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Una expedición con nombre del siglo XVIII y Una expedición con nombre del siglo XVIII y tecnología del XXItecnología del XXI
Una expedición con nombre del siglo XVIII y Una expedición con nombre del siglo XVIII y tecnología del XXItecnología del XXI
Campañas de Circunnavegación
Los Pioneros
Magallanes / Elcano, 1519-1522 a bordo de las naves Trinidad (capitana), Victoria, San Antonio, Concepción y
Santiago. Objetivo: Abrir una ruta por Occidente a las islas de las
Especias (Molucas)
Francis Drake, 1577–1580, a bordo del Pelican / Golden Hind.
Objetivo: Disputar intereses comerciales a la corona española.
La Apertura del Comercio Global, Siglo XVI
Campañas de Circunnavegación La Ilustración
James Cook, 1ª 1768-1771 a bordo de la HMS Endeavour;
2ª 1772–1775 a bordo de la HMS Resolution. Objetivo: Financiado por la Royal Society astronomía,
geografía, botánica y zoología. Jean-François de La Pérouse, 1777–1780, a bordo de la
Boussole y l'Astrolabe. Objetivo: investigación científica (geográfia, astronomía, zoología, botánica,
etnológía), comerciales y políticos . Incompleta
La exploración del Planeta, Siglo XVIII
Alejandro Malaspina, 1789–1794, a bordo de la Atrevida y la Descubierta. Investigación científica (botánica, zoología, geología, astronomía), hidrográfica y política.
Campañas de Circunnavegación
Robert Fitz-Roy, 1831-1836 HMS Beagle. Objetivo: Investigación hidrográfica, geología e historia
natural. Charles Darwin embarcó como naturalista.
Challenger expedition, 1870-1872, dirigida por Charles W. Thomson -a bordo del HMS Challenger. Objetivo: La
primera expedición de circunnavegación en oceanografía con investigación física, química, y biológica del océano.
Las bases de la ciencia moderna, Siglo XIX
Sir James Clark Ross, 1839-1843 a bordo del Erebus y el Terror. Objetivo: Investigación de la existencia de vida y las
condiciones ambientales en el océano profundo y colecciones biológicas
Campañas de Circunnavegación
Expedición Galathea 2, 1950–1952, a bordo del HMLS Galathea (Dinamarca). Objetivo: Exploración del Océano Profundo y primeras medida de producción primaria del
océano global.
La exploración del Océano, Siglo XX
Campañas de Circunnavegación
Expedición Galathea 3, 2006-2007, a bordo del HMS Vaedderen (Dinamarca). Objetivo: Robustecer las ciencias marinas danesas y sus
vínculos internacionales, promoviendo vocaciones científicas. www.galathea3.dk/uk
Redescubriendo el Océano, Siglo XXI
Global Ocean Sampling Expedition, GOS, 2005-2007, dirigida por Craig Venter, a bordo del velero Sorcerer II
Objetivo: Evaluar la diversidad microbiana del océano global (superficie) usando las técnicas de la genómica moderna.
www.jcvi.org/cms/research/projects/gos/overview/
Blue EArth GLobal Expedition (Beagle), a bordo del Mirai (Japón). Objetivo: Evaluar componentes del cambio climático en el Hemisferio
Sur y formación. http://ocean-partners.org
¿Por qué tanto interés?
• Calentamiento del Océano.
• Sumidero de CO2 - ¿Se está debilitando?
• Acidificación del Océano.
• Incremento de los aportes atmosféricos de nitrógeno y carbono orgánico.
• Aporte de cerca de 200.000 contaminantes sintéticos.
• Incremento de radiación ultravioleta.
• Aumento de la abundancia de organismos gelationosos.
Campaña de Circunnavegación GOS: 7 millones de genes descubiertos en muestras de superficie
Pero la diversidad genómica es seguramente mucho mayor en el océano profundo!
La Expedición Malaspina 2010Las expediciones de circunnavegación vuelven a ser imprescindibles para evaluar el impacto del cambio
global sobre el océano y nuestro planeta.
Las nuevas técnicas de la genómica permiten explorar el ecosisema del océano profundo y las potencialidades de la diversidad biológica que
alberga.
Una actividad de este nivel de ambición y desafío supone un reto que podría catalizar a la comunidad científica española en ciencias
marinas y fomentar su liderazgo internacional.
Alejandro Malaspina 1754 -
1810
¿Por qué Malaspina?
• El bicentenario de la muerte del marino y el Año Internacional de la Biodiversidad (2010) ofrecen una oportunidad única para celebrar el papel de España en las expediciones ilustrada. Existen además nuevas oportunidades y necesidades científicas que abordar.
La campaña Malaspina original
- El capitán de fragata Alejandro Malaspina (1789-1794) junto con el marino y político José Bustamante dirigieron una expedición geopolítica alrededor del mundo enviada por Carlos III.
- El 30 de julio de 1789, dos semanas después del estadillo de la Revolución Francesa, la expedición zarpó de Cádiz con las fragatas Atrevida y Descubierta, bautizadas en homenaje a los navíos de James Cook Resolution y Discovery.
La campaña Malaspina original
- El objetivo era realizar un amplio estudio enciclopédico de las colonias españoles. A bordo viajaban destacados astrónomos e hidrógrafos de la Armada Española, como Dionisio Alcalá Galiano, José Espinosa y Juan Gutiérrez de la Concha, acompañados también por relevantes naturalistas, médicos y dibujantes.
- Tras cinco años y una amplia investigación científica por América, Asia y Oceanía, el 21 de septiembre de 1794 la expedición regresó a España habiendo generado un ingente patrimonio de conocimiento sobre historia natural, cartografía, astronomía, hidrografía, medicina, –todas ramas de conocimiento de gran importancia geopolítica–, así como sobre los aspectos políticos, económicos y sociales de estos territorios.
La campaña Malaspina original
- Tras haber sido recibido como un héroe y considerado a la altura de Cook o Bougainville, las ideas liberales y reformistas de Malaspina respecto a la administración de las colonias le enfrentaron al primer ministro Manuel Godoy, y 14 meses después de su llegada a Cádiz fue arrestado y condenado a 10 años de prisión en el castillo de San Antón en La Coruña. En el año 1802 fue expulsado a Italia, donde murió en Pontremoli en 1810.
- La mayor parte de los fondos se conservan en el Museo Naval de Madrid, el Real Observatorio de la Armada, el Real Jardín Botánico y el Museo Nacional de Ciencias Naturales. En la actualidad siguen siendo objeto de estudio de historiadores y biólogos.
Objetivos 2010
1. Evaluar el impacto del cambio global en el océano: Línea de base y Colección Malaspina 2010
2. Promover la exploración de la biodiversidad en el océano profundo
3. Analizar las repercusionesde la expedición Malaspina original
4. Impulsar las ciencias marinas en España
5. Formar y atraer a jóvenes investigadores a las ciencias marinas
Malaspina en cifras400 investigadores, más de medio centenar de técnicos, un centenar de efectivos de la Armada y 40 marinos civiles integrados en 27 grupos de 19 instituciones españolas, además de 19 organismos asociados, tres de ellos españoles y 16 extranjeros.
Los buques Hespérides y Sarmiento de Gamboa recorrerán 42.000 millas náuticas realizando 350 estaciones de muestreo a lo largo del océano con profundidades de hasta 5.000 metros.
Se recogerán 70.000 muestras de aire, agua y plancton.
La herramienta esencial es la roseta-CTD, con 23 botellas Niskin para la recogida de agua a diferentes profundidades. Además, se le añade una botella novedosa desarrollada en la Universidad de Cádiz para la recolección de zooplancton de grandes profundidades
Elaboración del primer mapa de salinidad de los océanos, a partir de 20 nuevas boyas del proyecto de la Agencia Espacial Europea SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity).
Se lanzarán 19 boyas Argo que miden la temperatura y la salinidad del océano desde la superficie hasta una profundidad de 2.000 metros, dentro del proyecto Argo.
12 planeadores submarinos o drifters permitirán a los científicos cuantificarla velocidad superficial del océano.
La expedición Malaspina está financiada por el programa Consolider-Ingenio 2010 del Ministerio de Ciencia e Innovación con apoyo adicional del CSIC, la FundaciónBBVA, el Instituto Español de Oceanografía, la Fundación AZTI y las universidades de Cádiz y Granada. La financiación total se sitúa en torno a los 6 millones de euros (~ 200m AVE Madrid-Valencia).
Malaspina en cifras
Participantes
Fundación BBVA
AsociadosNASA
Agencia Espacial EuropeaUniv. of California
Univ. Southern CaliforniaUniv. Washington
Woods Hole Oceanogr. Inst.Univ. Arizona
Argonne National LaboratoryVancouver I. Univ.
Environment CanadaUniv. British Columbia
Univ. Fed. Río de JaneiroUniversidad de Viena
Academy of Sciences ChequiaLab. Aragó CNRS
Univ. AveiroParque de Ciencias de Granada
Oceanografic de ValénciaAcuario de Gijón
Univ. illes Balears
Ruta de MALASPINA 2010
BLOQUE 1: CoordinaciónLíder: Carlos DuarteCSIC y Armada Española
Buques Hespérides y Sarmiento de Gamboa
Planificación de las expediciones
Coordinación y estandarización de métodos
Libro Blanco Malaspina
Coordinación de investigación y actividades
Gestión del proyecto
BLOQUE 2: Almacenamiento y transporte de calor en el océano
Lanzamiento Boyas SMOS (#20): CSIC y Agencia Espacial Europea
Boyas ARGOS (#20): Programa Global Ocean Observation System (GOOS)
Líder: Eugenio Fraile
o
BLOQUE 3: Biogeoquímica del OcéanoLíder: Rafel Simó, CSIC
¿Dónde va nuestro CO2?Captación de CO2 y acidificación del océano
¿De dónde viene el nitrógeno para la vida?Balance de N y otros elementos esenciales en el océano superficial
¿Interviene el planctonen la formación de nubes sobre el océano? Producción y emisiónbiológica de gases conefectos climáticos
¿Cuál es el destino dela producción primaria?Composición, origen y antigüedad de la materia orgánica en el océano profundo
Efectos negativos sobre organismos
BLOQUE 4: Contaminantes orgánicos y atmósfera
Líder: Jordi Dachs (IDAEA-CSIC)
Objetivos:
-Cuantificar las concentraciones y flujos de contaminantes orgánicos en la atmósfera y océano globales.
-Deposición atmosférica de contaminantes, nutrientes y carbono orgánico a los océanos.
- Estudiar la entrada y efectos de los contaminantes orgánicos en los organismos planctónicos.
- Diversidad microbiana en la atmósfera y ADN atmosférico.
- Emisiones de compuestos volátiles y aerosol marino a la atmósfera.
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BLOQUE 5: Metabolismo y Óptica
Líder: Susana Agustí, CSIC
¿Como responderá el pláncton oceánico al Cambio Global?Respuesta al aumento de temperatura, radiacción ultravioleta, acidificación del océano,etc..
¿Qué factores regulan la estructura de la comunidad de pláncton?Papel de recursos, temperatura y estreses.
¿Es el plankton marino una fuente o un sumidero de CO2? Producción y metabolismo del ecosistema océano global
¿Cuánto penetra la radiacción ultravioleta en el océano?Óptica marina y componentes de absorción de luz
BLOQUE 6: BLOQUE 6: MicroheterótrofosMicroheterótrofos
Objetivos:
- Océano profundo: Describir la biodiversidad y el papel funcional de los microorganismos en las transformaciones biogeoquímicas que ocurren en el océano oscuro, particularmente en la transformación y degradación de diferentes tipos de materia orgánica.
- Océano superficial: Medir y describir el papel de la luz en la diversidad y en las actividades no fotosintéticas de los microorganismos. Actividades:
- Creación de una colección de ADN y ARN microbiano del océano profundo- Experimentos en el océano superficial y el profundo- Mediciones de procesos involucrados en el ciclo del C en el océano profundo
Líder: Josep Gasol, CSIC
Diversidad genética y funcional de los microorganismos del océano profundo mundial
Fianciación solicitada alJoint Genome Institute (US Department of Energy)
Con la tecnología más moderna (pirosecuenciación 454 y Illumina)
PyrotaggingPyrotagging(Bacterias & (Bacterias &
Arqueas)Arqueas)
¿Quién está ahí?¿Quién está ahí?
60 muestras 30 muestras 30 muestras
MetagenómicaMetagenómicaBacterias y VirusBacterias y Virus
¿Qué genes ocurren en ¿Qué genes ocurren en el ambiente?el ambiente?
TranscriptómicaTranscriptómicaBacteriasBacterias
¿Qué están ¿Qué están haciendo?haciendo?
La biodiversidad genética del océano profundo
Oro AzulLa biodiversidad genética del océano profundo
Oro Azul
Nature Biotechnology (2005)
Una amilasa extraída de microorganismos del océano profundo (Topt 105 ºC pHopt 4.5) se utiliza en la producción de biodiesel. P. Turner, G. Mamo, E. N. Karlsson, Microbial Cell Factories. 6 (2007)
BLOQUE 7. Distribución y papel del zooplancton en el océano global
Líder: X. Irigoien (AZTI – Tecnalia)
• Evaluar la diversidad biológica y la eficiencia de la transferencia de energía de la comunidad de zooplancton del océano a escala global.
• Vamos a medir en meso y microzooplancton profundo:– Diversidad de especies– Metagenómica– Espectro de tamaños– Isótopos estables– Actividades enzimáticas.
BLOQUE 8. La Expedición Malaspina: Ciencia y Política allén de los mares
Líder: Andrés Galera (CSIC)
Estudiar el trasvase ideológico de España hacia las Américas y Evaluar el impacto de la expedición de Alejandro Malaspina sobre las sociedades que visitó
Recuperar y digitalizar el legado bibliográfico y pictórico de la expedición, indagando a través de él en el estado de la naturaleza americana en tiempos de la expedición
Revisión bio-historiográfica de los protagonistas
BLOQUE 9: Ciencia y Sociedad
Líder: Pilar Tigeras
Objetivos
1. Informar a la sociedad del cambio global en el océano y la exploración de la biodiversidad marina
2. Aumentar el conocimiento social de la expedición Malaspina original y de la actual
3. Fomentar vocaciones científicas
Funciones
Organización conferencias y presentaciones públicas
Organización de exposiciones
Producción de folletos, publicaciones, vídeos
divulgativos y merchandasing
Contacto con los medios de comunicación
Desarrollo sitio web Multimedia
Expedición Virtual
Blogs de los científicos participantes, datos continuo y perfiles CTD, imágenes de satélite semanales, materiales Malaspina
Media
Expediciones 1789 y 2010
www.expedicionmalaspina.es
BLOQUE 10: Formación de Postgrado
OBJETIVO: Formar una nueva generación de jóvenes científicos con una perspectiva global en el funcionamiento de los ecosistemas marinos.
5 UNIVERSIDADES vinculadas a través de másters con certificación de calidad.
Máster en Oceanografía
Máster en Oceanografía
Máster en Cambio Global
Máster en Diversidad marinay conservación
Máster en Oceanografía y gestión del medio marino
Programa Doctorado Expedición Malaspina Fundación BBVA-CSIC8 Tesis Doctorales financiadas por la Fundación BBVA y el CSIC
10-15 Tesis Doctorales financiadas en convocatorias diversas.
15 Tesis de máster (3 por cada Universidad) en el Hespérides
15 Tesis de máster (3 por cada Universidad) en el Sarmiento de Gamboa
TOTAL: 50 estudiantes vinculados directamente al proyecto
+ Videoconferencias desde el barco+ Facebook Malaspina training
Líder: Fidel Echevarría (UCA)
BLOQUE 11: Integración
OBJETIVO: Integrar los resultados y materiales derivados de la expedición
La Colección Malaspina
Un Legado para la Investigación Científica del FuturoThe Malaespina Ocean Atlas and data set
The OFP (Ocean Fundamental Properties) Data Set. The DOMIS (Deep Ocean Malaspina mIcrobial Samples) Genomic Collection
The PDGO (Phytoplankton Diversity in the Global Ocean) The GOM (Global Organic Matter) Collection Collection
The GOP (Global Ocean Pollutants) CollectionThe ZDGO (Zooplankton Diversity in the Global Ocean) Collection
The Malaspina 2010 Multimedia Collection
Líder: Carlos Duarte (CSIC)
La vida en el barco
Horario diario
4:30h – Lanzamiento CTD profundo
7:30h – Botellones superficiales
9:00h – Pescas verticales zooplancton
10:30h – CTD superficial
11:00h – Radiómetro
11:30h – Red Multinet
12:30 - 13:30h – Comida
19:00 - 20:00 – Cena
20:00 - 21:00 – Reunión diaria
24:00 - 1:00 – Dormir…
¡Gracias por la atención!
