Equipo oceanográfico para la recogida de muestras de plancton aplicable a rosetas oceanográficas.

La invención objeto de esta memoria, tiene como finalidad obtener muestras de organismos planctónicos a cualquier profundidad, de forma simultánea a los muestreos de agua realizados con rosetas oceanográficas, sin la utilización de dispositivos mecánicos complicados y con bajos costes de fabricación y manejo. Su diseño permite además la fijación de los organismos muestreados al instante, evitando que se produzca depredación entre ellos.

Equipo oceanográfico para la recogida de muestras de plancton aplicable a rosetas oceanográficas.

Sector de la técnica

Tecnología e instrumentación oceanográfica.

Estado de la técnica anterior a la fecha de presentación

Actualmente existen tres formas de obtener muestras de plancton de un intervalo de profundidad determinado: las redes de plancton con sistemas de apertura y cierre controlados, las botellas oceanográficas y sistemas de succión combinados con redes de plancton. Cada una de estas técnicas es elegida en base al tamaño de los organismos que desean estudiarse, su abundancia y su densidad en el medio.

El uso de las redes de plancton está orientado al muestreo de organismos pertenecientes a las fracciones de tamaño superiores (mayores a 200 micras), para las cuales es necesario filtrar grandes volúmenes de agua para obtener muestras representativas. Para la recogida de muestras a determinadas profundidades, las redes más simples incluyen sistemas de apertura y cierre accionados mediante mensajeros (un pequeño peso que es enviado desde superficie y que se desliza por el cable de tracción hasta la red). Sin embargo, con este tipo de sistema es difícil conocer con precisión la profundidad a la que se cierra la red, pues el cable que la remolca describe con frecuencia una línea curva durante la tracción, complicando los cálculos para estimar la profundidad real del equipo.

Otras redes de plancton, como la MultiPlonkton Sampler o la Longhurst-Hardy Plankton Recorder, utilizan sistemas automatizados para la apertura y cierre de las redes, incluyendo sensores de profundidad, con lo que se asegura la recogida de muestras de plancton a una profundidad concreta. Pero este tipo de equipos implica un diseño robusto, voluminoso y pesado de los equipos, que hacen que su manejo dependa del uso de una embarcación provista de plumas o pórticos ad hoc y de personal especializado en maniobras de cubierta.

Por otro lado, el muestreo de organismos pertenecientes a las fracciones de tamaño inferiores a las 200 micras con redes de plancton es poco frecuente, pues los elevados tamaños de las aberturas de entrada de las redes y/o las velocidades de arrastre desarrolladas por las embarcaciones usadas provocan una rápida colmatación de las redes dando lugar a muestras inservibles.

Sea cual fuere el caso, la propia metodología de muestreo implica que la red deba llevarse hasta la profundidad de muestreo y posteriormente subirla a bordo. Cuando la profundidad de estudio es elevada, superior a los 1000 m, los tiempos de largada y virada de las redes de plancton pueden abarcar varias horas, cuando el tiempo verdaderamente efectivo de toma de muestras implica escasos minutos.

En consecuencia, las redes de plancton existentes actualmente no son viables para la recogida de organismos planctónicos pertenecientes a las fracciones pequeñas (menores de 200 micras) a altas profundidades, pues su manejo supone un elevado coste en términos de infraestructura material, humana y tiempos de ejecución.

Una alternativa actual al uso de las redes de plancton podría ser la utilización de botellas oceanográficas (como Pat. Nº 5.094.113 - EE.UU.). El uso de estas botellas, cuando van encastradas en rosetas oceanográficas, reducen a cero los tiempos de maniobra y el personal adicional implicado, pues las muestras dirigidas a estudios planctónicos se recogen al mismo tiempo que se realizan otras tareas como perfiles para mediciones de variables físico-químicas y recogida de muestras de agua para medida de otras variables biológicas.

No obstante, llevando a cabo este tipo de muestreo, el volumen de agua filtrada podría ser insuficiente, principalmente para las botellas oceanográficas generalmente usadas tienen una capacidad de 12 l). Este problema se acentúa cuando se muestrea en zonas oligotróficas en donde se requiere un mayor volumen de muestreo. Así, las muestras obtenidas por estos métodos pueden no ser representativas debido al escaso volumen filtrado.

Por último, existen mecanismos que combinan un sistema de succión de agua y redes de plancton que filtran ese volumen de agua impulsado (ver Pat. Nº 3.466.782 - EE.UU.). Este ingenio asegura el filtrado de un volumen de agua suficiente para que la muestra sea representativa de la comunidad planctónica a estudio y, además, al trabajar de forma estacionaria, se puede precisar la profundidad de muestreo. Un sistema de apertura y cierre mecánico accionado por mensajeros impide la contaminación de las muestras por organismos de otras profundidades. Por el contrario, el equipo necesita un complicado sistema de engranajes para forzar la entrada de agua hasta la red, no siendo muy satisfactoria la medida del caudal filtrado.

La patente Nº US 2005/0274204 A1 (EE.UU.) supone una considerable mejora en la técnica de recogida de muestras de plancton con respecto a las anteriormente descritas, pudiéndose obtener muestras a profundidades determinadas, de forma simple y bajo coste. Sin embargo, es escasa la protección que recibe la malla filtrante, protección que se torna indispensable cuando la malla utilizada es igual o menor de 20 micras (micraje utilizado por ejemplo para obtener muestras de microplancton), lo que la hace excesivamente delicada para su manejo a bordo de buques oceanográficos en los que los golpes o pequeños enganches son inevitables. Paralelamente, su uso acoplado a rosetas oceanográficas, requiere la reserva de dos de los disparadores automáticos situados en las rosetas, impidiendo que estos pudieran ser usados para otros fines.

En cuanto a la configuración de los colectores terminales de donde se extrae la muestra la morfología es muy similar en todos los existentes. Atendiendo al tipo de sujeción con la red de plancton básicamente hay dos tipos: i) los roscados, de fácil liberación y ii) los fijados mediante una abrazadera, de mayor dificultad para ser limpiados (ver patentes Nº 4.399.629 - USA). Sin embargo, para cualquiera de estas configuraciones estos colectores son ciegos (como en Pat Nº US 4558534 o Pat Nº US 2005/0274204 A1) o provistos de una llave similar a un grifo. En el caso de colectores ciegos la extracción de la muestra implica desmontar el colector y volcar su contenido en el frasco de almacenaje (Pat Nº US 3900982), debiendo usar frecuentemente un embudo. La limpieza correcta de este tipo de colectores no es rápida, pues parte de los pequeños organismos se quedan adheridos a las paredes del colector cuando este es volcado hacia el embudo y se necesita cierta pericia para no perder organismos. Los colectores provistos de una llave final evitan tener que girar el colector para su limpieza, lo cual facilita considerablemente su uso, pero el propio mecanismo de la llave hace que el diámetro efectivo para la salida del material filtrado sea muy reducido, provocando frecuentes atascos en este punto. Deben, por tanto, diseñarse colectores provistos de una salida inferior pero evitándose llaves o cualquier tipo de mecanismo que suponga una trampa para los organismos muestreados.

Explicación de la invención

La invención objeto de esta memoria, tiene como finalidad obtener muestras de organismos planctónicos a cualquier profundidad, de forma simultánea a los muestreos de agua realizados con rosetas oceanográficas, sin la utilización de dispositivos mecánicos complicados y con bajos costes de fabricación y manejo. Su diseño permite además la fijación de los organismos muestreados al instante, evitando la depredación entre ellos.

El equipo oceanográfico para la recogida de muestras de plancton está implementado para trabajar acoplado a una roseta de botellas oceanográficas, pero podría utilizarse también de forma autónoma si es fijado a un cable oceanográfico lastrado.

El funcionamiento general del equipo oceanográfico para la recogida de muestras de plancton se basa en la canalización y filtrado de un determinado volumen de agua mediante una pequeña red de plancton contenida dentro de una estructura rígida (carcasa), provista a su vez de un colector terminal. Durante su utilización, el agua a muestrear entra por una abertura superior, atraviesa la red de plancton de un micraje específico y sale a través de unas ventanas y orificios de evacuación. Los organismos quedan retenidos por la red y van acumulándose en el colector terminal del que se extraen posteriormente.

Al tratarse de un procedimiento carente de automatismos, debe establecerse un flujo de agua constante que asegure la...

1. Equipo oceanográfico para la recogida de muestras de plancton aplicable a rosetas oceanográficas, que comprende en una sola estructura dedicada: