Líneas de Investigación

 

Áreas de Investigación

En el Centro Oceanográfico de Santander (C.O. Santander) se investiga en tres grandes áreas temáticas:

• Área de Pesquerías
  El Área de Pesquerías (o Evaluación de Recursos Pesqueros) tiene como objetivo conocer el estado de los stocks de peces, moluscos y crustáceos de interés para las flotas españolas.



• Área de Acuicultura
  El Área de Acuicultura se dedica a la investigación de las técnicas de producción a escala preindustrial de diversos peces y moluscos.



• Área de Medio Marino y Protección Medioambiental
  El Área de Medio Ambiente Marino y Protección Medioambiental tiene como objetivo conocer los procesos que tienen lugar en el mar y su variablidad, y las causas de éstas. En el C.O. Santander se divide a su vez en dos grandes subáreas: Oceanografía y Ecología Marina.

 

 

1. Área de Pesquerías

Tiene como objetivo conocer el estado de los stocks de peces, moluscos y crustáceos de interés para las flotas españolas. La investigación se dirige al conocimiento de la biología de las especies, a la evaluación de sus poblaciones, a los factores bióticos y abióticos que influyen en ellas y a la propia actividad pesquera. De esta manera se consiguen los datos científicos necesarios para proponer a la Administración las medidas de gestión de los recursos renovables, así como para asesorarla en los foros y comisiones internacionales donde se discuten y asignan las cuotas de captura para los diferentes países y las medidas técnicas de la explotación.

 

 

SUBÁREAS

• Pelágicos Costeros
  

  El término pelágico deriva de la palabra griega pelagos, que significa océano, utilizada para nombrar a una de las dos grandes divisiones ecológicas del mar, es decir el dominio pelágico, siendo la otra el dominio del fondo o bentónico.

  Pelágico se aplica a los animales que viven en las aguas libres, sin contacto con el fondo. La zona pelágica comprende la región nerítica, encima de la plataforma continental, y la región oceánica, más allá de ella. Los peces pelágicos pueden dividirse en dos grupos en relación con la región donde se encuentran: los pelágicos costeros y pelágicos oceánicos, y el primero aún se puede subdividir en litorales y en costeros propiamente dichos. A aquellos peces que se localizan a considerable profundidad, pero desligados completamente del sustrato, se les llama batipelágicos.

  Los pelágicos costeros son peces de pequeño tamaño que viven formando grandes bancos que se desplazan por la plataforma continental y próximas a la superficie. Destacamos en este grupo la anchoa y la sardina, que son capturadas empleando el arte de cerco.

  El medio pelágico costero ofrece el mejor ejemplo de una comunidad de gran rendimiento, formada por muchos individuos de pocas especies, en áreas relativamente amplias; con una fecundidad muy elevada y rápido ritmo de crecimiento, alcanzan, en muchos casos, la madurez sexual en el primero o segundo año de vida. Todos estos aspectos hacen de él un ecosistema ideal para la explotación pesquera.

 

• Pelágicos Oceánicos
  

  Son aquellas especies de buen tamaño que realizan grandes migraciones, como los túnidos, y visitan estacionalmente nuestras aguas, en donde son objeto de activa pesca. Las más típica de todas ellas es el Bonito, cuya pesca en el cantábriaco se efectúa entre los meses de junio y octubre, empleando el cebo vivo y la cacea.

  La comunidad de peces pelágico-oceánicos tiene unas características anatómicas y fisiológicas similares a las de los costeros, pero todo su ciclo vital es más largo, y los procesos de alimentación y reproducción están ligados a especiales condiciones que se deben a que se desplazan en zonas muy amplias, a veces muy alejadas entre sí, y que exigen largas migraciones. Aunque son de rápido crecimiento y elevada fecundidad, la densidad de su población es menor y su desarrollo más lento. La explotación económica de este ecosistema es de considerable interés, pero costosa y sujeta a fluctuaciones.

 

• Demersales
  

  Los peces son animales acuáticos, con una mayoría de organismos marinos, que viven en las diferentes regiones oceánicas, desde la costa hasta las mayores profundidades. Por la característica de su esqueleto se pueden distinguir dos grandes grupos, los elasmobranquios o peces cartilaginosos, cuyo esqueleto está formado por cartílagos, como es el caso del tiburón y las rayas, y los peces óseos, que ya presentan esqueleto óseo, como el atún, el robalo, etc.

  Se consideran peces demersales los representantes de estos grupos que viven en o cerca del fondo de las zonas litoral, eulitoral y plataforma continental, llegando hasta profundidades de más o menos 500 metros. Estos peces, en general, presentan poco movimiento y se mantienen en contacto con el fondo, pero pueden efectuar movimientos migratorios según sus necesidades alimenticias o su ciclo de vida.

  Las especies principales de esta modalidad de pesca en el cantábrico son la merluza, el besugo, el rape, el lirio, los ojitos, la locha, el congrio y la cigala.

 

 

2. Área de Acuicultura

El C.O. Santander cuenta con la Planta Experimental de Cultivos Marinos EL BOCAL, ubicada en Monte. Esta planta se dedica, principalmente, a la investigación de las técnicas de producción a escala preindustrial de peces y moluscos para promover la transferencia y aplicación de los resultados alcanzados a proyectos industriales así como para diversificar la producción entre un máximo número de especies rentables. Y en menor medida, también se dedica a la investigación en algas.

El C.O. Santander inició su andadura en el cultivo de animales marinos con la regulación de bancos naturales de moluscos e implantación de parques de cultivos de ostras y almejas. Posteriormente se realizaron cultivos en laboratorio de sepia (Sepia officinalis), percebe (Pollicipes cornucopiae) y nécora (Macropipus puber). A continuación se comenzó a trabajar en el cultivo de peces: rodaballo (Scophthalmus maximus), besugo (Pagellus bogaraveo) y actualmente se investiga en el lenguado común y senegalés (Solea solea y Solea senegalensis).

 

En 1992 se construyó la Planta de Experimentación en Acuicultura de Peces con módulos experimentales y de producción industrial. Dicha instalación consta de una nave con 2400 m2 construidos, laboratorios seco y húmedo, almacenes y cámaras de frío y congelación. El sistema de bombeo de agua de mar suministra un caudal de hasta 350 m3/h y existe un sistema de calentamiento y regulación de temperatura del agua. La planta dispone de tanques de PRFV de diferente volumen para incubación (1L (70 ), 70 L (10), 200 L (5) y 400 L (2) ), producción de alimento vivo, cultivo larvario, engorde ( 4.000 L (12), 1.000 L (78), 900 L (20), 500 L (6), 450 L (4), y 250L (15)), reproductores (16.000 L (9) y 14.000 L (6) ), así como tanques de cemento (62.000 L (2), 45.000 l (3), 12.000 L (8) y 1000 L (8) ). Además, adosado al edificio hay una Unidad Larvaria construida en el año 2009 que permite mantener la calidad, oxigenación y temperatura del agua de mar requerida con su equipamiento y tanques (4000 L (17) y 250 L (10)). En la Planta de Cultivos existe personal encargado de las labores de mantenimiento de las instalaciones y de apoyo técnico, así como vigilancia.

Se han realizado estudios en rodaballo sobre reproducción, cultivo larvario, nutrición, criopreservación de gametos, selección y mejora genética, así como manipulación genética para la producción de individuos ginogénéticos y triploides. Actualmente se está investigando en la reproducción del lenguado senegalés para mejorar el control de la misma actuando en dos aspectos: identificar los factores nutricionales que influyen sobre la calidad y cantidad de gametos para aumentar el éxito de la reproducción en condiciones intensivas y avanzar en la fecundación in vitro estableciendo protocolos de inducción hormonal, fecundación artificial y crioconservación de esperma. Además se están caracterizando los perfiles de comportamiento (estilos de afrontamiento al estrés) mediante pruebas sencillas y herramientas moleculares que puedan ser utilizadas para identificar los ejemplares capaces de reproducirse y así formar grupos que tengan éxito reproductivo. Asimismo en el lenguado senegalés se viene trabajando en la aplicación de probióticos mediante protocolos de administración en dieta viva e inerte para proteger a los ejemplares frente a los patógenos más habituales. Los probióticos ensayados son capaces de modular la microbiota digestiva y conferir ventajas inmunológicas, nutritivas y de desarrollo en larvas, alevines y juveniles de esta especie. Paralelamente se están estudiando diferentes protocolos vacunales y evaluando su eficacia frente a retos bacterianos, a la vez que se trata de identificar los antígenos y genes expresados específicamente durante la infección, como base de nuevas terapias antimicrobianas o vacunas más eficaces.

El IEO a través de proyectos propios y de financiación externa colabora con Universidades, Empresas y CCAA, en aspectos de investigación, participando en proyectos de transferencia y asesoramiento a empresas del sector de la acuicultura así como publicando los resultados de sus investigaciones en revistas de prestigio y en distintos foros de acuicultura.

 

 

3. Área de Medio Marino y Protección Medioambiental

El objetivo del Área de Medio Marino y Protección Medioambiental es el conocimiento de la dinámica marina y de los procesos oceanográficos según un análisis interdisciplinario (físico, químico, biológico y geológico), así como el estudio de la influencia de la variabilidad de los mismos en el ecosistema, la biodiversidad, y los recursos marinos y la interacción océano - clima. Por otro lado, mantiene un programa de seguimiento de la contaminación marina de cuyos resultados se informa a los organismos nacionales e internacionales pertinentes.

En el C.O. Santander se divide a su vez en dos grandes subáreas: Oceanografía y Ecología Marina.

SUBÁREAS

• Oceanografía
  

  La oceanografía es la ciencia que estudia todos los procesos físicos, químicos y biológicos que se dan en el mar y en los océanos.

  La primera vez que se ve la palabra oceanografía es en el año 1584, del frances océanographie, pero tiene una vida corta. Despues en el año 1880 retorna al aleman de la forma oceanographie. En esa misma epoca surgen correlativamente en otras lenguas oceanography, en ingles; oceanografía, en español.

  La Oceanografia es una ciencia multidisciplinar que se dedica al estudio de los océanos, los fenómenos que ocurren en él, así como su interacción con los continentes y la atmósfera. Existen cuatro ramas de la oceanografía: Oceanografía Física, Oceanografía Química, Oceanografía Biológica y Oceanografía Geológica. En este centro se desarrollan trabajos sobre Oceanografía Física y Oceanografía Química. Ambas ramas están apoyadas por la Teledetección Espacial aplicada a la Oceanografía.

  Los objetivos generales son conocer los procesos que tienen lugar en el mar y su variablidad, y las causas de éstas, con especial dedicación a aquellas que influyen en la producción biológica y las que alteran los ecosistemas.

  Dentro de la Oceanografía, investigamos en los siguientes campos:

  1. Oceanografía Física
     

     Se refiere a la comprensión y predicción de los procesos físicos que ocurren en el mar, tales como la mezcla, la dispersión, las corrientes, las mareas y el oleaje, procesos de intercambio de energía (aire), la transmisión y absorción de energía luminosa, calórica y acústica en el medio oceánico (océano abierto, zonas costeras y estuarios). En resumen, podemos decir que el objetivo de la oceanografía es el entendimiento de la circulación oceánica y la distribución de calor en el océano, la manera en que el océano interactúa con la atmósfera y el papel que juega el océano en nuestro clima.

     El Océano y la atmósfera son dos fluidos denominados, por su extensión, geofísicos. Su estudio toma como base metodológica la dinámica de fluidos geofísicos. Así, las corrientes, en sus diferentes escalas, oceánicas, litorales, de marea, las estructuras en forma de grandes remolinos, ciclónicos y anticiclónicos, y los demás procesos de pequeña escala, son el resultado del equilibrio de fuerzas que se ejercen sobre el Océano, fundamentalmente gravitatorias, de rozamiento, y las inducidas por la interacción atmósfera-océano. Además de la dinámica clásica de fluidos, en las últimas décadas, y como consecuencia del enorme desarrollo de la informática y de los potentes ordenadores, se han desarrollado metodologías de modelado de sistemas muy eficaces en la predicción de fenómenos oceánicos de todo tipo. De esta forma, basándonos en la dinámica clásica y en el enorme desarrollo y mejora de los aparatos de medida, la Oceanografía Física ha experimentado un importante desarrollo en los últimos años.

     Entre las propiedades importantes del agua del mar encontramos la Temperatura, Salinidad y Densidad. Variaciones de estas propiedades pueden llevar a un movimiento de agua, ya sea en sentido vertical como en sentido horizontal. Cambios en estas propiedades pueden tener efectos importantes sobre las plantas y animales que viven en el océano. También pueden estudiarse Corrientes, Eddies, Olas y Mareas. La mayoría de las mediciones Oceanográficas Físicas son hechas por metodos electrónicos, como el CTD (que mide Conductividad, Temperatura y Presión, entre otros parámetros). La conductividad puede ser convertida para Salinidad y presión para la Profundidad.

  2. Oceanografía Química
     

     Esta área curricular se refiere a la composición química del agua de mar y sus constituyentes y a los efectos de los procesos físicos, geológicos y biológicos sobre la química del agua de mar. Además se profundiza en las alteraciones que sufre el mar, por efecto de la adición de sustancias orgánicas e inorgánicas derivadas de la actividad humana, conocida como contaminación marina.

     El océano ha sido catalogado como una sopa química debido a que contiene muchos elementos y compuestos químicos, gases, minerales y materia en suspensión. La oceanografía química es el estudio de los constituyentes del agua de mar, incluyendo los procesos de aportes, eliminación y transformación dentro de los océanos.

     Los ciclos biogeoquímicos forman parte de ciclos mayores que describen las funciones de toda la tierra en su conjunto. El ciclo del carbono es uno de los más importantes para los humanos debido que es un elemento fundamental en la formación de tejidos, es necesario para las plantas que forman la base de la cadena trófica y además es importante para el sistema climático. Y está íntimamente relacionado con los ciclos de nutrientes, entre los que cabe destacar el del nitrógeno y fósforo. Estos elementos son nutrientes limitantes para la producción primaria tanto en tierra como en el mar, el nitrógeno es un componente de los enzimas que son las moléculas catalizadoras de todas la reacciones bioquímicas y el fósforo es componente esencial del DNA, ATP y fosfolípidos de todas las membranas celulares.

     Luz y nutrientes son los dos requisitos fundamentales y básicos para la producción primaria en el mar. Cuando existe energía lumínica de la longitud de onda adecuada disponible, la advección vertical de nutrientes desde la zona afótica mediante afloramientos y mezclas verticales marca la producción.

     Las concentraciones de oxígenos y nutrientes varían de unas masas de agua a otra, por lo que se utilizan en el estudio de las distribución de masas de agua en el océano además de la temperatura y salinidad.

     El seguimiento a largo plazo de los constituyentes químicos disueltos en el agua de mar es fundamental para la comprensión de los procesos biogeoquímicos que ocurren en el océano, ya que se producen cambios significativos regulares e irregulares que precisan de un seguimiento a muy largo plazo para su comprensión.

  3. Teledetección Espacial
     

     La oceanografía es una Ciencia en la que la adquisición de datos se basa en la observación de los mares y océanos. En la década de los 70 la única plataforma de observación de la que disponía el oceanógrafo eran los buques oceanográficos y, por tanto, la imagen del océano carecía de una dimensión sinóptica y de una resolución temporal que se ajustara a la magnitud espacial de los fenómenos oceanográficos y a la dinámica temporal en la que ocurren los procesos biológicos en el medio marino.

     En sistemas distribuidos espacialmente, el valor de la escala sinóptica de observación es esencial. En el futuro, gracias a la observación remota (Remote Sensing) será posible caracterizar los ecosistemas con una precisión inabordable desde los buques oceanográficos (B/O). Sin embargo, el previsible incremento de la observación remota no significa la desaparición de los B/O. La más provechosa forma de trabajar será aquella que simultanee la excelencia de las observaciones "in situ" con la cobertura espacial y temporal que nos ofrecen los satélites.Los satélites serán la mejor opción para disponer de visiones históricas del sistema pelágico en una región dada. Entre otras ventajas, la oceanografía espacial es más barata, rápida y sinóptica que la oceanografía clásica.

  

 

• Ecología Marina
  

  La Ecología Marina es la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos que habitan la mar entre sí y con su entorno. Es por tanto una disciplina de mayor amplitud que la biología pesquera, ya que estudia los procesos que ocurren en la mar, entre ellos los relacionados con las actividades humanas, atendiendo a todos sus componentes y dentro de un contexto de ecosistema.

  La filosofía de trabajo del Instituto Español de Oceanografía y su función de asesoría en temas pesqueros, determina la necesidad de abordar estas labores desde un punto de vista más amplio. El estudio de la dinámica de poblaciones sometidas a explotación comercial no es abordable sin tener en cuenta factores como los procesos de producción, el enlace entre la producción planctónica pelágica y las comunidades ligadas al fondo, y finalmente las relaciones interespecíficas, especialmente las relaciones predador-presa.

  Para su estudio desde un punto de vista ecológico, el medio marino se ha dividido respecto a un criterio de las diferentes características ambientales de la columna de agua ya que esto condiciona su particular dinámica. El dominio pelágico hace referencia a las capas superficiales y subsuperficiales bien iluminadas de la columna de agua y los organismos que viven en ella. Los seres vivos que habitan el dominio pelágico siguen un modo de vida planctónico o nectónico, haciendo referencia a su capacidad de natación. Sobre el fondo marino habitan, los organismos que conforman el dominio bentónico. Algunas especies bentónicas de mayor tamaño y autonomía del fondo se denominan especies demersales.

  Los objetivos principales de este área en el Centro Oceanográfico de Santander son comprender el funcionamiento del ecosistema marino del mar Cantábrico y determinar como los procesos físicos y biológicos afectan a la producción de especies comerciales. Al mismo tiempo se estudian como afectan las actividades extractivas sobre la dinámica del ecosistema. En el laboratorio de Santander existen equipos de investigación dedicados al estudios de ecología planctónica, de ecología demersal y bentónica y de ecología trófica.

  SUBÁREAS

  1. Planctónica
     

     Los estudios de Ecología planctónica del C.O. Santander se centran en el primer nivel de la cadena trófica pelágica (microalgas marinas o fitoplancton) y la relación de su variabilidad con los factores físicos. Estos estudios son llevados a cabo con técnicas de teledetección que presentan bases de datos diarias, de gran resolución espacial (hasta 290 x 260m con MERIS) y cobertura global. Se analiza la relación de la concentración de fitoplancton (sensores CZCS, SeaWiFS, MODIS y MERIS) con la distribuciones de temperatura (sensores AVHRR y AATSR) y de corrientes superficiales (sensores altimétricos) en el Golfo de Vizcaya, el Atlántico Subtropical y las regiones Árticas y Antárticas.

     La gran cobertura espacial de los datos de satélite posibilitan analizar la variabilidad fitoplanctónica en relación a estructuras oceanográficas de gran escala como la Corriente Polar que se extiende en el Atlántico NE desde Portugal hasta Escocia. Los datos de satélite de largo término permiten investigar la variabilidad fitoplanctónica en relación a importantes observaciones de Cambio Climático como el fuerte incremento térmico de los últimos 20 años.

  2. Demersal-Bentónica
     

     La energía del sol es capturada por los organismos autótrofos, algas y fanerógamas marinas en la región litoral, y fitoplancton en la columna de agua de todos los mares. En la mayor parte de la superficie del mar la producción se ve limitada a la zona fótica superficial, mientras que muchos de los recursos pesqueros son de hábito demersal. Esta producción primaria es aprovechada por los planctófagos o llega al fondo por gravedad como nieve marina. Esta materia orgánica se reintegra en la red trófica a través de los organismos bentónicos suspensívoros o detritívoros, denominados productores secundarios. Muchos de estos invertebrados bentónicos, además de los carnívoros y carroñeros, constituyen la principal fuente de alimento de muchas especies de interés comercial.

     Dentro de las comunidades bentónicas, los diferentes modelos de vida determinan sistemas de adaptaciones y relaciones con el medio particulares. La fauna epibentónica es aquella que vive sobre la superficie del fondo, la fauna endobentónica o infauna vive enterrada en la arena o fango, mientras que la fauna suprabentónica, principalmente crustáceos, vive en los primeros metros de agua sobre el fondo. En las nuevas tendencias de asesoramiento de la actividad pesquera, principalmente mediante modelos trofodinámicos, es imprescindible la información sobre todo el conjunto de grupos tróficos (que constituyen la red alimentaria), no sólo aquellos de interés comercial. El equipo de Ecología demersal y bentónica del laboratorio de Santander aborda el asesoramiento científico a través de estudios de comunidades, en estrecha colaboración con el equipo de Ecología Trófica, los equipos de bentologos, geólogos, físicos y químicos de otros centros del IEO, y el equipo de Seguimiento de la Actividad Pesquera.

  3. Trófica
     

     Los estudios de alimentación de peces son esenciales para una completa compresión del funcionamiento de los ecosistemas marinos, y dentro de ellos existen diferentes enfoques relacionados con el estudio de los sistemas explotados. La predación es un importante factor en la mortalidad natural de las especies pequeñas o de vida corta y para los juveniles en general. Aprovechando las campañas de investigación de evaluación demersal en el Mar Cantábrico y Galicia, existe una serie histórica de datos de análisis de contenidos estomacales de peces, desde 1988. Los estudios realizados a partir de esta serie histórica han dado a conocer la estructura de la cadena de trófica demersal, los diferentes nichos tróficos de las especies, sus hábitos alimenticios, y las dietas de diversas especies de peces de gran importancia ecológica y comercial.

     En el Laboratorio del C.O. Santander se estudian los hábitos alimenticios de los peces demersales sometidos a la presión pesquera, y se busca información nueva para contribuir a una mejor evaluación de las especies comerciales; por lo que uno de los principales objetivos es abordar la estimación cuantitativa de las dietas y de las relaciones tróficas mediante la estimación del consumo. Por otra parte se estudia la ecología alimenticia de los peces en el Cantábrico, con el propósito de contribuir al conocimiento y la gestión del ecosistema, para posibilitar la construcción de modelos que reflejen el funcionamiento del sistema. Para ello se trabaja en la definición del nivel trófico de cada especie que refleja su posición en una red trófica, y permiten su clasificación en grupos tróficos funcionales para desarrollar las matrices de alimentación utilizadas en los modelos trofodinámicos.