Caracterización geológica de la región de enlace entre la Cuenca de Bransfield y la Dorsal Sur de Scotia (Antártida)

La Dorsal Sur de Scotia (DSS) constituye une frontera de placas transformante con sentido senestral, que limita las placas de Scotia, al norte, y Antártica, al sur. Durante la campaña de geología y geofísica marinas 'Scotia 92', realizada en Febrero de 1992 a bordo del BIO Hespérides, se ha estudiado su extremo occidental y sectores próximos a la Cuenca de Bransfield, entre el margen nor-occidental de la Península Antártica y las islas Shetland del Sur, Elefante y Orcadas del Sur. Al norte y sur de la DSS se desarrollan las cuencas de Scotia y de Powell, respectivamente. Los datos de sísmica de multicanal, magnetismo y gravimetna obtenidos muestran caracteristicas diferenciales entre ambas cuencas. La morfoestructura de la DSS, formada por dos crestas paralelas separadas por una profunda depresión axial, ha sido recubierta mediante perfilaje de multihaz con el sistema SIMRAD EM-12 en una área de 50 x 100 km. La batimetría resultante ha permitido reconocer en detalle las caracteristicas de una depresión de más de 5.300 m de profundidad y de 10 a 30 km de anchura, bautizada como Fosa Hespérides. En ella se aprecia la existencia de dos famílias de lineaciones, la primera de dirección E-W y paralela al límite de placas, y la segunda de dirección NW-SE. La primera acomodaría el movimiento cizallante regional mientras que la segunda estaría asociada con una componente extensional probablemente relacionada con la dirección de la Cuenca de Bransfield. La forma romboédrica de la fosa está determinada por la interacción de ambas famílias de lineaciones. Teniendo en cuenta que el límite de placas transcurre entre las dos crestas, interpretamos la Fosa Hespérides como una cuenca de pull-apart desarrollada como consecuencia del movimiento de cizalla a lo largo de la DSS.

Fotogrametría terrestre en el Glaciar Johnsons, Isla Livingston, Antártida

Para la realización de cartografías de detalle de zonas en las que no se dispone de fotografías areas o en las que las medidas topográficas clásicas, con teodolito o estación total, no son posibles o dificultosas, se propone la utilización de las técnicas de fotogrametría aplicadas a fotografías terrestres. Este artículo presenta los principios básicos de la fotogrametría, la metodología de trabajo a seguir y un ejemplo de su aplicación. Los resultados del ejemplo se comparan con medidas topográficas clásicas.

Prospección sísmica en el Glaciar Johnsons, Isla Livingston (Antártida). (campañas antárticas 1996-1997 y 1997-1998)

Durante las campañas antárticas de 1996-97 y 1997-98, se realizaron en el glaciar Johnsons (Isla Livingston, A n t á rtida) cinco perfiles sísmicos de refracción (con un total de 2.685 m longitud) y dos perfiles de reflexión (2.980 m longitud) con el objetivo de obtener i n f o rmación sobre el grosor del hielo y la topografía del basamento. En cuanto a la sísmica de refracción, se presenta como un método e ficaz para la obtención del espesor y de la velocidad del hielo, mientras que se propone la sísmica de reflexión como la técnica más adecuada para obtener información sobre la morfología de la cubeta glacial y el contacto hielo-roca. Los resultados aportados por los anteriores métodos se han completado con un análisis minucioso de los datos de campo (estudio del frente de ondas) obteniéndose la localización de sectores con fracturas (grietas) y pudiéndose distinguir áreas de distintas características glaciológicas (zonas de acumulación y ablación). Este conocimiento de la estructura interna del glaciar mediante prospección sísmica junto con otros datos glaciológicos permitirá modelizar la dinámica del flujo del glaciar Johnsons.

Augment de la resolució en la reconstrucció de les temperatures de l'aigua i de l'aire del llac Baikal (Sibèria) dels últims 60.000 anys

Aquest estudi consisteix en l’augment de la resolució en la reconstrucció de la temperatura de l’aigua i l’aire del llac Baikal durant els últims 60.000 anys mitjançant l’ús de les proxies de reconstrucció de la temperatura TEX86 i MAAT, i la d’aportació de matèria orgànica d’origen terrestre, el BIT. L’objectiu general d’aquesta investigació és incrementar la resolució temporal en el mostreig del testimoni CON-01-603-02 per tal de millorar el registre de dades obtingudes i d’aquesta manera poder contrastar la hipòtesi de la interconnexió climàtica global, així com identificar esdeveniments climàtics sobtats, tals com els Heinrich events i els esdeveniments D-O. Un cop obtinguts els resultats s’ha realitzat l’anàlisi de la qualitat i fiabilitat de les dades a les resolucions de 5, 10 i 20 Kanys, i es conclou que existeixen diferències globals estadísticament significatives amb els resultats realitzats per Escala et al., (r.n.p [resultats no publicats]), la resolució dels quals es volia augmentar. S’han tractat d’anular aquestes diferències restant o bé sumant la diferència mitjana obtinguda entre les dues mostres en cada un dels intervals de 5 Kanys en què s’han donat aquestes. Els resultats integrats d’Escala et al.,(r.n.p) i els d’aquest estudi, aporten dades que recolzen l’hipòtesi de la interconnexió climàtica global, ja que al comparar-los amb els registres climàtics de Grenlàndia (GRIP2) i l’Antàrtica (Vostok) mostren respostes similars tant per les forces de Milankovitch com per les de subMilankovitch.

Establiment d'un protocol de preparació de mostres d'esponja per a l'anàlisi d'isòtops estables de silici

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a Alfred Wegener Institut für Polar und Meeresforschung, Alemanya, entre juliol i setembre de 2007. Les mostres biològiques usades per a la determinació d’isòtops estables de silici fins a l’actualitat han estat bàsicament provinents de diatomees, i poc se sap de la relació amb el silici que d’altres organismes tenen, com per exemple les esponges (demosponges i hexactinèl.lides). La zona de la Mar de Weddell (Antàrtida) té aigües amb concentracions de silici dissoltes molt elevades, i les seves plataformes continentals presenten una de les faunes bentòniques més ben desenvolupades del planeta, que sovint és dominada per comunitats d’esponges silíciques. L’estudi del cicle del silici en aquestes àrees pot contribuir a respondre preguntes actuals i sobre el passat de les masses d’aigua, així com de l’ecologia dels organismes. El present projecte ha tingut com a objectiu desenvolupar una metodologia per a la preparació de mostres biològiques per a l’anàlisi d’isòtops estables de silici. El desenvolupament del protocol de preparació de les mostres és un procés d’assaig i error lent, però necessari per a la realització de les anàlisis i per a la futura facilització als potencials usuaris d’un protocol estandaritzat. Es presenta el protocol formulat, amb comentaris d’utilitat.

Slope processes in changing permafrost environments: a geomorphological and sedimentological approach

Estudi realitzat a partir d’una estada al Centro de Estudos Geograficos de la Universidade de Lisboa, Portugal, entre 2011 i 2012. En aquest grup he desenvolupat la meva recerca focalitzada en ambients polars en presència de permafrost, concretament centrada en l’extrem nord-occidental de la Península Antàrtica (Shetland del Sud) i a l’Alt Àrtic (Svalvard). Ambdós àrees han registrat un augment de temperatura molt significatiu les darreres dècades. La meva recerca ha contemplat l’anàlisi de registres sedimentaris (lacustres, eòlics, vessant) i la monitorització de processos geomorfològics actuals a fi efecte d’entendre la dinàmica ambiental present i passada (i.e. clima). Amb aquesta finalitat he realitzat tres campanyes de treball de camp a l’Antàrtida i dues a l’Àrtic. El posterior treball de laboratori i d’oficina està propiciant nombroses publicacions que donen fe dels èxits assolits. A més, cal enfatitzar altres activitats desenvolupades durant la BP-A: coneixement de com organitzar i gestionar una campanya antàrtica, docència universitària, participació en comitès, associacions i tribunals de tesis doctorals, organització i participació en nombroses conferències, treball de camp en noves àrees d’estudi, referee per revistes internacionals, etc. Tanmateix, la concessió del projecte de recerca HOLOANTAR, del qual en sóc l’Investigador Responsable, ha estat l’èxit més important d’aquesta estada. Aquest projecte m’està conferint la capacitat de gestionar i integrar la recerca de 16 investigadors de diferents nacionalitats des d’una perspectiva multidisciplinar. Tothora, cal remarcar que no s’ha assolit un dels èxits que pretenia el meu projecte de BP-A: la transferència del bagatge i coneixement adquirit al sistema de recerca català. Malgrat haver presentat la meva candidatura per un contracte BP-B per tal que aquest background après a l’estranger revertís a Catalunya, el procés de selecció emprat en la convocatòria ho ha impedit i m’obliga a continuar la meva recerca a l’estranger.

Uncovering the footprint of former ice streams off Antarctica

Antartic ice sheets and ice caps have been expanding and contracting followings global climatic cycles. Ehe last time in the Antarctic ice cover peaked, at least in Estern Antarctica, was ca. 21 ky ago during the last Glacial Maximum (LGM)...

Combined use of the GGSFT data base and on Board Marine Collected Data to Model the Moho Beneath the Powell Basin, Antarctica

The Powell Basin is a small oceanic basin located at the NE end of the Antarctic Peninsula developed during the Early Miocene and mostly surrounded by the continental crusts of the South Orkney Microcontinent, South Scotia Ridge and Antarctic Peninsula margins. Gravity data from the SCAN 97 cruise obtained with the R/V Hespérides and data from the Global Gravity Grid and Sea Floor Topography (GGSFT) database (Sandwell and Smith, 1997) are used to determine the 3D geometry of the crustal-mantle interface (CMI) by numerical inversion methods. Water layer contribution and sedimentary effects were eliminated from the Free Air anomaly to obtain the total anomaly. Sedimentary effects were obtained from the analysis of existing and new SCAN 97 multichannel seismic profiles (MCS). The regional anomaly was obtained after spectral and filtering processes. The smooth 3D geometry of the crustal mantle interface obtained after inversion of the regional anomaly shows an increase in the thickness of the crust towards the continental margins and a NW-SE oriented axis of symmetry coinciding with the position of an older oceanic spreading axis. This interface shows a moderate uplift towards the western part and depicts two main uplifts to the northern and eastern sectors.

Volcanic stratigraphy of Hannah Point, Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica

The Upper Cretaceous volcanic succession of Hannah Point is the best exposure of the Antarctic Peninsula Volcanic Group on L ivingston Island. The aim of the present paper is to contribute to the characterisation of the stratigr a p hy and petrogr a p hy of this little studied succession, and briefly discuss some aspects of the eru p t ive style of its volcanism. The succession is about 470 m thick and is here subdivided into five lithostratigraphic units (A to E from base to top). Unit A, approximately 120 m thick, is mainly composed of polymict clast-supported volcaniclastic breccias and also includes a dacitic lava laye r. Interstratified in the breccias of this unit, there is a thin laminated devitrified layer which shows some degree of welding. Unit B, approx imately 70 m thick, is almost entirely composed of volcaniclastic breccias, and includes a volcaniclastic conglomerate laye r. Breccias in this unit can be subdivided into two distinct types; polymict clast-supported breccias, and monomict matrix-supported breccias rich in juvenile components and displaying incipient welding. Unit C, about 65 m thick, is mainly composed of basaltic lavas, which are interlayered with minor vo lcaniclastic breccias. Unit D, approximately 65 m thick, is lithologically similar to unit B, composed of an alternation of polymict clasts upported breccias and matrix-supported breccias, and includes a volcaniclastic conglomerate laye r. Unit E, about 150 m thick, is mainly formed of thick andesitic lava layers. Minor basaltic dykes and a few normal faults cut the succession, and the contact betwe e n units A and B can be interpreted both as an unconformity or a fault. The matrix-supported breccias included in the succession of Hannah Point have high contents of juvenile components and incipient welding, which suggest that part of the succession is the result of pyroclastic fragmentation and emplacement from pyroclastic flows. In contrast, the polymict clast-supported breccias suggest reworking of previous deposits and deposition from cool mass flows. The lavas indicate eff u s ive volcanic eruptions, and the absence of features indicative of subaqueous volcanism suggests that at least these portions of the succession were emplaced in a subaerial environment .

Caracterización meteorológica de las camapañas estivales 1994-95 y 1995-96, en la isla Livingston (Shetland del Sur).

En este trabajo se presenta el análisis de los datos de temperatura, radiación global, radiación difusa y humedad relativa, simultáneos, registrados en la isla Livingston durante las campañas de verano de 1994-95 y 1995-96. Los datos corresponden a dos estaciones, una instalada en la Base Antártica Española Juan Carlos I y otra instalada sobre el Glaciar Johnsons. Se ha establecido la correlación de las variables medidas en la Base con las obtenidas en el glaciar. A su vez, los resultados obtenidos permiten calcular por regresión los correspondientes al glaciar, en las campañas donde no se obtuvieron datos in situ. También, se caracterizan las evoluciones medias diarias de la temperatura, radiación y humedad mediante modelos periódicos. Por último se estudian la relación de la temperatura y nubosidad con respecto a la velocidad y dirección del viento. Algunos de los resultados obtenidos se han comparado con éxito con los obtenidos a partir de los registros de la base antrática de Bellingshausen.

Taxonomic study of the isopod crustaceans from the Spanish expedition 'Antartida 1986-11' in the Scotia Sea, South Atlantic

This paper summarizes the results of a taxonomic study of the isopods collected during the 'Antártida 1986-11' expedition. A total of 123 specimens were studied, of which 99 were in the adult or juvenile phases and 24 were in the postmanca phase. The specimens were attributed to 11 species, 9 genera, 5 families and 4 suborders. The most abundant species were Glyptonotus antarcticus and Ceratoserolis trilobitoides. Several records are reported for the first time from the archipelagos of the Scotia Arc.

Natural Products from Antarctic Colonial Ascidians of the Genera Aplidium and Synoicum: Variability and Defensive Role

Ascidians have developed multiple defensive strategies mostly related to physical, nutritional or chemical properties of the tunic. One of such is chemical defense based on secondary metabolites. We analyzed a series of colonial Antarctic ascidians from deep-water collections belonging to the genera Aplidium and Synoicum to evaluate the incidence of organic deterrents and their variability. The ether fractions from 15 samples including specimens of the species A. falklandicum, A. fuegiense, A. meridianum, A. millari and S. adareanum were subjected to feeding assays towards two relevant sympatric predators: the starfish Odontaster validus, and the amphipod Cheirimedon femoratus. All samples revealed repellency. Nonetheless, some colonies concentrated defensive chemicals in internal body-regions rather than in the tunic. Four ascidian-derived meroterpenoids, rossinones B and the three derivatives 2,3-epoxy-rossinone B, 3-epi-rossinone B, 5,6-epoxy-rossinone B, and the indole alkaloids meridianins AG, along with other minoritary meridianin compounds were isolated from several samples. Some purified metabolites were tested in feeding assays exhibiting potent unpalatabilities, thus revealing their role in predation avoidance. Ascidian extracts and purified compound-fractions were further assessed in antibacterial tests against a marine Antarctic bacterium. Only the meridianins showed inhibition activity, demonstrating a multifunctional defensive role. According to their occurrence in nature and within our colonial specimens, the possible origin of both types of metabolites is discussed.

Natural Products from Antarctic Colonial Ascidians of the Genera Aplidium and Synoicum: Variability and Defensive Role

Ascidians have developed multiple defensive strategies mostly related to physical, nutritional or chemical properties of the tunic. One of such is chemical defense based on secondary metabolites. We analyzed a series of colonial Antarctic ascidians from deep-water collections belonging to the genera Aplidium and Synoicum to evaluate the incidence of organic deterrents and their variability. The ether fractions from 15 samples including specimens of the species A. falklandicum, A. fuegiense, A. meridianum, A. millari and S. adareanum were subjected to feeding assays towards two relevant sympatric predators: the starfish Odontaster validus, and the amphipod Cheirimedon femoratus. All samples revealed repellency. Nonetheless, some colonies concentrated defensive chemicals in internal body-regions rather than in the tunic. Four ascidian-derived meroterpenoids, rossinones B and the three derivatives 2,3-epoxy-rossinone B, 3-epi-rossinone B, 5,6-epoxy-rossinone B, and the indole alkaloids meridianins AG, along with other minoritary meridianin compounds were isolated from several samples. Some purified metabolites were tested in feeding assays exhibiting potent unpalatabilities, thus revealing their role in predation avoidance. Ascidian extracts and purified compound-fractions were further assessed in antibacterial tests against a marine Antarctic bacterium. Only the meridianins showed inhibition activity, demonstrating a multifunctional defensive role. According to their occurrence in nature and within our colonial specimens, the possible origin of both types of metabolites is discussed.

Una finestra al passat: el cas del llac Vostok

Al centre de l"Antàrtida, sota l"estació russa Vostok (l""est", en rus), a prop del Pol Sud, hi ha un llac enorme, de forma allargada, de prop de 14.000 quilòmetres quadrats d"extensió (un 30 % més que la província de València).

The measurement of ice velocity, mass balance and thinning-rate on Johnsons Glacier, Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica

A network of twenty stakes was set up on Johnsons Glacier in order to determine its dynamics. During the austral summers from 1994-95 to 1997-98, we estimated surface velocities, mass balances and ice thickness variations. Horizontal velocity increased dow nstream from 1 m a- 1 near the ice divides to 40 m a- 1 near the ice terminus. The accumulation zone showed low accumulation rates (maximum of 0,6 m a- 1 (ice)), whereas in the lower part of the glacier, ablation rates were 4,3 m a- 1 (ice). Over the 3-year study period, both in the accumulation and ablation zones, we detected a reduction in the ice surface level ranging from 2 to 10 m from the annual ve rt ical velocities and ice-thinning data, the mass balance was obtained and compared with the mass balance field values, resulting in similar estimates. Flux values were calculated using cross-section data and horizontal velocities, and compared with the results obtained by means of mass balance and ice thinning data using the continuity equation. The two methods gave similar results.