baixes. Així doncs, es tracta d’una massa d’aigua que està aïllada de la resta encara que no sigui degut a la presència de cap accident geogràfic evident. Es tracta d’un límit natural (que s’aprecia per un sobtat canvi de temperatura a la superfície).

A banda del Front Polar, al voltant d’aquest oceà operen unes corrents anomenades Corrents Circumpolars Antàrtiques que permeten l’intercanvi d’aigua entre la conca de l’Oceà Antàrtic i la resta d’oceans que l’envolten. Es tracta de la corrent més llarga que existeix a la Terra. Aquesta corrent està promoguda pels vents més forts de la Terra que provoquen també les onades més grans del planeta.

polar front
Font: www.euroargo.edu.com

A part del Front Polar i de les Corrents Circumpolars Antàrtiques, existeix un altre fet que aïlla l’Antàrtida. Es tracta de les profundes Planes Abisals profundes que envolten tot el continent. Les conseqüències d’aquest aïllament físic són diverses. Una d’aquestes conseqüències la trobem a la flora i fauna tant marina com terrestre. Els organismes que trobem a l’Antàrtida estan molt especialitzats i, en molts casos, són endèmics (és a dir, són organismes que sol es troben en aquesta regió).

Així, a tall d’exemple, podem trobar:

  • Diverses espècies de pingüins com el pingüí Emperador (Aptenodytes forsteri), única espècie que viu tot l’any al continent.
pingüi emperador
Font: www.rutaschile.com
  • Diverses espèices d’ocells que volen grans distàncies com l’albatros Ullerós (Diomedea melanophris).
albatros ullerós
Font: depositphotos.com
  • Ocells de vida associada a la terra com els Paràsits o skuas (Stercorarius skua)
paràsit skua
Font: wikipedia
  • Foques de diferents espècies com la foca de Weddell (Leptonychotes weddellii) que s’alimenta de krill o la foca Lleopard (Hydrurga leptonyx) que s’alimenta d’altres foques i pingüins.
  • Elefants marins (Mirounga leonina)
Seals Of South Georgia Island
: BARCROFT MEDIA
  • Orques (Orcinus orca) que s’alimenten de foques, balenes,…
orca
Font: wikipedia
  • Balenes com la balena Geperuda (Megaptera novaeangliae) que basa la seva dieta en krill.
balena
Font: www.bloglovin.com

Aquests són solament alguns del exemples més detacables d’una llarga llista, com per exemple les comunitats d’invertebrats marins que presenten més d’un 50% de percentatge d’endemismes en molts casos.

Pel que fa la flora, els organimes que dominen són els líquens (associació simbiòtica entre una alga i un fong) i les molses. Tant sols hi trobem dues plantes superiors (angiospermes; plantes amb flors) que solament es troben en regions menys extremes, que són la pastura antàrtica (Deschampsia antartica) i el clavell antàrtic (Colobanthus quitensis).

 

Fixant-nos estrictament en els ecosistemes marins ens podem preguntar: com funcionen?

Els productors primaris, són els que sostenen les xarxes tròfiques marines de l’Antàrtida. Aquests productors primaris són els microorganismes que formen el fitoplàncton (majoritàriament diatomees) i que, utilitzant l’energia solar, el CO2 i nutrients inorgànics, com l’amoni, són capaços de sintetitzar compostos orgànics.

Les diatomees habiten la placa de gel. Durant l’hivern austral, la placa de gel augmenta. Aquesta banquisa de gel antàrtica és la estructura viva més gran que es veu des de l’espai exterior (més gran inclús que l’escull de la Gran Barrera de Coral d’Austràlia). En la cara interna d’aquest gel trobem mantells de diatomees. De fet, les concentracions de nutrients en aquest gel poden arribar a ser 40 cops les concentracions que trobem a l’aigua circumdant.

diatomees
Diatomees (de color marró) a la cara interna del gel antàrtic         (Font: www.reddit.com)

Durant l’hivern austral, aquestes microalgues, tot i l’escassa il·luminació, mantenen la seva activitat i, tot que no poden multiplicar-se, emmagatzemen substàncies  de reserva en forma de lípids. Aquest lípids els utilitzen per a mantenir la pared cel·lular impermeable, el que els facilita la supervivència i evita la seva congelació.

És durant aquest període de l’any quan es desperta l’ecosistema antàrtic i sobretot el krill.

antartic food web
Font: https://alchemistclub.wikispaces.com

Aquest crustaci eufausiaci (Euphasia superba) aprofita de forma molt eficient la producció primària (més del 50% d’aquesta producció es consumida pel krill) i es converteix aixi en el matazoo més abundant del planeta amb una biomassa de 1,5 bilions de tonelades (3 cops la biomassa humana). Aquest crustaci de pocs centímetres serà la base de l’alimentació de balenes, foques o pingüins, que devoren unes 800 mil tonelades anuals.

 

Per exemple, una balena de 90 tonelades, consumeix unes 4 tonelades diaries de krill.

No obstant això, no tota la producció primària s’aprofita pels consumidors primaris. Molta part d’aquesta s’escapa gràcies a les continues tormentes que hi ha en aquestes latituds. El resultat és que es formen catifes verdes de matèria orgànica amb un alt contingut energètic (degut a l’alt contingut en lípids) que es depositen al llit (bentos) marí. Aquesta matèria orgànica, que es descomposa lentament degut a les baixes temperatures de l’aigua, és la base pel desenvolupament d’un dels ecosistemes més rics d’invertebrats que es coneixen. A més a més, aquestes catifes també atreuen el krill i altres consumidors primaris que serveixen a la vegada de presa per a comunitats d’invertebrats.

El cicle d’aquest ecosistema es tanca quan les corrents de profunditat trasporten les substàncies d’excreció dels organismes del fons cap a les zones de costa i cap a la superfície. Aquestes substàncies són els nutrients inorgànics que el fitoplàncton s’utiliza per a sintetitzar els compostos orgànics mitjançant la fotosíntesi.

Zona d’estudi: Illa Decepció

Illa Decepció és una de les illes que formen l’arxipèlag de les illes Shetland del Sud (Nord-oest de la península Antàrtica). Situada al Mar de Bransfield, és un dels pocs volcans actius a l’Antàrtida. Aquest vulcanisme es degut a l’existència d’un rift en expansió al Mar de Bransfield com a conseqüència de la complexa dinàmica de plaques i microplaques de la zona. Així, a la zona conflueixen les plaques antàrtiques del Pacífiques i de l’Atlàntic, la placa Scotia i l’antiga placa de Phoenix. Aquesta situació genrea una alineació de 10 volcans submarins i 3 emergits: Decepción, Penguin i Bridgeman.

isla decepcion ubicació
Font: wikipedia

La illa, amb forma de ferradura, alberga al seu interior una gran badia, anomenada Puerto Foster, que té una obertura estreta d’uns 150m anomenada Los Fuelles de Neptuno, que comunica amb l’exterior. El seu diàmetre mitjà és de 15km i la seva altitud màxima és de 540m al Monte Pond, en front de la Caleta Péndulo. La base d’aquest volcà, l’erupció del qual va originar la illa durant el període quaternari, es troba a 850m sota el nivell del mar, amb un diàmetre de 25-30km. Aproximadament el 57% de la illa Decepción està coberta per glaciars i parcialment per morrenes amb nucli de gel, i zones de gel glaciar cobert per piroclastes. Els glaciars tienen una espesor de 100m d’altura.

Destaquen a Puerto Foster les célebres Caletes Balleneros, Caleta Péndulo, Caleta Teléfono i Caleta 1º de Mayo (o Surgidero Iquique). Entre C. Balleneros i C. Péndulo hi ha una gran cala, anomenada Buen Tiempo. A l’exterior de la illa sobresurt la Punta Froilán (Macarroni Point), al Nord-est. La roca Ravn està a l’entrada de la gran badia, que s’obre al Sud-est.

isla decepcion
Font: pinterest

A la illa es troben un elevat nombre de llacunes termals, fet que provoca que la temperatura de l’aigua de la badia Foster sigui superior a la del mar exterior de l’illa.

Història de l’illa

La forma particular de ferradura de l’Illa Decepció ha propiciat que sigui una de les illes més visitades des de les primeres arribades de l’home a l’Antàrtida, doncs el port natural que constitueix ha estat la protecció principal durant les dures tempestes antàrtiques. L’arribada i l’establiment dels vaixells baleners a l’illa va permetre que es tingués constància, amb una certa fiabilitat, de les erupcions passades. Les últimes erupcions van passar el 1842, 1967 i 1970. En el període 1967-1970, l’intensa activitat eruptiva va provocar la destucció de les bases científiques de Xile i Regne Unit i va canviar la morfologia de l’illa generant un illot que més tard es va annexar a l’illa  emetent una gran quantitat de cendres. Aquestes erupcions van obligar a l’abandonament de totes les activitats científiques que des de l’Any Geofísic Internacional (1957) anaven desenvolupant-se allà.

Una de les explicacions per l’origen del seu nom, Decepció, s’atribueix als suposats tresors que el pirata Francis Drake allà va amagar i al gran nombre de navegants, baleners i buscadors que es van dirigir després dels seus rastres, a la recerca d’immenses fortunes que mai van aparèixer.

Dates rellevants

El 1829 l’expedicionari Foster va visitar i va estudiar l’illa, realitzant mesures pendulars i magnètiques al març i gener a Caleta Péndul.

El 1839 el tinent nord-americà Charles Wilke, visità l’illa i va fer estudis d’estratègia naval. Aquest mateix any, el francès Jules Dumont D’Urville en els vaixells Astrolabe i Zelee, cartografià l’illa.

Tot i que la zona ja havia estat explotada anteriorment, al 1888 es va instal·lar a la zona de Caleta Baleners la Companyia Balenera Magallanes, una societat noruec-xilena que va operar a l’illa fins els anys 40, ja en plena II Guerra Mundial i que només va deixar la seva activitat després de la caiguda del preu de l’oli de balena.

El 1944 , el Regne Unit estableix una base permanent a l’illa, com a part de l’Operació Tabarin.

El 1948 (25 de gener), Argentina instal·la el seu “Destacament Naval Decepció”.

El 1955 s’inagura a Caleta Pèndul la base xilena Pedro Aguirre Cerdà.

El 1967, una violenta explosió volcànica va destruir les bases xilenes Pedro Aguirre Cerdá i Gutiérrez Vargas i la base britànica.

Actualment funciona una base argentina, Decepció, i una espanyola, Gabriel de Castilla, base militar-científica, l’origen de la qual remunta a finals de 1989. Ambdues funcionen només a l’estiu. És en aquesta última base on el nostre grup d’investigació ha centrat gran part de la recerca antàrtica desenvolupada en els seus últims anys.