Methodology to create a proxy climate index for environmental and Octopus vulgaris fishery studies at the Northwest Africa: analytical and mathematical analyses

Diploma de Estudios Avanzados y Tesis de Máster

Modelos de circulación global y procesos de mezcla en el océano

La difusividad diapicna en el océano es uno de los parámetros más desconocidos en los modelos climáticos actuales. Su importancia radica en que es uno de los principales factores de transporte de calor hacia capas más profundas del océano. Las medidas de esta difusividad son variables e insuficientes para confeccionar un mapa global con estos valores. A través de una amplia revisión bibliográfica hasta el año 2009 del tema se encontró que el sistema climático es extremadamente sensible a la difusividad diapicna, donde el escalado del Océano Pacífico Sur, con una potencia de su coeficiente de difusividad o kv de 0.63, resultó ser más sensible a los cambios en el coeficiente de difusividad diapicna que el Océano Atlántico con una potencia de kv de 0.44 , se pone de manifiesto así la necesidad de esclarecer los esquemas de mezcla, esquemas de clausura y sus parametrizaciones a través de Modelos de Circulación Global (GCMs) y Modelos de Complejidad Intermedia del Sistema Terrestre (EMICs), dentro del marco de un posible cambio climático y un calentamiento global debido al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Así, el objetivo principal de este trabajo es comprender la sensibilidad del sistema climático a la difusividad diapicna en el océano a través de los GCMs y los EMICs. Para esto es necesario el análisis de los posibles esquemas de mezcla diapicna con el objetivo final de encontrar el modelo óptimo que permita predecir la evolución del sistema climático, el estudio de todas las variables que influyen en el mismo, y la correcta simulación en largos periodos de tiempo. The diapycnal diffusivity in the ocean is one of the least known parameters in current climate models. Measurements of this diffusivity are sparse and insufficient for compiling a global map. Through a lengthy review of the literature through 2009 found that the climate system is extremely sensitive to the diapycnal diffusivity, where in the South Pacific scales with the 0.63 power of the diapycnal diffusion, in contrasts to the scales with the 0.44 power of the diapycnal diffusion of North Atlantic. Therefore, the South Pacific is more sensitive than the North Atlantic. All this evidenced the need to clarify the schemes of mixing and its parameterisations through Global Circulation Models (GCMs) and Earth Models of Intermediate Complexity (EMICs) within a context of possible climate change and global warming due to increased of emissions of greenhouse gases. Thus, the main objective of this work understands the sensitivity of the climate system to diapycnal diffusivity in the ocean through the GCMs and EMICs. This requires the analysis of possible schemes of diapycnal mixing with the ultimate goal of finding the optimal model to predict the evolution of the climate system, the study of all variables that affect it and the correct simulation over long periods of time.

El erizo de mar Diadema antillarum Phillipi, 1845 influye sobre la diversidad y composición de la comunidad de mega-invertebrados vágiles en fondos rocosos del Archipiélago Canario

Abstract.- The effect of the sea urchin Diadema antillarum density over the diversity and composition of the mobile megainvertebrate community (> 2 cm) inhabiting shallow rocky reefs off the Canary Archipelago (eastern Atlantic) is described. Specifically, it was predicted that (1) high densities of D. antillarum produce a low diversity of the mobile megainvertebrate community, and (2) the composition of this community changes between rocky bottoms (= reefs) under different densities of D. antillarum. The presence of megainvertebrate taxa, and the density of D. antillarum individuals were recorded visually using 2 x 2 m quadrats (n = 16 replicates) in each of 24 locations (three locations in each of the eight main islands of the archipelago), which were visited in four occasions between February-2003 and October-2004. Thritythree taxa of mobile mega-invertebrates were observed. We registered a decline in the richness of such assemblages with increasing densities of D. antillarum (rs = -0.20; P<0.001). Species richness fluctuated considerably (0-16 species) in those locations with low densities of D. antillarum (< 2 ind. m-2). However, species richness was always low (< 9 species) in those locations with high densities of D. antillarum (> 8 ind. m-2). A CAP ordination analysis showed significant differences in the composition of the mega-invertebrate community between rocky bottoms under different densities of D. antillarum, and we registered a negative correlation between the presence of some taxa and the densities of sea urchin. Consequently, the sea urchin D. antillarum influences the diversity and composition of the mobile mega-invertebrate community on rocky bottoms off the Canary Archipelago. Resumen.- Se describe el efecto de la densidad del erizo Diadema antillarum sobre la diversidad y composición de la comunidad de mega-invertebrados vágiles (> 2 cm) que habita fondos rocosos del Archipiélago Canario (Atlántico oriental). Específicamente, se predijo que (1) las altas densidades de D. antillarum producen una baja diversidad de la comunidad de mega-invertebrados vágiles, y (2) la composición de las comunidades de mega-invertebrados varía entre fondos con diferentes densidades de D. antillarum. La presencia de especies mega-invertebradas, y la densidad de individuos de D. antillarum, se registraron visualmente en cuadrados de 2 x 2 m (n = 16 réplicas) en un total de 24 localidades (tres localidades en cada una de las ocho islas principales del archipiélago), visitadas en cuatro ocasiones entre febrero-2003 y octubre-2004. Se observaron 33 taxones de mega-invertebrados vágiles. Se registró una relación inversa entre la riqueza específica y la densidad de D. antillarum (rs = -0,20; P<0,001). En localidades con bajas densidades de D. antillarum (< 2 ind. m-2), la riqueza de especies fluctuó considerablemente, entre 0-16 especies. Sin embargo, en localidades con altas densidades de D. antillarum (> 8 ind. m-2), la riqueza de especies fue siempre baja (< 9 especies). Un análisis de correspondencia canónicas (CAP) mostró diferencias significativas en la composición de la comunidad de mega-invertebrados entre fondos sometidos a diferentes densidades de D. antillarum, y se detectó una correlación negativa entre la presencia de ciertas taxa y las densidades de D. antillarum. Consecuentemente, el erizo D. antillarum influye sobre la diversidad y composición de la comunidad de mega-invertebrados vágiles en fondos rocosos del Archipiélago Canario.