Libro De Resúmenes / Abstracts Volume

Libro de Resúmenes / Abstracts Volume

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Referencia: Comité Español del SCAR. 2018. Libro de Résumenes/Abstract volume, IX Simposio de Estudios Polares. CN‐SCAR, CSIC, IGME, Madrid, 162 pp.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Índice / Index

 Prefacio / Foreword pág. V

 Información general / General Information pág. VII

 Comités / Committees del Simposio pág. IX

 Programa resumido / Summarized programme pág. XI

 Programa detallado / Detailed programme pág XIII

 Resúmenes /Abstracts de las conferencias invitadas y

de los trabajos presentados en el Simposio pág 1

 Índice de autores / Authors index pág. 139

III

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Prefacio / Foreword

Este volumen es editado con motivo del IX Simposio de Estudios Polares, celebrado en Madrid del 5 al 7 de septiembre de 2018. Además de información general sobre el Simposio y su programa, se incluyen los reúmenes/abstracts de las tres conferencias invitadas y, a continuación, los de los 126 trabajos presentados en el Simposio (16 como presentación oral y 110 en forma de póster). Dichos resúmenes, están ordenados alfabéticamente según el nombre del primer firmante, y aparece subrayado el autor que inscribió cada abstract. Al final, se incluye un índice alfabético con todos los autores firmantes de los trabajos, e indicación de la página donde se encuentra los resúmenes de los trabajos a los que contribuye. El número en negrita indica el trabajo por el autor correspondiente.

This volume contains the information about the IX Simposio de Estudios Polares, held in Madrid from 5th to 7th September 2018. Besides the general information about the Symposium and its programme, the abstracts/resúmenes of the three invited lectures are also included, followed by the 126 works presented in the Simposium (16 as oral presentation and 110 as poster). The name of the author that submitted each abstract is underlined. The mentioned works are in alphabetical order according to its first author. Finally, an alphabetical index of all authors is included, indicating the page were each resume is located. Numbers in bolt indicates the work registered by the author.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

VII

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

VIII

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Comités / Committees

Comité Organizador y Científico del Simposio (COC)

 Jerónimo López‐Martínez (Universidad Autónoma de Madrid, Presidente del CN‐SCAR, Presidente del COC del Simposio)  Andrés Barbosa (MNCN‐CSIC, Gestor del Programa de Investigación Polar)  Fernando Bohoyo (IGME, Copresidente del COL del Simposio)  Asunción de los Ríos (MNCN‐CSIC, Copresidenta del COL del Simposio)  Carlota Escutia (IACT‐CSIC, Universidad de Granada, Miembro del CN‐SCAR)  José Abel Flores (Universidad de Salamanca, Miembro del CN‐SCAR)  Jesús Galindo (IACT‐CSIC, Universidad de Granada, Miembro del CN‐SCAR)  Francisco Navarro (Universidad Politécnica de Madrid, Miembro del CN‐SCAR)  Antonio Quesada (Universidad Autónoma de Madrid, Secretario Técnico del Comité Polar Español)  Luís Rodríguez Pertierra (Representante de APECS‐España)  Leopoldo G. Sancho (Universidad Complutense de Madrid, Miembro del CN‐SCAR)  Dolors Vaqué (ICM‐CSIC, Miembro del CN‐SCAR)

Comité Organizador Local del Simposio (COL)

 Asunción de los Ríos (MNCN‐CSIC, Copresidenta del COL del Simposio)  Fernando Bohoyo (IGME, Copresidente del COL del Simposio)  Carmen Ascaso (MNCN‐CSIC)  Óscar Bermúdez (IGME)  Isaac Garrido (MNCN‐CSIC)  Marina González (Secretaría Técnica del Simposio)  Adolfo Maestro (IGME)  Colaboradores de APECS‐España

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Programa resumido

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Summarized programme

XII

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Programa detallado Detailed Programme

Miércoles 5 de septiembre de 2018

13:30‐15:00 Recogida de documentación (Hall Sede Central del CSIC, Serrano 117)

15:00‐15:30 Acto de Inauguración (Salón de Actos del CSIC, Serrano 117)

15:30‐16:15 Conferencia Invitada nº 1 Jane Francis, Directora del British Antarctic Survey (Reino Unido) When Antarctica was green: fossil plants reveal Antarctica’s climate history from greenhouse to icehouse Presentador: Leopoldo García Sancho

16:15‐16:45 Pausa para CAFÉ (Hall Sede Central CSIC, Serrano 117)

16:45‐17:45 Mesa Redonda nº 1 Ciencia y logística polar Moderador: José Miguel Viñas Participantes: representante de la Subdirección de Infraestructuras del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Unidad de Tecnología Marina (UTM‐CSIC), División de Operaciones del Ejército de Tierra, Armada y Programa de Investigación Polar

17:45‐18:45 Presentaciones de Grupos – Bloque nº 1 Moderadores: José Abel Flores y Carlos Ángulo 17:45‐18:05 Carlota Escutia y Fernando Bohoyo. Desarrollo y evolución de los pasos oceánicos de Drake‐Scotia y Tasmania y de la corriente circumpolar antártica: relación con el paleoclima y el desarrollo de casquetes de hielo 18:05‐18:25 Francisco Navarro. Estimating the frontal ablation of tidewater glaciers and its partitioning between iceberg calving and submarine melting 18:25‐18:45 Leopoldo García Sancho. Vida vegetal en la Antártida: hacia una visión global

18:45‐19:00 Traslado al Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN)

19:00‐21:00 Recepción y Cóctel en el MNCN

XIII

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Jueves 6 de septiembre de 2018

09:00‐09:45 Conferencia Invitada nº 2 Julian Gutt, Alfred Wegener Institute (Alemania) y Chief Officer del SCAR Scientific Research Programme Antarctic Thresholds ‐ Ecosystems Resilience and Adaptation (AnT‐ERA) Vulnerability of Southern Ocean Biota Presentador: Andrés Barbosa

09:45‐10:45 Presentaciones de Grupos – Bloque nº 2 Moderadores: Jesús Galindo‐Zaldívar y Sergi González 09:45‐10:05 Margarita Yela. Halógenos, VOCs y NO2 en la atmósfera antártica y su implicación en la distribución de ozono 10:05‐10:25 Jerónimo López‐Martínez. Avances recientes en los estudios sobre geodinámica y procesos geomorfológicos, hidrogeológicos y edáficos en la región de las Islas Shetland del Sur (Antártida) 10:25‐10:45 Andrés Barbosa. Efectos potenciales del cambio global en la fisiología de los pingüinos antárticos

10:45‐11:00 Introducción general a los Pósteres Asunción de los Ríos y Fernando Bohoyo

11:00‐12:15 Pausa para CAFÉ y Sesión de Pósteres nº 1 (Claustro del Centro de Física “Miguel A. Catalán”, CSIC, Serrano 123)

12:15‐13:15 Presentaciones de Grupos – Bloque nº 3 Moderadores: Francisco Navarro y Paula de Castro 12:15‐12:35 Jordi Dachs. The Antarctic as sentinel of global pollution 12:35‐12:55 Antonio Quesada. Searching for the explanation for the geographical distribution of Antarctic microorganisms 12:55‐13:15 Miguel Ángel de Pablo. El estudio del permafrost y la capa activa en las islas Livingston y Decepción, Antártida, y sus aplicaciones técnicas y planetarias

13:15‐15:15 Pausa para COMIDA (Se recoge en el Hall de la Sede Central CSIC, Serrano 117) y Sesión de Pósteres nº 2 (Claustro CSIC, Serrano 123)

15:15‐16:25 Presentaciones de Grupos – Bloque nº 4 + APECS Moderadores: Leopoldo García Sancho y Luis R. Pertierra 15:15‐15:35 Andrés S. Rigual. Biogeography and seasonal patterns of coccolithophore species in the Australian sector of the Southern Ocean 15:35‐15:55 Manuel Dall’Osto. Polar atmosphere‐ice‐ocean Interactions: Impact on Climate and Ecology 15:55‐16:15 Silvia G. Acinas. Tara Oceans Polar Circle: Distribution and link between genetics and functional capacity of microbial genomes 16:15‐16:25 Presentación de APECS España

16:25 FOTO de GRUPO del SIMPOSIO (Escalera de acceso al Edificio de la Sede Central del CSIC, Serrano 117)

16:30‐17:30 Pausa para CAFÉ y Sesión de Pósteres nº 3 (Claustro del Centro de Física “Miguel A. Catalán”, CSIC, Serrano 123)

XIV

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

17:30‐18:30 Mesa Redonda nº2 Conexiones Antártida‐Ártico Moderadora: Rosa Tristán Participantes: Francisco Aguilera, Elena Conde, Francisco Navarro, Carlos Pedrós y Antonio Quesada

18:30‐19:15 Traslado al Museo Geominero‐IGME (Ríos Rosas 23)

19:15‐21:45 Recepción, visita guiada al Museo Geominero y Cóctel en el IGME

Viernes 7 de septiembre de 2018

09:00‐09:45 Conferencia Invitada nº 3 Karsten Gohl, Alfred Wegener Institute (Alemania) Where tectonics meets ice‐sheets dynamics: roots of West Antarctica’s next ice‐sheet collapse Presentadora: Carlota Escutia

9:45‐11:15 Presentaciones de Grupos – Bloque nº 5 + CNDP Moderadores: Dolors Vaqué y Roger Corominas 09:45‐10:05 Asunción de los Ríos. Investigando el papel de los microorganismos en la colonización de áreas polares deglaciadas 10:05‐10:25 Marc Oliva. Glacial oscillations in the South Shetland Islands since the Last Glacial Maximum 10:25‐10:45 Antonio Alcamí. Metagenomic studies of complex viral communities in Antarctica and the Arctic 10:45‐11:05 Miguel Ángel Olalla. Pronosticando el establecimiento de invasoras en una Antártida cambiante: una evaluación biogeográfica y local del riesgo de homogenización biótica 11:05‐11:15 Óscar Bermúdez. Presentación del Centro Nacional de Datos Polares (CNDP)

11:15‐12:15 Pausa para CAFÉ y Sesión de Pósteres nº 4 (Claustro del Centro de Física “Miguel A. Catalán”, CSIC, Serrano 123)

12:15‐12:30 Retirada de los Pósteres (Claustro del Centro de Física “Miguel A. Catalán”, CSIC)

12:30‐13:30 Mesa Redonda nº 3 Perspectivas futuras de la investigación polar española Moderador: Valentín Carrera Participantes: Representante del Ministerio de Investigación, Innovación y Universidades, Jerónimo López‐Martínez (SCAR), Antonio Quesada (Comité Polar Español), Miguel Ramos (Comisión de Ciencias Criosféricas), David Velázquez (APECS)

13:30‐14:00 Acto de Clausura (incluye entrega de premios a los tres mejores pósteres de jóvenes investigadores)

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN‐SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

XVI

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Resúmenes / Abstracts de las conferencias invitadas y de los trabajos presentados en el Simposio

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Conferencia invitada/Invited lecture 1 When Antarctica was green: fossil plants reveal Antarctica’s climate history from greenhouse to icehouse

Jane Francis1

1 British Antarctic Survey, UK, [email protected]

Antarctica is currently a frozen world of ice and snow. Despite its remoteness, it has a profound impact on global climates and sea level that affect us all today across the whole planet. About 100 million years ago, however, Antarctica was not white but green, even though the continent was situated over the South Pole. The global climate was warmed naturally by carbon dioxide from volcanic eruptions, which created higher temperatures in the polar regions and allowed dinosaurs to live in lush polar forests that spread across the Gondwanan landmass from Patagonia across Antarctica to Australia.

The plants in those forests can be found today as fossils in exposed rocks amid the ice sheets of Antarctica. The fossils of wood, leaves, pollen and even flowers from the Antarctic Peninsula region show that the vegetation consisted of trees and shrubs that were the ancestors of the modern Southern Hemisphere vegetation, similar to Andean forests of Chile and Argentina.

Analysis of climate-sensitive features of the plants indicate that climate from the mid-Cretaceous to Late Paleocene (~100-60 million years ago) varied from periods during which tropical plants were able to grow on Antarctica to times of more cool-temperate climates. In particular, a high-resolution study of pollen and spores across the Cretaceous-Paleogene mass extinction period (70-60Ma) indicates that climates may have been periodically cold enough for the presence of ice during Antarctic winters, interrupted only by a warmer period at the time of the mass extinction.

The cooler climates may have allowed ice caps to form in the continental interior, the record of which is buried under the present ice cap. Over time, about 40 million years ago, the Antarctic landscape changed from green to white as the climate cooled, ice sheets formed across the South Pole and the continent became the icehouse that we see today.

Once again scientists see evidence of warming climates and melting ice sheets in Antarctica. The fossil plants may thus provide us with a window into life at high latitudes in our future warm world.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Conferencia invitada/Invited lecture 2 Vulnerability of Southern Ocean Biota

Julian Gutt1

1 Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany, [email protected]

Southern Ocean ecosystems are unique and adapted through evolutionary times to their specific environment. They contribute to the global biodiversity and global ecosystem services such as oxygen production and CO2 uptake, thus, experts and stakeholders are concerned about their fate in a changing environment. To assess the vulnerability or sensitivity of Southern Ocean biota is only reasonable for a range of realistic scenarios of environmental changes including worst cases. It can be assessed for individuals, populations and ecosystems in three ways, (1) by physiological experiments including biomolecular methods, (2) observations in the natural environment, where anthropogenic and unusual natural changes or extreme events happen, (3) ecosystem modelling.

A few cases of vulnerable species or biological systems are: krill in an environment of early sea-ice melting related to the Southern Annular Mode; additional species living in, at the subsurface and on the sea-ice; under ice shelf benthic communities in areas of ice shelf disintegration, when they experience a change in food supply; some pelagic and benthic species as well as top predators, which respond directly to warming and suffer when shifts in food webs happen or -in exceptional cases- benefit.

It can be concluded that (a) despite several alarming examples we do not have sufficient evidence for an overall vulnerability of Southern Ocean biota. The reasons are not enough interdisciplinary analyses, experiments, long-term observations and ecosystem modeling with an integrated ecological focus, (b) the response of most biota to environmental change is complex, variable and hardly predictable. Thus, it is a challenge to assess their vulnerability.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Conferencia invitada/Invited lecture 3 Where tectonics meets ice-sheet dynamics: roots of West Antarctica’s next ice-sheet collapse

Karsten Gohl1

1 Alfred Wegener Institute, Helmholtz-Centre for Polar and Marine Research, Bremerhaven, Germany, [email protected]

West Antarctica is one of the most fascinating and challenging regions for studying the relationship and interplay of geodynamic, tectonic, and sedimentation processes as well as past and present ice-sheet dynamics. Its mostly rift-related tectonic evolution, driven by yet largely enigmatic mantle-dynamic processes, led to a topographic and morphological setting for a dominantly submarine-based ice sheet that is highly sensitive to climate change and ocean warming. Originally an assemblage of various Palaeozoic and Mesozoic crustal blocks and mobile belts, West Antarctica’s transformation into the worldwide second largest continental rift system began when subduction at the East Gondwana margin partially stalled and the New Zealand micro-continent separated from Antarctica in the mid-Cretaceous. Crustal extension continued in West Antarctica in various phases creating major rift basins of thin crust, but partial uplift also occurred with the Marie Byrd Land dome event by an intercepting mantle plume. Cretaceous rifting and continental breakup as well as later stages of West Antarctic Rift System activities formed the basement architecture of the major embayments of the Ross Sea, Amundsen Sea and Bellingshausen Sea, which have acted as prominent outlet regions for the West Antarctic Ice Sheet.

The onset of early ice caps and glaciers likely occurred in highly elevated ranges already in the early Cenozoic, but seismic and sediment core records indicate that first glaciers and ice-streams reached the costs and inner shelves not before the Oligocene. A palaeotopographic model of Antarctica, derived from a study on offshore/onshore sedimentary erosion-transport-deposition mass balance, indicates that an early continuous West Antarctic Ice Sheet may have formed on a land-surface higher than today and above sea level in the early Oligocene.

Seismic and sediment records from the continental shelves and rises of the West Antarctic margin demonstrate that most of the terrigenous sedimentary volume deposited has been glacially transported with a minor fraction in a transitional phase between the Oligocene and early Miocene, and the majority in a full glacial phase since the mid-Miocene. Massive glacially driven prograding sequences are responsible for the build-up of shelf extensions towards the deep ocean. Sediment drifts characterize the continental rise and indicate that strong ocean-bottom currents have been active already since the Oligocene. Warm circum-polar deep water, that follows a path along the deeply incised glacial troughs on the shelf, has been identified as the prominent mechanism for melt processes at the glacier’s grounding zones and beneath ice-shelves. This seems to be a process in particular characteristically for the Amundsen Sea Embayment where grounded ice retreated relatively fast from is maximum extent on the outer shelf during the last glacial maximum at about 20 thousand years ago to the innermost shelf until the early Holocene. The remarkable present rapid retreat of glaciers in the Amundsen Sea sector, which may lead to a future collapse of the West Antarctic Ice Sheet, is a consequence of recurring warm bottom-water incursions exploiting incised pathways formed mainly by tectonic processes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Tara Oceans Polar Circle: Distribution and link between genetics and functional capacity of microbial genomes

Acinas, Silvia1; Royo-Llonch, Marta1; Sánchez, Pablo1; Pedrós-Alió, Carlos2; Tara Oceans Consortium

1 Institut de Ciències del Mar, ICM-CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Centro Nacional de Biotecnología, CNB-CSIC, Madrid, Spain, [email protected]

Keywords: Tara Oceans Polar Circle, Metagenomics, MAGs, Single Cell Genomics, Prokaryotes

Tara Oceans, a consortium of academic scientists partnering with the Tara Foundation, sampled contrasting ecosystems of the world’s ocean from 2009 to 2012. The collection of environmental data and plankton (from viruses to metazoans) enabled later analyses on the genetic diversity of the plankton using High Throughput Sequencing approaches and cell imaging technologies. In 2013 Tara Oceans Polar Circle (TOPC) navigated the Arctic waters during spring, summer and the beginning of fall (May to October), extensively sampling the microbial planktonic communities. In total Tara Oceans has sampled 210 ecosystems in 20 biogeographic provinces. Our research team within the consortium of Tara Oceans has lead the analyses on the distribution of prokaryotes along the Arctic Polar Circle using different approaches: from flow cytometry to omics using metagenomics and single cell genomics. The analyses of 41 microbial metagenomes covering the whole Arctic Ocean from spring to early fall at different water depths has enabled the reconstruction of 2555 bacterial and archaeal Metagenomic Assembled Genomes (MAGs), pointing to novel phylum and classes of both bacteria and archaea. Additionally, we have retrieved Single Amplified Genomes (SAGs) from different TOPC samples with contrasted environmental features and sampling seasons compiling a total of 1005 SAGs with taxonomic affiliation. In summary, the combination of MAGs and SAGs will allow a deeper understanding of the functional capacity and evolutionary mechanisms underlying the keystone bacterial and archaeal species in the Arctic Ocean.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Transporte atmosférico en la Antártida Occidental

Adame, José Antonio1; Yela, Margarita1

1 Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Mazagón-Huelva, España, [email protected], [email protected]

Palabras clave: Troposfera media, Transporte, Capa límite, Antártida Occidental, Península Antártica

El área de Investigación e Instrumentación Atmosférica (AIIA) del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial en colaboración con la Dirección Nacional del Antártico (DNA) y el Servicio Meteorológico Nacional de Argentina, realizan desde 1994 estudios sobre gases traza y meteorología en la región occidental de la Antártida y región subantártica, gracias a la monitorización que se realiza en tres emplazamientos: Marambio (64.24 S, 6.62 W) localizada en la Península Antártica, Belgrano (77.87 S, 34.62 W) en la región costera del mar de Weddell y Ushuaia (54.84 S, 68.31 W) ubicada en Tierra de Fuego (Sudamérica). En los últimos años, se ha estudiado qué características presenta el transporte atmosférico en esta región, analizándolo tanto en la escala horizontal como vertical. Las rutas de transporte horizontal, procesos de advección, se han analizado en varios niveles, desde la superficie hasta la media troposfera (~500 hPa). Para ello, se ha utilizado el modelo HYSPLIT (Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model) usando los campos meteorológicos del modelo global ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) concretamente los ficheros de re-análisis ERA-Interim. Además, estos mismos campos se han utilizado para calcular los mapas medios estacionales de temperatura y presión. En la región subantártica de Ushuaia y en la península Antártica, dominan los flujos procedentes del oeste desde la superficie hasta la media troposfera, asociados a los centros de bajas presión que rodean el continente antártico. Sin embargo, en la región del mar de Wedell, la influencia del continente antártico es más evidente. Debido a ello, en las capas más bajas dominan los flujos desde el interior del continente y en las capas altas gobierna los flujos del oeste. El transporte vertical se ha estudiado gracias al programa de ozonosondeos que lleva a cabo el INTA en colaboración con otras instituciones en Ushuaia y Belgrano. Concretamente se ha utilizado la temperatura potencial como variable para estudiar la estructura estacional que presenta la capa límite atmosférica y la troposfera libre en estas regiones. Aparte del interés meteorológico, estos estudios han contribuido a interpretar la distribución de las especies químicas atmosféricas que se están monitorizando en las mencionadas estaciones.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster El sistema de observación meteorológica automática de AEMET en la Antártida

Albero, José Vicente1; García, Juan José2; Pérez, Juan Ignacio3; Álvarez, Raúl4; Vicente, Rafael5; Riesco, Jesús5

1 AEMET (Agencia Estatal de Meteorología), Málaga, España, [email protected], [email protected] 2 AEMET (Agencia Estatal de Meteorología), Santa Cruz de Tenerife, España, [email protected] 3 AEMET (Agencia Estatal de Meteorología), Santander, España, [email protected] 4 AEMET (Agencia Estatal de Meteorología), Oviedo, España, [email protected] 5 AEMET (Agencia Estatal de Meteorología), Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Observación meteorológica automática, Base de Datos Meteorológica, Mantenimiento y Calibración de Estaciones Automáticas

La participación de AEMET en las actividades meteorológicas españolas en la Antártida se remonta a la apertura de la Base Antártica Española Juan Carlos I en 1988. En campañas sucesivas se ha ido ampliado la cantidad de parámetros meteorológicos registrados y almacenados. Se ofrece asesoramiento a varios proyectos científicos y actividades que requieren apoyo meteorológico. Se han implementado nuevas estrategias para garantizar la durabilidad, precisión y resistencia de los instrumentos en un área con condiciones climáticas adversas. El mantenimiento y la calibración de los equipos meteorológicos en el área de las Islas Shetland del Sur son tareas realizadas por especialistas de AEMET. Además, los correspondientes boletines BUFR SYNOP de dos estaciones meteorológicas (Juan Carlos I -89064- y Gabriel de Castilla -89070-) se transmiten automáticamente en horas principales. La coordinación, el suministro y la entrega de los equipos necesarios, las calibraciones de los instrumentos y las reparaciones se llevan a cabo gracias al grupo Antártico especialista de AEMET. Por último, es reseñable el hecho de que AEMET dispone de una base de datos depurada de dos series de datos meteorológicos antárticos (Juan Carlos I y Gabriel de Castilla), y de una serie de datos de radiación de Juan Carlos I.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster The magmatic system under Deception Island. What do the stable isotopes and noble gases decipher about it?

Álvarez-Valero, Antonio1; Geyer, Adelina2; Gisbert, Guillem2; Aulinas, Meritxell3; Kereszturi, Gabor4; Núñez-Guerrero, Elena1; Pedrazzi, Dario2; Hernández-Barreña, Daniel1

1 Universidad de Salamanca, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 ICTJA, CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universidad de Barcelona, Spain, [email protected] 4 Massey University, New Zealand, [email protected]

Keywords: Deception Island, Stable Isotopes, Noble Gases, Active Volcano, Magma Plumbing

Volatiles play a key role during the evolution of worldwide volcanoes. Analytical results of stable isotopes (deuterium, oxygen and noble gases) trapped in the volcanic products erupted at the active volcano of Deception Island (Antarctica) are allowing to advance the knowledge of (i) the magmatic and volcanic processes at depth of any monogenetic volcano in general; and (ii) the genesis, evolution and final eruptive events at Deception Island, in particular. This island is one of the most active volcanoes in Antarctica, with more than twenty explosive eruptions documented over the past two centuries. Therefore, the geochemistry of stable isotopes -integrated within the entire petrologic picture- from the magma source to the volcanic sink under Deception Island, reveals essential to increase the effectiveness of reacting against volcanic unrest periods and hence of future eruption forecast. This research was partially funded by the POSVOLDEC project (CTM2016-79617-P) (AEI/FEDER-UE).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Quistes de dinoflagelados del Eoceno de la Formación La Meseta, (Isla Seymour, Península Antártica): modelo de edad en discusión

Amenábar, Cecilia1,2; Montes, Manuel3; Concheyro, Andrea1,2; Nozal, Francisco3; Santillana, Sergio1

1 Instituto Antártico Argentino, Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Buenos Aires, Argentina 3 IGME, Madrid, España, [email protected], [email protected]

Palabras clave: Dinoflagelados, Bioestratigrafía, Eoceno, Isla Seymour, Antártida

La isla Marambio (Seymour) se encuentra en las proximidades del extremo nororiental de la Península Antártica, en el mar de Weddell a una latitud y longitud medias de 64o15´S y 56 o40´O. Desde el punto de vista geológico se localiza en la zona más externa (suroriental) de los afloramientos maastrichtienses y paleógenos pertenecientes a la cuenca de James Ross. La Fm La Meseta (FLM) y Fm Submeseta (FSM), representan los sedimentos de la última etapa de colmatación de dicha cuenca (Eoceno). La FLM está conformada por una serie de areniscas y arenas, poco consolidadas, muy bioturbadas y con estructuras tractivas alternando con lutitas laminadas. La geometría lenticular y la arquitectura de las unidades internas fueron interpretadas como producto del relleno de un valle incidido, con facies marinas estuarinas sobre una plataforma emergente poco profunda. Se caracteriza por contener el mejor registro paleontológico de la biota marina y terrestre del Cenozoico (Eoceno) en la Antártida. El registro fósil consiste en invertebrados marinos: equinodermos, briozoos, corales, braquiópodos y moluscos; vertebrados: peces, reptiles, aves, mamíferos marinos (ballenas) y terrestres (marsupiales), plantas y microfósiles: foraminíferos y palinomorfos. La riqueza y el buen estado de preservación de dichos grupos de fósiles, hace de la FLM un foco de atención de especialistas en todo el mundo. La edad de la FLM, ha estado basada en la bioestratigrafía de algunos de los mencionados grupos de fósiles y ofrecía una edad desde el Ypresiense temprano hasta el Luteciense temprano, sin mayor precisión. El objetivo de este trabajo es ofrecer una bioestratigrafía basada en quistes de dinoflagelados que contribuya a esclarecer y precisar las dataciones del Eoceno en la isla. Los nuevos análisis de quistes de dinoflagelados y la revisión de su sistemática en los trabajos anteriores, permiten proponer una edad Luteciense a Priaboniense (~45,2/~36 Ma) para la FLM, más reciente que la documentada hasta ahora y que implica un hiato de 12 Ma en la base de la FLM con respecto al techo de la Fm Cross Valley-Wiman subyacente (56,9 Ma). Sin embargo, el modelo de edad basado en la combinación de isótopos de Sr, magnetoestratigrafía y litoestratigrafía en relación con las curvas globales del nivel del mar, ofrece una edad Thanetiense tardía a Luteciense temprana (~56,4/~45,8 Ma), más acordes con las dataciones clásicas y que solventa el problema del gran hiato mencionado. La edad que proveen los datos de los quistes de dinoflagelados de la isla Marambio, está basada en su correlación con el modelo bioestratigráfico para el Paleógeno inferior del Océano Austral, actualmente aceptado, y coherente con las paleocirculaciones propuestas que se derivan de él. Sin embargo, la consistencia del modelo de edad absoluta que ofrecen los datos magneto-, lito- y de isótopos de Sr, tal vez pudiera modificar la atribución cronológica de las biozonas de los quistes de dinoflagelados en la Península Antártica y matizar los modelos paleoceanográficos para este sector. La discusión persiste. Este trabajo ha sido financiado por el IGME, los proyectos CTM2010-09995-E/ANT, CTM 2011-30241-C02-02 y CTM2014-60451- C2-2 de la DGI de España; y PICTO DNA-2010-00112 del IAA.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Stanley Patch: the first multidisciplinary study of a submerged Antarctic volcano

Angulo-Preckler, Carlos1; Pernet, Philippe2; García-Hernández, Cristina3; Kereszturi, Gabor4; Valle, Antonio5; Lobo, Agustín6; Álvarez-Valero, Antonio7; Gómez-Ballesteros, María8; Rengel, Juan Antonio5; Ruiz-Fernández, Jesús3; Geyer, Adelina6; Avila, Conxita1

1 Universitat de Barcelona, España, [email protected], [email protected] 2 Université Libre de Bruxelles, Bélgica, [email protected] 3 Universidad de Oviedo, España, [email protected], [email protected] 4 Massey University, Palmerston North, New Zealand, [email protected] 5 Instituto Hidrográfico de la Marina, Cádiz, España, [email protected], [email protected] 6 Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera, Barcelona, España, [email protected], [email protected] 7 Universidad de Salamanca, España, [email protected] 8 Instituto Español de Oceanografía, Madrid, España, [email protected]

Keywords: Submarine volcano, Multidisciplinary study, Sedimenthology, Petrology, Benthic communities

During the last Antarctic campaign (2017/2018) a multidisciplinary team grouping the BLUEBIO (CTM2016- 78901-R), POSVOLDEC (CTM2016-79617-P), and CRONOANTAR (CTM2016-77878-P) projects, altogether with IHM and IEO (Navy Hydrographic Spanish Institute and Spanish Oceanographic Institute) worked together to sample for the first time a submerged antarctic volcano inside the caldera-bay of Deception Island, namely Stanley Patch. The submarine volcano is a cone that geomorfologically resemble an on-land scoria cone with a well-defined and developed crater, unusual for a submarine volcano. The submarine cone and the crater rim are located at about 100 m and 24 m depth, respectively. The edifice has the height of about 75 m with a basal diameter of 420 m. The cone has a crater with a maximum diameter of 90 m. The field work was designed to find the shallowest spot (24 m depth), at the southern side of the crater rim, in order to observe the general aspect of the structure, to identify the macroorganisms living on it, as well as to collect both a sediment core and rock samples by SCUBA diving. To complete this study, the divers took underwater photographs and video images. Some invertebrates were collected in order to describe the benthic community that inhabits the volcano, to determine whether it is more similar to the internal part of Foster Bay or to the more rocky areas in Whalers Bay. Sedimenthological analysis will provide information about the environmental evolution since the formation of the crater and a minimum age for the volcano based on radiocarbon dating. Furthermore, a detailed bathymetry was obtained with R/V Hespérides. The petrologic and geochemical study of this cone will contribute to understanding underwater explosive eruptions styles associated with small-volume monogenetic volcanism. This study is dedicated to the memory of the Captain Francisco Javier Montojo (IHM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Efectos potenciales del cambio global en la fisiología de los pingüinos antárticos

Barbosa, Andrés1; Colominas-Ciuró, Roger1; Palacios, Maria José2; Vidal, Virginia1; Jerez, Silvia3; Meseguer, Ana3; Valera, Francisco2; Benzal, Jesus2; Cuervo, Jose Javier1; Belliure, Josabel4; De Mas, Eva2; Diaz, Julia Inés5; D’amico, Veronica6; Ortiz, Juana3; Coria, Néstor7; Santos, Mercedes7; Motas, Miguel3; Martínez, Ana8; Garcia-Peña, Francisco Javier; Merino, Santiago1; Martínez, Javier4; De La Cruz, Carlos9; Carrillo, Carmen2; Masero, José Antonio9; Montero, Estrella10; González, Luis Miguel10; Chaparro, Alberto10; Park, Hyelim1; Cordero, Raúl1; Regacho, Tania1; Bertellotti, Marcelo6; Masello, Juan Francisco11; Pedros-Alió, Carlos12; Balague, Vanessa13

1 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Estación Experimental de Zonas Áridas, CSIC, Almería, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universidad de Murcia, España, [email protected], [email protected], [email protected] 4 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected], [email protected] 5 Centro de Estudios Parasitológicos y Vectores (CEPAVE), CONICET, La Plata, Argentina, [email protected] 6 Centro Nacional Patagónico, CONICET, Puerto Madryn, Argentina, [email protected], [email protected] 7 Instituto Antártico Argentino, Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected] 8 UNAM, Mexico DF, Mexico, [email protected] 9 Universidad de Extremadura, Badajoz, España, [email protected], [email protected] 10 Instituto de Salud Carlos III, Majadahonda, Madrid, España, [email protected], [email protected] 11 Universidad de Giessen, Alemania, [email protected] 12 Centro Nacional de Biotecnología, CSIC, Madrid, España, [email protected] 13 Instituto de Ciencias del Mar, CSIC, Barcelona, España, [email protected]

Palabras clave: Antártida, Pingüinos, Cambio global, Fisiología

El cambio global es uno de los factores ambientales más notables en la Península Antártica. Entre los distintos componentes que lo determinan se encuentra el cambio climático, la contaminación y la introducción de especies invasoras. En las últimas décadas la variación de las temperaturas ha producido profundos cambios ambientales tanto en el medio físico como en la biota de esta región. Los pingüinos antárticos constituyen el 80% de la biomasa de vertebrados del ecosistema antártico y junto con su posición en la parte alta de la cadena trófica les confiere el papel de centinelas del ecosistema al reflejar en su biología muchos de los cambios que se producen en el ambiente. Durante los últimos 15 años se están desarrollando un conjunto de proyectos dentro del macroproyecto PINGUCLIM cuyos objetivos están dirigidos a identificar los posibles efectos que el cambio global puede producir en la fisiología de los pingüinos antárticos. Para ello se ha llevado a cabo una aproximación a tres escalas, una a largo plazo para determinar dichos potenciales efectos, otra a corto plazo para la descripción de información básica y la identificación de los mecanismos que puedan explicar dichos efectos, y una geográfica que aprovechando las diferencias ambientales existentes a lo largo de la península antártica permita entender los cambios esperables. Con toda la información obtenida se ha construido un marco de efectos potenciales en cascada que relaciona los cambios ambientales ya producidos o esperables con distintos aspectos de la biología de los pingüinos. En esta comunicación se presentarán los resultados obtenidos a lo largo de estos años en aspectos tales como la dieta, ingestión de componentes esenciales como antioxidantes, presencia y efectos de parásitos/patógenos, respuesta inmunitaria, estrés oxidativo, presencia y efectos de contaminantes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Aproximación a la medida del esfuerzo de termorregulación en el pingüino barbijo

Belliure, Josabel1; Palacios, María José2; Carrillo, Carmen2; Barbosa, Andrés3

1 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected] 2 Estación Experimental de Zonas Áridas, CSIC, Almería, España, [email protected], [email protected] 3 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Eficacia endotérmica, Inmunocompetencia, Pingüino barbijo, Termorregulación

La endotermia se define como la capacidad de mantener una temperatura corporal constante e independiente de la temperatura ambiental, y ha sido una estrategia fundamental para la conquista de los ambientes fríos del planeta por parte de los vertebrados. Se trata de una estrategia de termorregulación en la que el mantenimiento de la temperatura corporal constante depende de un equilibrio entre la producción y la disipación de calor, y se sabe que implica un importante gasto energético. Los pingüinos antárticos se encuentran entre los endotermos que habitan las condiciones de bajas temperaturas más extremas de la tierra. Aunque se ha avanzado considerablemente en los estudios sobre la fisiología y la ecología de los mismos, el papel que juega la endotermia y los posibles costes que les infiere han sido poco explorados. Sin embargo, en un escenario de cambio climático, la comprensión de la endotermia como estrategia de termorregulación puede ser clave para anticiparnos a las posibles respuestas de los organismos endotermos frente a las condiciones cambiantes. Este trabajo pretende explorar algunos de estos aspectos en el pingüino barbijo (Pygoscelis antarctica), una especie que ha experimentado una disminución de sus poblaciones en los últimos años. El objetivo ha sido detectar el esfuerzo que implica mantener la temperatura corporal independiente de la temperatura ambiente bajo esas condiciones extremas, y explorar los posibles costes que puede suponer para el rendimiento individual y la reproducción. Para aproximarnos al esfuerzo de termorregulación hemos medido dos temperaturas en los individuos: la temperatura corporal (temperatura cloacal) y la temperatura de la piel. A continuación, hemos calculado la diferencia de cada una de ellas con la temperatura del aire, y hemos consideramos ambos parámetros como dos indicadores de lo que hemos llamado “eficacia endotérmica”, esto es, conseguir una temperatura corporal elevada y una disipación de calor baja a pesar de las bajas temperaturas ambientales. Posteriormente hemos relacionado ambos parámetros con la capacidad inmunitaria y con el éxito reproductor de los individuos, para saber en qué medida el esfuerzo de termorregulación compromete otras actividades demandantes de energía en los barbijos. Los resultados muestran que existe variabilidad entre los individuos en ambas medidas de eficacia endotérmica, y que esta variabilidad se asocia a las diferencias observadas en el rendimiento individual (medido como capacidad inmunitaria) y el éxito reproductor (medido como supervivencia de ambos pollos) de los individuos. Curiosamente, las relaciones encontradas fueron positivas: los individuos con mayor eficacia endotérmica tanto a nivel de alta temperatura corporal como de baja disipación de calor fueron los que mostraron mejor capacidad inmunitaria y mayor éxito reproductor. Estos resultados revelan que aparentemente no existen compensaciones fisiológicas vinculadas a la termorregulación en el pingüino de barbijo. Además, las relaciones positivas encontradas sugieren que la eficiencia endotérmica se comporta como un buen indicador de calidad individual.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Vertical atmospheric distribution of halogen species, e.g. IO and BrO, making use the Multi AXial-Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS)

Benavent, Nuria1; Garcia-Nieto, David1; Saiz-Lopez, Alfonso1

1 Institute of Physical Chemistry Rocasolano, CSIC, Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: MAX-DOAS, Halogen species, Polar atmosphere, IO, BrO

In the past decades, atmospheric chemists have come to realize that halogen species (like Cl, Br or I and their oxides ClO, BrO and IO) exert a powerful influence on the chemical composition of the troposphere and through that influence affect the evolution of pollutants, hence having a significant impact on climate. These reactive halogen species are potent oxidizers for organic and inorganic compounds throughout the troposphere. In particular, halogen cycles can act on several compounds (such as methane, ozone, particles…), all of which are climate forcing agents through direct and indirect radiative effects. Dynamic exchange of halogens between ocean, sea ice, snowpack and atmosphere is the main driver for the frequent occurrence of ozone depletion events (ODEs) and atmospheric mercury depletion events (AMDEs) in the springtime polar boundary layer. During AMDEs, gaseous elemental mercury is photochemically transformed to oxidized mercury compounds in the gaseous and/or particulate form. On the one hand, strong and sudden increases in reactive bromine were observed in the Arctic and Antarctic marine boundary layer during their respective springtime. This bromine increase is known as “bromine explosion” and it is caused by autocatalytic processes on sea salt surfaces (similar to those that occur in the stratosphere). This phenomenon often leads to the complete destruction of near surface ozone. On the other hand, iodine is produced by the natural release of short-lived organic iodine compounds from macroalgae and phytoplankton that are responsible for a part of the total production of volatile iodianted and brominated organic substances in the polar coastal seawater. The ability of iodine to destroy ozone is by far larger than bromine since most of the iodine reservoir species are rapidly converted into reactive compounds in the presence of solar illumination. It is known that Antarctica contains the largest algae population of any environment in the world, primarily as micro-algae. Scientists believe that algae accumulated iodine as an inorganic antioxidant, and upon oxidative stress the iodine is effluxed by these living organisms. This mechanism could trigger the biological emission of iodine from ice algae contained within and underneath Antarctic sea ice, and escape to the atmosphere through sea ice brine channels or cracks. For these reasons it is important to study them. In order to do this, we built a MAX-DOAS (Multi-AXis DOAS) instrument which has been installed at Villum Research Station -Station Nord, 81°36 N, 16°40W- April 2017. Moreover, we participated in the first Antarctic Circumnavigation Expedition which we installed a MAX-DOAS instrument on board of a ship in order to perform ground base measurements of scattered light coming from different atmospheric layers. The DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) technique is based on the isolation of the narrowband features that trace gases possess in their spectral absorption coefficients. Using this method it is possible to determine concentration profiles of these reactive halogens species. Since the MAX-DOAS works continuously as long as there is sunlight, allowing long- term analysis. In particular vertical concentration profiles of BrO and IO have been retrieved.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Análisis y evolución de las publicaciones científicas españolas sobre la Antártida (1986-2017)

Benayas, Javier1; De Filippo, Daniela2; Pertierra, Luís R.3; Tejedo, Pablo1; Sanz Elías2; Quesada, Antonio1

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad Carlos III, Madrid, España, [email protected], [email protected] 3 Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Bibliometría, Investigaciones antárticas, Colaboración internacional, Impacto científico

Este año la comunidad científica internacional celebra el 60 aniversario de la creación del Comité Científico Internacional para la Investigación de la Antártida (SCAR) y también se cumplen 31 años desde que España pasara a formar parte de este comité. Por estos motivos, es una excelente oportunidad para llevar a cabo un análisis histórico de las contribuciones científicas de nuestro país en el ámbito de la Antártida. Para ello se ha realizado un estudio de la evolución de la investigación española sobre la Antártida mediante la utilización de técnicas de análisis bibliométrico en distintas bases de datos internacionales principalmente a través de la Web of Science. Nuestro equipo ya ha realizado análisis similares para zonas concretas de la Antártida como la península Byers, y la isla Decepción así como también estudios más globales relativos a la contribución antártica española en el período 1980-2012. Alguno de los resultados obtenidos en esta búsqueda pone de manifiesto como España ocupa la décima posición mundial en el ranking de productividad científica antártica con 995 artículos científicos. Curiosamente a solo una publicación de la RP China, que aparece con 996, y por delante de países como Argentina, Canadá, Rusia y Holanda. Este ranking mundial aparece liderado por países como Estados Unidos (7.458 artículos y un 31% de toda la producción científica antártica), Gran Bretaña (3.977) y Australia (2.925). El crecimiento de publicaciones anuales con autores españoles ha sido constante desde que apareciera el primer trabajo en el año 1986, hasta los 85 artículos que fueron publicados el pasado año 2017. El año 2013 –tras la celebración del Año Polar Internacional- es el que aparece con una mayor productividad, con 95 artículos referenciados. Las áreas de conocimiento que parecen más activas a nivel de investigación, según las categorías definidas por la Web of Science, son Ecología con 255 artículos, Geociencia Multidisciplinar con 223 y Conservación de la Biodiversidad con 185. Ente las instituciones que aparecen como principales firmantes de los trabajos el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) es el responsable de casi la mitad de ellas con 435 artículos. Le sigue la Universidad de Barcelona con 150 y la Universidad Autónoma de Madrid con 97. Uno de los resultados más interesantes del análisis muestra la evolución de las colaboraciones de equipos españoles con otros investigadores internacionales. En la década 1986-1997 el índice de coautoría internacional de los artículos publicados era del 33,33%, mientras que una década posterior 1998-2007 se incrementa hasta un 54,73%, y en la última década del 2008-2017 este porcentaje alcanza la sorprendente cifra del 67,38%. Los países con los que se produce una mayor colaboración científica de los investigadores españoles son Alemania (13%), Estados Unidos (12%), Gran Bretaña (12%) e Italia (10%). En el trabajo también se analizan las redes de colaboración entre instituciones y países y se identifican aquellos trabajos que han obtenido un mayor impacto en término de número de citas. La información aportada en este trabajo de revisión permite tener una visión de conjunto del importante papel creciente que desempeña la investigación española en la Antártida y puede servir de base para definir planes de acción y estrategias de investigación de cara al futuro.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Observatorio de Rayos Cósmicos Antártico (ORCA)

Blanco, Juan José1; García-Población, Óscar1; Medina, José1; García-Tejedor, Ignacio1; Prieto, Manuel1; Ayuso, Sindulfo1; Gómez-Herrero, Raúl1; Garzón, Juan Antonio2; Gomis, Almudena3; Villasante-Marcos, Víctor3; Seco, Manuel2; Morozova, Anna4; Kornakov, Georgy5; Kurtukian, Teresa6; Blanco, Alberto7; Heber, Bernd8; Steigies, Christian8; Krüger, Helena9

1 University of Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 University of Santiago de Compostela, España, [email protected], [email protected] 3 Instituto Geográfico Nacional, Madrid, España, [email protected], [email protected] 4 CITEUC-Univ. de Coimbra, Portugal, [email protected] 5 TU-Darmstadt, [6] CEN-Bordeaux, Francia, [email protected] 7 LIP-Coimbra, Portugal, [email protected], [email protected] 8 IEAP, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Alemania, [email protected], [email protected] 9 North-West University, Potchefstroom, Surafrica, [email protected]

Palabras clave: Rayos cósmicos, Actividad solar, Interacción Sol-Tierra, Magnetosfera

El estudio de los rayos cósmicos (RC) es, desde su descubrimiento por Victor Hess en los albores del siglo XX, sin duda uno de los temas más apasionantes de la Astrofísica. Los RC aportan información variada, desde los fenómenos más violentos del universo que los generan, pasando por las condiciones del medio interestelar y en la Heliosfera que atraviesan en su camino hasta la Tierra así como sobre los procesos que se desencadenan cuando penetran en la atmósfera terrestre. Son particularmente interesantes los RC de baja energía (cientos de MeV hasta decenas de GeV) por su sensibilidad a la actividad solar, su elevado flujo (1 /s·cm²) y su efecto directo sobre las condiciones en la troposfera superior, estratosfera e ionosfera. Esta componente de baja energía está formada por dos poblaciones de origen diferente, rayos cósmicos galácticos y rayos cósmicos solares. ORCA es un detector integrado por tres instrumentos apilados con un campo de visión común con el objetivo de medir los RC secundarios producidos en la atmósfera por esta componente de baja energía. Estos instrumentos, CaLMa-nm, CaLMa-mu y TRISTAN observan flujos de neutrones, muones, electrones y rayos gamma producidos por RCs durante su interacción con los núcleos de los elementos que componen la atmósfera terrestre. La observación de la variación temporal de estos flujos permite el seguimiento de la actividad solar. Adicionalmente, la capacidad de ORCA para medir direcciones de incidencia, principalmente de la componente muónica, permite el estudio de anisotropías en la llegada de RC causadas por la presencia de estructuras magnéticas transportadas en el viento solar como pueden ser ondas de choque o nubes magnéticas. ORCA está siendo desarrollado por investigadores de la Universidad de Alcalá y de la Universidad de Santiago de Compostela con la colaboración de investigadores de otras siete instituciones tanto españolas como extranjeras. ORCA realizará una observación latitudinal durante su transporte desde España a la isla de Livingston y una vez allí, se instalará en la base Juan Carlos I durante al menos dos años. Entre los objetivos científicos de ORCA cabe destacar el estudio de la actividad solar, el efecto del campo magnético terrestre sobre el transporte de los RC a través de la magnetosfera y la relación de los flujos observados con las condiciones en la región de producción (10-30 km sobre el nivel del mar) de rayos cósmicos secundarios. De forma indirecta, podrá determinar la altura de la capa de nieve depositada sobre el contenedor que aloje a ORCA en la Base Juan Carlos I. Por todo esto, además de los objetivos científicos definidos anteriormente, las observaciones de ORCA pueden ser de interés para otros grupos que trabajen en campos como campo magnético terrestre, dosimetría o distribución nival en los alrededores del lugar de operación de ORCA.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Estructura profunda y evolución tectónica del Microcontinente de las Orcadas del Sur (Mar de Weddell Septentrional, Antártida)

Bohoyo, Fernando1; Maestro, Adolfo1; Rey-Moral, Carmen1; Druet, María1; Ibarra, Pedro1; Pérez, Lara2; Galindo-Zaldívar, Jesús3; Catalán, Manuel 5; López-Quirós, Adrián4; Escutia, Carlota4

1 Instituto Geológico y Minero de España, Tres Cantos, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Copenhagen, Dinamarca, [email protected] 3 Universidad de Granada, España. [email protected] 4 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Granada, España, [email protected], [email protected] 5 Real Observatorio de la Armada, San Fernando, Cádiz, España, [email protected]

Palabras clave: Tectónica, Modelización geológica y geofísica, Microcontinente de las Orcadas del Sur, Arco de Scotia

Alrededor del Arco de Scotia se localizan una serie de bancos y edificios oceánicos de naturaleza continental, intermedia o volcánica que resultan claves a la hora de comprender el origen y desarrollo de esta estructura tectónica mayor. De éstos, el Microcontinente de las Orcadas del Sur (MOS) es el banco oceánico de naturaleza continental más grande, unos 62000 km2 (210 x 320 km), y se sitúa en el sector central de la Dorsal Sur de Scotia y en el sector septentrional del Mar de Weddell. La plataforma del banco presenta profundidades que oscilan desde los 200 m en el sector NO y que se profundiza hasta los 1800 m hacia el SE. Las Islas Orcadas del Sur representan el único afloramiento emergido y se localizan en el borde septentrional del MOS. Desde mediados de los años 60 hasta las más recientes investigaciones, como la campaña DRAKE2018 a bordo del BIO Hespérides, el MOS ha sido objeto de interés para reconstruir la historia de fragmentación y separación de la Península Antártica (PA) y Sudamérica y la evolución paleoclimática y paleográfica de este sector de la Antártida Occidental. Los diferentes estudios geofísicos disponibles, aunque dispersos y de diferente calidad, comprenden datos sísmicos, gravimétricos, magnéticos y batimétricos. Cabe destacar además, dos sondeos del Ocean Drilling Program (ODP; 695 y 696) en el sector SE del MOS con un registro sedimentario que abarca desde el Eoceno tardío para el ODP 696. La localización actual obedece a la separación de la PA hace unos 30 Ma tras la apertura de la Cuenca Powell (CP). La modelización geológica y geofísica permite caracterizar la naturaleza de los márgenes y la compleja estructura interna del MOS que responden a diferentes fases tectónicas y a la relación con estructuras mayores de los mares de Scotia y de Weddell. El valor medio del espesor de la corteza continental del MOS es de unos 25 km de acuerdo con los datos de tomografía sísmica y de modelización gravimétrica. El margen septentrional, el único activo, es abrupto y neto, con una fosa que supera los 5500 m de profundidad que conforma por una banda de anomalía gravimétrica negativa de hasta - 220 mGal. Esta fosa es resultado del cabalgamiento del MOS sobre la corteza oceánica flexionada del Mar de Scotia debido al actual régimen compresivo sinistro. El margen occidental se caracteriza por su arquitectura escalonada, mediante fallas normales de alto ángulo que buzan al oeste y preservan la estructura de margen pasivo conjugado del de la Península Antártica tras el desarrollo de la corteza oceánica de la CP. El margen suroriental pone en contacto la plataforma del MOS con la corteza oceánica de la Cuenca Jane. Se caracteriza por transiciones netas en algunos sectores mediante una gran falla normal, mientras que en otros lo hace por un juego de fallas normales que en la parte más occidental llegan a dejar una cuenca y un alto de basamento aislados, resultado de la fragmentación y adelgazamiento cortical desde los 20 km a los 8 km de espesor, tal y como indican los modelos gravimétricos. La construcción de este margen se ha desarrollado en el contexto de la subducción de la corteza oceánica del Mar de Weddell bajo el MOS hasta hace unos 20 Ma. Dentro del MOS se puede distinguir el tercio septentrional, caracterizado por los valores de anomalía gravimétrica de aire libre

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

más altos, con hasta 200 mGal, y valores de anomalía magnética negativos. El sector central y meridional se caracteriza por valores positivos de anomalía gravimétrica con un patrón de máximos y mínimos relativos N-S que se pueden relacionar con tres grabens tectónicos que son, de oeste a este, las cuencas Airy, Bouguer y Eötvös con espesores sedimentarios que superan en algunas zonas los 4 km. En la parte central, y de oeste a este, se sitúa una banda de anomalía magnética con valores positivos muy intensos, hasta 600 nT, y que se pueden relacionar con la Anomalía del Margen Pacífico. En el borde meridional del MOS también se localiza una banda de anomalía magnética positiva que coincide con valores positivos de anomalía gravimétrica y que los modelos permiten caracterizar cómo cuerpos de rocas básicas de unos 50 km y espesores de 3 a 8 km. El origen de estos cuerpos se relacionar con el emplazamiento de cuerpos ígneos en relación con la subducción de la corteza oceánica del Mar de Weddell bajo el MOS. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Comportamiento de alimentación y uso del hábitat en dos especies de pingüinos antárticos

Bueno, Andrea1; Masello, Juan2; Belliure, Josabel3; Benzal, Jesús4; de la Cruz, Carlos5; Barbosa, Andrés1

1 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Universidad de Giessen, Giessen, Alemania, [email protected] 3 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected] 4 Estación Experimental de Zonas Áridas, CSIC, Almería, España, [email protected] 5 Universidad de Extremadura, Badajoz, España, [email protected]

Palabras clave: Pingüinos, Hábitat, GPS, Logger, Comportamiento

La comprensión de como los animales buscan y explotan los parches de alimento ha sido un objetivo fundamental de los estudios ecológicos, desarrollándose un marco conceptual alrededor de la llamada Teoría del Forrajeo Óptimo (Optimal Foraging Theory – OFT). Las estrategias para la optimización se pueden dirigir en relación a la selección de presas y a la selección y uso del parche de alimentación. El espectro de alimentación en los pingüinos antárticos es muy restringido por lo que se espera que los cambios puedan deberse a cambios en el uso del hábitat más que en el cambio de dieta. En el medio marino la distribución de las presas pelágicas depende de parámetros oceanográficos que influyen en las corrientes marinas y que generan una gran variabilidad e incertidumbre en la distribución de los recursos alimenticios. Como consecuencia, frecuentemente las aves marinas necesitan realizar grandes desplazamientos para encontrar el alimento. Al mismo tiempo los recursos que se distribuyen en la capa superficial de la columna de agua también se ven afectados por las corrientes, la temperatura y la mezcla de las diferentes capas a lo largo de la columna generando una alta variabilidad ambiental incluso en zonas costeras. Los pingüinos son consumidores de presas que se localizan en la capa superficial y deben ajustar por tanto su comportamiento de búsqueda del alimento a este ambiente variable incrementando su área de alimentación o aumentando su esfuerzo de buceo y por tanto aumentando sus costes derivados de la locomoción. En los últimos años el desarrollo de nuevas tecnologías está permitiendo la adquisición de datos de la actividad de los animales marinos durante el tiempo que pasan en el mar a partir de dispositivos instalados sobre ellos. En el presente trabajo se utilizaron GPS logger y profundímetros adosados durante cinco días sobre los pingüinos de dos especies, el pingüino barbijo (Pygoscelis antarcticus) y el pingüino papua (Pygoscelis papua) para estudiar el comportamiento de búsqueda del alimento y el uso del hábitat marino. Los resultados muestran diferencias entre las dos especies, el pingüino papua realizó viajes más largos y de mayor duración, aunque no se encontraron diferencias en la profundidad media o máxima de buceo, sin embargo, el pingüino barbijo realizó buceos más cortos que el pingüino papua. Estos resultados parecen confirmar que ambas especies explotan diferentes zonas del medio marino tal y como se ha encontrado a partir del análisis de isotopos estables, muy probablemente para reducir la competencia interespecífica.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Observación atmosférica en zonas polares llevada a cabo por el grupo GOA-Uva

Cachorro, Victoria1; Mateos, David1; Toledano, Carlos1; Velasco-Merino, Cristian1; González, Ramiro1; Berjón, Alberto1; Guirado, Carmen1; Román, Roberto1; Antuña, Juan Carlos1; Herreras, Marcos1; Calle, Abel1; de Frutos, Ángel Máximo1

1 Universidad de Valladolid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Aerosol polar, Vapor de agua, Cambio climático, Observaciones en columna, Fotometría solar- lunar

La determinación de componentes atmosféricos en las zonas polares, esencial para avanzar en el conocimiento sobre el cambio climático y su repercusión en dichas áreas, presenta algunas características especiales, derivadas de obvias consideraciones geográficas, que la hacen más complicada que en otras áreas del planeta. En especial, la fotometría solar estándar que usa la red AERONET (AErosol RObotic NETwork), es inaplicable durante las largas noches polares ya que utiliza el Sol como fuente de luz. La nueva generación de fotómetros que también pueden usar la Luna como fuente de luz puede ayudar a solventar, al menos parcialmente, este gran problema. La fotometría lunar está en fase de implementación y desarrollo en la red AERONET. Como consecuencia inmediata, las series temporales de datos ya no se verían interrumpidas durante la larga noche polar. Las series temporales largas son la única forma que tenemos de proveer datos de los que puedan extraerse tendencias y climatologías, paso previo a la mejor comprensión del fenómeno. En el Ártico, los estudios sobre aerosoles ponen de manifiesto la fuerte estacionalidad de los mismos, así como el hecho de que los eventos de alta turbiedad se deben al transporte de masas de aire desde largas distancias. En la Antártida, los bajos valores de concentración de aerosoles y las condiciones ambientales en la noche polar suponen un enorme reto a nivel experimental. El proyecto de investigación POLARMOON (Aerosols, Clouds and Water Vapour in Polar Regions: emphasis in nocturnal photometry) tiene como principal objetivo el establecimiento de series continuadas de los principales factores atmosféricos: aerosoles, nubes y vapor de agua. El Grupo de Óptica Atmosférica de la Universidad de Valladolid (GOA-UVa) ha instalado en junio de 2017 un fotómetro solar-lunar, modelo CIMEL-318T, en la base ártica de Ny-Ålesund (79ºN, archipiélago de Svalbard). Este hecho fue posible gracias a una estrecha colaboración con el instituto alemán Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (AWI). En enero de 2018, el grupo también ha realizado las tareas de instalación de un fotómetro solar-lunar y una cámara de todo cielo en la Península Antártica, en la base argentina de Marambio (64ºS). Estableciéndose para ello una cooperación con el Finish Meteorological Institute y el Servicio Meteorológico Nacional de Argentina. Todas estas nuevas observaciones en zonas polares complementan la labor que lleva a cabo el grupo GOA-UVa en la estación subártica de Andenes (69ºN, Noruega) desde el año 2002. Desde aquella fecha, se ha establecido una colaboración con el Andoya Rocket Range y el Norwegian Institute for Air Research (NILU) para el mantenimiento de una estación de observación de aerosoles en columna. Este estudio presenta los resultados preliminares, después del primer año de operación de las nuevas estaciones, de la evolución de las principales propiedades del aerosol atmosférico y vapor de agua en las zonas polares de ambos hemisferios.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Who eats whom? Assessing food web structure of infralittoral benthic

Cardona, Luis1; De Castro, Paula1; Lloret, Elena1,2; Avila, Conxita1

1 University of Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Institut de Ciències del Mar, CSIC, Barcelona, Spain

Keywords: Food web structure, Trophic interactions, Intrinsic markers, Benthic communities

Understanding the structure of food webs is essential to determine ecosystems functioning. Primary production is highly seasonal in Antarctic ecosystems and organic matter reaches the benthos primarily as pulses during the summer months. The variability observed in food chain length and food web topology across natural ecosystems in shallow marine benthic Antarctic ecosystems could be explained by the latitudinal variation in day length throughout the year, and also by the latitudinal variation of the sea ice cover during winter period. This study aims to test the hypothesis that shorter and more redundant food webs prevail at higher latitudes as a result of a shorter summer season. Samples of phytoplankton and 14 other species from shallow rocky bottoms were collected at five locations along a latitudinal gradient including the South Shetland Islands and the Antarctic Peninsula. Stable isotopes of C and N and heavy metals were used as intrinsic markers in order to reconstruct the food web structure at each site and Layman metrics were used to describe and compare food web topology. Results revealed no latitudinal differences in food web topology along the South Shetland archipelago and the western Antarctic Peninsula. Nevertheless, local differences existed, because the C range was narrower in Esperanza and Rothera than in the other three sites. According to C and N stable isotope ratios, phytoplankton, encrusting red algae and detritus from macroalgae were the main sources of organic carbon for all the food webs considered. Everywhere, holothurians relied primarily on phytoplankton, sea urchins on a diversity of fleshy macroalgae and detritus, and limpets on encrusting red algae. On the other hand, sponges were the most depleted consumers in 13C and hence used a C source clearly different from that of herbivores, likely detritus from Desmarestia spp and/or bacterioplankton. In all sampled sites, the predator starfishes Odontaster validus and Diplasterias brucei were at approximately trophic level 3 and consumed variable proportions of herbivores. Hg levels supported the above reported topology of the food web suggested by stable isotope ratios. In conclusion, the benthic food web of infralittoral rocky bottoms from the South Shetland Islands and western Antarctic Peninsula is short and redundant, but is supported by a diversity of carbon sources. There were no latitudinal differences in food web structure among sites, even though there were local differences. Hence, intrinsic markers suggest that shallow benthic communities are more influenced by local processes than by those operating at broader geographic scales.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Monitoreo del sistema volcánico de Isla Decepción (Antártida)

Carmona, Enrique1; Almendros, Javier1; Berrocoso, Manuel2; Jiménez, Vanessa1; Rosado, Belén2; Martín, Benito1; De Gil, Amós2; Martín, Rosa1; Fernández-Ros, Alberto2,3; Moreno, Javier1; Prates, Gonzalo2,4; Martos, Antonio1; Peci, Luis Manuel2; Fernández, Iván5

1 Instituto Andaluz de Geofísica, Universidad de Granada, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], 2 Universidad de Cádiz, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 3 Instituto Hidrográfico de la Marina, Cádiz, España, [email protected] 4 Universidad de Algarve, Faro, Portugal, [email protected] 5 Universidad de Rio Negro, Argentina, [email protected]

Palabras clave: Isla Decepción, Monitoreo volcánico, Sismicidad volcánica, Geodesia, Deformación

La Isla Decepción se encuentra entre los volcanes más activos de la Antártida. La presencia de dos bases científicas y el creciente número de turistas que visitan la isla requiere de un monitoreo del sistema volcánico. Un equipo conjunto de la Universidad de Granada y la Universidad de Cádiz lleva a cabo el monitoreo volcánico desde principios de los años 90. En este trabajo describimos la evolución de las técnicas de monitoreo durante las últimas dos décadas; las rutinas de procesamiento de datos; y los resultados, interpretaciones y visión actual sobre la actividad volcánica. (1) Monitoreo sísmico: El Instituto Andaluz de Geofísica de la Universidad de Granada lleva a cabo monitoreo sísmico en el volcán Isla Decepción desde 1994. Para monitorear la actividad sísmica utilizamos una red de sismógrafos distribuida en toda la isla y una antena sísmica de pequeña apertura enfocada en el análisis de la sismicidad de largo periodo. Los datos se reciben en tiempo real en la base Gabriel de Castilla. Los análisis de rutina incluyen técnicas automatizadas de detección y clasificación; localización del origen de los terremotos volcano-tectónicos; estimaciones de la lentitud aparente de la sismicidad de largo periodo; mapas de distribuciones temporales y espaciales de la sismicidad; etc. En las últimas dos décadas, la sismicidad de Isla Decepción ha estado dominada por la ocurrencia de eventos poco profundos de largo periodo y tremores volcánicos relacionados con la actividad del sistema hidrotermal. Además, se han producido dos intensos enjambres de terremotos volcano- tectónicos en 1999 y 2014-2015. El 1999 se ha interpretado como la consecuencia de una profunda intrusión magmática, mientras que el enjambre 2014-2015 fue aparentemente inducido por la perturbación externa de un sistema volcánico ya inestable. Todos estos resultados se utilizan para investigar el comportamiento inmediato y la evolución a largo plazo del sistema volcánico, y para proporcionar asesoramiento científico en tiempo real para gestionar el sistema de nivel de alerta del volcán Isla Decepción. (2) Redes geodésicas y sistema MVMS: deformación, anomalías térmicas marinas y terrestres y variaciones del nivel del mar. En este trabajo se presenta la infraestructura diseñada y establecida, así como las técnicas y métodos de geodésicos que se han aplicado sucesivamente a las observaciones GNSS-GPS por la Universidad de Cádiz (1989-2018). Se presenta el mecanismo geodinámico de la isla Decepción; y la capacidad de evaluar la deformación en tiempo real y pronosticar la evolución del sistema volcánico. El parámetro deformación es, a menudo, precursor de la actividad volcánica y por tanto esencial para la vigilancia y predicción. La deformación se complementa con registros continuos de anomalías termométricas terrestres y marinas y variaciones instantáneas del nivel del mar. La red GPS REGID (1990) constituye el marco de referencia geodésico para la isla Decepción; consta de 15 vértices geodésicos. Está densificada por 47 marcas geodinámicas agrupadas en 6 líneas geodésicas, red RENID. El posproceso de las observaciones GNSS-GPS proporciona modelos geodinámicos 3D. Durante la campaña 2001-2002 se desarrolló el sistema DIESID, formado por la observación permanente entre estaciones (BEGC, FUMA, PEND), que junto la red WIFI establecida permiten

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

la vigilancia en tiempo cuasi-real. El análisis a posteriori de las series temporales permite el pronóstico a corto y medio plazo de la actividad volcánica.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Implementation and evaluation of polar halogen emissions and chemistry in a global chemistry climate model

Carmona-Balea, Antía1; Fernandez, Rafael P.2; Cuevas, Carlos A.3; Saiz-Lopez, Alfonso4

1 Institute of Physical Chemistry Rocasolano, CSIC, Madrid, 28006, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 National Research Council (CONICET), FCEN-UNCuyo, UNT-FRM, Mendoza, 5500, Argentina, [email protected]

Keywords: Atmospheric chemistry, Halogen, Ozone

The Community Atmosphere Model with Chemistry (CAM-chem) is a component of the NCAR Community Earth System Model (CESM) and is used for simulations of global tropospheric and stratospheric atmospheric composition. CAM-chem uses the MOZART chemical mechanism, with various choices of complexity for tropospheric and stratospheric chemistry. The benchmark CAM-Chem halogen setup has already been validated throughout the tropics, mid-latitudes and stratosphere including natural sources of very short-lived (VSL) halocarbons from the ocean; reactive chlorine, bromine and iodine species; related photochemical gas- phase and heterogeneous reactions, production of sea-salt aerosols and dry/wet deposition for relevant species occurring on liquid and/or ice clouds. Here, we present the first implementation of an interactive polar module into the CAM-Chem CCM, which considers full halogen chemistry and spatio-temporal dependent inorganic halogen emissions from the sea-ice surface into the polar marine boundary layer (MBL). The additional sea-ice sources within the polar module represent both the recycling of inorganic halogens deposited over the fresh sea-ice surface as well as the brine diffusion of reactive halogens biologically produced underneath the ice-shelf. Once photoactive halogens are released into the MBL, sea-salt aerosol recycling of reservoir species results in halide dehalogenation, which constitutes an additional source of inorganic halogens throughout the lower troposphere. Sea-salt aerosol recycling of reservoir species results in halide dehalogenation throughout the MBL and free troposphere, constituting an indirect enhancement of inorganic halogen sources on the polar atmosphere. Model results have been validated locally against boundary layer measurements of ClO, BrO and IO performed at several Antarctic and Arctic stations, improving the model agreement throughout the annual seasonality as well as the maximum reported springtime peaks. The model is also capable of qualitatively and quantitatively reproducing tropospheric BrO and IO column distributions retrieved from satellite platforms. With this state-of-the-art we can evaluate the impact of bromine and iodine chemistry to the overall oxidation capacity of the polar MBL, as well as the influence of polar halogen chemistry on the complete pole-to-pole tropospheric global ozone budget.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Soil/snow-air exchange of semivolatile organic pollutants at two contrasting coastal Arctic sites (TromsØ, 69oN and Ny-Alesund, 78oN)

Casal, Paulo1; Pizarro, Mariana1; Castro-Jiménez, Javier1,2; Katsoyiannis, Athanasios3; Kallenborn, Roland4; Dachs, Jordi1

1 IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Aix Marseille University, University de Toulon, CNRS, Marseille, France, [email protected] 3 Norwegian Institute for Air Research, Tromsø, Norway, [email protected] 4 Norwegian University of Life Sciences, As, Norway, [email protected]

Keywords: Semivolatile organic pollutants, Soil-air exchange, Snow-air exchange, Tromsø, Ny-Alesund

Soils are a major reservoir of semivolatile organic pollutants such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and exert a control on their atmospheric occurrence. We present here an assessment of the atmospheric occurrence and seasonality of soil/snow-air partitioning and exchange of PCBs, PAHs, hexachlorobenzene (HCB), and hexachlorocyclohexanes (HCHs) in the arctic city of Tromsø, northern Norway, and at Ny-Alesund (Svalbard islands, Norway). The fugacities of the organic pollutants in soils and snow were determined using a soil/snow fugacity sampler by equilibrating the air concentrations with those in the surface soil/snow. The concentrations in soils did not show a significant seasonality. Conversely, the ambient air concentrations and the soil (or snow) fugacity showed a clear seasonality for PCBs, HCH, HCB and some PAHs, related to temperature at Tromsø, but not at Ny-Alesund. Fugacities in soil/snow were correlated with those in the ambient gas phase, suggesting a close seasonal air-soil/snow coupling. Generally, there was a net deposition or close to equilibrium conditions during the winter, which contrasts with the net volatilization observed during the warmer periods at Tromsø. The chemicals with lower octanol- air partition coefficients showed a larger tendency for being volatilized and thus remobilized from this coastal arctic environment. Conversely, the more hydrophobic compounds were close to air-soil/snow equilibrium or showed a net deposition. At Ny-Alesund, atmospheric concentrations were close to equilibrium for some periods and specific sites, but there was a net deposition of PAHs in winter, and variable direction of the net snow/soil air exchange for HCHs and other organochlorine compounds. The different trends in terms of soil/snow-air exchange of semivolatile organic pollutants in Tromsø and Ny-Alesund will be discussed in terms of distance to primary sources, chemical properities, and biogeochemical and climatic controls on atmospheric concentrations and fluxes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster The Gebra–Magia Complex: A submarine slope failure system in the Central Bransfield Basin (Antarctica)

Casas, David1; García, Marga2; Bohoyo, Fernando1; Maldonado, Andrés2; Ercilla, Gemma3

1 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, Granada, España, [email protected], [email protected] 3 Institut de Ciències del Mar, CSIC, Barcelona, España, [email protected]

Keywords: Submarine slope failure, Bransfield Basin, Morphology, Depositional architecture

The Gebra–Magia Complex is an important example of a submarine mass-movement composite located on the lower continental slope of the NE Antarctic Peninsula (Central Bransfield Basin). Continuous instability dynamics over time is inferred to have affected the palaeo-trough mouth fans present in the study area. The combined analysis of paleomorphology, stratigraphy and seismic facies has revealed repeated large-scale slope failures that have governed the sedimentary architecture and morphology of the area throughout the Plio-Quaternary. The depositional architecture of the Gebra Valley, which is the most striking morphological feature in the area, determine the asymmetrical morphology of the complex that is characterized, from east to west, by an open-slope margin flanking the sidewall of the Gebra Valley, the Gebra Valley itself and a SW margin that is connected to the Magia area by a large scar approximately 7.8 km to the SW. The Gebra Valley is a Quaternary debris valley resulting from repeated large-scale mass-transport and cut-and-fill processes. In contrast, the Magia area is dominated by unchannelized sedimentary instability processes, resulting in a different sedimentary architecture and morphology. The nearsurface sediments in the Gebra–Magia Complex document the continuous occurrence of recent mass movements, as also evidenced by flows transported downslope as unchannelized or channelized flows. Taking into account the presence of faults and the stratigraphic correlation established with glacial periods, the genesis of the complex could have been controlled by the interplay of both the tectonic history of the Bransfield Basin and the glacial cycles that allowed grounding events to reach the upper continental slope.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Microbial metatranscriptomic response to anthropogenic dissolved organic carbon in Arctic and Antarctic coastal seawater

Cerro-Gálvez, Elena1; Casal, Paulo1; Lundin, Daniel2; Piña, Benjamí1; Dachs, Jordi1; Vila-Costa, Maria1

1 IDAEA-CSIC, Barcelona, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Linnaeus University, Kalmar, Suecia, [email protected]

Keywords: Organic contaminants, Marine bacteria, Metagenomics, Polar waters, Metatranscriptomics

Organic pollutants (OPs), including persistent OPs (POPs) are ubiquitous in the environment and constitute one of the vector of global change due to their ability of modify the composition of the biosphere. However, the impact of OPs as main component of the anthropogenic dissolved organic carbon (ADOC) on marine ecosystems is still largely unexplored. Analyzing their impact on pristine microbial communities, such as polar waters, can provide the baseline of responses in the natural environment. OPs reach polar seawaters mainly through atmospheric deposition. The working hypothesis of this work was that the complex mixture of OPs present in remote polar seawaters can affect both the functionality and the diversity of polar communities and can be tracked by means of metatranscriptomic approaches. We challenged natural polar communities with mixtures of OPs generated by concentrating seawater from the Arctic and Southern Ocean using XAD-2 amberlites. The non-polar fractions of these extracts (referred to as complex mixtures or CMs) were used as experimental treatments to simulate an enrichment of the naturally occurring OPs present in the environment. They include legacy and emerging POPs, aliphatic and aromatic hydrocarbons, and a large fraction of unresolved organic compounds, as determined by standard chemical analyses. Two liters of seawater from two pristine environments, Ny Alesund (Svalbard Islands, Arctic) and Livingston Island (South Shetlands, Antarctica), were incubated for 30 min and 24 h with either local seawater or with seawater fortified with 10-fold local CM concentrations, calculated from their OP content. Treatment effect on growth rates was monitored by flow cytometry. Collected DNA and RNA were processed and sequenced using HiSeq 2000 Illumina. Significant differences were observed between control and treatments in energy and carbohydrate metabolism gene categories, particularly between phylogenetic groups, indicating that responses were taxon-specific. Some members of the rare biosphere that increased by 10-fold after 24 hours of incubation with ADOC corresponded to described POP-degrading bacteria. This work will elucidate further effects of the ADOC present in seawater at trace levels on microbial structure and functions.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Foraging strategies of Pygoscelid penguins from the Antarctic Peninsula: Intra- and interspecific insights from stable isotope analyses

Colominas-Ciuró, Roger1; Valera, Francisco2; Palacios, María José2; Cuervo, José Javier1; Barbosa, Andrés1

1 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Estación Experimental de Zonas Áridas, CSIC, Almería, España, [email protected], [email protected]

Keywords: Stable Isotope Analysis (SIA), δ13C and δ15N, Pygoscelis penguins, Antarctica

Foraging competition (interspecific and intraspecific) plays a main role shaping animal communities, especially for sympatric species. Thus, competition for common food resources between two groups might result in one group excluding the other from using a resource or, in contrast, in coexistence between species. Therefore, our aim here is to assess how foraging strategies (foraging habitat and diet) are stablished between three related species in the same geographic area. To do so, we used carbon and nitrogen stable isotope analysis of feathers sampled during two austral summers (2005-2006 and 2006-2007) to evaluate shifts in foraging habitat and diet within Pygoscelis penguin species (Adélie, Chinstrap and Gentoo) in several locations where they breed or not in sympatry throughout the Antarctic Peninsula and South Shetland Archipelago. Interspecifically, whereas foraging strategies were similar in Ronge Island, Gentoo penguins tended to forage similar preys in more inshore and benthic habitats than Chinstrap penguins when breeding at Hannah Point (Livingston Is.). This difference introduced cephalopods in the diet of the former based on SIAR mixing model estimations. Intraspecifically, Gentoo penguins varied their estimation of prey proportions because significantly differ in terms of foraging habitats among the studied locations (more cephalopods from north to south). Further, Adélie penguins differed in both foraging habitat and diet within the studied locations. Concretely, their diet was similarly composed by krill and fish in Stranger Point (King George Is.) and Yalour Is., but mainly based on fish in Avian Is. On the other hand, Chinstrap penguins used similar foraging strategies throughout the Antarctic Peninsula and South Shetland Islands. Overall, Pygoscelis penguins use similar foraging strategies which allow their coexistence, although tended to modify their foraging habitat when they breed in sympatry and, consequently, they change their diet based on proportions estimated by SIAR mixing models. Intraspecifically, each Pygoscelis species distinctly modify or not their foraging strategies throughout the Antarctic Peninsula and South Shetland Islands.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Análisis del comportamiento del albedo en la isla Livingston, Antártida, a partir de datos MODIS y LANDSAT, y datos in situ

Corbea-Pérez, Alejandro1; Fernández Calleja, Javier1; Fernández, Susana1; Recondo, Carmen1; Peón, Juanjo1

1 Universidad de Oviedo, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Antártida, Albedo, Landsat, MODIS

En el marco del proyecto PERMASNOW (CTM2014-52021-R) evaluamos el comportamiento del albedo en la isla Livingston utilizando datos MODIS y Landsat, y datos in situ. La influencia del albedo en las áreas polares es reconocida como un posible factor de cambio climático global. Su variabilidad determina el balance energético de los modelos climáticos y su aumento provoca un incremento en la absorción de calor y una disminución en la capa de hielo. Entre los estudios de albedo en la Antártida se encuentran dos investigaciones realizadas con datos AVHRR de 5 km de resolución espacial. Otros autores evaluaron el producto diario de nieve MODIS, MOD10A1, de 500 m de resolución espacial, en la isla Livingston, utilizando datos de la estación de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) Glaciar Johnson (GJ) y concluyeron que hay un aumento del albedo en invierno y una disminución en verano, aunque los datos de MOD10A1 exhibieron una mayor variabilidad que los datos in situ. En este trabajo analizamos el comportamiento del albedo utilizando datos de la estación AEMET Juan Carlos I (JCI), también ubicada en la isla Livingston. La diferente altitud (GJ, 178 m y JCI, 13 m) y ubicación de ambas estaciones y la necesidad de construir mapas de albedo en la isla justifican este trabajo. Se llevó a cabo una validación entre los datos satelitales y los medidos in situ. Se estudió la relación entre el comportamiento anual obtenido in situ y el obtenido por teledetección. Basados en el análisis estadístico de las series temporales, analizamos el comportamiento temporal del albedo, incluyendo la tendencia y la estacionalidad, tanto de datos satelitales como in situ. Se estudió el período comprendido entre el 1 de enero de 2000 y el 6 de marzo de 2017. Se aplicó el filtro del ángulo solar cenital (SZA) a los datos in situ y los satelitales, excluyendo las fechas con SZA≥750. Los datos de MOD10A1 también se filtraron eliminando las fechas no clasificadas como nieve y aquellas en que los datos no aparecen clasificados por el filtro de calidad de MODIS (QA) como de buena calidad, es decir, se eliminaron las fechas con QA≠0. El análisis de los resultados indica que los valores de albedo in situ son más bajos que los obtenidos para GJ, probablemente por la presencia de suelo desnudo en JCI, que está muy cerca de la costa y donde la cubierta de nieve durante el verano disminuye considerablemente. Por otro lado, se observa una mayor variabilidad en los datos de MODIS que la obtenida en GJ.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster The history of atmospheric iodine in the Arctic since the Last Glacial Cycle

Corella, Juan Pablo1; Cuevas, Carlos Alberto1; Maffezzoli, Niccolò2; Vallelonga, Paul2; Spolaor, Andrea3; Saiz-Lopez, Alfonso1

1 Institute of Physical Chemistry Rocasolano, CSIC, Madrid, Spain. [email protected], [email protected], [email protected] 2 University of Copenhagen, Denmark, [email protected], vallelonga@[email protected] 3 Institute for the Dynamics of Environmental Processes, IDPA-CNR, Mestre, Italy. [email protected]

Keywords: Halogen chemistry, Lodine, Last Glacial Cycle, Arctic Ocean, Greenland

Atmospheric iodine chemistry has a large influence on the oxidizing capacity and associated radiative impacts in the troposphere. However, iodine measurements are restricted to the last decades preventing us from understanding their long-term natural variability. Here, using high-resolution ice core measurements from two Greenland ice cores (ReCAP and NEEM ice cores), we report the first and continuous record of atmospheric iodine variability since the Eemiens. Atmospheric iodine depositional fluxes remained low during the Glacial Period. Thicker arctic sea ice during this period would have blocked sunlight penetration reaching the algae population underneath arctic sea-ice. This mechanism would eventually result in reduced iodine effusion from sea-water living organisms as well as decreased iodine diffusion rates and further release of I2 to the atmosphere explaining the minima in iodine levels recorded Greenland ice cores during the Glacial Period. The highest iodine levels are found during the Holocene Thermal Maximum and sustained over 4000 years, in concomitance with enhanced biological activity in the Nordic Seas. The increase in arctic primary productivity coupled with maxima in solar irradiance would have resulted in an Early Holocene “Biological Iodine Explosion” (BIE). A rapid four-fold drop in iodine concentrations is observed 5500 years ago at the onset of the Neoglacial Period associated with diminished ocean productivity and enhanced sea ice coverage. The ice core records show that ocean biogenic iodine emission and sea-ice dynamics were the main driving mechanism controlling atmospheric iodine levels in northern polar regions before Industrialization. The abrupt long-term fluctuations in atmospheric iodine levels most likely had a significant impact on the Northern Hemisphere (paleo) atmosphere by decreasing ozone radiative forcing and promoting aerosol nucleation through ocean biology, iodine chemistry and climate feedback mechanisms. Iodine levels in the upper meters of ReCAP ice core doubled since the beginning of the Industrial Period and tripled since 1950. These results indicate that the rapid increase in iodine concentrations during the last decades is driven by anthropogenic ozone pollution and enhanced sub-ice phytoplankton production associated with the recent thinning of Arctic sea ice. A global climate model also shows that increasing atmospheric iodine has accelerated ozone loss and considerably increased iodine transport and deposition to the Northern hemisphere continents since 1950. Future climate and anthropogenic forcing may continue to amplify oceanic iodine emissions with potentially significant health and environmental impacts at a global scale.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral The Antarctic as sentinel of global pollution

Dachs, Jordi1; Casal, Paulo1; Cerro-Gálvez, Elena1; Roscales, José Luís2; Casas-Papell, Gemma1,2; Martínez-Varela, Alicia1; Pizarro, Mariana1; Cabrerizo, Ana1; Vila-Costa, Maria1; Jiménez, Begoña2

1 IDAEA-CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 IQOG-CSIC, Madrid, Spain, [email protected], [email protected]

Keywords: Antarctic, Arctic, Persistent organic pollutants, Atmospheric deposition, Bioaccumulation

Humanity has increased the use of natural resources during the Anthropocene, with a simultaneous increase of the use of synthetic organic compounds. There are thousands of synthetic chemicals in the environment, in addition to hydrocarbons originated from combustion of fossil fuels and oils spills. Some of these chemicals have been classified as persistent organic pollutants (POPs). In addition of being persistent in the environment, POPs accumulate in biota, and have the potential to reach remote regions such as Antarctica and Arctic. Although there is an increasing number of POPs identified in Antarctica, the mechanisms driving the atmospheric deposition, accumulation, and remobilization of POPs in the Antarctic Peninsula are not well understood yet. There is evidence that some processes such as snow deposition, or penguin colonies, can amplify the concentrations of POPs in the coastal Antarctic environment, while temperature and extension of vegetation cover can drive a remobilization of historically accumulated POPs. In addition, all these processes affect the cycle and concentrations of POPs in seawater, thus influencing their levels in phytoplankton, krill and upper levels of the trophic web. During the REMARCA, SENTINEL and BIOPOLLAIR projects we have performed an extremely ambitious sampling and analytical efforts in order to quantify the concentrations of several families of POPs in air, snow, rainwater, soils, seawater and phytoplankton among other matrixes, at coastal Antarctica and Arctic, complementing previous work performed in the open Southern and Arctic oceans. We have estimated the atmospheric deposition and remobilization fluxes of these pollutants, and the effects of this anthropogenic dissolved organic carbon to microbes. Perfluoroalkyl substances (PFASs) in snow deposition showed higher concentrations than in seawater, suggesting snow deposition to the watershed as an important input of PFAS to the maritime Antarctica. The comparison between Southern Ocean and coastal concentrations, the mass balance of PFASs in the water column, and the analysis of air mass back-trajectories for snow deposition samples, altogether supported the relevant role of snow deposition to Antarctica instead of oceanic currents as previously thought. The assessment of the cycling of polychlorinated biphenyls (PCBs) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) at coastal Livingston Island showed that snow also accounted for a net input to seawater and soils, but diffusive fluxes played a major role in the budget and cycling of these semivolatile POPs. While PCBs and PAHs in snow and air were close to equilibrium, there was a net volatilization of PCBs and PAHs from soils. The seawater concentrations of PAHs showed a direct correlation with ambient temperatures, resulting in higher concentrations at the end of the summer. The direction of the diffusive air-water exchange at coastal Livingston Island was also temperature dependent, with a remarkable net volatilization (remobilization) during the warm periods. Furthermore, both PCBs and PAHs net diffusive air-water fluxes were inversely correlated with salinity, which is consistent with the role of snow melting and freshwater discharge as a driver of POPs concentrations in Antarctic coastal areas. These trends contrast with those observed at the open Southern Ocean, where the biological and degradative pump drive the net deposition of various pollutants depending on their hydrophobicity and persistence, and thus the Southern Ocean is an important global sink for POPs. Further insights on the cycling, accumulation and effects of POPs in the maritime Antarctica will be reviewed, as well, future research directions to understand the implications and cycling of pollutants in this region.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Arctic Islands: a long-term program on climate driven fragmentation in terrestrial Arctic ecosystems

Dalerum, Fredrik1,2,4; Angerbjörn, Anders2; Dalén, Love2,3

1 University of Oviedo, Spain, [email protected] 2 Stockholm University, Sweden, [email protected] 3 Swedish Museum of Natural History, Stockholm, Sweden, [email protected] 4 University of Pretoria, South Africa, [email protected]

Keywords: Arctic, Climate change, Terrestrial ecology, Circumpolar, Biodiversity

Arctic ecosystems are characterized by a harsh climate and by low human population densities, as well as by harbouring relatively simple ecosystems. Since global warming appears to be most rapid in cold areas, we can expect it to have stronger ecological consequences in the Arctic as compared to boreal and temperate environments. Since a warmer climate may drive a northward expansion of more competitive warm adapted species, we expect that arctic species may be pushed further north than they are today. Such a process would mean that arctic species eventually could be marginalized to geographic or ecological islands, with highly fragmented ecosystems as a result. The marginal conditions in arctic environments have generated communities that consist of few species which are often weak competitors. Data from previous warming events suggest that many arctic species had relict distributions during the past inter-glacials. Past and present connectivity within arctic environments have thus played important roles in structuring arctic species communities. Recent work has highlighted the importance of the structure of species communities for their ecological function. The strong effects of connectivity on Arctic community structure therefore suggest that the degree of isolation between animal and plant populations in arctic environments could have profound effects on local ecosystem processes and on the supply of ecosystem services. A better understanding of these effects will be crucial for the management of threatened Arctic ecosystems in the face of the new challenges posed by climate change. In the long-term research program “Arctic islands” we evaluate how a marginalization of Arctic ecosystems influence their properties and their ability to deliver ecosystem services. We utilise a series of research expeditions along carefully selected circumpolar sites, mostly with one island and one mainland component. The program has logistic support from the Swedish Polar Research Council and is currently carry funding form the Swedish environmental research agency Formas and the Swedish Research Council. So far, we have visited north Greenland/Ellesmere Island (2015) and Wrangel Island/Chaun delta in Siberia (2017), and we are in the planning stages for upcoming expeditions. We use a rigid sample protocol to monitor vascular plants, invertebrates, birds and mammals, as well as collect samples that allow for quantification of trophic interactions. In addition, we use modern genomic technology to infer past fragmentation processes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Polar atmosphere-ice-ocean Interactions: Impact on Climate and Ecology

Dall’Osto, Manuel1; Vaqué, Dolors1; Berdalet, Elisa1; Simó, Rafel1; Harrison, Roy2; Beddows, David2; Tunved, Peter3; Lupi, Angelo4; Mazzola, Mauro4; Vitale, Vito4; Becagli, Silvia5; Traversi, Rita5; Udisti, Roberto5; Strom, Joan3; Massling, Andreas6; Skov, Henrik6; Kreici, Radovan3; Jones, Anna7; Jiyeon, Park8; Young, Jun Yoon8

1 Institute of Marine Science, CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 University of Birmingham, United Kingdom, [email protected], [email protected] 3 Stockholm University, Sweden, [email protected], [email protected], [email protected] 4 Institute of Atmospheric Sciences and Climate, CNR, Bologna, Italy, [email protected], [email protected], [email protected] 5 University of Florence, Italy, [email protected], [email protected], [email protected] 6 Aarhus University, Roskilde, Denmark, [email protected], [email protected] 7 BAS, British Antarctic Survey, UK, [email protected] 8 KOPRI, Korean Polar Institute, Republic of Korea, [email protected], [email protected]

Keywords: Aerosol, Biogeochemistry, Atmospheric chemistry, Polar biology

Climate warming affects the development and distribution of sea ice, but at present the evidence of polar ecosystem feedbacks on climate through changes in the atmosphere is sparse. The topic of this presentation is the natural marine aerosol, which is of paramount importance at the global scale and influences the Earth’s radiative budget and the biogeochemical cycles. Currently there is a serious lack of aerosol data over polar regions in general and, in particular, over the polar sea-ice zones, which is one of the largest ecosystems on Earth, composed of a variety of habitats and organisms tolerating extreme conditions. As climatic changes are rapidly amplifying in polar zones, understanding biogeochemical processes involved in the air-sea-ice interface is crucial to pinpoint climate feedbacks. Our approach consists in synergistically using our competences in plankton ecology, ocean-atmosphere biogeochemistry and atmospheric chemistry. Main results of the research conducted on Arctic and Antartic regions and coordinated by the ICM-CSIC Barcelona (Spain) with interdisciplinary collaborations from UK, USA, Ireland, Spain, Sweden and Korea are shown. (1) Synergistic atmospheric and oceanic measurements in the Southern Ocean near Antarctica, evidenced that the microbiota of sea ice and sea ice-influenced ocean constitute a previously unknown significant source of atmospheric organic nitrogen, including low molecular weight alkyl-amines. Given the keystone role of nitrogen compounds in aerosol formation, growth and neutralization, our findings call for greater diversity in modeling efforts linking the marine ecosystem to aerosol-mediated climate effects in the Southern Ocean. (2) Atmospheric new particle formation and growth significantly influences climate by supplying new seeds for cloud condensation and brightness; however, there is a lack of understanding of whether and how marine biota emissions affect aerosol-cloud-climate interactions in the Arctic. Here, the aerosol population was categorised via cluster analysis of aerosol size distributions taken at Mt Zeppelin (Svalbard) during a 11 year record (2000-2010) and at Station Nord (Greenland) during a 7 year period (2010-2016). Briefly, air mass trajectory analysis and atmospheric nitrogen and sulphur tracers link these frequent nucleation events to biogenic precursors released by open water and melting sea ice regions. The occurrence of such events across a full decade was anti-correlated with sea ice extent. (3) In situ studies conducted in summer 2017 on board the Korean IBRV Araon ARA08B, showed increased new particle formation in sea ice marginal zones during two days. Furthermore, different amount of ultrafine particles with characteristic proportion of organic and inorganic components were released by different matrices (melted sea ice, melt pond, open ocean water) exposed to bubbling in 13 primary aerosol chamber experiments carried out on the ship.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster A 2D glacier-fjord coupled model incorporating submarine melting at the glacier front

De Andrés, Eva1; Otero, Jaime1; Navarro, Francisco1; Prominska, Agnieszka2; Lapazaran, Javier1; Walczowski, Waldemar2

1 Universidad Politécnica de Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Institute of Oceanology, Polish Academy of Sciences, Sopot, Poland, [email protected], [email protected]

Keywords: Glacier dynamics, Numerical models, Frontal ablation, Submarine melting, Calving

With the aim of studying the processes occurring at the front of marine-terminating glaciers, we couple a fjord circulation model with a flowline glacier dynamics model, with subglacial discharge and calving, which allows the calculation of submarine melt and its influence on calving processes. For ocean modelling, we use a general circulation model, MITgcm, to simulate water circulation driven by both fjord conditions and subglacial discharge, and for calculating submarine melt rates at the glacier front. To constrain freshwater input to the fjord, we use estimations from European Arctic Reanalysis (EAR). To determine the optimal values for each run period, we perform a sensitivity analysis of the model to subglacial discharge variability, aimed to get the best fit of model results to observed temperature and salinity profiles in the fjord for each of these periods. Then, we establish initial and boundary fjord conditions, which we vary weekly-fortnightly, and calculate the submarine melt rate as a function of depth at the calving front. These data are entered into the glacier-flow model, Elmer/Ice, which has been added a crevasse-depth calving model, to estimate the glacier terminus position at a weekly time resolution. We focus our study on the Hansbreen Glacier-Hansbukta Fjord system, in Southern Spitsbergen, Svalbard, where a large set of data are available for both glacier and fjord. The bathymetry of the entire system has been determined from ground penetrating radar and sonar data. In the fjord we have got temperature and salinity data from CTDs (May to September, 2010-2014) and from a mooring (September to May, 2011-2012). For Hansbreen, we use glacier surface topography data from the SPIRIT DEM, surface mass balance from EAR, centre line glacier velocities from stake measurements (May 2005-April 2011), weekly terminus positions from time-lapse photos (Sept. 2009-Sept. 2011), and sea-ice concentrations from time-lapse photos and Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data. Results suggest submarine melt rates at Hansbreen terminus implying noticeable changes in the glacier front geometry, and hence the stress field, which favour the occurrence of calving events. In this way, submarine melt at the glacier front could be a first-order mechanism in determining the terminus position in late summer.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Evolución e impacto de la colaboración internacional en la producción científica sobre la Antártida

De Filippo, Daniela1; Benayas, Javier2; Tejedo, Pablo2; Pertierra, Luís3; Quesada, Antonio2; Sanz-Casado, Elías1

1 Universidad Carlos III, Madrid, España, [email protected]; [email protected] 2 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]; [email protected]; [email protected] 3 Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Bibliometría, Investigaciones antárticas, Impacto investigación, Colaboraciones internacionales

El continente antártico es sin lugar a dudas un territorio singular, tanto por sus recursos naturales, como por ser un “archivo natural” para conocer la evolución del clima y de la atmósfera a lo largo de la historia de la Tierra. El interés por estudiar todo lo relativo a esta región del planeta ha dado lugar a numerosas iniciativas internacionales destinadas al estudio de la Antártida desde diversas perspectivas científicas. Se han desarrollado así proyectos específicos en los que la cooperación internacional es indispensable para aunar fuerzas con el objetivo de estudiar y proteger este territorio. Hasta el momento, se han creado aproximadamente 100 instalaciones antárticas, incluyendo estaciones, campamentos y refugios, las cuales pertenecen a 29 países distintos. En estos lugares se desarrollan investigaciones sobre disciplinas diversas tales como ciencias de la vida, ciencias de la tierra, ciencias marinas, física e incluso humanidades y ciencias sociales. Evidentemente, la firma del Tratado Antártico en 1959 supuso un hito en el desarrollo científico para la región. Aunque fueron 12 los países firmantes iniciales del Tratado se han ido adhiriendo progresivamente nuevas naciones hasta alcanzar en 2017 la cifra de 53 países. Este documento establece una serie de disposiciones básicas como son la utilización de la Antártida únicamente con fines pacíficos, el fomento de la libre investigación, o la colaboración científica internacional, cuestión última que aborda el presente estudio. Esta colaboración entre naciones permite coordinar la logística necesaria para llevar a cabo diferentes actividades científicas, así como evitar duplicidades en la investigación y producir el menor impacto posible en la zona. Teniendo en cuenta la importancia del continente antártico como una zona dedicada a la investigación, en este estudio nos proponemos analizar la producción científica sobre la Antártida utilizado técnicas bibliométricas. Otros estudios previos han analizado diversos aspectos relativos a la producción científica asociada a esta región utilizando bases de datos internacionales y recursos bibliográficos como Web of Science, SCOPUS, Google Scholar o Scirus. Estas fuentes se han mostrado idóneas para analizar temas como la evolución del número de publicaciones, las diferentes disciplinas científicas implicadas en la investigación en zonas polares, las características de la producción en zonas antárticas protegidas, la aportación de países concretos a los estudios Antárticos, o la contribución de las ciencias humanas y sociales en esta región. Tomando como punto de partida las investigaciones mencionadas, y considerando el apoyo a la colaboración científica internacional puesta de manifiesto en el Tratado Antártico, en este estudio se han planteado los siguientes objetivos: 1) comprobar si la colaboración internacional se ve reflejada en las publicaciones científicas, 2) identificar cuáles son los países y regiones en los que se evidencia mayor producción en colaboración internacional, y 3) determinar el impacto y la visibilidad de las publicaciones en colaboración internacional. Los resultados preliminares muestran que la producción sobre la Antártida entre 1980 y 2017 ronda los 25.000 documentos y ha tenido un incremento constante, concentrando más de un tercio a partir del año 2000. Las disciplinas de mayor producción han sido Geoscience y Ecology. A lo largo del período considerado la colaboración internacional se ha incrementado considerablemente, mostrando las ventajas de establecer alianzas con grupos de investigación pertenecientes a otras naciones para mejorar la visibilidad y el impacto de la producción científica antártica.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Investigando el papel de los microorganismos en la colonización de áreas polares deglaciadas

De los Ríos, Asunción1; Garrido-Benavent, Isaac1; Pérez-Ortega, Sergio1,2; Ortiz-Álvarez, Rüdiger3; de la Mata, Noemí1; Durán, Jorge4; Rodríguez, Alexandra4; Heiðmarsson, Starri5; Ascaso, Carmen1; García-Sancho, Leopoldo6

1 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Real Jardín Botánico, CSIC, Madrid, España, [email protected] 3 Centro de Estudios Avanzados de Blanes, Gerona, España, [email protected] 4 Centre for Functional Ecology, Coimbra, Portugal, [email protected], [email protected] 5 Icelandic Institute of Natural History, Akureyri, Iceland, [email protected] 6 Universidad Complutense de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Comunidades microbianas, Geomicrobiología, Líquenes, Musgos, Sucesión primaria

La extensión de áreas libres de hielo en las regiones polares está aumentando debido al deshielo de los casquetes polares y al retroceso de los glaciares, como resultado del cambio climático. Conocer las dinámicas de colonización de los organismos en áreas recientemente deglaciadas puede ser fundamental para evaluar las respuestas de los ecosistemas terrestres al Cambio Global y predecir escenarios climáticos futuros. Los microorganismos son los primeros colonizadores de las superficies recién expuestas tras la retirada del hielo. Tras ellos, se establecen cubiertas criptogámicas que pueden alcanzar un gran desarrollo y extensión en regiones polares. Estas estructuras biosedimentarias del suelo, generalmente dominadas por líquenes y briófitos, pueden contener además distintos tipos de microorganismos como bacterias heterótrofas, cianobacterias, algas y hongos no liquenizados que, aunque en la mayoría de los casos no son visibles, pueden jugar un papel fundamental en su estructura y funcionamiento. Dado el papel clave que juegan los microorganismos en la colonización pionera de áreas deglaciadas, el proyecto MICROBIAL-SUCCESS ha caracterizado la dinámica temporal de la colonización bacteriana y fúngica de suelos y rocas tras el retroceso del glaciar Breiðamerkurjökull (sur de Islandia) y el glaciar Hurd (Isla Livingston, Antártida). Se ha estudiado la composición y estructura de las comunidades microbianas a lo largo de cronosecuencias establecidas desde el frente glaciar, en las que la distancia a dicho frente es un proxy del tiempo que han permanecido libres de hielo. Estos estudios han revelado que la comunidad microbiana edáfica cambia de forma drástica desde el inicio de la sucesión hasta etapas tardías de la misma, a la vez que se produce un reemplazo significativo de taxones. Estos procesos de sucesión favorecen un desarrollo del suelo que permite el establecimiento de cubiertas criptogámicas. En rocas, aunque las comunidades microbianas están constituidas por taxones diferentes que las de suelo, se detecta el mismo patrón. A su vez, se ha comprobado que la colonización de las rocas es más extensiva y las interacciones microorganismo-mineral más complejas, según aumenta la distancia respecto al frente glaciar y consecuentemente el tiempo de exposición de estas rocas. Para estos estudios se ha combinado la secuenciación de amplicones por tecnología Illumina MiSeq con el uso de la microscopía electrónica de barrido. Para poder entender mejor los cambios en la estructura de la comunidad observados a lo largo de estas primeras fases de la sucesión, en el proyecto CRYPTOBIOS se está estudiando la relación entre la formación de cubiertas criptogámicas y la composición y actividad de las comunidades microbianas del suelo. Por otro lado, en el citado proyecto se analiza también la contribución de los microorganismos a la estructura, desarrollo y funcionamiento de las cubiertas criptogámicas. Para ello, hemos puesto en marcha un estudio comparativo de la diversidad microbiana taxonómica y funcional, la estructura y la geomicrobiología de suelos con cubiertas criptogámicas de distintos tipos, y en diferente estado de desarrollo, en los mismos glaciares estudiados en MICROBIAL-SUCCESS. Este estudio combina técnicas de

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

biología molecular, microscopía y fisiología, con análisis del estado nutricional y funcionamiento del suelo. Los análisis preliminares de datos de secuenciación masiva de estos suelos están indicando que la diversidad taxonómica está determinada por el desarrollo de las cubiertas criptogámicas, confirmando que ciertos cambios detectados en la composición de las comunidades microbianas a lo largo de la sucesión son atribuibles a la formación de dichas cubiertas. Asimismo, la presencia de cubiertas criptogámicas afecta tanto a la estructura, como a la biogeoquímica del suelo, por ejemplo, incrementando el contenido en materia orgánica y carbono, disminuyendo el pH, y modificando la producción y la disponibilidad de nutrientes. Estos estudios nos permiten comprender mejor tanto el papel de la colonización microbiana pionera, como del desarrollo de las cubiertas criptogámicas polares, lo que permitirá estimar de forma más precisa el impacto del Cambio Global en regiones polares.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral El estudio del permafrost y la capa activa en las islas Livingston y Decepción, Antártida, y sus aplicaciones técnicas y planetarias

De Pablo, Miguel Ángel1; Ramos, Miguel1; Hidalgo, Miguel Ángel1; Prieto, Manuel1; Jiménez, Juan Javier1; Fernández, Susana2; Calleja, Javier2; Recondo, Carmen2; Peón, Juan José2; Vieira, Gonçalo3; Mora, Carla3

1 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Oviedo, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universidade de Lisboa, Portugal, [email protected], [email protected]

Palabras clave: Antártida, Permafrost, Capa Activa, Nieve, Temperatura

En este trabajo se presentan las líneas de investigación del equipo de la Universidad de Alcalá, que en los últimos 30 años viene estudiando la evolución térmica de los suelos congelados en las islas Livingston y Decepción, archipiélago de las Shetland del Sur, Antártida. Es en el año 2006, y a partir del último Año Polar Internacional (2007-2008) cuando, en colaboración con la Universidad de Lisboa, se establecieron las primeras estaciones para el control térmico del permafrost (TSP), y del espesor de la capa activa (CALM), dentro de la Red Global Terrestre para Permafrost (GTN-P), del Programa Antarctic Permafrost, Soils and Periglacial Environments (ANTPAS) de SCAR, y la Asociación Internacional del Permafrost (IPA), dado el importante papel que los suelos congelados tienen en el clima y dinamica de la superficie terrestre. Estas investigaciones han sido financiadas por diversos proyectos de investigación del plan nacional de I+D+I, Fundação para a Ciência e a Tecnologia y privados, como la Fundação Calouste Gulbenkian. Como resultado, la serie histórica de datos recogidos en estos años están contribuyendo a engrosar las bases de datos internacionales para el estudio de los suelos congelados y el calentamiento global, con datos de la Antártida, que son relativamente muy escasos comparados con los disponibles del Ártico. Desde el punto de vista más local, a lo largo de estos años se ha caracterizado térmicamente los suelos de las zonas de estudio, y se ha analizado la evolución de la temperatura del permafrost y la capa activa, así como el espesor de ésta última, determinándose el paulatino incremento de la temperatura del permafrost, haciéndolo muy inestable. Pero este aumento leve de su temperatura media ha estado acompañado de un insospechado aumento del espesor del permafrost, mientras que la temperatura del aire no ha sufrido una variación apreciable (ni aumentando ni disminuyendo) en la última década. Sin embargo, en estos años si se ha observado un importante aumento en la duración de la cubierta nival y el retraso en la fusión de la misma en el verano, al menos hasta hace unos dos años, lo que puede ser la causante de estos cambios observados en el espesor y temperatura de la capa activa. Por ello, en la actualidad, desarrollamos el proyecto PERMASNOW (CTM2014-52021-R), centrado en el estudio del efecto de la cubierta de nieve en el régimen térmico del permafrost en las islas Livingston y Decepción, así como en el espesor de la capa activa en estos lugares, debido a las importantes variaciones que se observaron en la cubierta nival en los años previos. Para ello, además de completar las estaciones con nuevos instrumentos, se han incorporado especialistas en teledetección (universidades de Lisboa, Oviedo y Alcalá) que analizan, tanto en el espectro óptico, como térmico, y radar, las propiedades del terreno para determinar la presencia de nieve, y el régimen térmico de la superficie. Además, se cuenta con investigadores de la República Checa con el fin de comparar la evolución térmica de los suelos y de la cubierta nival de nuestras estaciones con las suyas, situadas en la isla James Ross, al otro lado de la Península Antártica. Nuestro equipo de investigación también está contribuyendo al estudio de la degradación natural y antrópica del emplazamiento de la Base Antártica Española Gabriel de Castilla, en la Isla Decepción, mediante el estudio de la evolución térmica del suelo así como del aumento del espesor de la capa activa, colaborando en estas tareas con otros organismos (ET, INTA,

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

ULisboa, UAM, UPM), con el fin de establecer el origen de los problemas observados de estabilidad de laderas y los frentes costeros, además de las propias infraestructuras de la base. La experiencia de este equipo de investigación en geomorfología periglaciar terrestre y planetaria, y el estudio de los suelos congelados en la Antártida, le ha permitido incorporarse en los equipos científicos de los instrumentos REMS y MEDA (desarrollados por el CAB, CSIC-INTA), de las misiones de la agencia espacial NASA a Marte, Mars Science Laboratory (aún en actividad desde el año 2012) y Mars2020 (lanzamiento estimado para 2020), respectivamente, habiéndose realizado en la Isla Decepción pruebas de calibración de algunos de los sensores de estos instrumentos, además de haberse estudiado numerosos análogos geológicos y geomorfológicos.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Factores edáficos que condicionan la actividad microbiana en la región septentrional de la Península Antártica

Díaz Puente, Fco. Javier1; Schmid, Thomas1; Pelayo, Marta1; Rodríguez Rastrero, Manuel1; Sierra Herraiz, Maria Jose1; O’Neill, Tanya2; López-Martínez, Jerónimo3

1 CIEMAT, Madrid, España, [email protected], [email protected], m.pelayo@ciemat, [email protected], [email protected] 2 Waikato University, Hamilton, New Zealand, [email protected] 3 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Suelos, Zonas libres de hielo, Carbono orgánico, Tasas de mineralización, Actividad microbiana

La región de la Península Antártica, que incluye las islas que la circundan, es la región Antártica en la que se produce un mayor almacenamiento de carbono orgánico en el suelo. En este sentido, son especialmente relevantes los suelos ornitogénicos, así como los de otros orígenes que se encuentran colonizados por algas, musgos o plantas vasculares. Estos suelos se encuentran principalmente en áreas libres de hielo, de pequeña extensión y sometidas a un clima frío y relativamente húmedo. Los efectos del aumento de la temperatura y de la duración del verano austral, experimentados en la región en las últimas décadas, pueden conducir a que se potencie el desarrollo de la vegetación en la zona y también a que se incremente la tasa de mineralización de la materia orgánica de los suelos. Además del aumento de temperatura y de agua disponible, en la mencionada tasa también influyen en mayor o menor medida factores bióticos, como la masa microbiana y otros factores abióticos, entre ellos el contenido en nutrientes y el pH del suelo. El objetivo de este trabajo es conocer las tasas de mineralización de la materia orgánica de los suelos y las características bióticas y abióticas que pueden influir en dichas tasas. Para ello, se tomaron muestras de diversos tipos de suelos en las islas: Decepción, Rey Jorge, y Livingston, así como en la zona de Punta Cierva (Península Antártica). En dichas muestras se determinaron la respirometría basal –tasa de producción de dióxido de carbono debido a la actividad microbiana- y el carbono de la masa microbiana, así como varias características físico-químicas (pH, conductividad, capacidad de retención de agua) y químicas (contenido en nutrientes: nitrógeno, fosfatos, carbono orgánico oxidable y carbono orgánico total). Los resultados obtenidos muestran valores de respirometría bajos, pero acordes con lo esperable dadas las características de los suelos existentes. El factor que mayor influencia tiene en la respirometría basal es la masa microbiana, seguido del carbono orgánico, tanto oxidable como total, del nitrógeno y en menor medida del fosforo asimilable (fosfatos). Por otro lado, los valores de masa microbiana analizados también son bajos, pero adecuados a lo descrito en la literatura y a las características de los suelos. Los valores, muy altos, de cociente metabólico nos muestran una situación de baja eficiencia en la utilización de la materia orgánica del suelo, entre otras razones debido a que las formas de carbono están en modo poco disponible y resistente a la degradación. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Cuantificando la riqueza de Colémbolos (Hexapoda: Collembola) exóticos y nativos en la Isla Decepción

Enríquez, Natalia1; Luciáñez, María José1; Pertierra, Luis R.2; Tejedo, Pablo1; Benayas, Javier1

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Microartrópodos, Microhábitat, Monitorizar, Especies invasoras

Las invasiones biológicas constituyen una preocupación global para la conservación de la biodiversidad. Las especies invasoras están colonizando los ambientes más extremos de la Antártida, entre ellas el grupo más extenso son los Colémbolos. Incluso aunque la diversidad de artrópodos terrestres en las regiones templadas es sistemáticamente más elevada que en las regiones frías, en el caso de los Colémbolos la reducida riqueza de especies presente muestra a su vez una notable abundancia en los suelos antárticos. Esto se puede atribuir a la escasa o ausente competencia y depredación en la región por parte de otros grupos taxonómicos. Sin embargo, el relativo aislamiento de la Antártida y sus severas condiciones, no impiden la posible llegada y establecimiento de especies exóticas. La Isla Decepción constituye una de las regiones de la Antártida que contiene la mayor riqueza de Colémbolos, en parte debido a la gran variedad de microhábitats disponibles. Estos enclaves podrían ser esenciales en la distribución espacial de los Colémbolos a escala local, en relación a la cantidad de agua y alimento disponibles. Este grupo de microartrópodos sería capaz de adaptarse a la diversidad de ambientes de la isla, como consecuencia de su carácter euritópico y la gran capacidad de adaptación que poseen frente a las condiciones adversas. En este estudio se evalúa cómo afecta la diversidad de microhábitats disponibles en la isla en la riqueza de especies de Colémbolos, la existencia de especies que tienden a aparecer agrupadas en la isla y la presencia de posibles patrones derivados de la monitorización durante diferentes campañas antárticas. Se observa que es importante tratar de integrar toda la variabilidad de microhábitats disponibles durante la fase de muestreo, de manera que a medida que incrementa el número de microhábitats muestreados mejora la calidad del conocimiento de la composición de Colémbolos. Además, de los datos obtenidos se deriva qué partes de la Isla Decepción se encuentran en riesgo creciente como consecuencia del establecimiento de especies exóticas, proporcionando la base para mitigar esta amenaza global, ahora y en el futuro, bajo el actual escenario de cambio climático.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Desarrollo y evolución de los pasos oceánicos de Drake-Scotia y Tasmania y de la corriente circumpolar antártica: relación con el paleoclima y el desarrollo del casquete de hielo

Escutia, Carlota1; Bohoyo, Fernando2; Lobo, Francisco José1; Maestro, Adolfo2; Grupo de Investigación TASMANDRAKE

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Granada, España, [email protected], [email protected] 2 Instituto Geológico y Minero de España, Tres Cantos, Madrid, España, [email protected], [email protected]

Palabras clave: Corriente Circumpolar Antártica, Tectónica, Paleoclimatología y Paleoceanografía, Eoceno- Oligoceno-Mioceno, Drake-Scotia y Tasmania

La Corriente Circumpolar Antártica (CCA) juega un importante papel en la distribución global de calor, nutrientes, sal, carbono, así como en el intercambio de gases atmósfera-océano y, por lo tanto, ejerce mucha influencia en el clima de la Tierra. No obstante, existen muchas incógnitas y controversias sobre su origen y su evolución. Por este motivo resulta fundamental entender la relación entre la apertura y profundización de los pasos oceánicos meridionales de Drake-Scotia y de Tasmania, que permitieron el desarrollo de la CCA, y la circulación oceánica, la formación y evolución de los casquetes de hielo, la evolución biótica, y su efecto en el sistema climático global. El objetivo principal del grupo de investigación TASMANDRAKE es mejorar y aumentar el conocimiento de las condiciones tectónicas, climáticas y paleoceanográficas que han conducido al inicio y a las variaciones de la CCA en ambos pasos oceánicos. Este objetivo se lleva a cabo a través del estudio de los umbrales en la evolución del clima terrestre (transiciones Eoceno-Oligoceno y Oligoceno- Mioceno); y del análisis de los episodios geológicos cálidos en el pasado con concentraciones de CO2 análogas a las actuales (Plioceno inferior-medio) y superiores (Mioceno, Oligoceno y Eoceno), similares a las predichas por el IPCC 2013 para el final de este siglo. Los objetivos específicos de la investigación incluyen: 1) determinar la edad de apertura y la evolución geodinámica de los dos pasos oceánicos y su efecto en la oceanografía y el clima regional; y 2) el estudio de la evolución y la variabilidad de la CCA, su interacción con las aguas Antárticas de fondo, y su relación con eventos climáticos extremos en el pasado (ej. fases de expansión de los casquetes versus intervalos cálidos) y la evolución biótica. La metodología empleada es multidisciplinar y abarca una serie de especialidades geológicas (geología estructural, estratigrafía, sedimentología y petrología) geofísicas (gravimetría, magnetometría, batimetría, sísmica, magnetotelúrico, paleomagnetismo y well-logging) y geoquímicas (composición elemental y biomarcadores). Los estudios incluyen además tanto campañas marinas (Mar de Scotia, Paso de Drake y Tierra de Wilkes) como terrestres (Tierra de Fuego, Península Antártica y sus archipiélagos y Tasmania). Entre los resultados más relevantes de los últimos años caben destacar: 1) la realización de modelos geodinámicos y estratigráficos de la evolución de las diferentes cuencas oceánicas del Mar de Scotia meridional, 2) el análisis de la evolución de los campos de esfuerzos a partir de estructuras frágiles en ambos margenes de los pasos oceánicos de Drake y Tasmania, 3) la caracterización de la estructura profunda de los margenes continentales y las cuencas oceánicas desde la corteza hasta el manto superior en Tierra de Fuego, la Península Antártica y las cuencas oceánicas, 4) la descripción de los principales rasgos morfológicos del fondo oceánico y su relación con las corrientes de fondo u otros agentes como la evolución del casquete de hielo, los movimientos gravitacionales y la tectónica reciente, 5) la interpretación de la configuración paleoceanográfica y de los casquetes de hielo mediante la datación y análisis estratigráfico- sedimentológico-geoquímico de las series Paleógeno-Neogeno con especial atencion a los límites Eoceno- Oligoceno en la región emergida (Marambio y Tierra de Fuego) y en la zona marina (sondeos ODP 696 (Orcadas) y DSDP 274 (Paso de Tasman) y Oligoceno-Mioceno (sondeos 695 (Orcadas), DSDP 269 y 278 e IODP

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

U1356 (Paso de Tasmania). Estos resultados están siendo integrados con registros y modelos globales para alcanzar un mayor conocimiento sobre el papel de la apertura de estos pasos oceánicos y la evolución de los casquetes de hielos en los cambios climáticos pasados, presentes y futuros. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Environmental impact of the Drake Passage opening during the Eocene-Oligocene and Oligocene-Miocene transitions

Etourneau, Johan1; López-Quirós, Adrián1; Sicre, Marie-Alexandrine2; Bijl, Peter K.3; Martinez, Philippe4; Klein, Vincent2; Boterblom, Wilrieke3; Charlier, Karine4; Evangelinos, Dimitrios1; Salabarnada, Ariadna1; Escutia, Carlota1

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-Universidad Granada, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 UMR 7159 LOCEAN, CNRS/UPMC/MHNH/IRD, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France, Marie- [email protected], [email protected] 3 University of Utrecht, The Netherlands, [email protected] 4 UMR 5805 EPOC, Université de Bordeaux/CNRS/EPHE, Pessac, France, [email protected], [email protected]

Keywords: Organic proxies, Drake Passage, Eocene-Oligocene, Oligocene-Miocene, Climatic and environmental conditions

The opening of the Drake Passage-Scotia Sea during the Eocene-Oligocene (~33.9 million years (Ma)) and Oligocene-Miocene (~23 Ma) transitions have partly led to the modern-like Antarctic Circumpolar Current (ACC) accompanied by drastic changes in both terrestrial and oceanic conditions. However, the timing and the environmental response to this major tectonic shift, especially the isolation and and its role in the onset of glaciations of Antarctica, remain largely debated and probably occurred between ~40 and 17 Ma ago. In this study, we aim to focus on the two transitions using a sedimentary archive from the Ocean Drilling Program (ODP) Site 696 (61˚51’S, 42˚56’W, 650m water depth), located on the southeast margin of the South Orkney Microcontinent (SOM), South Scotia Ridge. We combined a suite of molecular proxies (δ13C/δD of n-alkanes, CPI and ACL indexes) with bulk organic matter parameters (δ13C/δ15N, TOC) in order to i) characterize the main source of the deposited organic matter, ii) the related changes in surrounding vegetation type (C3 vs. C4 plants) and iii) the hydrological variations (e.g. precipitation). The first results of this study will be presented during the IX Simposio de Estudios Polares in Madrid, Spain.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Paleoceanographic and paleoclimatic conditions during the late Oligocene to early middle Miocene, off the Wilkes Land margin (Antarctica)

Evangelinos, Dimitris1; Escutia, Carlota1; Salabarnada, Ariadna1; Adrián, López-Quirós1; Luis, Valero2; Flores, José-Abel5; Etourneau, Johan1; Rodríguez-Tovar, Francisco J.3; Nelson, C. Hans1; Bijl, Peter4; Lobo, Francisco J.1; García, Marga1

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-Universidad de Granada, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Barcelona, Spain, [email protected] 3 Universidad de Granada, Spain, [email protected] 4 Laboratory of Palaeobotany and Palynology, Utrecht, the Netherlands, [email protected] 5 University of Salamanca, Spain, [email protected]

Keywords: Antarctica, Wilkes Land, Oligocene-Miocene transition, Bottom-currents

Multiproxy data derived from the Antarctica proximal sedimentary archives and model reconstructions have proven a successful tool in understanding environmental changes associated with the response to Antarctic Ice Sheets in past climate regimes. Yet, the ice sheet-ocean interactions are poorly investigated. Here we document long-term and short-term paleoceanographic and paleoclimatic conditions during the late Oligocene to the early middle Miocene (25-17.4 milllion years ago) by studying DSDP (Deep Sea Drilling Program) Site 269A located on southeastern edge of the South Indian abyssal plain, offshore the Adèlie Coast (61o40.57´S, 140o04.21´E). We use a multiproxy approach including sedimentary facies, ichnological analysis, geochemical (XRF core–scanner) and magnetic susceptibility data and scanning electron microscope (SEM) images to characterize the depositional environment, the dominant sedimentary processes and decipher the characteristic of the bottom-water masses in Site 269A. We also compare our results with the IODP (Integrated Ocean Drilling Program) Expedition 318 Site U1356 located on the continental rise, offshore the Adèlie Coast, which offers indirect evidences for the continental glaciation. Our results suggest an onset of strong bottom- currents around 24 Ma associated with a shift from distal to more proximal sedimentation interpreted to correlate with the massive Mass Transport Deposits (MTDs) at Site U1356. The MTDs at site U1356 are interpreted to result from expansion of the continental ice sheet. Since the latest Oligocene (23.6-23.2 Ma) and towards the early middle Miocene Site 269A records a shift to more ventilated, relative warmer and more productive ocean. We document an extended period where warm, well-ventilated and productive water is recorded just prior the Oligocene Miocene Boundary (OMB; 23.03 Ma), which suggests enhanced upwelling processes before the Mi-1 glaciation event. Our updated age model indicates that a hiatus of about 5 million years is spanning from OMB to early middle Miocene (23 Ma to 18 Ma). Our data provides new information about the transition of the second major glaciation in Antarctica, by comparing the deep-ocean signal recorded at Site 269A with the more proximal records of continental glaciation at Site U1356.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Medidas distribuidas de albedo en la isla Livingston, Antártida

Fernández-Calleja, Javier 1; Fernández-Menéndez, Susana1; Irastorza, Iñaki2; González, Sergi3; de Pablo, Miguel Ángel4

1 Universidad de Oviedo, España, [email protected], fernandezmsusana@uniovi 2 Base Antártica Española Juan Carlos I, Antártida, Iñ[email protected] 3 Agencia Estatal de Meteorología, Barcelona, España, [email protected] 4 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Albedo, Nieve, Antártida

En el marco del proyecto PERMASNOW (CTM2014-52021-R) se está llevando a cabo la caracterización de la cubierta nival en la isla Livingston mediante medidas de albedo por teledetección. Los datos de satélite son validados con datos in-situ, siendo estos últimos datos puntuales y fijos de dos emplazamientos (Base Juan Carlos I y Glaciar Johnson). Se puede extraer una información más completa de los datos satelitales a partir de medidas in-situ distribuidas que proporcionen información de la variabilidad intrapixel. Con tal fin se ha desarrollado un albedómetro portátil y se han llevado a cabo medidas de albedo en diferentes condiciones climatológicas y sobre varios transectos. Los transectos fueron trazados de manera que cubrieran varios píxeles del producto de albedo diario de MODIS MOD10A1, el usado hasta ahora. Cada píxel contiene además cubiertas diferentes. El dispositivo consta de dos piranómetros, uno orientado hacia el cielo y otro hacia el suelo. Para mantener los sensores en posición horizontal y alejados de todo tipo de objetos que supusieran un apantallamiento se diseñó un soporte de aluminio al que se acopló una pértiga. Los dataloggers de cada piranómetro fueron configurados para tomar una medida cada 5 segundos y de forma coordinada para garantizar que los datos de radiación incidente y reflejada correspondieran exactamente a la misma coordenada. Por otra parte, la altura sobre el suelo a la que se encuentran los sensores es determinante en los resultados de las medidas, por ello se ha prestado especial cuidado en tomar todas las medidas desde una altura de 1,40 m sobre el suelo. Dependiendo del tipo de cubierta a caracterizar se han usado diferentes métodos de transporte de los sensores. En cubiertas de suelo o mixtas de nieve y suelo, los dataloggers y la pértiga son transportados sobre los hombros por el operador. En las cubiertas de nieve (transectos sobre los glaciares) la pértiga fue transportada atada a la parte posterior de una moto de nieve teniendo especial cuidado con que la altura sobre el suelo fuera de 1,40 m. Los dataloggers se transportaron en los compartimentos de carga de la moto. Los transectos fueron grabados en un GPS y repetidos con diferentes condiciones meteorológicas poniendo especial cuidado en que la hora de la toma de datos fuese lo más próxima posible. Se han repetido los transectos principales con niebla, con nubes altas y con día semidespejado (nubes y claros). Dadas las condiciones climáticas reinantes en la zona de estudio no fue posible en toda la campaña hacer coincidir las medidas con un día completamente despejado. Las cubiertas caracterizadas han sido: 1.- nieve metamórfica de grano grueso; 2.- nieve oscura cubierta de una capa fina y discontinua de lapilli volcánico; 3.- cantos rodados de material rocoso correspondiente a la formación Miers Bluff que aflora en la Península Hurd en la Isla Livingston. Los detritos de esta formación tienen un color pardo oscuro debido a su compleja composición litológica constituida entre otras rocas por dioritas, pizarras negras metamórficas, calizas negras y material volcánico. 4.- afloramientos rocosos de la formación Miers Bluff constituidos por esquistos y rocas metamórficas oscuras mezclados con retazos de nieve metamórfica. Los resultados muestran una variabilidad de albedo conforme al tipo de cubierta, y a partir de los cuales se extraerá la proporción de cada tipo de cubierta sobre el píxel considerado.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Genetic diversity of new ssDNA viruses from polar environments

Fernández-Linares, Carlos1; Rastrojo, Alberto1; Alcamí, Antonio1

1 Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, CSIC-UAM, Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Virus, Metagenomics, Biodiversity, Quasispecies, Genetic variability

Viruses are the most abundant biological entities on Earth and play a major role as regulators of microbial communities. However, the current knowledge about them is still scarce. Most of the knowledge about viral communities in natural environments have been described in oceans, and very little is known in other environments. Extreme environments such as polar regions, the coldest places on Earth, are interesting for the study of microbial adaptation mechanisms and evolution, specially because these areas are the most affected by climate change, and therefore, microorganisms have to adapt to survive in a warming scenario. Furthermore, polar freshwater lakes, with low human influence, and mainly dominated by microorganisms with a low zoogenic input, provide a natural laboratory to study aquatic freshwater ecosystems. These pristine environments reduce the number of variables that could affect the analysis of the viral communities. Our lab has described previously the viral communities from several lakes from both poles. The objective of this project is the study of the classification and diversity of small circular ssDNA viruses found in several Antarctic and Arctic lakes. We have also studied the genetic variability of these viruses. Water samples from different polar lakes were subjected to tangential flow filtration to remove cellular organisms and to concentrate the viral fraction. Viral DNA was extracted using phenol-chloroform method and was amplified using MDA before sequencing. Both 454 and Illumina technology were used, obtaining single and paired sequencing reads, respectively. Reads were quality filtered using Prinseq program. Then, the viral metagenome assembly was carried out with the SPAdes program. Circular topology was identified using an in-house script based on the Minimus2 program. Several programs, Prodigal, Genemark and an in-house script, were used to predict putative genes. The contigs were reorganized to avoid truncated proteins. Then, a Blastx alignment against the RefSeq Non-Redundant proteins (NR) database was performed to eliminate any contig that could be a bacterial contamination. After the bacterial filtering, a total of 9559 new complete circular genomes were obtained. To organize and classify the obtained contigs, the viral genomes were then clustered together with all published Circular Rep-encoding ssDNA viral genomes (CRESS - viruses). To do that, we have used MCL algorithm to group the genomes in a family-like level, based on tBlastx alignments. A total of 112 clusters were obtained with at least 10 members, classifying a total of 8542 of the new assembled genomes. 8042 contigs were clustered together with known viral genomes (CRESS) forming 80 clusters. However, most of the clusters remain unclassified or classified with one or two sequences in the CRESS database, suggesting that they could represent new viral families not previously described. The alignments of the genomes present in each cluster showed an average identity of ~55% at nucleotide level (using SDT program). An additional clustering based on these identity scores suggests that, apart from the clusterization at family-like level, the clusters could be divided more, at a genus-like level. To further find taxonomic relations between contigs of different clusters, the program rpsBLAST were used to find conserved domains in the viral proteins, and PHyML was used to represent the phylogenetic tree. Apart from the huge diversity observed in the number of clusters, a large number of viruses with high nucleotide variability have been found, confirming the potential quasispecies behavior of ssDNA viruses in natural environments. However, this variability was not correlated with any cluster/family, being present in almost all clusters. This variability, of different degrees, was confirmed by amplicon sequencing of several of the new viral genomes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Consecuencias ecofisiológicas de la liquenización en el macroalga Prasiola sp: un caso fascinante de simbiosis y supervivencia en ambientes anfipolares

Fernández-Marín, Beatriz1; López-Pozo, Marina1; Perera-Castro, Alicia2; Pintado, Ana3; Colesie, Claudia4; G. Sancho, Leopoldo3; de los Ríos, Asunción5; Perez-Ortega, S.6; García-Plazaola, José Ignacio1

1 Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Leioa, Vizcaya, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de las Islas Baleares, Mallorca, España, [email protected], 3 Universidad Complutense, Madrid, España, [email protected], [email protected] 4 Umeå Plant Sciences Center, Umeå, Suecia, [email protected] 5 Museo Nacional de Ciencias Naturales, MNCN-CSIC, Madrid, España, [email protected] 6 Real Jardín Botánico, CSIC, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Liquen, Clorobionte, Fotoprotección, Desecación, Congelación

El alga Prasiola protagoniza un caso excepcional en su asociación simbiótica con el hongo Mastodia al tratarse del único género de macroalga terrestre que forma parte de una asociación liquénica. El liquen Mastodia presenta además la singularidad de poseer un talo dominado en estructura por el fotobionte, al contrario de lo que ocurre en la mayoría de especies liquénicas donde el micobionte forma la estructura liquénica. La pareja Prasiola-Mastodia se caracteriza por una distribución anfipolar, restringiéndose sus distribuciones a ecosistemas costeros árticos y antárticos con elevada influencia de avifauna (ambientes nitrogenados). Pese a algunas diferencias en sus respectivas preferencias en cuanto a microambientes, ambos organismos, el alga en vida libre y el liquen cohabitan en muchos casos dentro de su hábitat compartiendo la exposición a idénticas condiciones ambientales. Con todo esto, las poblaciones naturales de Prasiola y Mastodia proporcionan un caso de estudio excepcional para comprender las consecuencias ecofisiológicas de la liquenización en el fotobionte. En concreto, este estudio pretende dilucidar cuáles son las consecuencias ecofisiológicas de la liquenización en el alga Prasiola con especial énfasis en referencia a la aclimatación de su aparato fotosintéticos en respuesta condiciones de desecación, congelación e irradiancia elevada. El trabajo se ha desarrollado en poblaciones naturales de Prasiola y Mastodia cohabitando en zonas costeras de la Isla Livingston (Antártida marítima). Las relaciones hídricas (dinámicas de desecación/rehidratación, y de congelación/descongelación), y la dinámica fotoquímica (variaciones en la eficiencia fotosintética y la composición de pigmentos fotosintéticos) se estudiaron en respuesta a diferentes ambientes lumínicos, y condiciones de desecación y congelación controladas. Los resultados apuntan una cierta disminución de la máxima eficiencia fotosintética y una mayor tolerancia a estreses abióticos como consecuencias de la liquenización en el alga Prasiola. Desbalances debidos a condiciones microclimáticas de este delicado equilibrio, podrían explicar la coexistencia de ambas formas (liquenizada y no liquenizada) en un mismo ambiente, y podrían tener consecuencias notables en su distribución futura en un contexto de cambio global.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Geomicrobiología de los ‘nunataks’ de isla Livingston (Antártida) como posible modelo del Marte temprano frío y húmedo

Fernández-Martínez, Miguel Ángel1; García Villadangos, Miriam1; Blanco López, Yolanda1; Moreno-Paz, Mercedes1; Manchado Ortega, Juan Manuel1; Sánchez-García, Laura1; Parro, Víctor1

1 Centro de Astrobiología (CAB), INTA-CSIC, Torrejón de Ardoz, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] csic.es, [email protected], [email protected]

Palabras clave: Marte, Análogo, Microorganismos, Nunataks, Geomicrobiología

Las próximas misiones de exploración de Marte programadas (ESA-ExoMars y NASA-Mars2020) tienen como uno de sus objetivos la búsqueda de rastros de vida actual o extinta en el planeta. Para entender qué tipo de señales pudo dejar la vida y cómo podemos interpretar los resultados de los instrumentos a bordo de esas misiones, es importante entender cómo pudo ser la vida en condiciones de mayor habitabilidad del planeta. De este modo, el estudio de los llamados ambientes análogos terrestres de Marte (aquellas zonas que asemejan una o varias de las condiciones ambientales presentes en la actualidad o en algún momento del pasado marciano) nos permite inferir determinadas características del planeta. Así, aquellos ambientes terrestres en los que la temperatura es baja, la dosis de radiación ultravioleta (A y B) es alta y el agua líquida es escasa (por estar en forma de hielo), tienen ciertas similitudes con lo que podía encontrarse en el llamado ‘Early Mars’ (‘Marte Temprano’), época de hace aproximadamente 3800 millones de años. En la Tierra estas condiciones solo se dan en regiones de alta montaña o en determinadas zonas cercanas a los polos, como la Antártida. La superficie rocosa de los nunataks (picos de la cordillera que sobresalen de la capa de hielo permanente) está expuesta de manera prácticamente continua a las condiciones climáticas y de radiación extremas que presenta la región antártica, pudiendo, por tanto, considerarse como una zona análoga marciana en la época del Marte Temprano. Así pues, durante la XXXI Campaña Antártica Española se tomaron múltiples muestras de rocas y suelos (superficie, 5 y 10 cm de profundidad) de laderas opuestas en los nunataks Napier, McGregor y Moores de la Isla Livingston (Islas Shetlands del Sur, Antártida) para el estudio geomicrobiológico de estos diferentes microambientes. Entre las técnicas empleadas cabe destacar un biosensor inmunológico (LDChip-Life Detector Chip) con más de 200 anticuerpos frente a microorganismos y proteínas relevantes de ambientes extremos. Gran parte de las muestras obtenidas se analizaron en los laboratorios de la BAE Juan Carlos I con este LDChip, lo que permitió obtener un perfil microbiológico de las mismas en pocas horas gracias a la detección de múltiples biomarcadores. Entre los grupos detectados mediante esta técnica se encuentran arqueas metanógenas, distintos taxones de cianobacterias y proteínas de fijación de nitrógeno (NifH, NifD, NifS) o relacionadas con este proceso, como HscA (implicada en la formación de centros Fe-S para la nitrogenasa). Este último resultado permite inferir la gran limitación de fuentes de nitrógeno en estos ambientes y la consecuente relevancia de los microorganismos fijadores del compuesto en los mismos. Estos datos, junto con los obtenidos mediante análisis geoquímicos, mineralógicos y metagenómicos, permitirá realizar una amplia descripción de la geomicrobiología asociada a los nunataks de Isla Livingston; asimismo, servirá para entender mejor la conservación, valores de concentración y diversidad de marcadores microbianos en este tipo de ambientes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Los desiertos polares: ¿una nueva oportunidad para entender los mecanismos de tolerancia a estrés en plantas?

Gago, Jorge1; Clemente-Moreno, María José1; Fernández-Marín, Beatriz2; Carriquí, Marc1; Vivas, Mercedes3; Coopman, Rafael4; López-Pozo, Marina2; Perera-Castro, Alicia1; Nadal, Miquel1; Hernandez, Carolina3; Bravo, León5; Cavieres, Lohengrin3; García-Plazaola, José Ignacio2; Gulias, Javier1; Flexas, Jaume1

1 Universitat de les Illes Balears, Palma de Mallorca, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Bilbao, España, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universidad de Concepción, Chile, [email protected], [email protected], [email protected], 4 Universidad Austral de Chile, Valdivia, Chile, [email protected], 5 Universidad de La Frontera, Temuco, Chile, [email protected]

Palabras clave: Fotosíntesis, Tolerancia a estrés, Ecofisiología, Productividad, Ambientes extremos

Habitualmente se acepta que determinados biomas del planeta, como tropicales y subtropicales, albergan una enorme biodiversidad de especies y por tanto también de oportunidades biotecnológicas; en este sentido, los desiertos polares han quedado comparativamente relegados de esta idea. En la actualidad, uno de los mayores retos científicos y socioeconómicos se basa en cómo aumentar la productividad agrícola para satisfacer las necesidades de una población humana en crecimiento, y además en un contexto de cambio climático que impondrá importantes limitantes en las condiciones ambientales necesarias para la agricultura. Desde que el hombre comenzó la domesticación de las plantas hace aprox. unos 12.000 años se han promovido y seleccionado caracteres de tipo productivo, sin embargo, en la actualidad esta tendencia está cambiando. Dadas las predicciones climáticas para las regiones agrícolas más importantes del mundo, la búsqueda de caracteres de tolerancia al estrés ambiental se ha convertido en una prioridad absoluta. Sin embargo, considerando que los caracteres de tipo productivo y de tipo “tolerancia a estrés” normalmente se asumen como antagonistas entre sí, ¿cómo aumentar la tolerancia a estrés sin renunciar a obtener productividades elevadas en la agricultura? En este proyecto estamos estudiando los mecanismos que rigen la inversión en caracteres productivos o de tolerancia a estrés en plantas de todo el planeta, de esta manera estamos buscando especies que posean a la vez elevadas capacidades productivas y tolerantes. Para ello, hemos realizado una serie de campañas científicas en algunos de los ambientes más extremos del mundo, por ejemplo desde desiertos cálidos como Atacama (Chile) o el de Namibia (Namibia) a fríos (Antártida y Ártico) y alta montaña (cordillera de los Andes >4.300 m s.n.m.), así como también biomas más benignos para el crecimiento vegetal con un total de más de 360 especies de plantas analizadas. Sorprendentemente, hemos observado que es en los desiertos polares donde se observan un mayor número de especies de interés. En este trabajo discutiremos cómo las especies polares pueden ayudar a comprender los mecanismos de tolerancia a estrés ambiental y cómo se puede utilizar esa información para diseñar nuevas estrategias para la mejora de los cultivos en el escenario del cambio climático.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Complex pre-eruptive processes through the lifetime of Deception Island (Antarctica)

Galé, Carlos1; Ubide, Teresa2; Lago, Marceliano1; López-Martínez, Jerónimo3; Gil-Imaz, Andrés1; Maestro, Adolfo3; Oliva-Urcia, Belén3

1 Universidad de Zaragoza, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 University of Queensland, Brisbane, Australia, [email protected] 3 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Volcanology, Volcanic petrology, Volcanic evolution, Deception Island, South Shetland Islands

Deception Island is one of the three most relevant Quaternary volcanic edifices in the northern Antarctic Peninsula region. The growth of the island is controlled by a main eruptive centre which configured a complete volcanostratigraphic sequence (Pre-, Syn- and Post-caldera stages). The final stages (historic eruptions) produced small cinder cones. This volcanism is related to the extension of the back-arc basin and the former Phoenix Plate subduction and roll-back under the South Shetlands Block, combined with the eastward motion of the Scotia Plate along the South Scotia Ridge. Previous petrological studies on the island showed that both Pre- and Post-caldera rocks share a similar subduction-related signature with certain differences regarding the magma source and depth of crystallisation. We present new results of a detailed petrographic and mineral chemistry study for representative samples across the Pre- and Post-caldera volcanostratigraphic units, including lava flows, pyroclastic deposits and dikes. Despite differences in bulk composition of Pre- and Post- caldera magmas, fractionation patterns in olivine, clinopyroxene and plagioclase are relatively consistent along successive volcanostratigraphic units. Initial mafic compositions suggest recharge of the magma plumbing system at the beginning of each magmatic stage. Complex compositional zoning patterns, particularly after caldera collapse, suggest crystal recycling and progressive development of intricate crystal- melt mushes. The products of historic eruptions, on the other hand, show more evolved compositions and relatively simple zoning patterns in minerals. Our results suggest that the caldera-forming event may have had an impact on the architecture and successive development of the shallow magmatic system. This work is part of the project CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Anomalías magnéticas de la Cuenca Ona: etapas iniciales de expansión oceánica en el Paso de Drake

Galindo-Zaldívar, Jesús1,2; Bohoyo, Fernando3; Schreyder, Anatoly4; Martos, Yasmina M.5; Maldonado, Andrés2

1 Universidad de Granada, Spain, [email protected] 2 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Granada, España, [email protected] 3 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected] 4 P.P. Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, Moscú, Rusia, [email protected] 5 NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, USA, [email protected]

Palabras clave: Tectónica, Corteza oceánica, Arco de Scotia, Paso de Drake

La apertura del Paso de Drake y el Mar de Scotia durante la formación del Arco de Scotia desde el Eoceno / Oligoceno inferior constituye uno de los eventos tectónicos más importantes que determinaron la instauración de la Corriente Circumpolar Antártica. La Cuenca Ona, en el suroeste del mar de Scotia, incluye dos sectores de anomalías magnéticas lineales orientadas NO-SE que evidencian las primeras etapas de la expansión oceánica. El sector occidental, junto a la Zona de Fractura Shackleton, tiene 3 secuencias de anomalías lineales con dirección N120ºE caracterizadas por amplitudes de 80 a 170 nT y longitudes de onda de 15-30 km. Son interrumpidos por dos zonas de fracturas perpendiculares. El mejor ajuste de los perfiles de anomalía observados y teóricos sugiere una correspondencia con las anomalías C9-C16. El proceso de expansión oceánica comenzó próximo al cron C16n.1r (35.892-36.051 m.a.) y cesó en el tiempo de cron C9r (27.439-27.859 m.a.). La velocidad promedio de expansión fue aproximadamente 0.8 cm / año. Hacia el este, en la cuenca oriental de Ona, delimitada por el Banco Terror, las anomalías magnéticas lineales orientadas N130ºE de 50-100 nT de amplitud y 20-50 km de longitud de onda, posiblemente A18-A20, están interrumpidas por una falla transformante. El proceso de expansión comenzó próximo del cron C20n (42.301- 43.432 mi) y cesó en el tiempo de cron C18n.1r (39.627-39.698 m.a). La velocidad promedio de expansión fue de 1.7 cm / año. Estos conjuntos de anomalías son oblicuos a anomalías lineales NE-SW más recientes relacionadas con la propagación de la dorsal occidental del Mar de Scotia. Por todo ello, la fragmentación continental se inició con el desarrollo de cuencas con extensión NE-SO, posiblemente en relevo y Posteriormente se produjo una expansión oceánica notable en dirección NO-SE que culminó la apertura del Mar de Scotia occidental. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014- 60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Contourite erosional and depositional features in the Eastern Bransfield Basin (Antarctic Peninsula): evidences for intermediate and deep water masses circulation

García, Marga1; Escutia, Carlota1; Bohoyo, Fernando2; Hernández-Molina, Francisco Javier3; Llave, Estefanía2; Pérez, Lara4; Salabarnada, Ariadna1; López-Quirós, Adrián1; Lobo, Francisco José1

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Armilla, Granada, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Instituto Geológico y Minero de España, Tres Cantos, Madrid, Spain, [email protected], [email protected] 3 Royal Holloway University of London, Egham, London, United Kingdom, [email protected] 4 Geological Survey of Denmark and Greenland, Copenhague, Denmark, [email protected]

Keywords: Eastern Bransfield Basin, Contourites, Mass-Transport deposits, Geomorphology

The Eastern Bransfield Basin (EBB) is the easternmost sector of the Bransfield Basin, oriented SW-NE and bounded by the Antarctic Peninsula to the southeast and the South Shetland and Elephant islands to the northwest. Swath bathymetry data and parametric sounder profiles (TOPAS) were acquired during the DRAKE2018 cruise in the NE extreme of the EBB, close to the Gibbs Island-Elephant Island block. Sheeted and mounded shaped sedimentary bodies are identified in the dataset, both on the margins (~ 1080 and 1200 m water depth) and in the deep, flat basin plain (~ 2300 m water depth). The bodies on the margin are very continuous laterally and include terraced-shaped top surfaces and are composed of stratified reflections 10s of ms thick (two-way-travel time) that aggrade towards the shallower margin and prograde down to the deep basin and are interpreted as plastered contourite drifts. At the foot of the margin they appear interlayered with chaotic bodies interpreted as mass-transport deposits (MTDs). The deep basin plain is also covered by mounded sedimentary bodies displaying progradation towards the SE and NW flanks of the basin, where channel-like features are identified, contouring the outer limits of the basin. They are interpreted as mounded separated contourite drifts and their associated moats, respectively. The most superficial identified drift is about 25 ms thick. It overlies transparent deposits up to 30 ms thick, interpreted as MTDs, which erode the underlying reflectors and infill the complete width of the basin. The MTDs overlie a deeper, buried mounded contourite drift that displays a more marked progradation towards the NE flank of the basin. The data suggest a complex intermediate and deep water masses circulation pattern within the EBB, which would involve deep water exchange between the Eastern Basin and the adjacent Central Bransfield Basin located to the SW, and the connections with the Powell Basin and the Hesperides Trough to the E and NE, respectively. The occurrence of contourite features at depths of more than 2000 m, and within a relatively confined basin (less than 5 km wide in its deeper part and only connected to the other basins by narrow passages) reveals, for the first time in the EBB, that intermediate and, particularly deep water flows are vigorous enough to produce large bottom-current erosional and depositional features, in an hitherto unsuspected complex and dynamic oceanographic setting where downslope (mass-wasting) processes also represent important sedimentary processes. Further research on contourite features in the Eastern Bransfield Basin may be the key to decode present day and ancient intermediate and deep-water masses flow patterns, probing as an extremely helpful tool for oceanographic studies in remote regions where acquisition of direct evidences presents logistical difficulties. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Soil formation in three penguin colonies of Deception Island (Maritime Antarctica)

García-Hernández, Cristina1; Ruiz-Fernández, J.1; Oliva, M.2; Pérez-Alberti, A.3

1 University of Oviedo, Spain, [email protected], [email protected] 2 University of Barcelona, Spain, [email protected] 3 University of Santiago de Compostela, Spain, [email protected]

Keywords: Chinstrap penguin, Maritime Antarctica, Penguin colonies, Soils, South Shetland Islands

Extreme geomorphic events, such as volcanic eruptions, are known to condition the abandonment and relocation of seabird colonies. In Deception Island, every breeding season dozens of tonnes of penguin guano is accumulated in soils of penguin colonies; however, eruptions can disrupt penguin colonization and soil formation (Roberts et al., 2017). An accurate study of the soils existing in some penguin colonies of Deception Island can provide data on the occupation history of Chinstrap penguin (Pygoscelis antarctica) in the area. Here, we report preliminary data on the characteristics of soil sections observed in three active penguin colonies in Deception Island: Punta Entrada, Morro Bailey and Punta Descubierta. Based on their lithostratigraphical properties, we collected samples from each layer for their sedimentological and geochemical characterization as well as for radiocarbon dating of the upper and lower parts of each organic soil horizon, in order to date the calendar of penguin occupation at each site. In Punta Entrada, the rocky substrate was found at 73 cm depth: The base (from 73 to 23 cm) was composed of several penguin remains such as droppings and feathers, while three inorganic horizons corresponding to volcanic ashes were observed at 23-21 cm, 15-14.5 and 7-4.5 cm, with three organic matter horizons in between. We assume this is the oldest colony because it is placed on top of the rocky substrate, corresponding to pre-caldera formation. In Morro Bailey, the profile was excavated on a moraine, and permafrost was present at the base (101 cm depth): Three inorganic layers composed namely of pyroclastic deposits (from 23-21, 15-14.5 and 7-4.5 cm) were identified, with organic-rich soils including penguin remains at 101-99.5, 89-57, 37-30 and 28-12 cm. In Punta Descubierta, the 1.18 cm depth section showed a more homogeneous composition, with organic remnants only at the top most superficial 9.4 cm. Even a small eruption presents an immediate hazard for penguins nesting near the crater: Hereby, we assume that the organic-rich topsoil in Punta Descubierta could have been developed following most recent volcanic eruptions recorded in the island (because the colony is located nearby the eruption area), and that this place was the most recently occupied by penguins. This study will provide a better understanding of soil formation in seabird colonies located in the vicinity of volcanic areas, and radiocarbon dating will allow to set the timing for these processes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Impact of climate change on microbial communities from polar glaciers

García-López, E.1; Cid, Cristina1

1 Centro de Astrobiologia, Torrejón de Ardoz, Madrid, [email protected]; [email protected]

Keywords: Glaciers, Microbial community, Polar, Climate change, Biodiversity

Polar glaciers represent one of the unexplored frontiers of microbiology. They have been considered uninhabited for a long time as they seemed too hostile to harbor life. Nevertheless, these environments are unique biomes dominated by microbial communities, including representatives of bacteria, archaea, microeukaryotes and viruses, which maintain active biochemical routes. The vast majority of glacial microorganisms cannot be recovered as axenic cultures under standard laboratory conditions, and therefore are not likely to be studied by classical methods. However, thanks to techniques such as microscopy and more recently DNA sequencing methods, a great biodiversity of prokaryote and eukaryote microorganisms have been discovered. Ecosystems considered extreme often combine different environmental factors that are thought to be incompatible with most forms of life. They are highly selective and confined habitats, yet favorable for adaptation and speciation. Glacial microorganisms are adapted to a harsh environment, in which the most extreme features are the lack of liquid water, extremely cold temperatures, high solar radiation and nutrient shortage. Polar glaciers not only hold a rich biodiversity, but also new mechanisms of adaptation to the environment, since the selection acts with a special intensity. In addition, they play an essential role as primary producers in trophic chains, carrying out key processes in the development of soil and facilitating plant colonization when glaciers have ultimately retired. These features make them unique and interesting for the study and protection of the biological heritage. Microbial communities inhabiting polar glaciers are diverse depending on the type of glacier and on the area studied. Some glaciers have a marine margin and finish in a calving front, with partly or completely temperate tidewater tongues, this establishes important differences with respect to glaciers with a land margin. Depending on the glacier area studied, microorganisms are also characteristic as they establish a vertical food chain, from the surface photosynthesizers in upper illuminated layers to heterotrophs confined in the inner part. In recent decades, some of the most pronounced effects of climate change have been observed in glaciers, which are retreating in many areas of the world due to global warming. As microorganisms in these regions are specially adapted to the extreme environment in which they live, they are highly vulnerable to changes in climate. The regression of polar glaciers has altered the composition of the water of lakes and seas that are supplied from their melt waters. In particular, the concentration of heavy metals contained in solution has increased, and consequently, important physico-chemical parameters have also been modified, such as pH, conductivity, redox potential, oxygen concentration, and the coefficients of water toxicity. The result of these changes implies variations in the microbial communities associated with glaciers, lakes and seas both in their distribution and ecology and in the biodiversity of these populations. These microorganisms are also being subjected to an environmental stress that forces them to reorganize their metabolism and their mechanisms of adaptation to the environment. This work presents some examples of the impact of climate change on microbial communities from Arctic and Antarctic polar glaciers.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Los pingüinos antárticos como reservorios de Epsilonproteobacteria

García Peña, Francisco Javier1; Belliure, Josabel2; Benzal, Jesús3; Vidal, Virginia4; D’Amico, Verónica5; Barbosa, Andrés4

1 Grupo de Estudio de Medicina y Conservación de la Fauna Silvestre (GEMAS) [email protected] 2 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España [email protected] 3 Estación Experimental de Zonas Áridas, CSIC, Almería, España [email protected] 4 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected]; [email protected] 5 Centro Nacional Patagónico, CONICET, Puerto Madryn, Argentina, [email protected]

Palabras clave: Helicobacter, Campylobacter, Pingüinos, Prevalencia, Zoonosis

Las aves silvestres pueden actuar como reservorios de diferentes especies de Epsilonproteobacteria (Campylobacter, Arcobacter y Helicobacter) y jugar un papel en la transmisión a otras especies animales y seres humanos. Aunque se han realizado muchos estudios en aves silvestres sinantrópicas, son pocos los datos sobre la prevalencia en pingüinos antárticos y su potencial zoonótico y como patógeno. Desde 2007 a 2010, se recogieron hisopos cloacales y muestras de heces de 390 pingüinos de las tres especies antárticas (88 Pygoscelisadeliae, 106 P. antarctica and 196 P. papua) en 12 colonias diferentes localizadas a lo largo de la Península Antártica. Las muestras se analizaron por enriquecimiento en caldo CAT y posterior siembra directa en agar CAT y siembra a través de filtros de 0,60 micrómetros de poro en agar Columbia con sangre ovina. Los aislados obtenidos se identificaron por análisis polifásico incluyendo PCR específicas de género, PCRs específicas de especie y secuenciación de los genes 16SrARN y groEl. No se detectaron especies del género Arcobacter en ninguna de las muestras analizadas. Se aislaron un total de 23 cepas de Campylobacter a partir de pingüinos de 9 colonias (prevalencia del 75% de las colonias y 5,6% a nivel individual), identificándose 8 de ellas como C. lari subsp lari (7 de P. papua y 1 de P. adeliae), 13 como C. lari subsp concheus (10 de P. adeliae y 3 de P. antarctica) y 2 como C. volucris (ambas de P. papua). Por último, se obtuvieron 34 cepas de Helicobacter a partir de 5 colonias (prevalencia del 41.7% de las colonias y 8.7% a nivel individual), las cuales corresponden a especies no descritas. Por pruebas de caracterización molecular, estas cepas se clasificaron en 3 grupos, que corresponderían a 3 nuevas especies, formados por 31 cepas (17 de P. antarcticus y 14 de P. adeliae), 2 cepas (P. antarcticus) y una cepa (P. papua). Este estudio muestra que los pingüinos antárticos pueden ser portadores de diferentes especies de Campylobacter y Helicobacter, incluyendo varias putativas nuevas especies de este último género. Asimismo, es la primera descripción de Campylobacterlari subsp concheus, C. volucris y Helicobacter en pingüinos de la región antártica. La prevalencia de Campylobacter spp fue igual o mayor a la descrita en otros estudios y probablemente este infraestimada debido al almacenamiento y las dificultades para la buena conservación de las muestras. Estos resultados indicarían un escaso impacto de la actividad humana en las colonias de pingüinos antárticos, ya que no se aisló ninguna de las especies frecuentemente asociadas a seres humanos. Probablemente, el origen de la contaminación sean aves marinas que se infectan cuando realizan desplazamientos para alimentarse y regresan a las costas de la Antártida o a través de presas contaminadas. Las cepas aisladas probablemente formen parte de la microbiota normal de los pingüinos antárticos, pero sería necesario realizar más estudios para evaluar su posible patogenicidad. Otro aspecto importante de estos hallazgos es el papel que pueden jugar los pingüinos antárticos como fuente de infección para mamíferos antárticos y seres humanos.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster ¿Duermen las plantas al sol de medianoche?: una caracterización anfipolar

García-Plazaola, José Ignacio1; Gago, Jorge2; Clemente-Moreno, María José2; Flexas, Jaume2; Gulías, Javier2; Porcar-Castell, Albert3; Olascoaga, Beñat3; Atherton, Jon3; Kolari, Pasi3; López-Pozo, Marina1; Fernández- Marín, Beatriz1

1 Universidad del País Vasco, UPV/EHU, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universitat de les Illes Balears, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 3 University of Helsinki, Finlandia, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Circadiano, Fotoperiodo, Fotosíntesis, Pigmentos

Las latitudes altas se diferencian del resto de los ecosistemas terrestres por la existencia de un periodo más o menos largo en que el sol no se pone. Esto produce, en verano, un periodo de luz continua (LC) que puede durar de unos pocos días a más de cuatro meses por encima de los 75°N o S. En latitudes más bajas, la alternancia de días y noches provoca la activación de ritmos endógenos circadianos que regulan el metabolismo adelantándose a eventos predecibles como la salida y puesta del sol. Estos ritmos controlan la fotosíntesis, manteniéndose incluso en condiciones de LC artificial, aunque dichas condiciones acaban resultando dañinas para muchas especies. En este trabajo se pretende evaluar, utilizando los pigmentos como proxy de la regulación fotosintética, si las plantas de latitudes altas mantienen una cierta ritmicidad (“duermen de noche”). Para ello se han estudiado las composiciones pigmentarias a lo largo de ciclos diarios en verano en 14 especies, representativas de líquenes (1), musgos (3), helechos (1), herbáceas (2), arbustos enanos (3) y árboles (4), en cuatro sitios de muestreo de ambos hemisferios a latitudes comprendidas entre los 62° y 78°. El análisis de los datos obtenidos sugiere que no hay ningún patrón circadiano repetitivo que se mantenga entre las especies, siendo la irradiancia el principal factor que afecta a la estructura y dinámica del aparato fotosintético. Además, se constata un efecto negativo de la luz continua, al impedir la recuperación nocturna de la eficiencia fotoquímica, y mantener las estructuras fotosintéticas en un estado continuado de sobreexcitación. El hecho de que la ventana de condiciones ambientales favorables sea muy breve en el verano en los ecosistemas polares, y que las plantas deban provecharla al máximo, justificaría que el mantenimiento de una ritmicidad circadiana fuese un factor negativo, al limitar la utilización de la luz durante los periodos de tiempo correspondientes a las noches subjetivas. Por lo tanto, debería tender a desaparecer al tratarse de un carácter negativo para el balance de carbono en esas condiciones.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Descifrando el origen de los hongos liquenizados en la Antártida

Garrido-Benavent, Isaac1; Pérez-Ortega, Sergio2; de los Ríos, Asunción1

1 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Real Jardín Botánico, CSIC, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Liquen, Bipolar, Endemismo, Vicarianza, Dispersión a larga distancia

En la Antártida, los organismos terrestres deben soportar unas condiciones para la vida que, con frecuencia, se describen como de las más extremas del planeta. A pesar de estos condicionantes ambientales, los hongos forman uno de los grupos de organismos más diversos, ascendiendo su número hasta aproximadamente las 1350 especies. De éstas, aquellas que forman líquenes por asociación de manera mutualista con una población de un organismo autótrofo, que puede ser una cianobacteria y/o microalga, muestran una elevada diversidad, con cerca de 550 especies conocidas (alrededor del 2.8% de la diversidad mundial). De hecho, los hongos liquenizados constituyen el componente más conspicuo de la macrobiota terrestre incluso en áreas que, debido a su topografía y al clima extremadamente seco y frío, son consideradas como análogas de Marte (e.g. los Valles Secos de McMurdo, en la Tierra de Victoria). Desde un punto de vista biogeográfico, más de un tercio de la diversidad actual de hongos liquenizados antárticos es compartida con la región ártica y subártica. Este tipo de distribución disyunta tan llamativa, denominada bipolar o anfitropical, ha sido tradicionalmente explicado bajo la perspectiva de la dispersión a larga distancia. Sin embargo, todavía no está claro si las especies de hongos liquenizados bipolares llegaron a la Antártida, o se originaron en ella. Por otra parte, el porcentaje de especies de hongos liquenizados endémicos de este continente es muy significativo, alcanzando un 33%. En este contexto, para nuestros estudios se seleccionaron diversas especies de hongos liquenizados filogenéticamente distantes, incluyendo tanto especies bipolares (Mastodia tessellata s.l., Pseudephebe minuscula y P. pubescens) como endémicas (Shackletonia cryodesertorum, Charcotiana antarctica y Amundsenia austrocontinentalis), para inferir los procesos históricos que pudieran ser responsables de la distribución geográfica actual de sus alelos. Así, gracias a la obtención de datos provenientes de varios marcadores moleculares se realizaron análisis de agrupamiento genético, exploración de las relaciones genealógicas entre los haplotipos, estimación de tiempos de divergencia y evaluación de modelos de migración bajo un contexto bayesiano. En base a los estudios filogeográficos llevados a cabo se demuestra la existencia de especies bipolares de origen (sub)antártico (e.g. Mastodia tessellata s.l.) y otras de origen ártico (e.g. Pseudephebe minuscula), que habrían alcanzado su actual distribución disyunta gracias a procesos de colonización que tuvieron lugar en épocas relativamente recientes, como el Pleistoceno. Por su parte, las especies endémicas habrían sobrevivido en este continente durante un periodo largo de tiempo, anterior a las últimas glaciaciones, lo que implicaría su supervivencia en refugios costeros y/o continentales libres de hielo.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Microbial Diversity of a Volcano-Sedimentary Mars Analogue Permafrost: Imuruk Lake (Arctic)

Gómez, Felipe1; Prieto-Ballesteros, Olga1; Rodríguez-Manfredi, José Antonio1

1 Centro de Astrobiología, INTA-CSIC, Torrejón de Ardoz, Madrid, Spain, [email protected]

Keywords: Extremophyles, Microbiology, Martian analogues, Astrobiology

Permafrost has attracted considerable interest from an astrobiological point of view, due to the recently reported results from the Mars exploration rovers and Phoenix mission and, previously, with the high hydrogen signal obtained by Mars orbiters. Although Viking missions reported adverse conditions for life in Mars surface those results pointed out the potential of Mars subsurface as putative protected Mars environment with life potential. Considerable studies have been developed on extreme ecosystems, and permafrost in particularly (in particular), to evaluate the possibility of life on Mars (since) due to Permafrost microbiology (microbial communities) must survive to subzero temperature along the year and background radiation for geological times scales in an ecosystem with low water activity and low rates of metabolites. The biodiversity of permafrost located on the Bering Bridge National Preserve has been studied. Different conventional (enrichment, isolation) and molecular ecology techniques (cloning, fluorescence “in situ” probe hybridization-FISH) have been used for isolation and bacterial identification. We identified an interesting volcanic area associated to permafrost in the region of Imuruk Lake (Alaska). An exploration campaign was developed during July 2005 to study the geology and microbiology of the area. Imuruk Lake is located at 65.6ºN, 163ºW. This region is a volcanic area in the Bering Land Bridge National Preserve. The 2005 campaign was developed in the eastern part of the lake, near Nimrod Hill. Previous geology studies of the area have been reported. The area is characterized by volcanic formations with basaltic composition. Some basalt lava flows are present. Over the lava structures there are two covers with different composition: the first is a wind blow silt layer and the second is a peat cover at the top. Some intermediate terraces can be found around the hill with sedimentary material. With the idea of a future development of instrumentation for automated remote life detection systems on permafrost, three main objectives were considered during the expedition: 1) Permafrost localization by geophysical techniques and drilling. 2) Microbial diversity analysis, with special interest on deeper part of the column, the oldest part of the permafrost. Pattern preservation of biosignatures in cold environment is of extraordinaire astrobiological interest and 3) Understanding cold ecosystem to facilitate permafrost niches detection and mapping. An Arctic area has been selected for permafrost characterization. The field camping was developed on the Bering Land Bridge National Preserve. Permafrost was localized using geophysical sounding techniques over several traverse lines on the Imuruk Lake area. A particular place for sampling was chosen and a borehole four meters deep was drilled for sampling along the soil column. Active layer at the surface and subsequence permafrost were sampled at several depths. Samples were used for biodiversity determination using complementary techniques.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Índices de meteorización en materiales clásticos de playas levantadas en las Islas Shetland del Sur: datación relativa y evolución glacioisostática

Gómez-Heras, Miguel1; Ortega-Becerril, Jose A.1; López-Martínez, Jerónimo1; Oliva-Urcia, Belén1; Schmid, Thomas2; Fort, Rafael3

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 CIEMAT, Madrid, España, [email protected] 3 Instituto de Geociencias, CSIC-UCM, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Playas levantadas, Martillo de Schmidt, Velocidad de propagación de ultrasonidos, Meteorización, Islas Shetland del Sur

Las playas y terrazas marinas levantadas son uno de los rasgos geomorfológicos más evidentes en las Islas Shetland del Sur. En ocasiones se trata de rasgos erosivos, pero en otros se conservan depósitos consistentes en cantos redondeados con escasa o nula presencia de materiales finos. Los niveles hasta 20 m sobre el nivel del mar (s.n.m.) son holocenos, existiendo otros pre-holocenos situados en altitudes hasta 265 m s.n.m. La localización en altitud de estos rasgos de origen marino se debe a variaciones del nivel del mar y evolución glacioisostática como consecuencia de fluctuaciones del recubrimiento de hielo. Aunque estos niveles han sido estudiados en cuanto a sus rasgos geomorfológicos a gran escala, no existen estudios a meso y microescala del grado de meteorización de los materiales clásticos que los forman. Por otra parte, resulta particularmente difícil la datación de los niveles pre-holocenos, los cuales podrían aportar valiosa información sobre la evolución geomorfológica y del relieve de las Islas Shetland del Sur. La determinación de la resistencia mecánica de clastos de tamaño decimétrico mediante técnicas portátiles no destructivas, como la dureza al rebote mediante martillo de Schmidt (RH) o la velocidad de propagación de ultrasonidos (UPV) puede ser aplicado a los depósitos mencionados. Este trabajo presenta los resultados de la determinación del grado de meteorización de clastos correspondientes a depósitos marinos levantados, mediante el uso de RH y UPV en niveles holocenos y pre-holocenos de las islas Livingston y Rey Jorge (Islas Shetland del Sur). Los primeros resultados obtenidos de los índices estudiados reflejan una evolución glacioisostática compleja. Este trabajo ha sido realizado dentro de los proyectos CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM) y Geomateriales 2 S2013/MIT- 2914.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Using Desmarestia antarctica in developing new tools for the synthesis of silver nanoparticles

González-Ballesteros, Noelia1; Lastra-Valdor, Mariano1; Rodríguez-Argüelles, María del Carmen1

1 Universidad de Vigo, Spain, [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Desmarestia antarctica, Silver nanoparticles, Green synthesis, UV-Vis spectroscopy, Transmission Electron Microscopy

The potential uses of macroalgaes as reducing and stabilizing agents for the synthesis of metal nanoparticles, is being a prominent field of research in nanoscience in the last few decades. Regarding the Antarctic macroalgae, studies on the ecology and physiology dominate the scientific literature to date; despite this, a recent surge of interest is being focused on their properties and possible applications in the green synthesis of metal nanoparticles. Within this framework, we have focused our attention on the Antarctic algae Desmarestia antarctica (DA). This Phaeophyceae (brown algae) is a primary constituent of the benthic marine flora along all coast of the Antarctic Peninsula and South Shetland islands. Following our study on the synthesis of gold and silver nanoparticles using Antarctic macroalgaes, here we present an optimized method that improves our initial results on the synthesis of silver nanoparticles by using D. antarctica extract. With this aim, DA was collected along the shores of Foster Bay, Deception Island, North Antarctic Peninsula (62° 58′ 53″ S, 60° 39′ 10″ W). Firstly, an aqueous extract was prepared at a concentration of 1 g/mL and characterized by different analytical techniques. In order to optimize the size distribution of the nanoparticles obtained, different reaction conditions were studied. For instance, extract and silver concentration, time and temperature. In all cases the reaction was followed by UV-Vis spectroscopy and the nanoparticles characterized by Transmission electron microscopy. Also, the extract and the silver nanoparticles were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy in order to obtain information about the functional groups of the biomolecules involved in the reduction and stabilization process. Result shown that in all cases nanoparticles were formed as confirmed by the UV-Vis spectra, where the characteristic surface plasmon resonance band of silver nanoparticles appear at around 400 nm. Regarding the size and shape of the nanoparticles, a narrower size distribution was obtained when using the lower extract concentration tested and the higher concentration of silver during an hour at 1000C. Under these conditions spherical nanoparticles with a mean diameter of 13.7 ± 3.1 nm were obtained.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Flujo mantélico y anisotropía eléctrica relacionados con el desarrollo del Arco de Scotia: Estudio magnetotelúrico en Tierra del Fuego (Argentina)

González-Castillo, Lourdes1; Bohoyo, Fernando2; Junge, Andreas3; Galindo-Zaldívar, Jesús1,4; Cembrowski, Marcel3; Torres-Carbonell, Pablo5; Ruiz-Constán, Ana2; Ibarra, Pedro2; Maestro, Adolfo2; Pedrera, Antonio2; Ruano, Patricia1

1 Universidad de Granada, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 3 Goethe-Universität Frankfurt am Main, Alemania, [email protected], [email protected] 4 IACT, CSIC-Universidad de Granada, España, [email protected] 5 Centro Austral de Investigaciones Científicas (CONICET), Argentina, [email protected]

Palabras clave: Anisotropía eléctrica, Flujo mantélico, Magnetotelúrico, Arco de Scotia

La formación del Arco de Scotia se inició en el Oligoceno con la ruptura y desplazamiento hacia el Oeste de los fragmentos continentales que unían Sudamérica y la Península Antártica. En este proceso, el Paso del Drake representa el pasillo de conexión que facilita el flujo del manto hacia el Este desde el Océano Pacífico hacia el Atlántico. La Isla Grande de Tierra del Fuego (Argentina), situada al norte del Paso del Drake, constituye un área fundamental para el estudio del efecto que tiene en el manto superior la tectónica de fragmentación y migración de placas en este contexto geológico. El estudio de la distribución espacial de la conductividad eléctrica profunda y su anisotropía es una herramienta fundamental en la investigación del flujo mantélico. Con el objetivo de establecer el patrón de dicha propiedad en la corteza inferior y manto superior, el Instituto Geológico y Minero de España junto con la Universidad de Granada realizaron en 2012 una campaña de adquisición de datos magnetotelúricos en Tierra del Fuego. Se realizaron medidas de las tres componentes de campo magnético y las dos componentes de campo eléctrico en el rango de frecuencia de 4Hz con equipos LEMI-217. Se midieron un total de 18 estaciones distribuidas a lo largo de dos perfiles de 105 km aproximadamente. Tras el procesado estándar robusto de los datos adquiridos se obtuvieron funciones de transferencia de gran calidad. La interpretación de los phase tensors y los tipper vectors se realizó a partir de la modelización 3D de anisotropía con el software para Comsol Multiphysics 5.2™ desarrollado por el grupo de geofísica de la Universidad de Frankfurt. Los modelos calculados incluyen la batimetría obtenida de GEBCO para eliminar el efecto del agua de mar circundante. El ajuste de los modelos mejoró notablemente al incluir anisotropía en los cálculos. Los resultados de la modelización revelan una clara orientación preferente de conductividad eléctrica de dirección NW-SE. Este estudio relaciona dicha anisotropía con expansión oceánica de la dorsal occidental del Mar de Scotia activa desde hace 30 a 6 Ma. Además, pone de manifiesto la utilidad de los estudios de anisotropía eléctrica para comprender y establecer modelos de flujo del manto. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Water masses circulation in the Bransfield basin (Antarctic Peninsula): oceanographic processes and sedimentary implications

Hernández-Molina, Francisco Javier1; Piola, Alberto2; García, Margarita3; Perez, Lara4; Llave, Estefanía5; López-Quirós, Adrián3; Etourneau, Johan3; Bohoyo, Fernando5; Escutia, Carlota3

1 Royal Holloway University London, Egham, UK, [email protected] 2 Servicio de Hidrografía Naval (SHN), Buenos Aires, Argentina, [email protected] 3 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Armilla, Granada, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 4 Geological Survey of Denmark and Greenland, Copenhagen, Denmark, [email protected] 5 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, Spain, [email protected], [email protected]

Keywords: Water masses, Bottom currents, Sedimentary processes, Bransfield Basin, Antarctica

The Bransfield Basin (Antarctic Peninsula) represents a key area for the interaction between distinct water masses derived from the Bellingshausen Sea, the Antarctic Circumpolar Current (ACC) and from the Weddell Sea. In addition, the restricted circulation of deep waters due to several bathymetric features together with intense mixing occurring in the western, central, and eastern sub-basins determine a unique oceanographic pattern in this part of Antarctica. Here we present a regional compilation for surface, intermediate and deep- water masses realised during the Drake Cruise 2018 (January - February 2018) associated with the TASMANDRAKE Project (CTM2014-60451-C2) carried out onboard the oceanographic vessel BIO Hespérides. Surface water masses are dominated by the interaction between Transitional Zone Water with thermohaline properties from the Bellingshausen Sea influence (TBW), flowing northeastward, and Transitional Zonal Water mostly influenced by the Weddell Sea (TWW) and flowing in the opposite direction. The interaction between these waters masses forms two fronts, the Bransfield Front (BF) at the NW and the Peninsula Front (PF) in the SE. Large anticyclonic eddies develop between these two fronts. Below these surface water masses, and between around 200 and 500 m water depth (wd), a branch of Circumpolar Deep-water (CDW) flows towards the NE along the northern part of the Basin and interacts with both the TWW and the shelf water from the Antarctic Peninsula. Intermediate water masses formation and circulation is quite complex and varies in each sub-basin and at different water depths. The Warm Deep Water (WDW) from the Powell Basin and the Weddell Sea Shelf Water flow southwestward between about 500 and 1000 m wd, and present signatures of mixing with shelf water generated around the Antarctic Peninsula. The Bransfield Strait Water (BSW) dominates the southern part of the basin and flows northeastward between 1000 and up to 1200 /1800 m wd. This water mass also presents evidence of intense mixing with Weddell Sea Deep Water in the Powell Basin. Deep-water masses deeper than 1200 /1800 m wd in the Central Basin consist mainly of the Central Basin Bottom Water (CBBW), one of the densest water masses found around Antarctica, leading to a well- stratified basin. The CBBW results from the mixing between the intermediate water masses and the Winter Shelf Water from the Antarctic Peninsula. In the Eastern Basin there is a mixture of multiple water masses between the CBBW (which overflows from the Central basin contributing up to 50%), the Weddell Sea Sill Water (contributing between 40-60%) and a small fraction of East Basin Deep Water (EBDW). Although the main sedimentary processes in the Bransfield Basin are associated with glacial-related features, the circulation of surface, intermediate and deep-water masses and associated oceanographic processes (gyres, internal waves, overflows, etc.) are also locally important in controlling sedimentary processes. Further understanding of these processes is needed to clarify their role in controlling sedimentary processes and in shaping the seafloor morphology at a basin scale. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Evolución del campo de esfuerzos cenozoico en la zona argentina de Tierra del Fuego a partir del análisis de mesoestructuras frágiles

Maestro, Adolfo1; Ibarra, Pedro1; Ruano, Patricia2; Torres Carbonell, Pablo3; Bohoyo, Fernando1; Galindo-Zaldívar, Jesús2; Pedrera, Antonio1; Ruiz-Constán, Ana1; González-Castillo, Lourdes2; López-Martínez, Jerónimo4

1 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Granada, España, [email protected], [email protected] 3 Centro Austral de Investigaciones Científicas, Ushuaia, Argentina, [email protected] 4 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Análisis poblacional, Campo de esfuerzos, Cenozoico, Mesoestructuras frágiles, Tierra del Fuego

La Isla Grande de Tierra de Fuego (Argentina) comprende la zona más meridional de la Cordillera de los Andes, conocida como Andes Fueguinos. Esta área ha sido intensamente deformada desde el Mesozoico. Con el propósito de contribuir en el conocimiento de su evolución tectónica se han medido 1496 estructuras frágiles (1236 fallas, 113 diaclasas, 67 grietas de extensión y 64 diques clásticos) en 87 estaciones localizadas en rocas de edades comprendidas entre el Jurásico y el Cuaternario. El análisis poblacional de las fallas se ha realizado mediante el uso de los métodos de Etchecopar, y-R, Diedros Rectos, Inversión de Esfuerzos y de las Redes de Búsqueda. Atendiendo a criterios estadísticos relacionados con el número de fallas que explica cada uno de los tensores obtenidos, finalmente han sido establecidos 65 tensores de paleoesfuerzos localizados en 49 estaciones. Las fallas analizadas muestran una orientación preferente N-S, y una orientación secundaria E-O, con buzamientos de sus planos entre 65° y 80°. Del total de la población, se han identificado 208 fallas dextrales, 182 fallas sinestrales, 275 fallas inversas, y 571 fallas normales. Las fallas dextrales muestran dos máximos de dirección NE-SO y ENE-OSO, y una dirección secundaria NO-SE, con un valor modal del buzamiento de 85°. Las fallas sinestrales muestran tres máximos con direcciones N-S, NE-SO y NO-SE, con un valor modal del buzamiento de 85°. Las fallas inversas muestran dos máximos con orientaciones E-O y NNO-SSE, con un valor modal del buzamiento de 80°. Las fallas normales presentan una dirección principal N-S y dos orientaciones secundarias NE-SO y ENE-OSO, con un valor modal del buzamiento de 65°. Las diaclasas muestras varias orientaciones principales con dirección N-S, NE-SO, ESE-ONO y NO-SE. Las grietas de extensión presentan direcciones N-S y NO-SE, con separaciones que varían desde milímetros a centímetros. Mayoritariamente, las diaclasas y las grietas de extensión presentan planos verticales. Los diques clásticos presentan una orientación principal que varía entre NNE-SSO a NE-SO. La mayoría de los diques clásticos presentan buzamientos que varían entre los 70° y la vertical con un espesor de relleno medio de 35 centímetros. La orientación de σ1 muestra una dirección dominante NE-SO, además de existir otras direcciones secundarias de orientación ESE-ONO, NE-SO y N-S. La orientación de σ3 (con disposición vertical de σ1) presenta dos modas dominantes, con dirección NE-SO y NO-SE, además de una dirección secundaria NNO-SSE. Estas direcciones de esfuerzos son consistentes con una dirección del campo de esfuerzos compresivo de dirección NE-SO activo desde el Cretácico superior, coetáneo con una rotación regional anti- horaria de 30° que dio lugar al desarrollo de la curva orogénica patagónica, junto a la interacción de la cuña orogénica con el promontorio de Rio Chico hasta el Mioceno inferior. La indentación con el promontorio modificó la orientación de los tensores de esfuerzo, presentando una dirección NE-SO en la zona occidental y N-S y NO-SE en la zona oriental del área estudiada. Desde el Mioceno superior, el movimiento transcurrente sinistro del Sistema de Falla Magallanes-Fagnano desvió localmente la dirección de compresión NE-SO hasta disponerla con una orientación E-O. Las direcciones de extensión obtenidas presentan unas trayectoria más o

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

menos similares a las trayectorias de σ1, con disposición de las direcciones de σ3 paralelas y perpendiculares a los pliegues y cabalgamientos, por lo que los tensores de esfuerzo extensional pueden ser debidos a los mecanismos de formación de las láminas cabalgantes y al desarrollo de pliegues relacionados con fallas, especialmente en las etapas de flexura durante el plegamiento, que da lugar a que se desvíe la trayectoria del campo de esfuerzo regional. Finalmente, el campo de esfuerzos actual, determinado a partir de mecanismos focales de terremotos y estudios geodésicos en Tierra de Fuego y en la Dorsal Norte de Scotia se caracteriza por una dirección de compresión subhorizontal de dirección NE-SO. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Caracterización de la cubierta de nieve en la Antártida Marítima utilizando imágenes de teledetección por microondas activas y datos de campo

Jiménez, Juan Javier1,2; Mora, Carla2; Vieira, Gonçalo2; Ramos, Miguel1,2; de Pablo, Miguel Angel1; Pina, Pedro2; Equipo PermaSnow1,2,3

1 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidade de Lisboa, Portugal, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universidad de Oviedo, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Backscattering, Nieve, Antártida, Radar

En el estudio de la cubierta de nieve regional en entornos de alta nubosidad, como en las Islas Shetland del Sur, mediante técnicas activas de microondas surgen limitaciones para la detección de nieve seca en la banda C. Por contraste, la banda X (TerraSAR X, modo Spotlight) ofrece una capacidad mejorada de la resolución espacial, lo que permite detectar la cobertura de nieve estacional localmente cuando se ha realizado una fase de prueba de veracidad del terreno en las mismas fechas que las adquisiciones de la teledetección. En el marco del Proyecto PermaSnow, se han obtenido imágenes de alta resolución espacial (0,671 m de acimut x 0,455 m en el range) en el modo Staring Spotligth. Adicionalmente, se ha instalado nueva instrumentación para el análisis continuo de la cobertura nival y sus principales parámetros físicos (Sommer Snow Pack Analyser), todo ello nos está permitiendo avanzar un paso más en el contraste verdad-terreno del area de estudio en la caracterización de la cubierta nival con las referidas imágenes Radar. Esta información experimental se está validando con el objetivo de desarrollar una nueva metodología de análisis de la capa de nieve para la Antártida Marítima, contribuyendo a identificar el control térmico que ejerce la nieve sobre la capa activa y el permafrost.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Patrones de transporte aéreo en la Península Byers para el estudio de la dispersión de microorganismos a escala local

Justel, Ana1; González, Sergi2; Fernández-Piana, Lucas3; Svarc, Marcela4; Rodríguez, Julio1; Almela, Pablo1; Sanz, Pablo1; Vasallo, Francisco5; Quesada, Antonio1

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Agencia Estatal de Meteorología, Barcelona, España, [email protected] 3 IMAS-CONICET, Buenos Aires, Argentina, [email protected] 4 Universidad de San Andrés y CONICET, Buenos Aires, Argentina, [email protected] 5 Agencia Estatal de Meteorología, Rota, España, [email protected]

Palabras clave: Antártida, Biodiversidad, Cambio climático, Clasificación no supervisada, HYSPLYT

En este trabajo se estudia el asentamiento de microorganismos en zonas de reciente retroceso glaciar. Considerando como hipótesis de partida que el viento es el vector principal para el transporte de propágulos, las posibilidades que tienen los microorganismos de colonizar nuevas zonas no solo requiere que sean transportados por las masas de aire, también es imprescindible que se produzca la deposición y que sean viables bajo las condiciones ambientales de estas latitudes. Por tanto, dada la dificultad de que finalmente se produzca el éxito biológico, es importante que la probabilidad de llegada sea alta y que el transporte tenga lugar en condiciones ambientales que permitan su supervivencia. Por sus condiciones climáticas y de aislamiento geográfico, la Antártida representa un excelente escenario donde investigar qué microorganismos son transportados por las masas de aire y cuál es su viabilidad. Sin embargo, la dificultad de muestrear en la Antártida durante largos periodos hace imposible disponer de un número suficiente de muestras para observar la diversidad y abundancia de microorganismos en el aire. En este trabajo contamos con muestras de microorganismos capturados en el aire durante ocho días consecutivos en la Península Byers (Isla Livingston, Antártida). El objetivo de este trabajo es estimar la probabilidad de que los organismos que han sido capturados puedan llegar en cualquier otro momento en condiciones ambientales similares. Para superar el problema del tamaño muestral, usamos un gran conjunto de datos de trayectorias de masas de aire generadas por modelos físicos que usan información meteorológica. Disponemos de un gran conjunto de datos funcionales multivariantes, que incluye más de 88 millones de valores con información meteorológica y de recorrido de las trayectorias. Basamos la inferencia en la frecuencia con que llegan trayectorias de masas de aire "similares" a las que transportan los propágulos. La caracterización de las principales rutas atmosféricas por las que llegan las masas de aire a la Península Byers requiere del desarrollo de un nuevo método de clasificación no supervisado para big data. La definición de proximidad entre las trayectorias es una cuestión clave y se realiza teniendo en cuenta la naturaleza mixta de estos datos (finito-infinito dimensionales). Se propone una adaptación del coeficiente de disimilitud de Gower que combina distancia Euclidea con una nueva medida de disimilaridad ad-hoc, SFD (Speed-Free Dissimilarity) para integrar la proximidad de las regiones recorridas por las trayectorias. La comparación de SPD con otras medidas comúnmente utilizadas en el análisis de trayectorias indica que es la que proporciona un menor valor del indicador de confusión IC- ClusterFD. Los principales patrones de transporte aéreo identificados permiten agrupar las trayectorias en diez clústeres que capturan las diferentes condiciones ambientales de temperatura, humedad, radiación y precipitación, las diferencias estacionales y el origen de los propágulos. Estas agrupaciones tienen un gran valor para poder interpretar la presencia y el origen de las diferentes comunidades microbianas en la Península Byers.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster TRISTAN: un Trasgo en la Antártida

Kurtukian, Teresa1; Blanco, Alberto1; Fonte, Paulo1; Lopes, Luis1; Kornakov, Georgy2; Gomis, Almudena3; Villasante, Victor3; Cabanelas, Pablo4; Seco, Marcos4; Fontenla, Yanis5; García-Castro, Damián5; Garzón, Juan Antonio5

1 CENBG-IN2P2, Bordeaux-Gradignan, Francia, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 LIP-Coimbra, Portugal, [email protected] 3 Universidad Técnica, Darmstadt, Alemania, [email protected], [email protected] 4 Instituto Geográfico Nacional, Madrid, España, [email protected], [email protected] 5 Universidad de Santiago de Compostela, España, [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Track Reconstructing Box, Cosmic rays, TRISTAN, Clima espacial, Campo magnético terrestre

Los rayos cósmicos son protones y otros núcleos atómicos de muy alta energía que, provenientes del espacio, inciden sobre la atmósfera terrestre. En la baja estratosfera los rayos cósmicos primarios producen los llamados rayos cósmicos secundarios que, al nivel del suelo terrestre están compuestos mayoritariamente por unas partículas subatómicas altamente penetrantes llamadas muones, junto a electrones, gammas y neutrones. Al nivel del mar, la tasa de incidencia media es de aproximadamente unas 200 partículas por metro cuadrado y segundo. El estudio de los rayos cósmicos es de gran interés no solo para entender mejor su origen y entender cómo alcanzan las enormes energías con las que llegan a la Tierra (algunos de ellos con energías varios ordenes de magnitud mas altas que las que se puedan conseguir en los mas modernos aceleradores) sino por la información que, a modo de rayos X, proporcionan de algunas variables de interés, como la actividad solar y los campo magnéticos terrestre e interplanetario. Por todo ello existe una red de detectores desplegados a lo ancho de la superficie terrestre que monitoriza de forma continua la llegada de rayos cósmicos al suelo. Entre ellos, abundan los monitores de neutrones y los telescopios de muones. Como alternativa a otros tipos de detectores, los Trasgos (Track Reconstructing Box) ofrecen en una pequeña superficie una alta granularidad, y la capacidad de reconstruir la dirección de las partículas medidas, en particular de muones y electrones. TRISTAN (TRasgo para InveSTigaciones ANtarticas) es uno de los subdetectores que forman parte de ORCA (Observatorio de Rayos Cósmicos Antártico), que participará en la Campaña Antártica 2018-2019. TRISTAN está basado la tecnología RPC (Resistive Plate Chambers) lo que proporciona también unas prestaciones únicas en resolución temporal de llegada de los frentes de rayos cósmicos. En la configuración en desarrollo, el detector cubre una superficie de 1.8 m^2 y será APTO para medir frentes de cascadas de rayos cósmicos hasta mas de diez partículas por metro cuadrado, con una resolución angular de unos 5º. Tristán complementará a los otros detectores del observatorio ORCA permitiendo con ellos la medida de la llegada de rayos cósmicos en la Antártida con una capacidad de identificación de su composición sin precedentes. Ello permitirá arrojar información mas precisa sobre la actividad solar, la influencia de la atmósfera en los rayos cósmicos, el campo magnético terrestre y las propiedades de los frentes de Rayos Cósmicos de alta energía.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Caracterización isotópica de la precipitación y de las aguas superficiales y subterráneas de la Isla Livingston (Islas Shetland del Sur, Antártida)

Lambán Jiménez, Luis Javier1; Moreno Merino, Luis2; López-Martínez, Jerónimo3; Thomas Schmid4; Durán Valsero, Juan José2

1 Instituto Geológico y Minero de España, Zaragoza, España, [email protected], 2 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], [email protected] 3 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected] 4 Centro de Investigaciones Energéticas Medio Ambientales y Tecnológicas, CIEMAT, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Isótopos estables, Precipitación, Aguas superficiales, Aguas subterráneas, Isla Livingston

La isla Livingston se sitúa a 62°37′S 60°27′O, siendo la segunda en extensión del archipiélago de las Shetland del Sur. Presenta una extensión de unos 73 km de largo por 34 km de ancho como promedio. Su relieve es muy irregular, siendo el punto más alto el Monte Friesland, con 1770 m s.n.m. En este trabajo se presenta una caracterización isotópica de la precipitación y de las aguas superficiales y subterráneas de la Isla Livingston, a partir del muestreo y análisis de los isótopos estables de la molécula de agua (δ18O-δD) realizados durante los veranos australes 2002-2003 y 2016-2017. Las muestras de precipitación proceden en su mayoría de la estación meteorológica de la AEMET, situada en las inmediaciones de la Base Juan Carlos I y corresponden al periodo comprendido entre febrero y marzo de 2017. El resto de muestras se han tomado en distintos tipos de puntos de agua, correspondientes a la fusión de glaciares y neveros, arroyos, lagos y manantiales, situados en diferentes lugares de la isla, incluyendo las penínsulas Byers y Hurd. La cota de los puntos de muestreo oscila entre 0,5 y 166 m s.n.m. Los resultados isotópicos obtenidos para la Isla Livingston muestran una relación δ18O/δD próxima a la Línea Meteórica Mundial, aunque con valores muy bajos en exceso de deuterio, característicos de climas templados y fríos. La variabilidad observada en el contenido isotópico de la precipitación se interpreta como debida a las diferentes procedencias de los frentes generados durante el verano. Las muestras de agua correspondientes a la precipitación, fusión de glaciares y neveros, arroyos y manantiales presentan una pendiente en la relación δ18O/δD más próxima a 8, mientras que en las muestras tomadas en los diferentes lagos y lagunas de la isla se observa una mayor variabilidad y pendientes inferiores, lo que se interpreta como posiblemente debido a un fraccionamiento isotópico por evaporación en lámina libre. La interpretación de los resultados de la precipitación y de las aguas superficiales y subterráneas proporciona información sobre los mecanismos intervinientes en su composición. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Temporal restitution of Hurd Glacier topography: reconstructing its surface evolution using mass balance data

Lapazaran, Javier1; Mensah, Darlington1; Otero, Jaime1; Recio-Blitz, Cayetana1; Navarro, Francisco1

1 Universidad Politécnica de Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Surface evolution, Glacier surface, Elevation change, Surface mass balance, Emerging movement

A large variety of glaciological studies require the availability of sufficiently accurate surface topography of glaciers, including glacier dynamics modelling and mass balance studies. In particular, glacier dynamics modelling requires the surface topography data for inferring the bed topography from ice-thickness data. For surface mass balance estimates (SMB) using the glaciological method, surface topography is required for integrating to the entire glacier the observations performed at individual points (mass-balance stakes, snow- probing points, snow pits). However, quite often the dates of these observations do not coincide with that of the surface topography, which implies errors in the derived estimates. We present a method to estimate the elevation at any point on the glacier surface and at any date between those of two existing surface topographies, using the seasonal SMB data during the period between the two available topographies. From the spatial interpolation of the surface elevation data at the initial and final dates, the proposed method reconstructs the surface elevation at any date within that period, in two steps: first, it estimates the elevation change due to the SMB, and second, it estimates the elevation change due to glacier dynamics. We apply the proposed method to Hurd Glacier for the period 2001-2011, for which we have enough available data to test and validate the method, as well as some possible variations of it. Hurd Glacier is one of the main glacier basins of the Hurd Peninsula ice cap (62°39-42' S, 60°19-25' W), located on Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster El eco-vehículo polar Trineo de Viento: el futuro de la ciencia polar

Larramendi, Ramón1

1 Asociación Polar Trineo de Viento, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Laboratorio móvil, Antártida, Ártico, Energías renovables

La organización de expediciones que atraviesen los territorios polares requiere de unos recursos económicos tan elevados que su puesta en marcha suele ser un reto al alcance de pocos investigadores en el mundo. En España, el Trineo de Viento, creado por Ramón Larramendi y promovido por la Asociación Polar Trineo de Viento, abre esta posibilidad para los científicos españoles, que pueden convertirse, al mismo tiempo, en pioneros al utilizar el único vehículo del mundo cero emisiones destinado a la investigación polar. El Trineo de Viento cuenta con el apoyo de los responsables del Comité Polar Español y ha sido reconocido por la revista ‘Nature’ como una opción eficaz y sostenible para la ciencia en estos territorios. El eco-vehículo polar consiste en una plataforma modular y articulada que se desliza impulsada por grandes cometas gracias al viento polar. Mide 13,5 metros de largo por 3,5 de ancho, divididos en cuatro módulos (locomotora, dos de carga y uno de habitabilidad). La energía que lo impulsa es únicamente energía eólica, lo que le convierte en un medio de transporte ‘cero emisiones’. Asimismo, lleva instaladas placas fotovoltaicas para el suministro de la energía que precisa el equipamiento científico y personal. A bordo del Trineo de Viento pueden viajar hasta cinco personas. Avanza a una velocidad media de entre 15 y 20 km/h, si bien ha llegado a los 50 km/h en condiciones excepcionales. Su versatilidad (puede dividirse en dos), su eficacia para el transporte (es fácil de reparar), su eficiencia económica (se desmonta totalmente para su transporte) y su capacidad de carga (puede transportar hasta dos toneladas de peso) le convierten en una clara alternativa para los proyectos científicos que requieran recoger datos en el interior de los polos para una gran diversidad de proyectos (Glaciología, Geología, Biología, Medicina, Meteorología, nuevos materiales, telecomunicaciones, búsqueda de vida extraterrestre, astronomía, etcétera). Hasta este momento, el Trineo de Viento ha recorrido más de 20.000 kilómetros en 9 expediciones, 2 en la Antártida y 7 en el Ártico sin que haya tenido ni un solo incidente reseñable. En las últimas cuatro expediciones ha recogido datos científicos para prestigiosos proyectos de investigación (CSIC, UAM, UPM, base ártica EasTGRIP, Dark Snow, Ice2Ice, Universidad de Madison, IDAEA, Universidad de Copenhague, etcétera...). De momento, y dado que son proyectos a largo plazo, se han publicado únicamente los datos recogidos en 2012, un trabajo con autores del IDAEA en el que se detectaron pesticidas en el interior de la Antártida.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Sediment drifts off the Antarctic Peninsula and West Antarctica: the IODP proposal 732

Larter, Robert D.1; Hernandez-Molina, Francisco Javier2; Graham, Alastair G.C.3; Hillenbrand, Claus-Dieter1; Hogan, Kelly A.1; Channell, James E.T.4; Xuan, Chuang5; Hodell, David A.6; Williams, Maria C.1; Crowhurst, Simon J.6; Gohl, Karsten7; Rebesco, Michele8; Uenzelmann-Neben, Gabriele7; RRS James Clark Ross cruise JR298 Scientific Party

1 British Antarctic Survey, Cambridge, UK, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Royal Holloway University London, UK, [email protected] 3 University of Exeter, UK, [email protected] 4 University of Florida, USA, [email protected] 5 University of Southampton, UK, [email protected] 6 University of Cambridge, UK, [email protected], [email protected] 7 Alfred Wegener Institute, Germany, [email protected], [email protected] 8 Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS), Italy, [email protected], [email protected]

Keywords: Sediment drifts, Bottom currents, Sedimentary processes, International Ocean Discovery Program, Antarctica

Large sediment drifts on the continental rise west of the Antarctic Peninsula have developed since the Middle Miocene and contain continuous, high-resolution records of ice sheet and oceanographic changes. An International Ocean Discovery Program (IODP) proposal (732-Full2) for future drilling on these drifts has been scientifically approved and is with the JOIDES Resolution Facilities Board for scheduling. The main aims of this proposal are to: a) obtain continuous, high-resolution records from sites on sediment drifts off both the Antarctic Peninsula and West Antarctica (southern Bellingshausen Sea); b) identify the evolution of the sediment drifts and c) establish the relationships between deep-water sedimentation and changes in the West Antarctic Ice Sheet (WAIS), the Antarctic Peninsula Ice Sheet (APIS) and the adjacent Southern Ocean and connections to global atmospheric and oceanographic processes. The challenges will then be achieving good chronological control using a range of established and novel techniques and interpreting what facies variations indicate in terms of changes in the ice sheets. During a 2015 research cruise on RRS James Clark Ross (JR298) we obtained additional site survey data around the proposed sites including high-resolution multichannel seismic reflection data, piston cores and box cores. With this work we will present both the main objectives of IODP proposal 732 and the results from the JR298 cruise interpreting them in terms of sedimentary processes that operated during the development of the large sediment drifts, and links between depositional systems on the continental rise, paleo-ice-sheet dynamics and paleoceanographic processes.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Mixed contourite and gravitational processes sculpting the morphology and the recent sedimentary record of Dove Basin, southern Scotia Sea

Lobo, Francisco José1; López-Quirós, Adrián1; García, Marga1; Pérez, Lara2; Hernández-Molina, Javier3; Escutia, Carlota1; Bohoyo, Fernando4; Evangelinos, Dimitris1; Salabarnada, Ariadna1; Rodríguez-Fernández, José1; Maldonado, Andrés1

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-Universidad de Granada, Armilla, Granada, Spain, [email protected] csic.es, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Geological Survey of Denmark and Greenland, Copenhagen, Denmark, [email protected] 3 Royal Holloway University of London, Surrey, UK, [email protected] 4 Instituto Geológico y Minero de España, Tres Cantos, Madrid, Spain, [email protected]

Keywords: Antarctica, Dove Basin, Geomorphology, Contourites, Mass transport processes

Bottom current deposition in the basins located in the southern Scotia Sea is driven by the entrance of Weddell Sea Deep Water (WSDW) through deep water gateways along the South Scotia Ridge (SSR). Dove Basin, located in the south-central Scotia Sea north of Orkney Passage, is bounded laterally by two continental banks, Pirie Bank to the west and Bruce Bank to the east, and contains several mid-basin reliefs. Frequent mass transport deposits have been observed both in the basin margins and the deep abyssal plain, where their occurrence has been related to the activity of normal seismic faults. In addition, Dove Basin is located north of Orkney Passage, which is the deepest passage along the SSR, where strongest velocities of the WSDW flows have been documented. As a consequence, the Late Pliocene to recent Dove Basin sediment record has been mainly influenced by the WSDW flow. In this contribution, we explore the recent interaction between the paths of the WSDW through Dove Basin and the gravitational processes and products recognized in the surface morphology and the shallow subsurface stratigraphy. A set of high-resolution geophysical data collected onboard RV Hespérides has been analyzed. Swath bathymetric data were obtained with EM 12 and EM 120 SIMRAD systems. Very high-resolution seismic profiles were acquired using a TOPAS PS 18 system operating in high-penetration (chirp) mode. A morphological interpretation was attempted in each major physiographic domains: the western and eastern margins and the central basin. Sediment drifts were classified as plastered (PDs), basement-controlled (BCDs), sheeted (SDs), confined (CDs) and mounded (MDs). Gravitational morphologies include slide scars and mass-transport deposits (MTDs). The slope of Pirie Bank is dominated by frequent slide scars and abundant BCDs. PDs are observed in the upper and lower parts of the slope. The central basin is mainly covered by SDs and CDs. BCDs occur attached to the mid-basin relief. A major contourite moat occurs in the western side of the eastern sub- basin. Thin PDs affected by slide scars occur in the upper part of the Bruce Bank slope. CDs are locally identified, whereas the lower part of the eastern slope is mainly covered by thicker PDs. Several channels trending oblique to normal to slope contours are identified on top of the lower PDs. The available evidence strongly suggests that the mid-basin reliefs act as a major physiographic barrier, establishing two sub-basins where the process interaction occurred distinctively. The main flow of the WSDW is deviated to the north and channeled through the eastern sub-basin. A decrease of bottom current intensity to the east favored the formation of extensive PDs. The uppermost part of this slope was subjected to gravitational instabilities that affected the drifts. In the western sub-basin, the evidences for recurrent mass-wasting processes are more evident, particularly in the western slope, which is highly degraded by sliding. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster

Warming intensify CO2 flux and nutrient release from algal wrack strandings on beaches of Deception Island

López, Jesús1; Lastra, Mariano1; Troncoso, Jesús1; Sampedro, Luis2; García-Gallego, Manuel1

1 Universidad de Vigo, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Misión Biológica de Galicia (CSIC), Pontevedra, España, [email protected]

Keywords: Wrack decay, Open top chambers, Nutrients, Organic enrichment, CO2, Global warming

Accumulation of macroalgae strandings, also known as wrack, is a common event on the ice-free intertidal sedimentary shores all along the Antarctic Peninsula. These external inputs of allochthonous biomass derive from detached primary producers of the neighbouring submerged rocky shores. The response in decomposition of these algal deposits to global warming has not been studied in the Antarctic coast to date. With this aim, we used passive open top chamber devices to increase soil temperature through greenhouse effect within the range predicted by the IPCC for western Antarctic Peninsula (between 0.5 and 1.5OC). The effect of temperature manipulation on patches of fresh Palmaria decipiens (Reinsch), and bare sand, was conducted to test the hypotheses that the biogeochemical processing of macroalgal wrack subsidies will accelerate in response to temperature increase. Results over a 14 days experiment time indicated that a small warming (less than 0.5OC) affected the wrack decomposition process through traceable increases in soil respiration as CO2 flux, inorganic nutrients release toward the interstitial environment (N and P), and microbial pool gauged through the total soil DNA. Most of inorganic N (90 % in average) released to the sediment was as NH4+, what indicates a slow mineralization rate. Differences between warmed and control plots in total inorganic N were not significant, whereas leaching of P to the sedimentary environment decreased in ca. 25 %. Flux in CO2 to the atmosphere increased in 30 % in warmed sites. This study confirms the key role of free of ice Antarctic sedimentary shores in recycling ocean derived primary production and organic matter, highlighting the sensitivity of these ecosystems to a changing scenario of global warming that predicts significant increases in temperature over the next few decades.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Avances recientes en los estudios sobre geodinámica y procesos geomorfológicos, hidrogeológicos y edáficos en la región de las Islas Shetland del Sur (Antártida)

López-Martínez, Jerónimo1; Schmid, Thomas2; Balks, Megan3; Carcavilla, Luis4; Díaz-Puente, Javier2; Durán, Juan José4; Guillaso, Stéphane5; Gómez-Heras, Miguel1; Koch, Magaly6; Lambán, Luis Javier4; Maestro, Adolfo1,4; Mink, Sandra4; Moreno, Luis4; Nieto, Ana1; O´Neill, Tanya3; Oliva-Urcia, Belén1; Ortega-Becerril, José A.1; Pelayo, Marta2; Serrano, Enrique7; Silva, Adrián8

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 CIEMAT, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Waikato University, Hamilton, New Zealand, [email protected], [email protected] 4 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 5 GFZ German Research Center for Geosciences, Potsdam, Germany, [email protected] 6 Boston University, MA, USA, [email protected] 7 Universidad de Valladolid, España, [email protected] 8 Universidad de Buenos Aires, Argentina, [email protected]

Palabras clave: Geología, Geomorfología, Hidrogeología, Suelos, Geoconservación

La región de las Islas Shetland del Sur, incluido el sector septentrional de la Península Antártica, es un área notablemente activa en lo que se refiere a los procesos geodinámicos, tanto durante el Cenozoico como en la actualidad. La zona se sitúa en un contexto de movilidad cortical derivado del contacto de varias placas tectónicas, localizado en el extremo meridional del Arco de Scotia y con presencia de vulcanismo activo. Por otra parte, las características climáticas de esta región, con influencia marítima, y una especial sensibilidad a los efectos de los cambios climáticos ocurridos en el pasado y en particular al que se está produciendo en las últimas décadas, propician el desarrollo de procesos geomorfológicos, hidrogeológicos y edáficos. El estudio de las diversas temáticas mencionadas, relativas a la evolución del relieve, las características de las superficies del terreno y los procesos implicados es el objetivo del proyecto CONGEO-UAM. El empleo de nuevas técnicas y métodos de estudio, ha permitido avanzar en los resultados obtenidos en proyectos anteriores por nuestro grupo en la misma región. Así, los recientes estudios realizados sobre la evolución del magma y las señales de fábricas magnéticas y paleomagnetismo en los tres edificios volcánicos más relevantes de las Islas Shetland del Sur (Decepción, Penguin y Bridgeman) han permitido distinguir diversos episodios ocurridos en la evolución de estos volcanes, incluida la acotación de la posible edad de formación de la caldera volcánica en la Isla Decepción y los primeros estudios detallados sobre las rocas volcánicas de la Isla Bridgeman. El estudio de procesos activos de erosión hídrica y sobre actuación del periglaciarismo, así como la aplicación en el campo y en el laboratorio de métodos no destructivos para medir la alteración de superficies expuestas, está permitiendo avanzar en el conocimiento de los diferentes efectos sobre el terreno y, entre otros temas, poder aplicar esta información al reconocimiento e interpretación de acontecimientos holocenos y pre-holocenos, incluida la posible datación de algunos eventos. Por otra parte, los estudios geoquímicos sobre depósitos superficiales, suelos y aguas en diferentes localizaciones de la región, han permitido avanzar en su caracterización, su procedencia y los procesos asociados a los mismos. Asimismo, se ha podido identificar la presencia de diversos contaminantes presentes en los mismos, incluidos contaminantes emergentes, e interpretar su posible procedencia. La aplicación a las peculiaridades del territorio antártico y a su contexto de administración y protección medioambiental de los conceptos y métodos generales para identificar y proteger el patrimonio geológico, que nuestro grupo ha empleado en España y en otros ámbitos geográficos,

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

nos está permitiendo contribuir al establecimiento de procedimientos para la geoconservación en la Antártida, cuestión que está actualmente siendo desarrollada en el seno del SCAR y del Comité de Protección Ambiental del Tratado Antártico. Las técnicas de teledetección y la interpretación de imágenes de radar han sido empleadas con éxito para caracterizar superficies expuestas en diferentes sectores libres de hielo. Las medidas de reflectancia han sido usadas para caracterizar y hacer un seguimiento de diferentes superficies del terreno en distintas islas del archipiélago de las Shetland del Sur, incluidos diferentes tipos de depósitos superficiales y rocas volcánicas aflorantes en la Isla Decepción. Con estos datos se encuentra en elaboración una librería espectral, que actualmente cuenta con más de 220 espectros de referencia. La misma permitirá usar patrones de referencia para interpretar datos de satélites multiespectrales y los futuros hiperespectrales. Los trabajos mencionados en este resumen han sido realizados dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Green-clay authigenesis and diagenetic reactions in the South Orkney Microcontinent: Paleoenvironmental implications for the opening of Drake Passage (Antarctica)

López-Quirós, Adrián1; Escutia, Carlota1; Sánchez-Navas, Antonio2; Nieto, Fernando2; García-Casco, Antonio2; Evangelinos, Dimitris1; Salabarnada, Ariadna1; Martín-Algarra, Agustín2

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Granada, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Granada, Spain, [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

Keywords: Late Eocene, Glaucony, Reverse of glauconitization, ODP Site 696, Drake Passage

Initial deepening of the Drake seaway at the Eocene-Oligocene transition (EOT) led to the isolation of the South Orkney Microcontinent (SOM) from the East Antarctic Peninsula due to the formation of Powell Basin. The timing and impact of the Drake Passage opening and deepening during the EOT on global climate remain however controversial. Clay minerals (‘hydrous phyllosilicates’) are major constituents of materials deposited at the marine environments. Green-clay authigenesis, particularly in the marine and diagenetic realms, has played an important role in the understanding of Earth's past climate. Here, late Eocene green-clay (glaucony) facies from the Ocean Drilling Program (ODP, Site 696), deposited in the shallow-sea environment of the terrigenous SOM, was studied by petrographic microscopy, X-ray diffraction (XRD) and electron microscopic methods (SEM-EDX, EPMA and HRTEM). An integrated sedimentological, mineralogical and geochemical characterization of glaucony assesses the physico-chemical conditions prevailed during the green-clay authigenesis (i.e. paleogeographic implications and temporal variations). Green-clay authigenesis at the late Eocene glauconitic sandy mudstones occurred mainly by the replacement of faecal pellets. The K-rich (>0.66 atoms p.f.u.), boxwork/rosette-shaped clay structures, and complex pellet shaped reflect an evolved (mature) stage of the glauconitization. The mineralogy, chemistry, morphology, and textural properties demonstrate that glaucony has formed in situ (autochthonous) and consists mainly of smectite-poor interstratified ~10Å glauconite-smectite. Syn-sedimentary conditions controlled the glaucony composition as slightly reducing conditions cause Fe-enrichment, whereas oxidising conditions favour Fe-depletion. Glauconitization in the vicinity of the SOM shelf-break occurred under sub-oxic partially reducing interstitial solutions. Conditions for glaucony authigenesis are interpreted to have been: wholly marine, >50 m water depth, a relatively temperate climate, low sedimentation rate and stratigraphic condensation, and recurrent winnowing action of bottom- currents to concentrate the glauconitized substratum. Glaucony post-depositional, early diagenetic alterations at ODP 696 are driven by changes in the interstitial aqueous chemistry towards more acidic (oxidizing) conditions. Alteration yields brownish-green Fe- and K-depleted and Al-enriched rims with respect to the glaucony cores. Nontronite (Fe-rich dioctahedral smectite) formed later over the brownish-green rims from the reaction products (smectitization or the reverse of glauconitization) formed by leaching of K and Fe2+ and the residual Al-rich glaucony. We conclude that glauconitization was related to rising sea levels during the late Eocene, which point out the geographic isolation and subsequent subsidence of the SOM caused by the opening of the newly oceanic (Powell) basin. Continued transgression due to the Drake Passage opening resulted in the occurrence of the evolved glaucony: reduction in the terrigenous supply, enhanced winnowing and enlarged residence at the sediment-water interface.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Historical record of in situ glacier surface velocities for the glaciers on the Hurd Peninsula, Livingston Island, Antarctica

Machío, Francisco1; Rodríguez, Ricardo2; Navarro, Francisco2; Lapazaran, Javier2; Otero, Jaime2

1 Universidad Internacional de La Rioja, Logroño, España, [email protected] 2 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: In situ glacier surface velocity, Dataset, Glacier dynamics, PANGAEA database, Network of stakes

In this contribution we present the records of in situ glacier surface velocity obtained in the Hurd Peninsula (Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica) in the period from 2000 to 2013. This 14-year record was determined by repeated GNSS measurements in a dense network of 52 stakes distributed across two glaciers of different type, a tidewater (Johnsons Glacier) and a land-terminating glacier (Hurd Glacier) located on Hurd Peninsula. A second-degree polynomial approximation is fitted to each stake position, which allows estimating the approximate positions, and associated velocities, at intermediate times. The measurements were collected at the beginning and end of each austral summer season. This dataset is useful as input data for numerical models of glacier dynamics, or for calibration and validation of remotely sensed velocities, and is available at PANGAEA database (http://doi.pangaea.de/ 10.1594/PANGAEA.846791), what is of special interest for a region in which this type of information is scarce.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Evolución del campo de esfuerzos mesozoico-cenozoico en Tasmania a partir del análisis poblacional de fallas

Maestro, Adolfo1; Bohoyo, Fernando1; Galindo-Zaldívar, Jesús2; Berry, Ronald F.3

1 Instituto Geológico y Minero de España, Tres Cantos, Madrid, España, [email protected]; [email protected] 2 Universidad de Granada, España, [email protected] 3 University of Tasmania, Hobart Australia, [email protected]

Palabras clave: Análisis poblacional de fallas, Campo de esfuerzos, Cenozoico, Mesozoico, Tasmania

La separación de las placas Australiana y Sudamericana de la Placa Antártica durante el Cenozoico determinó el desarrollo de los pasillos oceánicos de Tasmania y de Drake respectivamente, claves en la conexión interoceánica, el aislamiento del continente antártico y el establecimiento de la Corriente Circumpolar Antártica. Ésta corriente ha contribuido al desarrollo del casquete polar antártico y forma parte del actual sistema de corrientes oceánicas que es uno de los principales mecanismos de transporte del calor y nutrientes en el planeta y que modula el cambio del clima en la Tierra. Para entender mejor como se produjo la fragmentación continental y deriva de estas placas es importante establecer el régimen y orientación de los esfuerzos que ha actuado durante la formación de estos pasillos oceánicos. Con el propósito de contribuir en el conocimiento de la evolución tectónica del Paso de Tasmania se han medido aproximadamente 1000 fallas distribuidas en 44 estaciones localizadas en rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias de edades comprendidas entre el Cámbrico y el Cuaternario en Tasmania. El análisis poblacional de las fallas se ha realizado mediante el uso de los métodos de Etchecopar, y-R, Diedros Rectos e Inversión de Esfuerzos. El análisis de la orientación de las fallas muestra una orientación predominante ESE-ONO y direcciones secundarias NE-SO, NO-SE y N-S. Los buzamientos de los planos de falla en su conjunto son subverticales. Atendiendo al sentido de movimiento de las fallas se han identificado 313 fallas dextrales, 194 fallas sinestrales, 422 fallas normales y 62 fallas inversas. Las fallas dextrales presentan una orientación ESE-ONO con buzamiento subvertical. Las fallas sinestrales presentan una orientación predominante N-S y buzamiento también subvertical. Las fallas normales presentan una orientación principal NO-SE y una secundaria NE-SO con un valor modal del buzamiento de 65°. Las fallas inversas presentan una dirección predominante NE-SO con valores modales del buzamiento de 35° y 70°. La orientación de σ1 muestra una dirección dominante NO- SE. La orientación de σ3 (con disposición vertical de σ1) es dominantemente NE-SO. La dirección de σy es dominantemente NO-SE, aunque muestra una moda secundaria de orientación NE-SO. La dirección de extensión NE-SO se puede relacionar con el desarrollo de cuencas de dirección NO-SE desde el Jurásico superior hasta el Paleoceno superior. El desarrollo de estas cuencas está ligado a la etapa de rifting entre las placas Australiana y Antártica, donde la Placa Australiana se desplaza lentamente hacia el norte en el Cretácico medio, y con el comienzo la etapa de expansión del Mar de Tasmania en el Cretácico superior hasta el Paleoceno superior. La dirección de compresión NO-SE se relacionaría con el desplazamiento hacia el norte de Australia a lo largo de una zona transformante sinistra durante el Paleoceno superior-Eoceno inferior. Esta dirección de compresión se mantiene hasta la actualidad, tal y como se ha observado a partir, principalmente, del estudio de mecanismos focales, ovalizaciones de sondeos (borehole breakouts) y fracturación inducida e hidráulica). Esta orientación del campo de esfuerzos actual ha sido explicada en relación a la interacción de convergencia entre las placas Pacífica y Australiana. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Updated checklist of marine bentonic algae from Deception Island (South Shetland Islands, Antarctica)

Martín, Rafael1; Fandiño, Laura1; Angulo, Carlos2; Moles, Juan2; Avila, Conxita2; Gómez-Garreta, Amelia1; Rull-Lluch, Jordi1

1 Laboratori de Botànica, Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació & IRBio, Universitat de Barcelona, Av. Joan XXIII s.n, 08028 Barcelona. [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]. 2 Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals & IRBio, Universitat de Barcelona, Av. Diagonal 643, 08028 Barcelona. [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Antarctica, Deception Island, Marine benthic algae

For being an active volcano, Deception Island is one of the most studied places of the southern ocean, especially in what volcanism and seismology refers and but a little less in biodiversity. The majority of biological studies examine the recovery of the benthonic fauna after the last eruptions, meanwhile investigation about the benthonic flora are more scarce and limited to sporadic recollections performed during field campings that have broader objectives and comprise greater areas of study. In this work it is collected all existent taxonomic information about benthonic marine flora from Deception island, new data about its composition are contributed and are performed several critical assessments about some specific species. Furthermore, species distribution inside the island’s internal bay is analyzed from the entrance to the most internal part it. The work has been done using the samples collected in the sampling campings of several projects during the austral summers of 2008-09 (ACTIQUIM-I), 2009-10 (ACTIQUIM-II), 2012-13 (AQTIQUIM-III & IV), 2016 (DISTANTCOM-I), and 2017 (DISTANTCOM-II). Those samples were collected at intertidal areas or in the subtidal zone of 9 localities of the island thanks to apnea or SCUBA dives. According to current data, the marine benthonic flora of Deception Island is represented by 76 taxons (39 Rhodophyta, 19 Phaeophyceae and 18 Chlorophyta). 7 of those taxa recorded here (4 Rodophyta and 3 Phaophyceae) are first citations for the Island. In general, the flora is relatively poor in comparison with other Antarctic zones. Besides this, the greater species richness is found at the localities near the Island’s bay entrance, being very poor in species number the rest of locations.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Las concentraciones de Cd, Pb, Cr y Se halladas en pingüinos Antárticos producen en células renales y hepáticas estrés oxidativo

Meseguer-Frutos, Ana1; Motas, Miguel1; Jerez, Silvia1; Barbosa, Andrés2

1 Universidad de Murcia, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Estrés oxidativo, Líneas celulares, Elementos inorgánicos, Pingüinos antárticos, Península Antártica

La Antártida es considerada una de las últimas regiones vírgenes del planeta, sin embargo, estudios llevados a cabo por nuestro grupo de investigación, han evidenciado un incremento en los niveles de determinados elementos, en tres especies de pingüino: Papúa – Pygoscelis papua, Barbijo – Pygoscelis antarctica y Adelia– Pygoscelis adeliae. Se evaluaron en células renales y hepáticas (líneas celulares VERO y AML12) las concentraciones medias de Cd, Pb, Cr y Se y CE50 (concentración efectiva 50) halladas en individuos pollos, juveniles y adultos procedentes de tres especies de pingüinos de la Península Antártica e Islas asociadas. Las células fueron tratadas durante 24 horas con cada concentración. Pósteriormente utilizando la sonda colorimétrica DCFH-DA (diacetato de dicloro-dihidro-fluoresceína) y mediante citometría de flujo, se detectaron los cambios producidos por las distintas concentraciones de cada elemento sobre el estrés oxidativo. En la línea celular VERO, los resultados muestran una disminución de la fluorescencia de forma proporcional de la concentración y por lo tanto una disminución de las especies reactivas de oxígeno (EROs). Está disminución se debe a que dichas concentraciones modifican la integridad del ADN celular, no permitiendo a la célula la producción de EROs. Por lo tanto, la determinación de ROS es más un indicador de mortandad que de toxicidad para dicha línea celular. En la línea celular AML12, la concentración más elevada correspondiente a la concentración media de adultos provoca un aumento de la producción de EROs; para el resto de elementos no aparecen diferencias significativas o al igual que en VERO, se produce una disminución de la fluorescencia de forma dependiente de la concentración.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Estudio de la dinámica del Glaciar Hurd, Antártida, combinando trabajos de campo de geomorfología y georradar con simulaciones numéricas

Molina, Carmen1,2; Navarro, Francisco2; Lapazaran, Javier2; Otero, Jaime2; Calvet, Jaume3; García-Sellés, David3

1 Universidad de León, España, [email protected] 2 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universitat de Barcelona, España, [email protected], [email protected]

Palabras clave: Dinámica glaciar, Geomorfología, Cenizas volcánicas, Georradar, Simulaciones numéricas

Península Hurd (Isla Livingnston) se compone de dos glaciares principales, Hurd y Johnsons. El Glaciar Hurd (4,03 km2) abarca tres lenguas principales que terminan en tierra, Caleta Argentina (CA), Las Palmas (LP) y Sally Rocks (SR), que tienen espesores de hielo que disminuyen gradualmente hasta cero en sus frentes. El Glaciar Hurd presenta características excepcionales para el estudio de las estructuras de deformación. Entre ellas, la presencia de capas de cenizas procedentes del volcán de Isla Decepción interestratificadas en el hielo. Estas cenizas actúan como marcadores de la estratificación y de su deformación. El trabajo de campo consistió en cartografiar y caracterizar las estructuras frágiles y dúctiles, así como las capas de cenizas expuestas en la zona de ablación de los lóbulos. Se realizó la fotointerpretación geoestructural con ortofotografías en CA y LP, y en SR con mapa topográfico. Se analizaron geoquímicamente 10 de las muestras recogidas en las distintas capas de cenizas y representativas de los tres lóbulos. La técnica empleada fue la fluorescencia de rayos X de elementos mayores. Se estableció una correlación de estas muestras, por comparación con análisis anteriores, con las distintas erupciones volcánicas de Isla Decepción. Las capas Tefra 1 corresponden a la erupción de 1970, Tefra 2 a las pre-1829 y el conjunto Tefra 3 a las erupciones más antiguas. Realizamos 14 perfiles (total ca 8.400 m) de georradar en los tres lóbulos glaciares. Estos perfiles permitieron identificar las estructuras internas y vincularlas con las observadas en la superficie del glaciar. Además, las siguientes evidencias pusieron de manifiesto la estructura hidrotérmica del Glaciar Hurd: 1) estructuras típicas de régimen compresivo en la zona terminal del glaciar y de cizalla en los márgenes del mismo. 2) la presencia de un estrato superficial de hielo frío (por encima de otro templado) en la zona de ablación de los tres lóbulos SR, CA y LP, que alcanzan espesores de 70, 50 y 40 m, respectivamente. Este estrato de hielo frío está probablemente congelado al lecho subglaciar en la zona terminal. Esto concuerda con las evidencias de estudios anteriores, como las basadas en el valor del parámetro de rigidez de la relación constitutiva del hielo determinada por ajuste de modelos dinámicos y medidas de velocidades del hielo en la red de estacas de los glaciares Hurd y Johnsons, o las basadas en las velocidades de propagación de las ondas electromagnéticas en el hielo determinadas con el método de punto medio común. El modelo de dinámica glaciar, basado en la resolución numérica del sistema de Stokes, ajustado con velocidades observadas en el glaciar, permitió obtener los campos de velocidades, deformaciones y tensiones, que fueron comparados con las estructuras observadas en superficie como expresión de su estructura interna. Finalmente, el análisis de las elipses de deformación acumulativa, que recoge la historia de deformaciones en el glaciar, permitió aproximar la edad del hielo más antiguo del glaciar en unos 1.250 años.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Cronoestratigrafía del Maastrichtiense terminal-Paleoceno de la Antártida, Isla Seymour, Península Antártica

Montes, Manuel1; Santillana, Sergio2; Nozal, Francisco1; Beamud, Elisabet3

1 IGME, Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Instituto Antártico Argentino, Buenos Aires, Argentina, [email protected] 3 Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera, CSIC, Barcelona, España, [email protected]

Palabras clave: Magnetoestratigrafía, Paleoceno, Isla Seymour, Antártida

La serie estratigráfica de la Isla Seymour es el único lugar conocido en toda la Antártida donde los sedimentos siliciclásticos de la plataforma del Paleógeno se exponen en afloramiento y en continuidad estratigráfica. Las dificultades para la perforación en el subsuelo de la plataforma antártica debidas al hielo y al manto de depósitos glaciares que lo cubre, hacen que esta sección sea única para la realización de diversos estudios geológicos multidisciplinares de altas latitudes (estratigráficos, paleontológicos, paleoclimáticos, etc.) en el Paleógeno. En este trabajo se presenta una compilación que integra los datos más recientes del conocimiento cronoestratigráfico de los depósitos del Maastrichtiense terminal-Paleoceno aflorantes en la isla Marambio (Seymour), constituyendo así un potente modelo de edad para dicho registro. La litoestratigrafía del Paleoceno ha sido redefinida y plasmada en el Mapa Geológico de la isla Marambio (Seymour) escala 1:20.000, donde se han cartografiado y definido diferentes alomiembros de la Fm López de Bertodano (FLB), Fm Sobral (FS) y Fm Cross Valley-Wiman (FCVW). Los límites de dichos alomiembros coinciden con discordancias y superficies erosivas. Los datos bioestratigráficos están basados en palinomorfos, dinoflagelados y foraminíferos. Los datos quimioestratigráficos permiten asignar edades absolutas a la serie y están basados en tres fuentes: a.-Relación isotópica 87Sr/86Sr sobre conchas de moluscos de los depósitos maastrichtienses de la FLB; b.- Anomalía de Ir en el límite K/Pg y c.- Relación isotópica U-Pb sobre zircones de una cinerita volcánica dentro de la FS. Los datos magnetoestratigráficos están basados en dos fuentes: a.- Estudios sobre los sedimentos Maastrichtienses de la FLB; b.- Datos originales sobre los depósitos paleógenos de la FS y FCVW que se obtuvieron como complemento del mapa geológico mencionado. Los datos cronoestratigráficos (bio, quimio y magneto), se han posicionado en la columna general conjunta de las formaciones FLB, FS y FCVW; la cual a su vez se confronta con la Escala de Tiempo Geológico. La correlación así realizada, da como resultado una curva que representa las variaciones en la tasa de sedimentación (m/Ma) de los depósitos sin descompactar de las formaciones mencionadas. Finalmente, sobre esa curva se interpolan los diferentes límites de las unidades cartográficas, obteniéndose así sus edades absolutas: Alomiembro Cenozoico de la FLB: 66-~65,4 Ma (Daniense inferior); FS: ~65,2-~63 Ma (Daniense medio-superior); FCVW: ~61,3-56,9 Ma (Selandiense- Thanetiense superior). Cuando se compara la cronoestratigrafía obtenida con las curvas eustáticas vigentes, el gráfico muestra como las superficies erosivas en la serie (límites de los diferentes alomiembros), corresponden a hiatos de importancia, coherentes con bajadas en las curvas eustáticas. Se destaca que el gran valle incidido representado por la FCVW, coincide con la base del Selandiense, definida por una bajada eustática global de amplio registro. Trabajo financiado por el IGME, IAA y los proyectos CTM2011-30241-C02- 02 y CTM2014-60451-C2-2 de la DGI de España.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Influence of the anthropogenic activity on the soil quality in the south Shetlands Islands: An Environmental Management tool

Morales, Juan1; Montory, Mónica2; Sandoval, Marco2; Ferrer, Javier2; Kelm, Ursula2

1 University of Salamanca, Spain, [email protected] 2 University of Concepción, Chile, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Antarctica, Clay mineralogy, Geochemistry, Anthropogenic pressure

Antarctica has unique characteristics in the world, combining a wide variety of ecosystems, geographical distributions, biodiversity and daily climatic changes. The hostility that Antarctica presents for the humans and the fact that is far away from continental areas, has allowed for many years the slow incorporation of people in its territory, making it one of the few pristine regions in the world. In spite of that, Antarctica is not free from deleterious human impacts. Anthropogenic pollution reaches the polar regions through atmospheric circulation and sea currents, e.g., organochlorines, heavy metals and plastic. The increase of human activities in Antarctica has caused pollution issues, mostly related to scientific stations. These problems have led to the implementation of strict environmental protocols, with the aim of preventing contamination. King George Island and Deception Island are part of the South Shetland Islands archipelago and are considered areas with the highest anthropogenic presence. Human activities began in the XIX century with the arrival of the sealers and whalers. Today is one of the favorite tourist Antarctic destinations and it is considered one of the areas with the highest concentration of international scientific stations in the world. It is well known that soils are the basic element of the environment delivering ecological, social and economic services and sustaining natural terrestrial ecosystems by supplying the nutrients required in the trophic chains. Within this context, clay minerals are, together with organic matter and water, the most important components in soils, which are usually originated by the weathering of rocks on Earth's surface, requiring thousands of years to form. The formation of the new clays is essentially controlled by the local chemical conditions which are dictated by the altering mineral chemistry. Studies of soils are required to correlate the chemical parameters with some quality models. In this sense, clay minerals play a major role on the quantity and quality of organic matter in soils, which partly depends on the adsorption on clay surfaces for organic matter stabilization. In this sense, clay minerals (due to the presence of negative charges on their surfaces) are very sensitive to the presence of heavy metals and other pollutants, which may be adsorbed on clays surfaces, affecting to a great extent, to the stabilization of organic matter and the quality of soils. Our aim is to evaluate the effect of anthropogenic activity through the soils minerals by comparing the geochemistry signature of clays minerals collected on places with different degrees of anthropic intervention. On a first stage, we collected 9 samples along the King George Islands. Samples (top 10cm) were collected in the 53st Chilean Antarctic Expedition (ECA-53, 2016). Surface soil samples were collected in the marine terrace in front of the scientific stations of Fildes Bay and in the stations of Deception Island. Host and clay minerals were characterized by means of X-ray diffraction and chemical analyses of the soils were conducted by ICP-MS. Characterization and analyses on clay minerals and soil qualities would point to different degrees of influence, depending on the extent of human activities

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Catastrophic events and impact on populations of long-lived birds

Morandini, Virginia1; Dugger, Katie2

1 Oregon Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Department of Fisheries and Wildlife, Oregon State University, Corvallis, USA, [email protected] 2 U.S. Geological Survey, Oregon Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Department of Fisheries and Wildlife, Oregon State University, Corvallis, USA, [email protected]

Keywords: Population dynamics, Pygoscelis adeliae, Extreme weather events, Chick mortality, Climate change

In Antarctic ecosystems, climatic fluctuations have been shown to affect population dynamics of top predators, such as seabirds. Adélie penguin (Pygoscelis adeliae) ecology has been well studied with recent research focused on long-term temporal and spatial patterns in abundance and demographic, foraging ecology, and breeding biology. Population trends of this species have been related to winter sea-ice conditions or occurrence of polynia in the vicinity of colonies. Extreme weather events have been reported inducing reproductive failure where most adults do not breed or a massive chick mortality entails productivity values close to zero. While this zero – or close to zero – productivity years remain rare events, catastrophic events may have only minor effects on population dynamics of long lived birds; however, some studies suggested that extreme environmental conditions may have stronger effects on population dynamics than average climate. Calving of massive icebergs have been reported as events that can strongly impact local ecosystems in Antarctica. As consequence of climate change, elevated temperatures are promoting an increased melt, accelerated motion, and increased iceberg calving. This increase of Icebergs calves around the Antarctic continent and a constant presence suggest that this rate of calving may increase. In this context, understanding the consequences of such events on Antarctic populations are central to the management and conser¬vation of this remote yet crucial ecosystem. According that, we modelled the potential impact of chick mortality events on Adelie penguins’ populations, simulating over 2000 different scenarios with changes in populations’ sizes, chick mortality rates and events frequency and duration.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Análisis Avanzado de Imagen en el testigo EDML

Morcillo Juliani, Gonzalo1; Faria, Sêrgio Henrique1,2

1 Basque Centre for Climate Change (BC3), Leioa, España, [email protected] 2 IKERBASQUE, Basque Foundation for Science, Bilbao, España, [email protected]

Palabras clave: Antártida, Estratigrafía visual, Paleoclimatología, EDML

Los sondeos profundos de Groenlandia (p.ej. GRIP, NorthGRIP, GISP2) y Antártida (Byrd, Vostok, Dome F) aportaron gran cantidad de nuevos datos contenidos en el hielo profundo, pero también plantearon nuevos interrogantes en relación con los registros paleoclimáticos y la física de los casquetes polares. El objetivo del proyecto EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica) fue dar respuesta a las incógnitas planteadas por medio de nuevos sondeos en la Antártida continental. Uno de los lugares elegidos fue el sitio EDML (EPICA Dronning Maud Land), junto a la estación antártica Kohnen. La perforación fue realizada por un equipo multinacional europeo durante las campañas de verano 2001 a 2006. La perforación alcanzó la profundidad de 2774m, llegando al nivel del lago basal. La estratigrafía visual del testigo fue analizada en las instalaciones de AWI en Bremerhaven. Se comenzó con el análisis físico en los niveles meso y microscópico de las muestras de hielo, utilizando la técnica de μSM (Micro Structure Mapping). Como resultado se hicieron importantes hallazgos sobre la cristalografía, la evolución estructural y el quimismo del hielo profundo. El siguiente paso fue abordar el análisis de las imágenes fotográficas en alta resolución de cada muestra. Este debía abarcar la meso (1mm-1m) y gran escala. Las muestras fueron filmadas en escala de grises, 8 bits, utilizando iluminación oblicua sobre fondo negro, que permitía resaltar las inclusiones del hielo. Pero la correcta medida de las muestras hace necesaria la estandarización de las imágenes. Este fue el punto de partida de este trabajo. Para la corrección de las imágenes, además de consultar el labbook de la operación line scan, hemos desarrollado un método adecuado para la detección de discontinuidades y corrección de las imágenes. El software elegido para este trabajo, ImageJ, es una potente herramienta que nos ha permitido estandarizar y medir todos los parámetros de interés. El primer paso en el análisis fue el cálculo de la intensidad media de grises para cada muestra. Este parámetro proporciona una buena estimación de la proporción de capas opacas en el testigo. A continuación, realizamos la estimación del tamaño de burbuja y la concentración de burbujas de cada muestra. Las burbujas son una de las principales inclusiones del hielo por su relación con la temperatura. Hemos observado que las gráficas de intensidad de gris, tamaño de burbuja y concentración de burbujas mantienen una buena correlación con los registros de polvo atmosférico. El viaje eterno de la atmósfera desde las zonas calientes del planeta hacia los remotos polos y su retorno deja una huella en los casquetes de hielo polares, que se conserva casi inalterada desde hace miles de años. Los resultados de este trabajo nos hablan de una evolución periódica del movimiento general de la atmósfera. Pero adquieren todo su valor cuando se relacionan con otros registros fisicoquímicos, creándose entonces una extraordinaria sinergia.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Aguas dulces de la región norte de la Península Antártica: Geodiversidad vs. Hidrodiversidad

Moreno, Luis1; Lambán, Luis Javier1; López-Martínez, Jerónimo2; Durán, Juan José1

1 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], Javier. [email protected], [email protected] 2 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Hidrodiversidad, Geodiversidad, Hidroquímica, Península Antártica, Islas Shetland del Sur

El sector norte de la Península Antártica e islas circundantes posee una compleja historia geológica, debido a su localización en un marco geotectónico con interacción de diversas placas tectónicas, la presencia de un arco insular en el pasado y actividad volcánica actual. Ello ha dado lugar a la existencia de una notable diversidad geológica, sobre la que se ha desarrollado una considerable diversidad biológica, altamente adaptada a un entorno especialmente hostil en el que predomina el frio y la oscuridad. Recientemente, algunos autores han comenzado a investigar y establecer conceptual y cuantitativamente las relaciones existentes entre la biodiversidad, la geodiversidad y la hidrodiversidad. En algunos ambientes, esta relación es especialmente obvia, como sucede por ejemplo en los humedales; sin embargo, es un campo apenas explorado en los sistemas hidrológicos polares. Este trabajo se enmarca en una línea de investigación que pretende describir y cuantificar la hidrodiversidad observable en las aguas dulces de zonas descubiertas de hielo en la región norte de la Península Antártica, establecer su relación con la diversidad de las formaciones geológicas sobre las que se desarrolla el ciclo hidrológico, e investigar posteriormente su posible influencia en la biodiversidad que en estas zonas se ha desarrollado. La zona de estudio se centra en áreas descubiertas de hielo del extremo norte de la Península Antártica e islas adyacentes, en las que durante el verano austral se desarrolla un ciclo hidrológico completo. Se basa en la interpretación de 45 muestras de agua procedentes de diversas localizaciones en las islas Rey Jorge, Decepción, y Livingston, así como de otros sectores de la Península Antártica. Independientemente del origen concreto, todas las aguas analizadas muestran algunos rasgos comunes fácilmente identificables, que apoyan que se trata de aguas de escaso grado de madurez aparente. Destacan su baja mineralización, pH ácido, y elevada capacidad de corrosión. Por ejemplo, solo tres de las muestras presentan valores de C.E. superiores a 150 µS/cm, siendo el valor máximo encontrado de 184 µS/cm. Como era de esperar, las temperaturas de equilibrio calculadas mediante geotermómetros muestran que en todos los casos se trata de aguas de circulación somera que siempre se han encontrado en un medio de baja temperatura y presión. En contra de lo que pudiera parecer, tratándose de aguas procedentes de un entorno prístino como es la Antártida, una proporción elevada de las muestras (37%) no cumplen con los criterios básicos de consumo humano ya sea por su elevado contenido en metales pesados, Fe, Mn y Al, por sus pH excesivamente bajos (en seis muestras menores a 4,6 unidades), o por mostrar contenidos en amonio claramente por encima de valores aceptables, aunque estos valores tienen fácil explicación a partir de las características geológicas de los entornos específicos y de la actividad biológica circundante. Metales como Cu, Zn y Pb se han encontrado en todas las zonas estudiadas aunque en todos los casos en cantidades compatibles con el entorno geológico, no proviniendo de fuentes antrópicas. Las relaciones iónicas demuestran que en la región estudiada, a pesar de la cercanía al mar, la influencia del aerosol marino sobre la composición de las aguas continentales es irrelevante frente a la marca del sustrato geológico. Se pone también de manifiesto que la variabilidad composicional de las aguas es considerablemente menor que la que podría esperarse en función de la considerable geodiversidad existente. Esto puede interpretarse como consecuencia del reducido tiempo de tránsito y corto recorrido, se trata de aguas inmaduras, cuya composición no llega a representar fielmente la geodiversidad del territorio en el que son captadas. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Caracterización de las comunidades microbianas de los tapetes sobre la franja térmica de Cerro Caliente, Isla Decepción (Antártida)

Moreno-Paz, Mercedes1; Fernández-Martínez, Miguel Angel1; de Diego-Castilla, Graciela1; Puente-Sánchez, Fernando2; Blanco, Yolanda1; Parro, Víctor1

1 Centro de Astrobiología, INTA-CSIC, Torrejón de Ardoz, Madrid, España, [email protected], [email protected]; [email protected], [email protected], [email protected] 2 Centro Nacional de Biotecnología, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Tapete microbiano, Biodiversidad, Biomarcadores, Microarrays de anticuerpos, Secuenciación gen 16SrRNA

La Isla Decepción (ID) es un estratovolcán activo en forma de herradura situado en el estrecho de Bransfield, entre la Península Antártica y las Islas Shetland del sur. En la parte oeste de la isla se encuentra el llamado Cerro Caliente (62O 58´ 24.6” S; 60O 42´ 45,1” W), de 107 m de altitud. Cerro Caliente (CC) se caracteriza por presentar en su cima una franja estrecha de actividad geotermal de unos 40 m de longitud y que puede llegar a alcanzar temperaturas de hasta 100ºC en algunos puntos a pocos centímetros de la superficie. El CC, y en especial la microflora de la cima, constituyen una de las zonas antárticas de especial protección (ZAEP140). Las peculiaridades de ID (en la que en poco espacio se dan fuertes gradientes térmicos debido a la presencia de fuentes termales, calderas volcánicas, glaciares) y las propias condiciones ambientales, proporcionan una serie de microambientes que bien podrían considerase análogos de ambientes similares en el Marte primitivo frío, húmedo y con actividad hidrotermal residual. Los objetivos de este trabajo son: i) describir la diversidad microbiana de los tapetes de CC, y ii) validar el biosensor inmunológico con más de 300 anticuerpos (LDChip, Life Detector Chip) para la detección de marcadores microbianos en exploración planetaria. Se ha caracterizado la diversidad de tres tapetes microbianos presentes a lo largo de la franja geotermal de CC, i.e. situados en la parte más alta, en su zona media y en la parte inferior del mismo. Las muestras de los tapetes se recogieron en los veranos australes de 2010 y 2012, durante el transcurso de dos campañas Antárcticas. El estudio de la composición microbiana se llevó a cabo mediante el análisis “in situ” con un inmunoensayo multiplex fluorescente usando el LDChip, y mediante secuenciación masiva (Illumina MiSeq) de la región cromosómica de los genes de rRNA 16S y 18S. Mediante el LDChip se obtuvieron señales fluorescentes significativas frente a proteobacterias y cianobacterias revelando a su vez la presencia de microorganismos hipertermófilos y psicrófilos en los tapetes. El análisis mediante secuenciación masiva mostró la presencia de numerosos grupos de bacterias, arqueas y microeucariotas en las muestras, siendo muy diferente la composición de las comunidades microbianas de los tres tapetes a nivel de phylum y clase. En todas las muestras los grupos bacterianos mayoritarios detectados corresponden a proteobacterias y cianobacterias, mientras que se han encontrado diferencias significativas en cuanto a la composición de arqueas, predominando el phyllum Thaumarchaeota (clase Nitrososphaerales) en dos de los tapetes, estando el restante dominado por arqueas del phylum Euryarchaeota. Por último, la comunidad de microeucariotas en los tapetes está dominada por algas del phylum Chlorophyta. Estos resultados revelan una gran diversidad en cuanto a composición y número de representantes de los diferentes dominios, lo que demuestra la gran complejidad de los tapetes microbianos sometidos a ciclos estacionales de congelación-descongelación y a la actividad geotermal presente en la zona.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Estimating the frontal ablation of tidewater glaciers and its partitioning between iceberg calving and submarine melting

Navarro, Francisco1; Otero, Jaime1; Sánchez-Gámez, Pablo1; De Andrés, Eva1; Lapazaran, Javier1; Rodríguez, Ricardo1; Mensah, Darlington1; Recio-Blitz, Cayetana1; Machío, Francisco2; Molina, Carmen3

1 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad Internacional de La Rioja, Logroño, España, [email protected] 3 Universidad de León, España, [email protected]

Keywords: Frontal ablation, Iceberg calving, Submarine melting, Glacier dynamics, Fjord circulation

Frontal ablation, that is, mass loss by calving, subaerial frontal melting and sublimation and subaqueous frontal melting, is an important component of the mass balance of tidewater glaciers and marine-terminating ice caps. Because of the difficulty of calculating separately the components of frontal ablation, it is usually approximated by the ice discharge through flux gates close to the calving fronts, calculated as the product of ice density, velocity and cross-sectional area (mass flux). Ice velocity is most often calculated from synthetic aperture radar (SAR) satellite images and the cross-sectional area is calculated from ground-penetrating radar (GPR) ice-thickness measurements, either airborne or ground-based. When GPR cross-sectional profiles are lacking, but along GPR measurements along the glacier centreline are available, cross-sectional area approaches (e.g. parabolic) can be used. When no GPR data are available, inversion techniques can be used to estimate the ice thickness from the surface geometry, velocities, mass balance and thickness changes. These estimates of frontal ablation do not allow estimating separately its two main components, namely calving and submarine melting. However, combining numerical models of glacier dynamics and fjord circulation allows for the separate estimate of both calving flux and submarine melting at the glacier front. These two independent methods of calculating frontal ablation thus provide a mechanism for validating the estimates. During recent years, all of the above techniques have focused much of the research work by Grupo de Simulación Numérica en Ciencias e Ingeniería (GSNCI)-Universidad Politécnica de Madrid, and our main results are presented in this contribution, with applications that span the South Shetland Islands, in Antarctica, and Svalbard, the Canadian and the Russian high Arctic archipelagos.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster La teledetección óptica en estudios de ecología litoral antártica

Navarro, Gabriel1; Caballero, Isabel2; Tovar-Sánchez, Antonio1

1 Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, CSIC, Puerto Real, Cádiz, España, [email protected], [email protected] 2 National Center for Coastal Ocean Science, NOAA, Silver Spring, MD, EEUU, [email protected]

Palabras clave: Sentinel 2, Landsat, Isla Decepción, Isla Livingston, Teledetección óptica

La reciente puesta en órbita de los satélites multiespectrales Sentinel-2A/B (S2) del programa Copernicus, junto con la serie historia de imágenes Landsat-8 (L8), con resoluciones espaciales de 10 a 60 m respectivamente, abre un campo de investigación de la relación de las aguas continentales con los procesos que ocurren en la costa. Asimismo, la aparición de potentes herramientas para la corrección atmosférica de las imágenes ópticas en estas regiones complejas como son la costa, está permitiendo la monitorización de diversos parámetros geofísicos y de calidad de agua con gran precisión y en escalas de tiempo que abarcan decenas de años de análisis. En este estudio, se han analizado varias imágenes recientes de varias islas de las islas Shetland del Sur en la Antártida, como son las islas Decepción y Livingston, donde se encuentran localizadas la BAE Gabriel de Castilla y BAE Juan Carlos I respectivamente. El procesamiento de dichas imágenes de alta resolución permite caracterizar la distribución de parámetros ópticos relacionados con la calidad del agua, como son los valores de turbidez y clorofila-a a una escala regional y por tanto, dilucidar los procesos de transferencia de materia desde las islas hacia el mar. Las imágenes obtenidas ayudan a entender multitud de procesos biogeoquímicos que ocurren en la franja marítima litoral Antártica (por ejemplo, descargas terrestres, resuspensión de sedimentos, producción primaria, etc). En concreto, en este trabajo se ha implementado el procesador ACOLITE para realizar la corrección atmosférica del NIR/SWIR para L8 y S2, obteniendo datos de reflectancias en las bandas del visible y NIR. Asimismo, se han cuantificado la distribución de turbidez y concentración superficial de clorofila-a en la zona costera y se muestra la capacidad de estas imágenes para determinar la batimetría en las zonas someras (profundidades menores de 30 m). Los resultados preliminares confirman el inmenso valor de estos sistemas de observación de la Tierra en la monitorización y gestión de los recursos hídricos en las zonas polares. Futuras iniciativas basadas en el analisis- multisensor con ambos satélites trabajando conjuntamente (resolución temporal de 16 y 5 días para L8 y S2, respectivamente), ayudaran a mejorar el conocimiento de estas regiones con alta cobertura nubosa. Asimismo, la última versión de ACOLITE incorpora la posibilidad de realizar la corrección atmosférica de todas las imágenes de la misión Landsat-5/7/8, permitiendo evaluar toda la serie de datos con 35 años de observaciones.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Vertical structure of tropospheric ozone depletion events at the Antarctic site of Belgrano (78ºS, 35ºW)

Navarro-Comas, Mónica1; Parrondo, María Concepción1; Yela, Margarita1; Ochoa, Héctor2

1 INTA, Torrejón de Ardoz, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Dirección Nacional del Antártico, Instituto Antártico Argentino, Buenos Aires, Argentina, [email protected]

Keywords: Surface Ozone, Ozonesondes, Ozone Depletion Events, Weddell Sea

Belgrano (78OS, 35OW) is an Antarctic coastal station lying approximately 20 km from the Weddell Sea coast and located 30 m above the sea level. A UV photometric ozone analyzer was deployed in 2007 with the double purpose of, background ozone monitoring in a long-term basis and, quality control of ozone sounding launching at the same site. Eleven years data record (2007-2017) have been used to analyze the seasonal cycle of surface ozone showing a winter maximum in July, and a summer minimum in January. In agreement with other coastal Antarctic stations, larger day to day fluctuations take place after the polar night. At coastal sites such as Belgrano, surface ozone measurements during springtime exhibit massive occasional departures from the seasonal mean. Ozone Depletion Events (ODEs) observed are attributable to photochemical catalyzed ozone depletion from halogen chemistry, predominantly involving bromine. During those days, the ozone mixing ratio dropped until only a few ppbv in a short period of time. Ozonesondes are launched at Belgrano since 1999 and for the study period, 343 have been launched, with a higher frequency from August to November every year. Surface ozone data from the ozonesondes and surface ozone analyzer data have been compared for the eleven years period. A good agreement is observed between both types of instruments. In particular, low ozone episodes are captured by both techniques showing the genuine character of the events. The ozone vertical profiles allow to characterize the vertical structure of these episodes and to quantify the ozone destruction in the region. The vertical structure of the ODEs captured by ozonosondes at Belgrano station have been studied in detail and presented in this work. The vertical structure of the studied ODEs is dependent of transport mechanism. Its vertical extension is highly variable, oscillating between 800 and 3200 m. An increment of the vertical extent of the ODE is observed by the end of the ODE season.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Pronosticando el establecimiento de invasoras en una Antártida cambiante: una evaluación biogeográfica y local del riesgo de homogenización biótica

Olalla, Miguel Ángel1; Benayas, Javier2; Justel, Ana2; Pertierra, Luis1; Tejedo, Pablo2; Luciañez, María José2; Vega, Greta C.1

1 Universidad Rey Juan Carlos, Móstoles, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Antártida, Biogeografía, Invasiones biológicas, Modelos de distribución de especie

Los ecosistemas terrestres antárticos son especialmente vulnerables a procesos de invasión biológica en un contexto de cambio global que conlleva mayor grado de accesibilidad humana a nivel local, aumento de temperaturas, de disponibilidad de agua líquida y de áreas libres de hielo. La existencia de hábitats disponibles para ser ocupados y la ausencia de ciertas funciones ecológicas suponen que la entrada de especies no nativas puede causar cambios profundos en la estructura y el funcionamiento de estos ecosistemas. En los últimos años, el equipo del proyecto ALIENANT (CTM2013-47381-P, Excelencia I+D del Ministerio de Economía y Competitividad) ha orientado sus investigaciones a comprender los impactos de la introducción y el establecimiento de especies no nativas en la Antártida Marítima y Continental. Para ello ha trabajado a dos escalas espaciales. Por un lado, ha realizado un seguimiento a escala local (con muestreos en la Península Antártica y en diversas localizaciones de las Islas Shetland del Sur durante tres campañas antárticas). Por otro, ha sido pionero en utilizar técnicas de modelización predictiva de distribución biogeográfica de especies para anticipar respuestas ecológicas y ofrecer información clave para orientar la gestión ambiental. La construcción de modelos ha requerido una intensa labor de caracterización del ambiente térmico e hídrico, así como de los niveles de impacto humano. En concreto, se ha generado una base de datos global de variables bioclimáticas (incluyendo temperatura y humedad) obtenidas a partir de información satelital. Esta base de datos (MERRAclim) ofrece por primera vez información ambiental (a escalas de 10 arc-minutos, 5 arc-minutos y 2.5 arc-minutos) que permitirá incluir la Antártida en la construcción de modelos biogeográficos de distribución de especies. Asimismo, se ha obtenido un mapa de huella humana en el continente antártico a una alta resolución espacial (30 arc sec). La combinación de dichas capas de información geográfica con un amplio esfuerzo de muestreo de especies ha permitido identificar aquellas localizaciones con mayor riesgo de invasión y las que requerirían un mayor esfuerzo de muestreo. Por ejemplo, hallazgos del equipo muestran que las poblaciones de gramíneas invasoras ya asentadas en ambientes antárticos poseen nichos térmicos que les permitirían expansiones aún mayores de sus rangos de distribución geográfica. Otros trabajos del equipo centrados en fauna edáfica muestran igualmente un elevado riesgo de invasión biológica en la Antártida para otros grupos taxonómicos como los colémbolos. En esta comunicación se sintetizarán los principales hallazgos a nivel biogeográfico del proyecto ALIENANT, ilustrando la utilidad de estos abordajes para preservar la biodiversidad antártica e implementar políticas de prevención de riesgos y protocolos de bioseguridad. Igualmente se presentará el proyecto “Biogeografía y ecofisiología en micro artrópodos nativos e invasores en ambientes antárticos: una evaluación multi-escala (CGL2017-89820-P)”, el cual da continuidad a los trabajos realizados hasta el momento.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Glacial oscillations in the South Shetland Islands since the Last Glacial Maximum

Oliva, Marc1; Antoniades, Dermot2; Fernández-Fernández, José María3; García-Hernández, Cristina4; Giralt, Santiago5; González-Díaz, Benjamín4; Granados, Ignacio6; Palacios, David3; Pérez-Alberti, Augusto7; Pla-Rabes, Sergi8; Sanjurjo, Jorge9; Schimmelpfennig, Irene10; Toro, Manuel11; Vieira, Gonçalo12; Ruiz-Fernández, Jesús4

1 University of Barcelona, Spain, [email protected] 2 Université Laval, Québec, Canada, [email protected] 3 Complutense University of Madrid, Spain, [email protected], [email protected] 4 University of Oviedo, Spain, [email protected], [email protected] 5 Institute of Earth Sciences Jaume Almera, CSIC, Barcelona, Spain, [email protected] 6 National Park of Guadarrama, Madrid, Spain, [email protected] 7 University of Santiago de Compostela, Spain, [email protected] 8 Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF-CSIC), Blanes, Spain, [email protected] 9 University of A Coruña, Spain, [email protected] 10 Centre Européen de Recherche et d’Enseignement des Géosciences de l’Environnement, France, [email protected] 11 Centre for Hydrographical Studies (CEDEX), Madrid, Spain, [email protected] 12 Universidade de Lisboa, Portugal, [email protected]

Keywords: Maritime Antarctica, South Shetland Islands, Last Glacial Maximum, Deglaciation, Multiple-dating

The timing and rate of glacial retreat condition geomorphological, hydrological and ecological processes in ice- free environments of the Maritime Antarctica. However, in the case of the South Shetland Islands, our knowledge of the chronology of glacial oscillations since the Last Glacial Maximum is still very poor. Our knowledge of the long-term environmental evolution is limited to a few sites where geomorphological observations and a small number of radiocarbon ages from lake records and coastal marine sediments provide reliable chronologies. Recently, new advances in geochronological techniques have allowed for the development of more precise temporal records and enabled the inclusion of a variety of depositional and erosional records that trace the deglaciation history of the archipelago. Based on a multiple-dating approach combining absolute (cosmogenic, radiocarbon, luminescence, lichenometry) and relative dating approaches (Schmidt hammer, Equotip) on terrestrial and lacustrine records, we are reconstructing the spatio-temporal patterns of glacial thinning and retreat in several ice-free areas of the South Shetland Islands, including on Livingston (Byers and Hurd peninsulas) and King George islands (Fildes and Barton peninsulas). Generally, the areas located far away from the ice domes and the highest peaks (nunataks) became ice-free during the Early Holocene (ca. 8 ka cal BP), the central plateaus remained glaciated until the Mid Holocene (ca. 5 and 6 ka cal BP), whereas since the Late Holocene (ca. 2 ka cal BP) the glaciers remained near current moraines.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Estudio paleomagnético de los materiales volcánicos de las islas Bridgeman y Penguin. Contribución al conocimiento de la evolución geodinámica del Estrecho de Bransfield en el Cuaternario

Oliva-Urcia, Belén1; López-Martínez, Jerónimo1; Maestro, Adolfo1,2; Gil-Imaz, Andrés3

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Instituto Geológico y Minero de España, Tres Cantos, Madrid, España, [email protected] 3 Universidad de Zaragoza, España, [email protected]

Palabras clave: Paleomagnetismo, Fábrica magnética, Geodinámica, Vulcanismo, Islas Shetland del Sur

El Estrecho de Bransfield es una cuenca de trasarco estrecha y alargada en dirección ENE-OSO. Se localiza entre las Islas Shetland del Sur y la Península Antártica. Su origen está relacionado principalmente con la subducción de la antigua Placa Phoenix bajo la Placa Antártica y la interacción con el desplazamiento hacia el este de la Placa de Scotia. Los edificios volcánicos existentes en la Cuenca de Bransfield se sitúan paralelos al eje ENE-OSO de la misma, entre los que cabe destacar por emerger sobre el nivel del mar, las islas de Decepción, Bridgeman y Penguin. El objetivo principal de este trabajo es presentar los primeros resultados de los análisis sobre la fábrica magnética y la señal paleomagnética registrada en los edificios volcánicos de las islas Bridgeman y Penguin, con el fin de contribuir al conocimiento de la evolución geodinámica y el vulcanismo de la región septentrional de la Península Antártica. Los resultados obtenidos apuntan a un agrupamiento de los ejes máximo e intermedio del elipsoide de la fábrica magnética en el plano horizontal en coordenadas geográficas, de tal manera que el eje máximo tiende a agruparse paralelamente al eje de la cuenca en el caso de la Isla Bridgeman, y perpendicularmente en el de la Isla Penguin. Los resultados paleomagnéticos preliminares sugieren la presencia de una componente de magnetización estable, con la orientación e inclinación esperables (con una dirección NO y con alta inclinación magnética). Estos resultados se suman a los de otros estudios paleomagnéticos anteriores obtenidos en la Isla Decepción, que han permitido, por un lado, determinar basculamientos a partir de los análisis de fábrica magnética, y tentativamente proponer una datación de ~10.000 años BP para el colapso de la caldera obtenida por métodos paleomagnéticos, datación que corrobora otras anteriores realizadas en tefras relacionadas con el colapso que originó la caldera. La comparación de los resultados paleomagnéticos y de fábrica magnética de las islas más recientes (Decepción y Bridgeman, de decenas de miles de años) con la más antigua (Penguin, de ~2 Ma), supondrá una nueva aportación al conocimiento de la evolución geodinámica de la cuenca de Bransfield. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster The transfer of Antarctic Circumpolar waters to the western South Atlantic Ocean through topographic features

Olivé, Anna1; Pelegrí, Josep Lluís1

1 Instituto de Ciencias del Mar, CSIC, Barcelona, España. [email protected], [email protected]

Keywords: Southern Ocean waters, Antarctic Circumpolar Current, Scotia Sea Passages, North Scotia Ridge

The circulation and hydrography of the Southern Ocean is dominated by the wind-driven Antarctic Circumpolar Current (ACC) that flows eastward around Antarctica, connecting the Pacific, Atlantic and Indian Oceans. Five major topographic features strongly condition ACC flow pattern. The Drake Passage restricts its latitudinal extent connecting the Pacific and Atlantic Oceans, encountering, to the east, the formidable Scotia Sea ridge system. The most prominent discontinuities in the north ridges are: the 54-54 Passage, between 54.8ºW and 53.3ºW; the Shag Rocks Passage, the deepest gap, situated between 49.6ºW and 47.1ºW; the Black Rock Passage, the narrowest one at 40ºW, within North Scotia Ridge; and the Georgia Passage, a 3200 m depth gap between 34.2ºW and 28.9ºW, laying amidst the North Scotia Ridge and the South Sandwich Arc. All of them are of extreme importance in determining the flow patterns, front variability and structure of the water input to the South Atlantic Ocean. The water mass exchange between the Southern Ocean and the South Atlantic Ocean remains poorly documented, especially through in situ observations. The main objective of this study is to describe the parameter alterations and quantify the flow of Southern Ocean waters across the different passages in the North Scotia Ridge and Georgia Passage. The methodology followed uses Argo floats data to construct seasonal and annual mean hydrographic sections from the sea surface to 2000 m, spanning the passages in a 0.5º wide area. Moreover, these sections will be used to calculate the geostrophic transports, which will be compared with the principal access pathways as deduced from the float trajectories. The preliminary results show that the predominant access of the ACC waters to the South Atlantic Ocean occurs across the North Scotia Ridge discontinuities, the Shag Rocks Passage being the principal pathway, with only a scarce 14.5% of Argo floats drifting through Georgia Passage. Along the Drake Passage, superficial fresh and cold water emanates from the Antarctic continent with a pronounced decline of isopycnals as it flows near the American continent. The hydrographic sections across the 54-54 Passage show a sharp elevation of isotherms at the sill during austral summer and winter; maximum superficial geostrophic velocities of 1.40 m/s, minimum salinity values of 33.70 and minimum potential temperatures of 0.33ºC are observed. These parameters show relatively small variations within the Shag Rocks Passage, suggesting that its topography –a 2900 m depth sill– does not represent a significant barrier for the upper and intermediate waters, whereas on its eastern sill –which has a maximum depth of 1860 m– the 2ºC isotherm experiments an important ascension at 1000m. At Black Rock Passage, the waters present maximum potential temperatures (2.29ºC) between 300 and 750 m depth, below a surface cold layer. Finally, the coldest potential temperatures at Georgia Passage range between 0.43ºC and -1.83ºC, with warm patches keeping their buoyancy at 250–650 m depth. The isotherm rise in the eastern side of the passage is associated to maximum negative velocities of -0.88 m/s.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Cambios morfológicos en los sistemas de drenaje de la Península Byers (Isla Livingston, Antártida)

Ortega-Becerril, José Antonio1; López-Martínez, Jerónimo1; Schmid, Thomas2; Durán, Juan José3; Mink, Sandra3; Garrote, Julio4

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 CIEMAT, Madrid, España, [email protected] 3 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected], [email protected] 4 Universidad Complutense, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Geomorfología, Sistemas fluviales, Deglaciación, Islas Shetland del Sur, Antártida

Los sistemas fluviales superficiales son muy escasos en la Antártida y se encuentran fundamentalmente ligados a zonas destapadas de hielo. En el establecimiento y funcionamiento de las redes de drenaje intervienen el retroceso de los glaciares, la fusión de hielo y de la nieve, los aportes hídricos subterráneos -en particular a través de la capa activa sobre el permafrost- y en zonas como la Península Byers, las elevadas tasas de precipitación durante los meses del verano austral. Los cambios recientes en las características climáticas que afectan al deshielo superficial y a los procesos de fusión y flujo hídrico en la capa activa, pueden generar transformaciones en las redes fluviales. Estas transformaciones son, a veces, muy rápidas e incluso se llegan a producir de modo súbito debido a procesos catastróficos instantáneos, como por ejemplo la rotura de cierres de lagos. La sección de los ríos -área mojada-, así como las variables morfométricas principales, como área de drenaje, anchura, profundidad o pendiente longitudinal, han de estar adaptadas al aporte de agua existente, pero los cambios que han operado recientemente van a producir transformaciones en las variables morfométricas mencionadas. Para el presente estudio se ha identificado un sistema de drenaje característico para la zona, y se han analizado los cambios respecto al mismo que se aprecian en las redes hidrográficas de las tres vertientes principales de la Península Byers: ríos que desembocan en las playas del sur (South Beaches), del norte (Robbery Beaches) y del oeste (President Beaches). Los resultados preliminares ponen de manifiesto diferencias apreciables entre los ríos de las tres vertientes, así como también dentro de la misma zona entre los sistemas más evolucionados y activos, y los de evolución más retardada. La comparación de fotografías aéreas e imágenes de satélite en diversos momentos temporales, junto con los mapas existentes de la zona, permiten apreciar algunos cambios ocurridos en las últimas décadas. La erosión hídrica parece verse acelerada en los periodos con menor recubrimiento nival, en los que se produce un mayor arrastre de sólidos y se ven favorecidos los procesos de encajamiento de la red. El estudio de los pequeños deltas de sedimentos depositados por los ríos en sus desembocaduras ofrece información sobre dichas etapas de mayor actividad fluvial. Al comparar los efectos producidos por varios ríos en relación con el tamaño de su cuenca de drenaje, se aprecia cuáles de ellos son más activos y donde se están produciendo los mayores cambios morfológicos. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Cambios morfológicos y erosión en el entorno de la Base Gabriel de Castilla (Isla Decepción, Antártida) asociados a la capa activa y a procesos de drenaje

Ortega-Becerril, José Antonio1; de Pablo, Miguel Ángel2; López-Martínez, Jerónimo1; Ramos, Miguel2; Moreno, Luis3; Schmid, Thomas4; Ropero, Miguel Ángel5

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected], [email protected] 3 Instituto de Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected] 4 CIEMAT, Madrid, España, [email protected] 5 INTA, Torrejón de Ardoz, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Permafrost, Erosión subsuperficial, Piping, Isla Decepción, Islas Shetland del Sur

Las condiciones ambientales en la Isla Decepción (Islas Shetland del Sur) han variado desde que se instalaron los módulos principales de la Base Antártica Española Gabriel de Castilla. Ello ha conducido a una serie de cambios, en particular en el lugar de emplazamiento de la base donde son especialmente notables a partir del año 2010. Los procesos que se han desarrollado se han traducido en efectos en la capa activa del permafrost, desestabilización de la ladera, aumento de la disponibilidad de agua líquida, incremento de la erosión superficial y subsuperficial y efectos en los propios edificios de la base. De este modo, se han originado nuevos sistemas de arroyada o reactivado y retocado los ya existentes. La mayor disponibilidad de agua ha creado, sobre todo en las proximidades de la línea de costa, cárcavas que actualmente son muy activas y ocasionan una intensa erosión remontante. En este trabajo se ha analizado la morfología de los mencionados sistemas de drenaje, realizando perfiles longitudinales en sectores con condiciones naturales y en donde se encuentra situada la base. También se ha estudiado la secuencia de cambios mediante fotografías aéreas e imágenes de satélite. Asimismo, se han realizado observaciones relativas a la erosión y a la circulación hídrica en el sector donde se encuentran localizados los edificios de la base. Los resultados preliminares indican que, por la naturaleza de los materiales, el sistema tiene una componente de arroyada estacional y flujo intermitente superficial-subsuperficial, muy controlado por cambios de pendiente y/o permeabilidad local. La Base Gabriel de Castilla se localiza en un cambio de pendiente de la ladera, dónde se ve favorecida la salida de agua subsuperficial hacia el exterior, y donde también se produce su infiltración definitiva hasta salir en las cárcavas existentes en el borde de los escarpes de la zona costera y del valle cercano. En estas condiciones, los procesos de piping o sufusión son responsables de la ampliación de los conductos y de la generación de colapsos, lo que favorece la erosión remontante de las cárcavas. En este contexto morfológico y de transformación de la dinámica de la ladera, la propia base interfiere y potencia los procesos mencionados. Uno de sus efectos es aumentar la profundidad de la capa activa, con lo que se incrementa el aporte de agua subsuperficial, reduce la cohesión de los materiales, y favorece los procesos de erosión. Por otro lado, la actividad entre los edificios y en caminos, tanto de personas como de maquinaria, compacta la superficie del terreno, reduciéndose la capacidad de infiltración, como han puesto de manifiesto los ensayos al respecto realizados. Con ello se ve afectado el flujo de agua subsuperficial, alargándose su trayectoria y agravándose el efecto de sobrepresión en las tubificaciones del piping, que terminan por colapsar. Los ensayos realizados mediante penetrómetro corroboran estos resultados de mayor compactación de los suelos. Los efectos incluyen erosión remontante del frente de cárcavas, además de flujos superficiales encajados y sin posibilidad de infiltración por compactación de la superficie, aunque algunos de estos flujos también se ven incentivados por la distribución irregular de la nieve debido al efecto de los propios edificios, así como a la forma en la que esta nieve se elimina al principio de las campañas antárticas para permitir el acceso a las instalaciones de la base. Estos trabajos han sido realizados dentro de los proyectos CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM) y CTM2014-52021-R (PERMASNOW) y son una contribución a los trabajos enfocados a resolver la problemática que afecta a las estructuras de la base, coordinados por el Ministerio de Defensa, con intervención del Laboratorio de Ingenieros del Ejército del INTA.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Modeling the Controls on the Front Position of a Tidewater Glacier in Svalbard

Otero, Jaime1; Navarro, Francisco1; Lapazaran, Javier1; De Andrés, Eva1

1 Universidad Politécnica de Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Tidewater glacier, Svalbard, Calving, Terminus position, Modeling

Hansbreen is a grounded tidewater glacier in southern Spitsbergen, Svalbard, with a rich history of field and remote-sensing observations. These include: glacier surface topography from the SPIRIT DEM; subglacial topography from GPR; surface mass balance from the European Arctic Reanalysis (EAR); centerline glacier velocities measured from a set of stakes (May 2005-April 2011); weekly front positions from time-lapse photos (Sept. 2009-Sept. 2011) and ASTER images; and sea-ice concentrations from time-lapse photos and Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data. The available data make this glacier a good candidate for evaluating and comparing various mechanisms and controls of calving, some of which are tested in this contribution. In particular, we use a full-Stokes thermomechanical flow model (Elmer/Ice), incorporating a crevasse-depth calving model, to estimate Hansbreen’s front position at a weekly time resolution. The basal sliding coefficient is calibrated after each month by solving an inverse model. We investigate the effect of some possible controls of calving, such as the ice mélange backstress, or the amount of water filling the crevasses (parameterized through the surface meltwater), by examining the model's ability to reproduce the observed seasonal cycles of frontal advance and retreat. We find that calving rate under such a regime is highly dependent on the depth of water in crevasses, with a change of just a few meters in water depth causing the glacier to change from advancing to retreating. If a constant amount of water filling the crevasses is set, the model is not able to reproduce the observed seasonal changes of the front. However, if we parameterize the amount of water filling the crevasses by the surface meltwater our model is capable of reproduce the seasonal advances and retreats of the calving front. Finally, we found that the effect of the ice mélange backstress on the front position was significant, even under low stresses.

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Historic hydrovolcanism at Deception Island (Antarctica): hazards implication

Pedrazzi, Dario1; Németh, Károly2; Geyer, Adelina1; Álvarez-Valero, Antonio M.3; Aguirre-Díaz, Gerardo4; Bartolini, Stefania1

1 Institute of Earth Sciences Jaume Almera, CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Massey University, Palmerston North, New Zealand, [email protected] 3 Universidad de Salamanca, Spain, [email protected] 4 Universidad Nacional Autónoma de México, Querétaro, Qro, México, [email protected]

Keywords: Crimson Hill, Kroner Lake, Monogenetic volcanism, South Shetland Islands, Historical activity, Hydrovolcanism

Deception Island (DI), the southernmost island of the South Shetlands Archipelago (Antarctica), is characterised by a Quaternary caldera system and a post-caldera succession due to a dispersed (monogenetic), volcanic field. Volcanic activity since the 18th century involved monogenetic small volume eruptions such as scoria cones and hydrovolcanic edifices with estimated VEI magnitude of 2-3. The latest volcanic unrest episodes in the 20th and 21st centuries, demonstrates that the volcanic system is still active and that future eruptions are likely. Magma-water interaction represents a major issue on DI as shown by the 1967, 1969 and 1970 explosive episodes, where the scientific stations on the island were destroyed, or severely damaged. Nowadays, DI is an important touristic destination during the austral summer hosting two temporary military bases as well. A detailed revision of the historical hydrovolcanic post-caldera eruptions of DI was carried out, to understand the dynamics of magma-water interaction, and to characterise the most likely eruptive scenarios from future eruptions. Crimson Hill (estimated age 1825-1829), Kroner Lake (estimated age 1829- 1912) eruptions and 1967, 1969 and 1970 events were characterised by describing the eruption mechanisms related to the island’s hydrovolcanic activity. The project was partially funded by the POSVOLDEC project (CTM2016-79617-P)(AEI/FEDER-UE). D.P. is grateful for his Beatriu de Pinós contract (2016 BP 00086).

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Despertando de la noche polar: la comunidad microbiana en el océano ártico

Pedrós-Alió, Carlos1; Mundy, C.J.2; Delaforge, Aurelie2; Sánchez, Pablo3; González, José M.4; Cámara, Beatriz1; Puente-Sánchez, Fernando1; Cobo-Simón, Marta1; Macías, Luis Alberto1; Montenegro, Elena1; Tamames, Javier1

1 Centro Nacional de Biotecnología, CSIC, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 University of Manitoba, Winipeg, Manitoba, Canada, [email protected], [email protected], 3 Institut de Ciències del Mar, CSIC, Barcelona, España, [email protected] 4 Universidad de La Laguna, Tenerife, España, [email protected]

Palabras clave: Océano Ártico, Microorganismos, Noche polar, Metagenómica, Proteorodopsina

Se muestreó la comunidad microbiana en Cambridge Bay, Canada, entre primeros de marzo y finales de junio. Se construyeron metagenomas con muestras de tres tamaños (200-20 µm, 20-3 µm y 3-0,2 µm), bajo el hielo y a 40 m. Analizando los fragmentos correspondientes al rDNA 16S pudimos seguir la composición de la comunidad planctónica desde el invierno tardío (bajo el hielo), pasando por la época de fusión del hielo y hasta la proliferación algal de verano (en aguas libres de hielo). La comunidad invernal estaba dominada por alfa y gama Proteobacteria y Thaumarchaeota. En verano, disminuyeron las Taumarchaeota y las alfaProteobacteria. En cambio, las Flavobacterias aumentaron desde un 12 a un 25% del total. Entre estas, los miembros del género Polaribacter pasaron a ser dominantes (70% de todas las secuencias de Flavobacterias). Después del ensamblaje y anotación de los metagenomas, se pudieron detectar más de dos millones de genes, la mayoría con asignación taxonómica fiable. También se pudieron reconstruir unos 600 genomas de bacterias y arqueas (MAGs). De este modo pudimos identificar los taxones responsables de los cambios temporales en la comunidad. En particular seguimos las abundancias e identidades de tres tipos de genes: la proteorodopsina, los enzimas degradadores de polímeros y los involucrados en la adquisición de nutrientes. El caso de la proteorodopsina resultó intrigante. En una campaña anterior en la misma zona detectamos un pico en la expresión del gen coincidente con la rotura del hielo. Después el gen permaneció silencioso durante mayo y parte de junio, para volver a expresarse a mediados de junio. En el momento del pico de expresión la mayoría de las PR pertenecían a alfaProteobacterias seguidas de gamma Proteobacterias y Flavobacterias, mientras que en los meses siguientes disminuyeron las gamma Proteobacteria y aumentaron las Flavobacterias. De todos modos parece que la PR no juega ningún papel en el aumento de las Flavobacterias durante la primavera. De hecho, el MAG más abundante de Polaribacter reconstruido, no tenía el gen de la PR. Seguramente, el aumento de Flavobacterias se debe a la degradación de polisacáridos procedentes de las algas del hielo. Mientras que los productos de la proliferación de fitoplancton en junio serían explotados conjuntamente por Proteobacterias y Flavobacterias. Combinados con los estudios que realizamos en las campañas CASES (2003-2004) y CFL (2007-2008) en las que pudimos seguir la comunidad microbiana desde otoño hasta el verano siguiente, empezamos a tener un modelo del funcionamiento de estos microorganismos durante las épocas más desconocidas del año.

100

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Caracterización de arcillas y relación con su génesis en suelos de la Península Fildes y la Isla Ardley (Isla Rey Jorge, Antártida)

Pelayo, Marta1; Rodriguez-Rastrero, Manuel1; Schmid, Thomas1; López-Martínez, Jerónimo2; Díaz-Puente, Javier1

1 CIEMAT, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]. 2 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Mineralogía, Esmectitas, Horizontes edáficos superficiales, Microscopía de transmisión, Islas Shetland del Sur

La Península Fildes y la pequeña Isla Ardley, vecina a la misma, son una de las zonas más extensas libres de hielo en el archipiélago de las Shetland del Sur. Por lo tanto, en ellas los suelos adquieren una particular relevancia. El material parental de los suelos corresponde a una amplia variedad de rocas volcánicas, incluyendo lavas basálticas, andesíticas y dacíticas, aglomerados, lapilli y tobas. Las condiciones ambientales de la zona, con un clima marítimo, sugieren que los suelos podrían mostrar un mayor grado de evolución, que previsiblemente habrá de reflejarse en la mineralogía de las arcillas presentes en los mismos. En este trabajo se presenta una caracterización de los minerales de arcilla de muestras superficiales de suelos de la Península Fildes y la Isla Ardley, con objeto de determinar en qué medida las características de las arcillas responden a procesos de transformación química o física con respecto a la roca madre. Para ello, se ha realizado la caracterización textural y morfológica (MEB y MET), mineralógica (DRX) de la muestra total y de la fracción menor de 2 µm, además del análisis químico de las esmectitas a partir de microanálisis de partículas, mediante MET+EDX. En total se han estudiado 28 muestras procedentes del horizonte superficial de otros tantos puntos de muestreo de suelos. El análisis mineralógico por DRX (polvo desorientado) indica que todas las muestras están constituidas por plagioclasas, cuarzo, filosilicatos, contenidos menores de ceolitas y piroxenos; y, ocasionalmente, hematites magnetita y calcita. El contenido en plagioclasa en las muestras siempre es mayor que el de cuarzo, lo que es característico de las andesitas; mientras que las proporciones de filosilicatos son muy variables. El análisis de la fracción menor de 2 µm, indica una asociación de minerales de la arcilla compuesta por esmectita, clorita, ilita y caolinita. La esmectita está presente en todas las muestras y es el filosilicato mayoritario, excepto en algunas muestras en las que predominan la clorita y caolinita (en la Isla Ardley), observándose por MEB claramente las típicas morfologías asociadas a esmectitas y caolinitas. Además, algunas muestras presentan contenidos menores de ilita. El análisis mediante MET+EDX de las esmectitas permite distinguir distintos tipos composicionales, caracterizados, en general, por una composición química bastante heterogénea, y unos contenidos altos en Fe2O3, siendo, en general, más alto que el MgO. Las fórmulas estructurales se corresponden con esmectitas dioctaédricas del tipo beidellita y esmectitas con composición intermedia entre beidellita y saponita. De acuerdo con sus características texturales, observadas por MET, algunas esmectitas presentan láminas en agregados curvados y con terminaciones en “punta de pincel”, lo cual sugiere su origen neoformado. La amplia variedad mineralógica existente puede asociarse tanto a la diversidad litológica, como a diferentes grados de evolución edáfica. Los análisis microscópicos realizados sugieren que las arcillas, en algunos casos, son neoformadas, lo que puede relacionarse con una estabilidad geomorfológica y unas condiciones de humedad y temperatura (actuales o recientes) suficientes para permitir una moderada evolución de los suelos. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014- 57119-R (CONGEO-UAM).

101

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Evidences of ice sheet dynamics over the South Orkney Microcontinent (Antarctica)

Pérez, Lara F.1; García, Marga2; Llave, Estefanía3; López-Quirós, Adrián2; Salabarnada, Ariadna2; Hernández-Molina, F. Javier4; Druet, María3; Berné, Serge5; Escutia, Carlota2; Bohoyo, Fernando3; Lobo, F. José2; the TASMANDRAKE team

1 Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), Copenhagen, Denmark, [email protected] 2 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Granada, Spain, [email protected], [email protected] csic.es; [email protected]; [email protected]; [email protected] 3 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, Spain, [email protected]; [email protected]; [email protected] 4 Royal Holloway University of London, UK, [email protected] 5 Université de Perpignan, France, [email protected]

Keywords: Glacial-related features, Glaciated margins, South Orkney Microcontinent, Antarctic Ice Sheet, Last Glacial Maximum

The geometry and distribution of glacial-related features have been used to reconstruct the ice sheet dynamics in both Polar Regions. They are tracks of the past growth and decay of ice sheets and allow to make inferences of related climatic changes. Evidence of ice growth in the Southern Hemisphere has been identified as low latitude as the fjords of the Chilean Patagonia. Along the Antarctic margins ice sheet growth has been traced back to the Eocene. However, one difficulty in the analysis of such features stems from the fact that glacial- related features are often muted or erased by Pósterior sedimentary processes, particularly by the glacial erosion occurred during the Last Glacial Maximum (LGM; 18-20 ka). The South Orkney Microcontinent (SOM) is a 250 km N-S and 350 km E-W continental fragment forming the largest element of continental nature of the South Scotia Ridge (SSR). In the SOM, the continental shelf presents common water depths from 200 m to about 1800 m, dipping to the southeast. The thickness of the sedimentary record increases in the same direction, from local outcropping igneous crust in the inner shelf to ca. 3 s two-way travel-time thickness in the outer shelf and upper slope. Ice-rafted debris (IRDs) have been identified in the southeast part of the SOM in previous works. Deposition of the oldest IRDs is estimated at the Eocene-Oligocene transition tentatively related to a widespread Antarctic ice sheet. During that geological period, the SOM was in a southern and western position, still attached to the Antarctic Peninsula. During the Spanish expedition DRAKE2018 (January- February 2018) on board BIO Hespérides, geophysical data were acquired along the southeastern margin of the SOM. The dataset used in this study includes the new acquired swath bathymetry and sub-bottom parametric (TOPAS) profiles. These data are complemented with high-resolution seismic (Sparker) profiles, also collected during the DRAKE2018 survey, and multichannel seismic reflection profiles available through the Seismic Data Library System (SDLS). The preliminary interpretation of the seafloor morphologies and most recent sedimentary sequences reveals the occurrence of glacial-related features at different spatial and temporal scales. Iceberg plough marks, erosive troughs and grounding-zone-wedges, point to a distinct ice sheet dynamics in the marginal area of the SOM. The identified features can provide key information to decode the deglaciation patterns after the LGM. The preservation and characteristics of morphosedimentary features related to the glacial retreat dynamics are highly determined by local factors, such as the overall bank-shaped topography of the SOM and its geographical location, isolated from other continental banks along the SSR. The physiographical constraints of the SOM make of the area an ideal setting for distinguishing the regional signals affecting the glacial retreat patterns and its links to the global deglaciation. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451-C2-1/2.

102

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Rocky coast processes in the South Shetland Islands (Maritime Antarctica)

Pérez-Alberti, Augusto1; García-Hernández, Cristina2; Oliva, Marc3; Ruiz-Fernández, Jesús2

1 University of Santiago de Compostela, Spain, [email protected] 2 University of Oviedo, Spain, [email protected], [email protected] 3 University of Barcelona, Spain, [email protected]

Keywords: Maritime Antarctica, South Shetland Islands, Rocky Coast, Coastal processes

Research on geomorphological processes operating on rocky shores is scarce in comparison to works focused on sedimentary coasts, such as beach environments and dunes. Indeed, even less is known about coastal processes and related landforms in cold-climate environments. We examined several ice-free environments of the South Shetland Islands (SSI), namely the coastal areas in Hurd (Livingston Island) and Fildes peninsulas (King George Island) with the purpose of unveiling the processes controlling the development of polar rocky coasts as well as the type of landforms existing in these regions. In the case of the SSI, rocky coasts are mainly distributed along the margins of Holocene deglaciated environments, in many cases in small ridges separating two sedimentary beaches. Geomorphological field evidence reveals the existence of significantly different processes operating in rocky coasts of the Maritime Antarctic than in other mid- and low-latitude coastal environments. Here, the factors driving the development of rocky coasts are rainfall, runoff and wave action, which favour mass wasting and coastal erosion. In the case of Antarctica, the evolution of rocky coasts is highly influenced by mass wasting processes resulting from paraglacial and periglacial processes. In the SSI, rocky coasts are highly conditioned by the geomorphic adjustment of slopes following deglaciation, as well as by very active frost shattering favoured by frequent freeze-thaw cycles that led to the formation of talus cones at the cliff toe. Frost action is particularly active near the shoreline and trigger mechanical disintegration and breakup of the rocks. In the intertidal zone, rock erosion is also enhanced by sea-ice action that removes sediments and transports the smaller particles to other areas, mostly to open spaces. Typically, they are oriented following the dominant swell direction. It is also remarkable the impact of icebergs in shaping the present-day beach, namely though generating marine abrasion on the lowest marine platforms as well as depositing some ice-rafted debris in these areas.

103

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Técnicas geoespaciales aplicadas para la conservación de la biodiversidad vegetal antártica

Pertierra, Luis R.1; Aragón, Pedro2; Benayas, Javier3; Olalla-Tárraga, Miguel A.1

1 Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, Madrid, España, [email protected] 3 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Invasiones, Plantas vasculares, Modelos de nicho, Bioseguridad, Tratado Antártico

La Antártida, lejos de ser un páramo inerte y homogéneo, contiene ecosistemas y poblaciones que no han tenido contacto entre sí ni con el exterior durante cientos de miles o incluso millones de años, en ocasiones incluso separados por pocas decenas de kilómetros. Sin embargo, el calentamiento global, la creciente huella humana y la introducción accidental de especies (en la ropa o el equipamiento) amenazan esta diversidad. En particular, las especies introducidas capaces de sobrevivir y reproducirse en las condiciones antárticas van expandiéndose, alterando progresivamente los delicados ecosistemas. Hoy por hoy, el número de introducciones (que conocemos) en la Antártida es muy limitado en comparación a otros continentes y se cuenta en unas pocas decenas de invertebrados y plantas vasculares. No obstante, muchas de ellas son irreversibles. Por ello, los esfuerzos se centran en evitar nuevas introducciones. Continuos avances en la computación permiten hoy ser capaces de predecir cada vez con mayor rigor los riesgos de introducción de especies. Los modelos de nicho comprenden toda una variedad de técnicas ampliamente utilizadas con la que estimar patrones y procesos biogeográficos a partir de datos de distribución y/o ecofisiológicos de las especies. La constitución de modelos predictivos, así como de la toda la información basal con la que nutrirlos proporciona de herramientas a la comunidad político-científica para el entendimiento y anticipación ante estas amenazas, a fin de facilitar el diseño de estrategias y planes de conservación en la Antártida. Más aun, la correcta gestión de los ecosistemas antárticos puede servir como un modelo que exportar al mundo. En este sentido, dentro de esta comunicación se exponen una serie de investigaciones realizadas dentro del proyecto ALIENANT. A partir de estos trabajos se han establecido protocolos de prevención y respuesta, varias especies de plantas (géneros Agrostis y Poa) han sido evaluadas como de alto riesgo, e incluso se han realizado acciones específicas de erradicación (Poa pratensis).

104

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster La cubierta criptogámica en la Antártida: la respuesta a la temperatura discrimina a especies antárticas y cosmopolitas

Pintado, Ana1; Raggio, Jose1; Colesie, Claudia2; Allan Green, T.G.1,3; Beltrán, Nuria1; G-Sancho, Leopoldo1

1 Universidad Complutense, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Swedish University of Agricultural Sciences, Umeå, Sweden, [email protected] 3 University of Waikato, Hamilton, New Zealand, [email protected]

Palabras clave: Antártida marítima, Líquenes, Musgos, Fotosíntesis, Cambio climático

En la Antártida marítima la cubierta criptogámica que forma la tundra está dominada por líquenes y musgos, tanto de amplio rango de distribución ecológica como especies de distribución restringida a la Antártida. El conocimiento de la respuesta fotosintética y respiratoria de las especies frente a los principales parámetros ambientales nos permitirá predecir cambios en la composición y distribución de la vegetación en esta región antártica en donde las variaciones de temperatura están siendo más acusadas. En este trabajo se examina la respuesta fotosintética y respiratoria frente a la luz y temperatura bajo condiciones controladas de especies clave de la tundra antártica. Se seleccionaron dos especies de líquenes y dos especies de musgos que presentan distinta distribución: especies endémicas de la Antártida como el liquen Himantormia lugubris y el musgo Andreaea gainii y especies cosmopolitas como el liquen Sphaerophobus globosus y el musgo Sanionia uncinata. Las medidas se llevaron a cabo en el laboratorio de la Base Juan Carlos I utilizando sistemas de medida de intercambio gaseoso por infrarrojos. Los resultados mostraron óptimos de temperatura para la fotosíntesis neta a temperaturas más altas en las especies cosmopolitas que en las especies con distribución antártica en las que, además, se observó un rango más estrecho de óptimo de temperatura. Teniendo en cuenta que las especies cosmopolitas se encuentran en condiciones subóptimas en la Antártida, se sugiere que estas especies, con un rango de temperaturas óptimas más amplio, podrían ser favorecidas en un escenario de calentamiento climático.

105

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Redes de sensores de muy largo alcance en la Antártida utilizando tecnología NVIS

Porté, Joaquim 1; Pijoan, Joan Lluis 1; Masó, Josep 1; Badia, David 1; Zaballos, Agustín 1; Martin, Ramón1

1 La Salle – Universidad Ramon Llull, Barcelona, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Sensores, Ionosfera, NVIS, HF, Antártida

Tradicionalmente, las comunicaciones en HF o de onda corta (3-30 MHz) se han utilizado para transmisiones de muy larga distancia, que permiten comunicar con cualquier parte del globo bajo determinadas condiciones. En este caso la onda de radio debe salir en una dirección prácticamente paralela al horizonte. La incidencia vertical se ha venido utilizando para el estudio de la densidad electrónica de las diferentes capas de la ionosfera, proporcionando una información importante tanto desde el punto de vista de la geofísica, como para aquellos sistemas de comunicaciones altamente influenciados por la ionosfera, como las comunicaciones por satélite y los sistemas de radionavegación, como GPS y Galileo. En los últimos años, ha crecido el interés por las comunicaciones por reflexión ionosférica de incidencia casi vertical (Near Vertical Incidence Skywave - NVIS). En esta técnica, se incide de forma casi vertical en la ionosfera con una frecuencia por debajo de la frecuencia crítica de la capa F2, obteniendo alcances de hasta 250 Km, que son mucho mayores de los obtenidos en la banda de VHF y UHF. Además, como la señal viene de arriba, no se requiere visión directa entre transmisor y receptor. Las comunicaciones NVIS son una alternativa excelente para aplicaciones civiles, tanto en situaciones de desastre natural como en países en vías de desarrollo. Cuando acontece un desastre natural, acostumbran a fallar todos los sistemas de comunicación que requieren infraestructuras de operador, mientras que con NVIS la comunicación siempre es posible. Esta situación también es extrapolable a casos de violencia terrorista. En los países en vías de desarrollo, muchas personas viven aisladas en aldeas muy alejadas de la ciudad más cercana en zonas de orografía complicada. En este entorno, las comunicaciones NVIS son una alternativa que abre la puerta a la mensajería, sistemas de alerta, así como proyectos formativos y de e-health. El punto más crítico de las comunicaciones en la banda de HF es el tamaño voluminoso de las antenas. En los últimos años han aparecido antenas compactas que presentan unas pérdidas moderadas y que pueden ser utilizadas si en el otro extremo de la comunicación se instala una antena grande con ganancia positiva. Con una antena de menor tamaño, y un consumo eléctrico muy moderado debido a que la potencia necesaria es mucho menor que en los enlaces de larga distancia, la idea de diseñar sensores muy remotos que se comunican mediante tecnología NVIS cobra sentido. El proyecto “Transmisión optimizada en HF para enlaces NVIS para sensores remotos en la Antártida” (ENVISERA) investiga el despliegue de una red de sensores de baja potencia que se comunican con la Base Antártica Española Juan Carlos I mediante la técnica NVIS. Esto amplia enormemente el área de influencia de la base, ya que los sensores pueden situarse a distancias de hasta 250 Km, hasta ahora impensables. Si la distancia fuera mayor, un sensor en una localización intermedia podría hacer de repetidor y encaminar la información hacia su destino. Por tanto, estaríamos hablando de distancias muy grandes que podrían comunicar la base incluso con puntos muy alejados del continente antártico. El sistema también permite agrupar la información de varios sensores vecinos y enviarla como un único paquete de información a la Base a través del nodo NVIS. Como esta técnica depende totalmente del estado de la ionosfera en cada instante, y esto depende fuertemente de la actividad solar, la elección de la frecuencia óptima en cada momento es un aspecto clave. El proyecto investiga diferentes aspectos de este sistema de comunicación para sensores remotos, en particular: i. La variabilidad horaria, diaria y mensual del canal, ii. Nuevas formas de transmisión que optimicen la eficiencia en sistemas muy limitados en potencia, iii. Técnicas de enrutamiento para redes de sensores en entornos donde no siempre todos los nodos pueden estar activos y las latencias pueden ser grandes. Actualmente ya disponemos de un demostrador entre

106

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Cambrils y Barcelona (100 km) funcionado de forma continua, y pretendemos instalar un prototipo en los alrededores de la Base Antártica durante la campaña 2018-2019. El proyecto ENVISERA, con referencia CTM2015-68902-R (MINECO/FEDER), ha sido financiado por el Programa Estatal de Investigación del Ministerio de Economía y Competitividad y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

107

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Tropospheric reactive bromine and aerosol extinction at two Antarctic sites

Prados-Roman, Cristina1; Gómez-Martín, Laura1,2; Puentedura, Olga1; Navarro-Comas, Mónica1; Iglesias, Javier1; de Mingo, José Ramón1; Pérez, Manuel1; Ochoa, Héctor3; Barlasina, María Elena4; Carbajal, Gerardo4,5; Yela, Margarita1

1 National Institute for Aerospace Technology (INTA), Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 UFR Sciences Exactes et Naturelles, Reims, France, [email protected] 3 Argentinian Antarctic Institute (IAA), Buenos Aires, Argentina, [email protected] 4 National Meteorological Service (SMN), Buenos Aires, Argentina, [email protected], [email protected] 5 Pontificia Universidad Católica Argentina, Buenos Aires, Argentina, [email protected]

Keywords: Antarctic low troposphere, Reactive bromine, Aerosol extinction, Geographical heterogeneity

In 2015, MAX-DOAS (Multi-axis Differential Optical Absorption Spectroscopy) measurements of BrO and O4 were performed from two Antarctic locations: Marambio (64o 13’ S, 56o 37’ W) and Belgrano II (77o 52’ S, 34o 37’ W). These ground-based observations, along with radiative transfer model calculations and the Optimal Estimation Method (OEM), serve for retrieving vertical profiles of BrO and aerosol extinction coefficient (AEC) in the low troposphere at the two sites. This work presents the variation of the reactive halogen compound BrO and of the AEC during the sunlit period of 2015 at both Antarctic locations. Overall, results gathered in the first 2km of the troposphere indicate a heterogeneity of both observables in the Antarctic low troposphere, being the aerosol optical thickness generally higher at Belgrano while Marambio presents itself as a “hot spot” of BrO. Since, in the polar regions, the presence of reactive bromine (BrOx = Br + BrO) is a key factor for the occurrence of e.g. ozone depletion events (ODEs) and deposition of toxic mercury, in addition to the vertical profiles of BrO and AEC, this study uses ancillary collocated observations of in situ surface ozone and wind for addressing the budget of reactive bromine in the low troposphere of Antarctica.

108

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Searching for the explanation for the geographical distribution of antarctic microorganisms

Quesada, Antonio1; Justel, Ana1; Almela, Pablo1; Cirés, Samuel1; González, Sergi3; Luna, Alberto1; Rico, Eugenio1; Rodríguez, Julio1; Sanz, Pablo1; Svarc, Marcela4; Vasallo, Francisco2; Velázquez, David1

1 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 AEMET, Rota, Cádiz, España, francisco: [email protected] 3 AEMET, Barcelona, España, [email protected] 4 Universidad de San Andrés y CONICET, Buenos Aires, Argentina, [email protected]

Keywords: Microorganismos, Biogeografía, Dispersión, Masas de aire

The new funded project MICROAIRPOLAR is a multidisciplinary initiative whose objective is to contribute to explain the biogeography of microorganisms from Polar Regions. Nowadays, one of the most vivid discussion topics in microbiology is the dispersal capacity of the microorganisms across the Earth, and two main hypothesis focus the attention of microbial ecologists: ‘everything is everywhere but the environment selects’ and ‘Endemic microorganisms inhabit at least extreme environments’. In polar regions this debate is active, and while many endemic microorganisms have been described, many authors consider that in fact are cryospheric microorganisms, non-endemic from any geographical location. Moreover, in a scenario of global change the thawing processes expose new grounds, ice-covered for thousands of years, to new propagules of microorganisms and macroorganisms. Those recently deglaciated habitats are extraordinary laboratories to investigate the dispersal capabilities and the biogeography of the main taxa. MICROAIRPOLAR is the logical sequence of over 15 years of research projects (LIMNOPOLAR I, LIMNOPOLAR II, BIOCOMPLEXITY, and several others) in which the microbial ecology of different Polar Regions have been investigated raising questions regarding the microbial dispersal and community-building capacities through the cryosphere: How the organisms arrive to Polar Regions? Is there a common cryospheric community? When they arrive, how do they stablish? How do the organisms interact once settled? To answer the first question, our overarching hypothesis stablishes that the wind is the main vector for transportation of the propagules and a multidisciplinary team is working on that. We are investigating from a meteorological perspective the movement of the air masses among the Polar Regions and within them. This requires a tremendous computational effort and new statistical developments and thus big data approaches are being applied by experts in the field. For the second question our hypothesis is that in fact most microorganisms are similar in all cryospheric areas on Earth given the dispersal possibilities of the microbes. The answer to this question is being searched using High-Throughput Sequencing techniques, with samples from microbial mats covering a range from 56o to 84o in both Polar Regions. The metagenomic data seem to indicate that the microbial community is quite similar in both, North and South, Polar Regions, and that ecoclimatic conditions, at every latitude, govern the complexity of the communities and their diversity. The third and fourth questions are expected to be answered investigating chronosequences from active glacier fronts, in which climate change is provoking a clear retreat. Using microbial and genetic tools we will be able to understand the events sequence from the sterile ground exposed to the new-comers, how they settle and how they interact among them within a given timeframe. Several glacier fronts are being investigated and the first results will be shortly achieved with the description of the communities, the metabolic pathways and the potential interactions. Although this project is mainly Antarctic, we also participate in other projects in the Arctic regions, as CLIMARCTIC, which provide a better understanding of the Arctic microbial landscape and allow better comparisons within the cryosphere as a whole.

109

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Monitorización de la actividad fotosintética y microclima en cubiertas de criptógamas terrícolas en la Antártida marítima. Implicaciones para la productividad, crecimiento y respuesta al cambio climático

Raggio, José1; Beltrán, Nuria1; Pintado, Ana1; Green, Allan1; Sancho, Leopoldo1

1 Universidad Complutense de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Fluorescencia clorofila, Cambio climático, Período de actividad, Adaptación

Las cubiertas de criptógamas cubren grandes extensiones de terreno en ambientes extremos del planeta como las regiones polares, y son fundamentales para entender la productividad primaria y los ciclos biogeoquímicos en estos ecosistemas. Una característica fundamental para entender la ecología funcional de estas comunidades es su naturaleza poiquilohídrica, que implica actividad metabólica cuando hay posibilidades ambientales de hidratación y latencia en estado deshidratado. Solo a través de la comprensión de las condiciones ambientales bajo las cuales estas comunidades presentan actividad metabólica, así como la duración de estos períodos, se podrá entender en profundidad su contribución a los ciclos biogeoquímicos, la relación entre las tasas de crecimiento y los principales factores ambientales (luz, humedad y temperatura) y la respuesta ante posibles alteraciones de estos factores en el futuro. Para conseguir esto, se ha monitorizado durante 5 semanas actividad metabólica a través de la fluorescencia de la clorofila a y microclima en dos especies dominantes dentro de las cubiertas de criptógamas terrícolas en Isla Livingston, el musgo Sanionia uncinata, y el líquen Sphaerophorus globosus. La monitorización de las cubiertas criptogámicas antárticas terrícolas representa un aspecto novedoso respecto a las comunidades saxícolas, más conocidas desde el punto de vista de la actividad fotosintética. El periodo monitorizado nos permitirá una comprensión adecuada del funcionamiento de organismos representativos de estas comunidades durante el verano austral, un periodo fundamental para entender la capacidad adaptativa de estos organismos a su hábitat.

110

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Aplicación del método Entálpico para el estudio comparativo del estado térmico del permafrost y su evolución con la acumulación nival

Ramos, Miguel1,2; de Pablo, Miguel Angel1; Jiménez, Juan Javier1,2; Vieira, Gonçalo2; PermaSnow team1,2,3

1 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], 2 Universidade de Lisboa, Portugal, [email protected] 3 Universidad de Oviedo, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Permafrost, Régimen térmico, Capa nival, Antártida

La estructura térmica de los suelos sometidos a permafrost se caracteriza por un proceso térmico anual oscilatorio entorno a las envolventes formadas por los gradientes de las temperaturas de su máximo y mínimo. Dichas envolventes tienen su punto de intersección en la denominada profundidad de amplitud térmica nula, que describe la temperatura del permafrost que no está afectada por la variabilidad térmica anual en superficie. La instalación de dos sondeos de Permamodel-Gulbenkian, PG 1 Y 2 (15 y 25 m de profundidad respectivamente) en la cima del monte Reina Sofía en las proximidades de la Base Antártica Española Juan Carlos I, nos ha permitido registrar la evolución térmica comparativa entre ellos, que estando muy próximos mantienen características superficiales de acumulación de nieve diferenciadas. La aplicación del método Entálpico, nos proporciona el balance de energía intercambiado entre el suelo y la capa límite atmosférica para obtener resultados comparativos, de los que destacan los siguientes: reducción del espesor de la capa activa, disminución del balance de Entalpía, reducción de la dispersión de la temperatura máxima y mínima respecto del gradiente térmico medio anual y aumento del aislamiento térmico en el caso de PG2 (situado en las estribaciones del glaciar Hurd) respecto de PG1(situado en la cima del monte Reina Sofía).

111

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Metagenomic studies of complex viral communities in Antarctica and the Arctic

Rastrojo, Alberto1; Fernández-Linares, Carlos1; Alcamí, Antonio1

1 Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, CSIC, Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Virus, Metagenomics, Biodiversity, Connectivity, Genetic variability

Viruses are the most abundant and diverse biological entities in natural environments and play an important role in the control of microbial communities. It has been suggested that the influence of viruses in polar ecosystems, with low nutrients and under extreme environmental conditions, may be greater. However, our knowledge of viruses in polar ecosystems is limited. Next generation sequencing is providing the opportunity of uncovering the genetic information of complex viral communities without the need to culture and isolate the viruses. Our group has used a metagenomic approach to publish, in collaboration with other investigators, the first description of complex viral communities in lakes from both polar regions: Antarctica (Livingston Island and Antarctic Peninsula) and the Arctic (Svalbard, Norway). These studies are uncovering a great diversity of viruses in these extreme environments, including bacteriophages, small ssDNA circular viruses and algal-infecting phycodnaviruses. Most of these viral sequences are unrelated to viral genomes deposited in databases. The limited sequence similarity between viruses from Antarctica and from the Arctic suggests that viral communities in the two polar regions have evolved independently since the formation of the Antarctic continent. The community of RNA viruses in Antarctica is dominated by the order Picornavirales and their quasispecies composition suggests that higher genetic variability may correlate with viral adaptation to new environmental conditions. The power of the metagenomic approach is illustrated by our recent studies of ssDNA circular viruses from polar regions. We have assembled >9.000 new circular ssDNA viral genomes from polar regions that group into >100 clusters, increasing by orders of magnitud the existing database with ~1.200 circular ssDNA viral genomes belonging to <10 families. A better knowledge of viruses adapted to polar ecosystems will help us to better understand the control of microbial networks by viruses and the connectivity between northern and southern polar regions. Moreover, these studies may identify genetic mechanisms that allow virus colonization of new ice-free areas predicted to emerge in the coming decades as a result of global warming.

112

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Snow density changes in response to recent cooling in the Antarctic Peninsula and its effects on calculated surface mass balance

Recio Blitz, Cayetana1; Navarro, Francisco J.1; Otero, Jaime1; Lapazaran, Javier1, González, Sergi2

1 Universidad Politécnica de Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Spanish Meteorological Service (AEMET), Spain, [email protected]

Keywords: Surface mass balance, Snow density, Air temperature, Livingston Island, Antarctic Peninsula

The Antarctic Peninsula region has experienced a recent cooling for about 15 years since the beginning of the 21st century. In Livingston Island, this cooling has been of 0.6 °C over the 12-yr period 2014-2016, and of 1.0 C for the summer average temperatures over the same period. In this paper we analyse whether this observed cooling has implied a significant change in the density of the snowpack covering Hurd and Johnsons glaciers, and whether such a density change has had, by itself, a noticeable impact in the calculated surface mass balance. We also explore possible effects of the changes in precipitation on density. Our results indicate a statistically significant decrease in the snow density by 28 kg m3 over the study period. The density changes are shown to be correlated to the temperature changes, but uncorrelated to the liquid precipitation changes. We show that this observed decrease in density does not have an appreciable effect on the calculated surface mass balance, as the corresponding changes are below the usual error range of the surface mass balance estimates. This relieves us from the need of detailed and time-consuming snow density measurements at every mass-balance campaign.

113

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Proyecto GALILEO-IHM (2016-2018). Evolución del sistema de posicionamiento Galileo y mejora de la cartografía náutica en altas latitudes

Rengel, Juan Antonio1; Fernández Ros, Alberto1; Sevillano, Paloma1; Valle Abadía, Antonio José1; Romero Núñez, José Ignacio1; González Porras, Rafael Ángel1; Díaz Obando, Tamara Vanesa1; Montojo Salazar, Francisco Javier2; Suarez Moreno, Luis Miguel2; Moriana Varo, Carlos3; Gómez Ballesteros, María4; Gómez De Paz, Ricardo4; Duarte Ventura Da Cruz, João5

1 Instituto Hidrográfico de la Marina, Cádiz, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Dirección General de Armamento y Material, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 3 GMV, Madrid, España, [email protected] 4 Instituto Español de Oceanografía, Madrid, España, [email protected], [email protected] 5 Instituto Hidrográfico de Portugal, Lisboa, Portugal, [email protected]

Palabras clave: Galileo, Centelleo, Batimetría, Cartografía, Antártida

El Proyecto GALILEO-IHM, es un Proyecto Piloto liderado por el Instituto Hidrográfico de la Marina (IHM) que tiene como objetivo principal apoyar la validación del Servicio cifrado PRS (Public Regulated Service) del nuevo Sistema GNSS Europeo GALILEO mediante la medición de datos de posición obtenidos con receptores PRS y receptores de la señal en claro OS (Open Service) del Sistema Galileo en zonas de altas latitudes del Hemisferio Sur. Este proyecto se enmarca en un conjunto de Proyectos Piloto de Validación del Servicio Galileo PRS solicitados por la Agencia Europea GNSS (GSA), asignado en el caso español al Ministerio de Defensa a través del Ministerio de Fomento y de la Dirección General de Armamento del Ministerio de Defensa. Los trabajos de campo del Proyecto se han desarrollado en tres fases durante las campañas antárticas españolas en los meses enero y febrero de 2016, febrero y marzo de 2017 y febrero y marzo de 2018. Consistieron en la adquisición de datos Galileo, PRS y OS, tanto en observaciones estáticas en vértices de la Red Geodésica Antártica Española como en observaciones dinámicas a bordo del BIO Hespérides y sus embarcaciones neumáticas. Para su desarrollo, durante las distintas fases se han utilizado un receptor comercial multi- constelación JAVAD DELTA-3 (con capacidad de adquisición OS así como datos de centelleo en las distintas señales GNSS), y dos equipos con capacidad de adquisición PRS: el prototipo PRS PRESENCE desarrollado por la empresa española GMV y un receptor comercial Septentrio TUR-P. Adicionalmente se efectuaron pruebas de recepción de la señal Galileo con terminales de telefonía móvil de fabricación nacional de la empresa BQ. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la evolución del posicionamiento con el sistema Galileo desde la primera posición obtenida exclusivamente con satélites de esta constelación en altas latitudes australes, 4 de enero de 2016, así como en la calidad y disponibilidad del mismo en posteriores campañas con el aumento de satélites de la constelación. También se han efectuado pruebas de evaluación de la señal Galileo con el servicio PRS y finalmente se ha efectuado una comparativa del estudio del centelleo en las señales de los satélites Galileo y GPS. En estas campañas también se han realizado trabajos de hidrografía y geología para el estudio del fondo marino con objeto de actualizar, ampliar y mejorar la Cartografía Náutica publicada por el Instituto Hidrográfico de la Marina, que permitirá aumentar la seguridad de la navegación en aguas antárticas e incrementar la visibilidad internacional de la implicación de España en la Antártida. Estos trabajos van a permitir publicar, en un futuro próximo, nueva cartografía de Isla Decepción y zona al sur de Isla Livingston. Esta cartografía incluirá las rutas de acceso desde la mar a los “Puntos de Evacuación” para el personal de la BAE Gabriel de Castilla, en caso de crisis sísmica.

114

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Estructura profunda del margen oriental de la Península Antártica a partir de la modelización de datos gravimétricos y magnéticos

Rey-Moral, Carmen1; Bohoyo Muñoz, Fernando1; Druet Vélez, María1; Galindo-Zaldívar, Jesús2

1 IGME, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Granada, España, [email protected]

Palabras clave: Modelización, Península Antártica, Anomalía gravimétrica, Anomalía magnética

La Península Antártica está constituida fundamentalmente por rocas ígneas y metamórficas y forma parte del cinturón orogénico Andino de edad mesozoico-cenozoica y separada de Sudamérica tras la apertura del paso de Drake desde el Oligoceno. El margen occidental de tipo activo está compartimentado por los procesos de subducción de corteza oceánica de la placa Phoenix. En el extremo septentrional, y limitada al sur por la zona de fractura Hero, la subducción es aún activa, con una fosa bien desarrollada y la presencia de la cuenca de trasarco de Bransfield, que separa el bloque continental de las Shetland del Sur de la Península. Este margen y el sector central de la península se caracterizan por unas anomalías gravimétricas y magnéticas de gran amplitud y corta longitud de onda. El margen oriental, menos conocido por su inaccesibilidad, es del tipo pasivo y se caracteriza por una plataforma continental extensa con un tránsito gradual hacia el dominio oceánico del Mar de Weddell como señalan los bajos gradientes de las anomalías. La modelización e interpretación conjunta de datos magnéticos y gravimétricos aéreos, constituye una de las disciplinas geofísicas básicas para estudiar áreas de difícil acceso o cubiertas de hielo, como es el caso del límite oriental de la Península Antártica. La modelización de tres perfiles 2+1/2D ha permitido caracterizar la estructura profunda de este margen. Los modelos revelan la presencia de cuerpos densos intrusivos con una densidad media de 2850 kg/m3, relacionados con gabros pertenecientes a la Pacific Margin Anomaly (PMA), cuerpos poco densos, de 2500 kg/m3, asociados a rocas volcánicas, fundamentalmente basaltos alcalinos, coladas de lavas y rocas piroclásticas, y cuerpos sedimentarios desarrollados durante la construcción del margen con unas densidades de 2350 kg/m3. En la modelización se ha tenido en cuenta el manto de hielo sobre la Península Antártica con espesor medio de 1000 m y una densidad de 915 kg/m3. Hacia el Este, el aumento progresivo en los valores de anomalía gravimétrica, junto a la ausencia de anomalías magnéticas significativas, se interpreta como el límite océano-continente de un margen pasivo no volcánico con un cambio gradual hacia una corteza oceánica típica con una densidad media de 3000 kg/m3. Sobreimpuestas, se observan anomalías gravimétricas de menor longitud de onda que se pueden asociar a la estructuración progresiva del margen con una zona de corteza de transición, modelizada con cuerpos de naturaleza intermedia con una densidad de 2850 kg/m3, que puede incluir diques de rocas básicas y zonas de fracturas, relacionadas con los primeros estadios de apertura del Mar de Weddell. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto TASMANDRAKE CTM2014-60451- C2-1/2.

115

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Biogeography and seasonal patterns of coccolithophore species in the Australian sector of the Southern Ocean

Rigual, Andrés1; Flores, José Abel1; Sierro, Francisco Javier1; Bárcenas, M. Ángeles1, Fuertes, Miguel Ángel1; Trull, Thomas2,3

1 Universidad de Salamanca, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Centre, University of Tasmania, Hobart, Australia 3 CSIRO Oceans and Atmosphere Flagship, Hobart, Tasmania 7001, Australia, [email protected]

Keywords: Coccolithophores, Southern Ocean, Sediment traps, Carbon cycle, Ocean acidification

Changes in the physical and biogeochemical properties of the Southern Ocean are already underway. The

Antarctic Circumpolar Current is warming faster than the global ocean while the increase in CO2 anthropogenic emissions are causing basin-wide acidification. These changes in environmental parameters are expected to modify the composition and structure of Southern Ocean phytoplankton communities. Long-term observations on key organisms are critical to ground truth predictions of change in Southern Ocean ecosystems. Given the key role of coccolithophores in the carbon cycle and their ecological importance at the base of the marine food-webs, there is a particular urgency, in determining the current state of this key phytoplankton group in the Southern Ocean. An array of sediment traps was deployed along the 140°E meridian at three locations south of Tasmania: the central Subantarctic Zone (SAZ), the Polar Frontal Zone (PFZ) and the Antarctic Zone (AZ). Here we report on the seasonal variations in the composition and abundance of coccolithophore sinking assemblages captured by the traps and compare this new data with previously published information on bulk chemical composition of particle fluxes and diatom assemblages. The latitudinal variation of the total coccolith and diatom fluxes mirrored the carbonate and biogenic silica export, respectively. Coccolithophores abundance was highest in the SAZ where carbonate was the main component of the flux and decreased southwards with minimum fluxes registered in the AZ. Taxonomic analysis revealed highest coccolithophore species diversity in the SAZ while nearly monospecific assemblages were found in the AZ. The data registered from the main zonal systems of the Southern Ocean provides a snapshot of the current state of Southern Ocean coccolithophore communities. Moreover, this data sets represent a benchmark record against which to monitor responses of this phytoplankton group to changes in environmental parameters projected for this region in coming decades.

116

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Métodos geomáticos aplicados al estudio de los frentes de los glaciares Johnsons y Hurd en la Isla Livingston en la Antártida

Rodríguez-Cielos, Ricardo1; Aguirre de Mata, Julián1; Díez, Andrés1; Álvarez, Marina1; Rodríguez-Cielos, Pedro2; Navarro, Francisco J.1

1 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Málaga, España, [email protected]

Palabras clave: Frente, Glaciar, Johnsons, Hurd, Geomática

El estudio de los frentes glaciares combina diferentes técnicas geomáticas de medida como el levantamiento clásico usando estación total o teodolito, técnicas GNSS (Global Navigation Satellite System), usando láser- escáner y mediante fotogrametría (aérea o terrestre). La medida por métodos directos (levantamiento clásico y GNSS) resulta útil y rápida cuando la accesibilidad a los frentes glaciares lo permite, mientras que es prácticamente imposible de realizar, en el caso de frentes glaciares que acaban en mar. En este artículo, se estudia una metodología que combine los métodos fotogramétricos y otras técnicas para el levantamiento del frente del glaciar Johnsons, de difícil acceso. Las imágenes obtenidas del frente, provienen de una cámara digital no métrica; su georreferenciación a un sistema global de coordenadas se lleva a cabo midiendo puntos de apoyo por GNSS en las zonas laterales accesibles del frente glaciar y aplicando métodos de intersección directa en puntos inaccesibles de dicho frente, realizando medidas con teodolito. El resultado de las observaciones obtenidas se aplicará al estudio de la evolución temporal (1957-2014) de la posición del frente del glaciar Johnsons y de la posición de los frentes Argentina, Las Palmas y Sally Rocks del glaciar Hurd.

117

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Preliminary geochemical and weathering results of Fildes Peninsula´s soils

Rodríguez-Oroz, Delia1; Beltrán, Javiera2; Toledo, Nicolás2; Vidal, Rodrigo2; Fernandoy, Francisco3

1 Universidad del Desarrollo, Santiago, Chile, [email protected] 2 Universidad Andrés Bello, Concepción, Chile, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Universidad Andrés Bello, Viña del Mar, Chile, [email protected]

Keywords: Antarctic, Soils, Weathering, Geochemistry

Fildes Peninsula (King George Island), is one of the Antarctic territories with greater human presence and accumulation of several pollutants. Also, it is one of the Antarctic territories most affected by warming, with an increase of more than 3°C since the 1950s. However, there are any study in soils of the whole ice free Fildes and the interaction among global warming, meltwater, soil, anthropogenic pollutants and lakes are poorly understood with regard to the physicochemical transformation that occur when solid and liquid material are exchanged among them. In this study we describe and analyze 26 superficial soils (00 – 05 cm) converging Fildes Peninsula, including both service and isolated areas. The field work for soil sampling was carried out during January 2016. This sampling work has been made possible by the Fondecyt project 11121551 in the framework of 52 Chilean Antarctic Expedition (ECA-52). For the location of the soil samples a grid with a spatial resolution of 1 km has been employed. Sampling was carried out with ultra-clean protocol techniques and stored in zip sealed plastic bags. Geochemical composition, mayor elements (ME) and trace elements (TE) of the soils have been analyzed by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) in the Elemental Analysis Laboratory (L.A.E) of the Andrés Bello University (Chile). According to the mean pH value (pH = 7.62) soils are described as alkaline with a narrow variation of pH values, from 7.06 to 8.18, typically form areas close to the coast. Organic matter content is very low ranging between 0.34 and 2.23 %, with a mean value of 0.99%. Grain size distribution are dominated by sand fraction, over 80%. Thus most of soils can be classified into “sandy” category reflecting an early weathering stages. Nevertheless, grain size distribution in soils is smaller than grain size distribution in Fildes´s lakes suggesting an increase in chemical weathering for the last years in soils and variations in transport and sedimentation processes from glacier and eolic transport to a fluvial transport promoted by melt water from snow and permafrost. The Chemical Index of Alteration (CIA) values, ranged from 20% to 60%, typically from fresh source rocks and regolith. The total TE concentration in soils are consistent with the data obtained in other studies. Nevertheless, due to those are localized in Maxwell Bay and costal line where bases are located, their maximum concentrations are considerably higher when compared to this study. The TE of the soils from Fildes Peninsula, with the exception of Cu and Zn present small variability in concentrations, indicating the existence of local sources for some Cu and Zn. Results from this study will be useful for estimating erosion model parameters for predicting the impact in fresh waters caused by meltwater sediments, nutrients and pollutants transport to prevent wider biodiversity impacts.

118

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Auscultación y cuantificación de la recesión y erosión en la costa acantilada del entorno próximo a la Base Antártica española Gabriel de Castilla

Ropero, Miguel Ángel1; Paredes, Carlos2; Romero, Jose1; Castedo, Ricardo2; De La Vega, Rogelio2; Martínez- Almajano, Santiago3; Garrido, Jerónimo3; Llorente, Miguel4; De Pablo, Miguel Ángel5

1 Laboratorio de Ingenieros del Ejército “General Marvá”, Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, Madrid, España, [email protected], [email protected] 2 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Escuela Politécnica Superior del Ejército, Madrid, España, [email protected], [email protected] 4 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected] 5 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Recesión costera, Erosión, Permafrost, Acantilado

La pérdida del territorio que causa la erosión costera arrastra propiedades, infraestructuras y biodiversidad, además de importantes impactos económicos. El análisis y seguimiento de este proceso es un problema que debe abordarse y sus resultados deben intervenir en la planificación del territorio. Particularmente, en las regiones polares, el efecto del cambio climático y la consecuente variación del permafrost parece modificar la tasa de retroceso en sus costas, tanto árticas como antárticas, Se espera que las tasas de erosión costera aumenten drásticamente debido al efecto combinado de la disminución de la capa de hielo marino, las estaciones de deshielo más largas y cálidas, y el aumento del nivel del mar que permite que las olas golpeen la costa más frecuentemente y enérgicamente durante el periodo estival sin hielo. Desafortunadamente, la mayoría del conocimiento actual sobre la evolución del paisaje costero acantilado se refiere a áreas con climas templados y materiales poco cohesivos. La morfodinámica de la recesión de los acantilados es muy compleja, al implicar procesos marinos y subaéreos que interactúan acopladamente en un amplio rango de escalas espaciales y temporales, pero la necesidad de examinar estos procesos con modelos basados en la física es cada vez más importante. Esta urgencia se ve subrayada por el trabajo científico que demuestra que las tasas de erosión en muchos lugares polares están cambiando, tal y como parece constatarse frente a la BAEGC, en Isla Decepción. Las posiciones sucesivas de la cresta del acantilado que se han delineado a lo largo del tiempo, identificando su ubicación y error mediante técnicas geomáticas de análisis sobre ocho imágenes satelitales desde 2001 hasta 2013 y sobre las ortoimágenes restituidas mediante técnicas sfm (structure from motion) de tres vuelos realizados sobre la Isla Decepción en 1956, 1968 y 1986, han puesto de manifiesto tasas del orden de casi un metro al año. Por las condiciones en las que se encuentra la zona de estudio esta velocidad está condicionada tanto a la pérdida del pemafrost, reduciendo la cohesión de los materiales expuestos, como a las variaciones en la su capa activa, tanto a lo largo de la costa como transversalmente, lo cual se ha constatado por el importante acarcavamiento, resultado en superficie del colapso de tubos o lentejones de premafrost próximos al frente del acantilado, tal y como se interpreta en los perfiles ERT realizados en la zona. El acoplamiento de estos fenómenos, más notable en el periodo de actividad de la BAEGC por la radiación térmica generada, puede incrementar y favorecer la erosión costera hacia el interior. La evolución espacio temporal de las líneas históricas del acantilado ha sido analizada estadística y estructuralmente, preliminarmente mediante un método de mínimos cuadrados ponderados, para desarrollar un modelo predictivo de tasas futuras de erosión costera que contemple la incorporación de los fenómenos considerados y asegurar la longevidad de la Base en lo que se refiere a la posibilidad de acciones externas que la perturben.

119

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Persistent Organic Pollutants (POPs) in Southern Ocean seabirds: contrasting spatial and accumulation patterns among pollutant families and species

Roscales, José L.1; Vicente, Alba1; Ryan, Peter G.2; Dachs, Jordi3; González-Solís, Jacob4; Jiménez, Begoña1

1 Institute of Organic Chemistry (IQOG), CSIC, Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 University of Cape Town, Rondebosch, South Africa, [email protected] 3 Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDAEA), CSIC, Barcelona, Spain, [email protected]

Keywords: Seabirds, Pollution, Long-range transport, Stable isotopes, Trophic ecology

Although Antarctica is often regarded as the last pristine continent, chemical contamination by Persistent Organic Pollutants (POPs) synthesized for industrial uses or as agrochemicals is well known. Long-range transport through global atmospheric or marine current systems is thought to be the main source of POPs in Antarctic ecosystems. However, recent studies have demonstrated contributions from local sources (i.e. research bases). Due to their high toxicity, POPs can cause detrimental impacts on wildlife, especially on top predators, which, through dietary accumulation and biomagnification, are exposed to greater POP burdens than lower trophic position organisms. Several studies have demonstrated the presence of POPs in Antarctic wildlife and in some cases, ecotoxicological effects have been described. Unfortunately, most studies are limited to a few sampling points and species. Moreover, little is known about the presence of emerging pollutants in Antarctic food webs. Accordingly, the influence of key factors driving POP exposure in Antarctic predators, i.e. trophic relationships and geographic distribution or movements, remains unclear. This is especially noteworthy for those species that exploit huge marine areas and perform wide migratory/dispersal movements such as seabirds. In order to evaluate the relative influence of spatial patterns and ecological niches on contaminant exposure, we analysed 45 chemicals including legacy and emerging POPs in plasma from 9 species of Antarctic and sub-Antarctic seabirds. Organochlorinated pesticides (6 DDTs and HCB), chlorinated and brominated flame retardants (2 DPs and 15 PBDEs, respectively), polychlorinated biphenyls (7 indicator PCBs) and perfluoralkylated substances (15 PFASs) were studied. In addition, stable isotope ratios

δ13C and δ15N were measured to infer potential foraging areas and trophic position of seabirds, respectively. Adult seabirds were sampled at four locations spanning a wide latitudinal range: Livingston Island (Antarctica), Marion Island and the Falkland Islands (sub-Antarctic) and Gough Island (south temperate). Unfortunately, not all species could be sampled at each location and not all analyses were conducted on each sample due sample amount limitations. Species studied at each location included penguins (Pygoscelis papua, Eudyptes chrysocome and E. moseleyi), skuas (Catharacta antarctica and C. maccormicki) and southern giant petrels (Macronectes giganteus). One albatross species (Thalassarche melanophrys) and two trans-equatorial migratory shearwaters (Ardenna grisea and A. gravis) were studied. This complex sampling design allowed inter-species (within localities) and spatial (within species groups) comparisons to assess the influence of key factors such as distribution, movements and trophic ecology on POPs exposure in Southern Ocean predators. Our results showed a strong influence of seabird trophic position, distribution and movements on their POP burdens. However, spatial pattern strongly depended on the pollutant as well as on the species group (e.g. penguins or skuas). Similarly, interspecies patterns in POP burdens varied among the studied families. In this Poster presentation, main spatial and interspecies patterns in POP burden in Southern Ocean seabirds will be presented and the main factors considered to be driving these differences will be discussed.

120

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Persistent Organic Pollutants (POPs) monitoring in Antarctica using passive sampling

Roscales, Jose Luis1; Cerro-Gálvez, Elena2; Casas-Papell, Gemma2; Martínez-Varela, Alicia2; Pizarro, Mariana2; Lohman, Rainer3; Dachs, Jordi2; Jiménez, Begoña1

1 Institute of Organic Chemistry, CSIC, Madrid, Spain, [email protected], [email protected] 2 Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDAEA), CSIC, Barcelona, Spain, [email protected]; [email protected], [email protected], [email protected] 3 University of Rhode Island, Kingston, USA, [email protected]

Keywords: POPs, Passive Sampling, PUF-PAS, Deception Island, Livingston Island

Chemical pollution has been ranked within the most pressing threats to the environment and human health. Among chemicals, Persistent Organic Pollutants (POPs) have attracted much social, regulatory and scientific attention because of their properties, namely persistent, bioaccumulative, highly toxic and able to undergo long-range transport (LRT). Due to atmospheric and marine long-range transport mechanisms, POPs are globally distributed reaching even remote regions such as Antarctica. In particular, polar ecosystems are tough to be especially vulnerable to POPs due to global distillation and cold condensation of POPs. These chemicals reach Arctic and Antarctic regions but, due to the low temperatures all year round, they cannot be re- volatilized to the atmosphere being preferentially accumulated in these regions. To protect human health and the environment from POPs, the Stockholm Convention (SC) on POPs –under the United Nations Environment Programme (UNEP)- come into effect in 2004 by means of the large-scale agreement of, currently, 179 countries (UNEP, 2001). For that, SC’s Parties must ensure measures to prohibit, eliminate and reduce production, usage or non-intentional emissions of POPs. To evaluate whether these measures encompass an effective elimination of POPs from the environment, stable long-term monitoring programs have been performed at global scale and are currently on-going. For instance, the Global Monitoring Program (GMP) aims to assess temporal trends of POPs in air at global scale. GMP is based on polyurethane foam (PUF) disks passive air sampling (PAS) in air since this method provides semi-quantitative data on POP concentrations over long periods (from 1-3 months up to 1 year) and results cheaper, easier to deploy and, thus, better suited for large- scale monitoring activities -including remote sites- compared to other sampling methods (e.g. active high volume). To the date, few studies based on the use of PUF-PAS have been conducted in Antarctica and to our knowledge, no stable long-term monitoring programs are being conducted. Moreover, since the main source of POPs in Antarctica is long-range transport, this region mainly reflects the global pollution status regarding POPs, enhancing the need of further monitoring efforts in this region. During the 2016-2017 and 2017-2018 Antarctic campaigns passive sampling devices were deployed with the aim to identify potential sources of variation in POPs measured using this methodology and to assess suitable sampling stations to stablish a long- term monitoring activity. Together with PAS devices, semipermeable membranes were also deployed to measure POP concentrations in air as well as in water masses. Sampling locations were chosen in order to evaluate the potential role of Spanish research stations as potential POP sources as well as to quantify the influence of penguin colonies as biovectors of POPs by transporting them from marine food webs into land- based breeding colonies. PUF disks and semipermeable membranes are currently being analyzed to determine POP levels in air and water. These results will contribute to stablish continuous, long term monitoring efforts in polar environments that serve a special role as sentinel environments of persistent organic chemical usage trends.

121

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Revealing Keystone Arctic microbial genomes

Royo-Llonch, Marta1; Sánchez, Pablo1; Pedrós-Alió, Carlos2; Tara Oceans Consortium; Acinas, Silvia G.1

1 Institut de Ciències del Mar, ICM-CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Centro Nacional de Biotecnología, CNB-CSIC, Madrid, Spain, [email protected]

Keywords: Arctic, Microbial genomes, Metagenomics, MAGs, Tara Oceans

Microbial community composition in the North Polar waters varies greatly throughout the year. From what it is known so far, spring melting of the ice and increase in light disposal spur the bloom of phytoplankton. During summer, bacterial populations, mainly heterotrophic and photoheterotrophic, feed on the nutrients derived from such bloom. With fall’s shorter light hours and colder seawater temperatures, the bacterial community shifts towards chemolithoautotrophic microorganisms, that will prevail during winter. In 2013 Tara Oceans navigated Arctic waters during spring, summer and the beginning of fall (May to October), extensively sampling the microbial plankton communities. Here, we show the reconstruction of 2555 bacterial and archaeal metagenomic assembled genomes (MAGs) from 41 microbial metagenomes, covering the whole Arctic Ocean from spring to early fall at different water depths. Together with the physicochemical information of all stations we are capable of linking habitat preferences (generalists vs specialist) of the different prokaryotic taxa around the North Pole with seasonality and the phenology of phytoplankton blooms at the maximum resolution possible, the genome level. Of the reconstructed prokaryotic MAGs, 96 are considered to be high-quality draft-like genomes (>90% genome completeness, <5% contamination), comprising keystone genomes and several potential new phyla, including unexpected taxa such as Dehaloccocoidetes, a group that had never been described in polar oceans waters. Analyses of the functional capacity of prokaryotic MAGs across their phylogeny allows disentangling the prevalence of convergent versus divergent evolution processes in prokaryotic species. Moreover, the metabolic capacity of these uncultured prokaryotic genomes reveals the ubiquity of chemolithoautotrophic metabolisms in this environment through the different seasons, harbouring different pathways for CO2 fixation. This finding represents a major breakthrough in our understanding of the carbon fluxes in Arctic polar waters, pointing out to a greater impact than previously considered.

122

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Formas y procesos geomorfológicos en el área de Punta Barnard (Isla Livingston, Antártida Marítima)

Ruiz-Fernández, Jesús1; García-Hernández, Cristina1; Oliva, Marc2; Pérez-Alberti, Augusto3; González-Díaz, Benjamín1

1 Universidad de Oviedo, España, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Barcelona, España, [email protected] 3 Universidad de Santiago de Compostela, España, [email protected]

Palabras clave: Glaciares rocosos, Glaciar cubierto, Periglaciarismo, Permafrost, Antártida Marítima

En esta contribución se efectúa una primera aproximación a la geomorfología de Punta Barnard, una pequeña área libre de hielo localizada en la Isla Livingston (archipiélago de las Shetland del Sur, Antártida Marítima), a partir del trabajo de campo desarrollado a finales del verano antártico de 2018, aprovechando la mínima extensión de la cubierta nival. Se estudiaron los procesos geomorfológicos y las geoformas presentes, así como en las relaciones morfoestratigráficas existentes entre estas últimas. Asimismo, en el glaciar rocoso de mayores dimensiones de los dos identificados, se aplicó el martillo de Schmidt como instrumento de datación relativo. Finalmente, se tomaron muestras de roca para efectuar dataciones absolutas de isotopos cosmogénicos (Be10, puesto que la litología es granítica), tanto en los dos glaciares rocosos citados (8 muestras entre ambos), como en el principal complejo morrénico existente en la terminación septentrional de Punta Barnard, depositado por el glaciar Charity (4 muestras). A continuación, se detallan las unidades geomorfológicas existentes, así como sus características: 1) Complejo morrénico principal. Está integrado por hasta 17 crestas paralelas entre sí (flute moraines). De ellas, la primera es completamente activa y cuenta con núcleo de hielo, no mostrando ningún tipo de proceso edáfico ni colonización vegetal, mientras que el resto son netamente heredadas. 2) Glaciares rocosos. El extremo norte de Punta Barnard se han identificado dos glaciares rocosos. El más septentrional, de disposición arqueada, está formado por 3 lóbulos frontales principales, mientras que el otro, de morfología muy bien definida, presenta hasta 10 arcos de empuje principales. Ambos tienen forma de lengua (tongue-shaped rock glaciers) y, sobre la superficie de sus arcos y surcos, predominan los materiales gruesos (grandes bloques), generando un gran contraste granulométrico con respecto al complejo morrénico anteriormente citado, contiguo a los glaciares rocosos. En el glaciar rocoso de mayor desarrollo los valores de rebote del martillo Schmidt oscilaron entre 65 y 45,5 entre el arco más interno y más externo, respectivamente, lo que resulta coherente con la dinámica habitual de este tipo de geoformas. 3) Glaciar cubierto complejo. Se ha identificado un glaciar cubierto de derrubios de tipo complejo dentro del que se individualizan cuerpos menores definidos por morrenas predominantemente laterales, bien definidas e insertas en el caos de bloques predominante. 4) Vertientes periglaciares. Las laderas que descienden de los sectores culminantes de Punta Barnard están recubiertas de taludes y conos de derrubios plenamente activos, dominados por procesos periglaciares, nivales y gravitacionales. En una de ellas se ha identificado un protalus lobe bien desarrollado, en relación con la presencia de permafrost. Los debris flows son muy abundantes, al igual que los surcos de arrollada, que generan abanicos aluviales al pie de las laderas. El desprendimiento de paneles rocosos es frecuente, y la acción de procesos como la crioturbación, la solifluxión y la nivación es patente. Se trata, en definitiva, de un eficaz sistema de transferencia de derrubios desde las partes altas y medias de las vertientes hasta las áreas distales y los replanos situados a los pies. 5) Playas levantadas holocenas y playa actual. Las unidades geomorfológicas reseñadas quedan constreñidas por niveles de playas levantadas holocenas, sobre los que puntualmente se disponen arcos morrénicos, así como por la playa actual, todas ellas integradas por sedimentos de granulometría gruesa (cantos y bloques rodados). Los resultados de las dataciones cosmogénicas en curso, permitirán dotar de un marco cronológico a esta área libre de hielo no estudiada específicamente hasta el momento.

123

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Studying reactive halogens in the polar regions: past, present, future

Saiz-Lopez, Alfonso1

1 Institute of Physical Chemistry, CSIC, Madrid, Spain, [email protected]

Keywords: Halogen chemistry, Polar tropospheric ozone, Atmospheric oxidizing capacity, Remote sensing, Ice cores

Atmospheric halogen chemistry has been shown to significantly influence polar tropospheric ozone and oxidizing capacity through altering the balance of NOx (NO + NO2), HOx (OH + HO2), DMS, and other relevant trace gases. The study of how this extremely efficient ozone-depleting chemistry works in the polar regions is a challenge that requires process-level knowledge of ice/snow/aerosol recycling chemical reactions, atmospheric measurements, and theoretical and Earth system models. This talk will present the research that the Department of Atmospheric Chemistry and Climate, IQFR-CSIC, is conducting to unravel the varying impact of this chemistry on the composition and climate of the polar atmospheres across timescales, past, present and future. This research includes a) the use of spectroscopic techniques to measure atmospheric radicals in both the Arctic and Antarctic regions from ground- and ship-based platforms, b) the development and use of multiphase ice-air chemistry models and c), the implementation of process-level information for measurements and multiphase models to simulate polar atmospheric chemistry from the molecular to the global scale.

124

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Origin and Evolution of Bottom Current Deposition in the Antarctic Wilkes Land Margin During the Oligocene and Miocene

Salabarnada, Ariadna1; Escutia, Carlota1; Nelson, Hans C.1; Evangelinos, Dimitris1; López-Quirós, Adrián1; García, Marga1

1 Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC-UGR, Armilla, Granada, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: Oligocene, Contourites, Paleoceanography, Antarctic ice sheet

Sediment cores collected from the continental rise at IODP site U1356 provide evidence for bottom current sedimentation taking place since the early Oligocene (i.e., 33.6 Ma) (Escutia et al., 2011). Correlation between site 1356 sediments and the regional grid of multichannel seismic reflection profiles, complemented with bathymetry data, allow us to differentiate a variety of contourite deposits resulting from the interaction between bottom currents and the seafloor paleomorphologies. Contourite deposits are identified based on the seismic signature, reflector configuration and geometry of the depositional bodies as elongated-mounded drifts, giant mounded drifts, confined drifts, infill drifts, plastered drifts, sediment waves, and moats. Based on the spatial and temporal distribution of these deposits, we differentiate three phases along the continental rise: 1) from 33.6-28 Ma sheeted drift morphologies dominate, related to high-energy deposits associated to fast flowing currents during the early Oligocene; 2) At around 28 Ma, the first mounded drift morphologies and moat channels start forming above regional unconformity WL-U4. Intensification of contour currents results into higher contourite morphologies as giant mounded drifts and moats, which appear around structural heights present in the Wilkes Land basin 3) A shift in current configuration is produced at around 15 Ma above regional unconformity WL-U5, which marks the Oligocene-Miocene Transition. This change is evidenced by a migration to the North of the drift crests, as well as a dominance of down-slope sedimentation processes, revealed by the presence of mass transport deposits and channel levee formation. We interpret the evolution of contourite deposits during the Oligocene in this margin to be driven by changes Southern Ocean paleoceanographic configurations that took place such as the position of the Polar Fronts, the establishment of the Antarctic Circumpolar Current (ACC), and the formation of Antarctic Bottom Waters (AABW) off Wilkes Land. Correlation of seismic morphologies with high-resolution sedimentary log from Site U1356 throughout the Oligocene and the Miocene will reveal how the interaction between ice sheet and oceanic currents modify sedimentation and change the depocenters in the Wilkes Land Margin. Coevally, new oceanographic configuration together with the inception and growth of the Antarctic ice sheet primarily controlled global climate dynamics, and therefore their impact needs to be well understood.

125

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Building Tara Oceans Polar Circle Metagenomic Assembled Genomes (MAGs)

Sánchez, Pablo1; Royo-Llonch, Marta1; Pedrós-Alió, Carlos2; Tara Oceans Consortium; Acinas, Silvia G.1

1 Institut de Ciències del Mar, ICM-CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Centro Nacional de Biotecnología, CNB-CSIC, Madrid, Spain, [email protected]

Keywords: Tara Oceans Polar Circle, Bioinformatics, Metagenomics, MAGs, Prokaryotes

In 2013 Tara Oceans navigated Arctic waters during spring, summer and the beginning of fall (May to October), extensively sampling the microbial plankton communities. Although there are several seminal studies looking at microbial diversity and community structure in specific regions of the Arctic Ocean by 16S High Throughput Sequencing there is still a gap in the link between diversity with functional capacities of microbial species. Here, we show the bioinformatics strategy that has enabled the reconstruction of 2555 bacterial and archaeal Metagenomic Assembled Genomes (MAGs) from 41 microbial metagenomes, covering the whole Arctic Ocean from spring to early fall at different water depths. Of the reconstructed prokaryotic MAGs, 96 are considered to be high-quality draft-like genomes (>90% genome completeness, <5% contamination) and 526 are considered of medium quality (>50% genome completeness, <10% contamination). This Tara Oceans Polar MAGs dataset represents the first attempt to link genetics with functional and metabolic capacities of prokaryotes, which together with the physicochemical information of all stations will allow us to unveil the keystone bacterial and archaeal in the Arctic Ocean at the maximum resolution possible, the genome level.

126

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral Vida vegetal en la Antártida: hacia una visión global

Sancho, Leopoldo1; Green, Allan1; Pintado, Ana1; Raggio, Jose1; Blanquer, Jose Manuel1; Laguna, Clara1; Benavent, Alberto1; Beltrán, Nuria1; de los Ríos, Asunción2

1 Universidad Complutense de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, España, [email protected]

Palabras clave: Líquenes, Musgos, Biodiversidad, Gradientes ambientales, Adaptación

La combinación de expediciones en un amplio rango latitudinal, desde los puntos más meridionales de las Montañas Transantárticas a Isla Livingston, nos ha permitido ir elaborando una síntesis sobre la diversidad y el funcionamiento de la vegetación terrestre en la Antártida. Este esfuerzo se complementa con intensos trabajos descriptivos y experimentales en la zona más meridional de Tierra del Fuego (Canal Beagle y Cordillera Darwin), con el ánimo de encontrar las conexiones subantárticas que permitan relacionar la Antártida con las regiones más templadas del hemisferio sur. En estos últimos años hemos encontrado áreas de inesperada diversidad en montañas costeras del mar de Ross (Glaciar Beardmore) y en localidades aisladas más allá de los 86ºS. Se han descrito nuevos géneros y numerosas nuevas especies para la ciencia y se ha avanzado notablemente en el conocimiento florístico de los líquenes australes. Por otra parte, hemos recopilado una gran base de datos microclimáticos, en paralelo con medidas de fotosíntesis, mediante nuevas estaciones automáticas que desde hace algunos años están funcionando simultáneamente en la Antártida continental, en Isla Livingston y en Tierra del Fuego. Este conocimiento nos ha permitido avanzar en una comprensión global sobre la influencia de los principales factores climáticos (luz, humedad y temperatura) en el funcionamiento y crecimiento de especies clave de líquenes y musgos a lo largo de un gradiente latitudinal de más de 35º. Se ha constatado una diferencia en la velocidad de crecimiento anual de dos órdenes de magnitud entre la Antártida continental y la Antártida marítima, que se corresponde con una diferencia similar en la duración de los periodos de actividad fotosintética. En Isla Livingston se ha puesto de manifiesto la estrecha relación entre la temperatura media de los meses de verano y la variación en crecimiento en diámetro de los talos liquénicos, lo que permite plantear modelos de respuesta de la vegetación frente a las perturbaciones provocadas por el cambio climático Al mismo tiempo, se han establecido correlaciones entre los gradientes de diversidad y productividad vegetal y la actividad y diversidad de las comunidades microbianas asociadas. Nuestra investigación ha sido financiada con los proyectos sucesivos PLANT-SUCCESS y CRYPTO-COVER y se beneficia de una intensa cooperación internacional, especialmente con Antarctica New Zealand y La Universidad de Magallanes (Chile).

127

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster High Performance Computing techniques to study the dispersal capability of microorganisms between poles

Sanz, Pablo2; Vasallo, Francisco3; González, Sergi1; Velázquez, David2; Rico, Eugenio2; Quesada, Antonio2; Justel, Ana2

1 Agencia Estatal de Metorología, Rota Naval, Cádiz, Spain, [email protected] 2 Universidad Autónoma de Madrid, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 3 Agencia Estatal de Meteorología, Barcelona, Spain, [email protected]

Keywords: HPC, HYSPLIT, Colonization, Antarctica, Climate change

The main goal of this work is to study the possibility a microorganism has to be transported between both poles. With this objective in mind, the biogeographical distribution of some microorganisms could be explained. In a climate change scenario, in which the deglaciation processes are triggering the exposure of surfaces that have been ice covered for several thousand years to the new-comers, the origin of the propagules can be crucial. In this work we will focus on High Performance Computing (HPC) tools needed to evaluate transportation models of those organisms susceptible of colonizing newly exposed locations. To study the dispersal capability, we have used HYSPLIT (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory model), being one of the most extensively used atmospheric transport and dispersion model. We have evaluated more than 1250000 forward trajectories with starting points at both poles between 2005 and 2016, to estimate the probability of direct transportation of microorganisms between poles. Those trajectories ending in the cryosphere after no more than 180 days have been restarted again from these locations to study a wider connection considering cryospheric environments around the globe. Due to the huge amount of trajectories analized in each experiment, we have needed to use HPC (High-Performance Computing) working with hundreds of proccessors at the same time, in a CentOS Linux cluster located in the Universidad Autónoma de Madrid Computational Centre. HYSPLIT has been executed in a pseudo-parallel execution, thanks to R and bash scripts created to this end. After more than 1 million hours running HYSPLIT, we have obtained more than 6 million files with meteorological and biological meaning. With all this computing power, we can describe the air paths that connect the two poles and conclude that it is possible to discover microorganisms coming from the other pole, being this an important point to explain the biogeography of organisms in a climate change scenario.

128

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Aplicación de espectroscopía de reflexión para caracterizar superficies terrestres y depósitos volcánicos en la Isla Decepción (Antártida)

Schmid, Thomas1; Pelayo, Marta1; López-Martínez, Jerónimo2; Nieto, Ana2; Guillaso, Stephane3

1 CIEMAT, Madrid, España, [email protected], [email protected]. 2 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected], [email protected]. 3 GFZ German Research Center for Geosciences, Potsdam, Germany, [email protected]

Palabras clave: Espectros de reflectancia, Geomorfología, Rocas volcánicas, Librería espectral, Islas Shetland del Sur

El uso de la reflectancia del visible e infrarrojo visible cercano (VISNIR) constituye una herramienta común para la caracterización de las condiciones superficiales del terreno. Los rasgos espectrales se identifican y relacionan con las propiedades físicas y químicas tales como el tamaño del grano, la textura superficial, la materia orgánica, así como la composición mineral. También se ven influenciados por las condiciones ambientales que afectan a la meteorización de los materiales rocosos. Esto es de especial importancia cuando se trata de materiales volcánicos, en los que las rocas máficas se caracterizan, en general, por una baja reflectancia debido a un contenido dominante de minerales oscuros. En la región de la Península Antártica, la isla Decepción es de especial interés, presentando diversas erupciones pre- y post-caldera, así como actividad volcánica actual. El objetivo de este trabajo ha consistido en usar la espectroscopía de reflectancia de VISNIR para identificar las características espectrales de las cubiertas superficiales relacionadas con los diferentes materiales volcánicos, así como las de los rasgos de origen glaciar o periglaciar en las áreas libres de hielo de la isla. El método empleado integra observaciones y mediciones en el campo con otras de laboratorio, con el fin de obtener información más completa de diferentes coberturas superficiales. Se seleccionaron diversos emplazamientos sobre el terreno, obteniéndose observaciones detalladas y muestras durante las campañas realizadas en los veranos australes 2012-13, 2016-17 y 2017-18. Se han efectuado análisis básicos físicos, químicos y mineralógicos, tomándose mediciones espectrales con un espectroradiómetro ASD Fieldpec3 en un rango espectral de entre 0,4 y 2,5 µm. Estas mediciones se tomaron tanto en el terreno como en el laboratorio, es decir bajo condiciones naturales y controladas. Los resultados han sido recopilados, junto con los obtenidos en otros lugares, en la librería espectral que hemos preparado sobre la región septentrional de la Península Antártica, a la que hemos denominado Northern Antarctic Peninsula region SPECtral library (NAPSPEC). Para esta librería se procesaron un total de 220 curvas espectrales de la isla Decepción, las cuales representan diferentes coberturas superficiales relacionadas con depósitos y formaciones superficiales terrestres volcánicas, periglaciares y glaciares. La mineralogía muestra que los minerales dominantes son plagioclasas (61-93%) y piroxenos (7-24%), los cuales están muy estrechamente relacionados con los depósitos volcánicos. Los análisis físicos y químicos, más significativos, presentan valores de pH de 4 a 8,8, óxidos de hierro libre de 0,3 a 0,9% y texturas mayormente de arenoso franco y franco arenoso. Los rangos de absorción espectral característicos para óxidos de hierro y minerales de arcilla arrojaron un resultado entre 0,87 y 2,2 µm, respectivamente. Los espectros de los materiales pre-caldera tienen una reflectancia espectral más alta, debido a que los depósitos y rocas meteorizadas presentan con frecuencia tonos amarillentos mientras que, en general, los depósitos post-caldera son más oscuros. Los procesos volcánicos son dominantes y tienen influencia sobre los espectros correspondientes a diferentes formas y depósitos superficiales. Sin embargo, los resultados de los procesos glaciares, periglaciares, eólicos y fluviales están estrechamente relacionados con los procesos volcánicos. Esto tiene como consecuencia un complejo mosaico de formas terrestres y depósitos que están sometidos a intensa meteorización física, teniendo los mismos una característica baja reflectancia. Estos trabajos han sido realizados dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

129

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Comportamiento del mercurio en horizontes edáficos de las Islas Shetland del Sur (Antártida)

Sierra, María José1; Millán, Rocío1; Rodriguez Rastrero, Manuel1; Guirado, María1; Pelayo, Marta1; Schmid, Thomas1; López-Martínez, Jerónimo2

1 CIEMAT, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], m.pelayo@ciemat, [email protected] 2 Universidad Autónoma de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Mercurio, Suelos, Horizontes edáficos, Parámetros físico-químicos, Antártida

La Antártida se considera una de las pocas zonas que permanecen prístinas principalmente debido a su situación de aislamiento respecto a la actividad humana. Aun así, existen datos de concentraciones de distintos contaminantes en matrices antárticas (aire, nieve, sedimentos, musgos, entre otras) que evidencian su presencia y que hacen necesario su estudio. Uno de estos contaminantes es el mercurio (Hg) del que las regiones polares son importantes sumideros. El Hg, que puede tener un origen natural o antropogénico, tiene un alto tiempo de residencia atmosférica (hasta 1 año) lo que hace que pueda ser transportado desde lugares remotos hasta que finalmente se oxida a compuestos divalentes gaseosos que inmediatamente se depositan en la superficie del terreno. Otras vías de transporte son las corrientes oceánicas o la bioacumulación o biomagnificación de este elemento a través de la cadena alimenticia, lo que hace que los últimos eslabones de la misma (focas, pingüinos, petreles…) a través de sus restos biológicos, tales como excrementos, puedan aportar Hg. Además de estos orígenes no hay que olvidar que parte del Hg puede estar presente de forma natural debido a la abundancia de materiales volcánicos, como ocurre en ciertos lugares de la Península Antártica e islas circundantes. Actualmente existen pocos estudios sobre la presencia de Hg en la Antártida y la mayoría están relacionados con su transporte atmosférico y su fotooxidación. Por su parte, los datos de Hg edáfico son muy escasos y, por lo tanto, es recomendable un mejor entendimiento acerca de su distribución, tanto en superficie como a lo largo del perfil del suelo. El objetivo general de este trabajo es estudiar la distribución del Hg a lo largo de los horizontes de distintos perfiles de suelo muestreados en las diferentes localizaciones y evaluar sus posibles asociaciones con los diversos parámetros del suelo. Para ello, se tomaron muestras de los distintos horizontes de varios perfiles de suelos en la Isla Decepción, la Península Fildes (Isla Rey Jorge) y en Punta Cierva (Península Antártica). Se trata de suelos desarrollados en diversos materiales parentales, posiciones geomorfológicas e influencia biológica, mostrando como carácter general su limitado desarrollo evolutivo, coherente con las condiciones climáticas antárticas. En todos los horizontes edáficos establecidos, se realizó una caracterización físico-química y se midió Hg total. En general, los resultados preliminares obtenidos indican diferencias significativas entre la concentración de Hg entre las distintas localizaciones geográficas citadas. En cuanto a la distribución de Hg en profundidad, ésta es similar entre los perfiles edáficos obtenidos en una misma localización. Sin embargo, existen diferencias en las tendencias de distribución de Hg en profundidad entre las distintas localizaciones. Por último, en relación a los parámetros asociados significativamente al Hg, existe una relación positiva con los óxidos de Fe libres y la materia orgánica, y negativa con el contenido en arena. Un análisis Pósterior de la distribución de Hg dentro de los diferentes horizontes y contextos geográficos, proporcionará valiosa información acerca de la procedencia y dinámica de dicho contaminante. Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto CTM2014-57119-R (CONGEO-UAM).

130

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Factors shaping viral abundance and community structure in the Southern Ocean

Sotomayor-Garcia, Ana1; Sala, Maria Montserrat1; Ferrera, Isabel1; Estrada, Marta1; Vázquez-Domínguez, Evaristo1; Emilianov, Mikhail1; Castillo, Yaiza M.1; Cortés, Pau11; Marrasé, Cèlia1; Nunes, Sdena1; Sebastian, Marta1; Serrano, María1; Dall’Osto, Manuel1; Simó, Rafel1; Vaqué, Dolors1

1 Institut de Ciències del Mar, CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected].

Keywords: Viruses, Bacteria, Community structure, Antarctic waters

Marine viruses are the most abundant biological entities in marine ecosystems, and due to their life cycle’ they have an impact on biogeochemical cycles, contributing in making life possible in the oceans. These days, there is a large and well-established knowledge on what regards to viruses’ role in the marine ecosystems. They influence the particle size distribution, particle sinking rates, bacterial and algal biodiversity, and the release of organic compounds derived from biological metabolism. However, little is known about the influence that the interaction between environmental and biological factors may have on marine viruses’ communities. In Antarctic and the sub- Antarctic waters, phytoplankton blooms occur during the Austral summer, and is then when viruses and bacteria can reach their greatest abundance and activity rates. These algal blooms are usually dominated by different taxonomic groups: diatoms, dinoflagellates, haptophytes, cryptomones, etc. Besides, phytoplankton communities are accompanied by bacterial communities, and they are influenced by environmental conditions. Then, all these interactions may have a role in the function and structure of marine viruses. To test which are the main drivers contributing to shape viral community distribution and structure, four environmentally contrasting locations were sampled during the Austral summer-2015. Three locations were near Orkney and Anvers Islands close to the Antarctic Peninsula, and one in the South Georgia Islands in the sub-Antarctic Ocean. These locations presented different physicochemical and biological conditions (e.g. temperature, salinity, viral and bacterial abundance, phytoplankton taxa...). We characterized the physicochemical conditions and the phytoplankton community of these locations, and we studied the marine viral community structure by using the fingerprint technique: Randomly amplified polymorphic DNA-PCR (RAPD) that allowed to group similar viral communities. Indeed, the four zones showed dissimilar water column structures due to different temperature and salinity vertical distribution patterns. Through Redundancy analyses (RDA) we observed that temperature and salinity were significantly (p<0.0002) correlated with viral community structure. In general, biological factors (i.e. viral and bacterial abundance, bacterial productivity, and chlorophyll a concentration) were different among zones, meaning different conditions for the development of marine life. South Georgia (sub-Antarctic waters) standed out from the rest of the areas, due to its high biological productivity. The application of RAPD-PCR revealed a grouping behavior of viral communities, that is viral communities within each sampling site were rather similar than among sites. Finally, from the outcome of the above-mentioned RDA analyses, showed that bacterial production, chlorophyll a and inorganic nutrients (p<0.0002) should be qualitatively and quantitatively considered as important variables shaping viral distribution and community structure in the studied Antarctic waters.

131

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster

Linking algal wrack strandings, nutrient cycling and CO2 emission in beaches of Deception Island, Antarctica

Souza, Jesús1; López, Jesús1; Lastra, Mariano1; Sampedro, Luis2; García-Gallego, Manuel1

1 Universidad de Vigo, Vigo, Spain, [email protected], [email protected], [email protected] 2 Misión Biológica de Galicia (CSIC), Pontevedra, Spain, [email protected]

Keywords: Beaches, Wrack inputs, Nutrients fluxes, CO2, Connectivity

Nutrients flow between ecosystems are of relevance due to their involvement in the primary production, trophic structure and biodiversity. This study analyzes the role of intertidal sediments in the processing of organic matter and nutrients cycling in Foster Bay, Deception Island, in the South Shetland Archipelago, North of the Antarctic Peninsula. Eleven beaches with different physical characteristics and receiving different macroalgal wrack supply, were sampled during the austral summers of 2016 and 2017. On each beach, 6 transects perpendicular to the coast were chosen at random along a 100 m stretch, with a minimum separation of 5 m. The macroalgal coverage across beach profile and biomass, the nutrients concentration in the interstitial pore water (IPW) and the CO2 fluxes were measured in each transect. Nutrients samples were runoff water collected by making pits 10 cm depth in the sediment in the upper swash zone at low tide. Samples were collected using 150 ml Polypropilen bottles. The samples were analyzed in the "Elemental - - + - Analysis Unit" of the University of Vigo, and the concentrations of NO3 , NO2 , NH4 and PO4 3 were quantified.

The CO2 measurements were made in both the patches of stranded algae and in the bare sediment. The flow of CO2 was measured with a "portable diffuse flux meter with LI-COR CO2 detector". The macroalgal coverage and biomass values were similar to those found in temperate ecosystems (7% and 164 g dry weight m-1, respectively). The mean concentration of dissolved nitrogen and inorganic phosphate in the interstitial water increased significantly on beaches with the highest macroalgal subsidy. The amount of algal wrack were significantly correlated (p<0.01) with nitrates, ammonium and phosphates, as well as with total dissolved 2 inorganic nitrogen (DIN). High correlations (R = 0.4, p<0.01) were also found between the CO2 fluxes in the macroalgal patches and the DIN output toward the sedimentary environment. The CO2 fluxes showed a clear and significant allometric relationship with the macroalgal biomass (R2 = 0.78, p <0.001). The correlations found were similar to those obtained in temperate latitudes; the results point out to a coupling between the stranded algal biomass and the concentration of inorganic nutrients in the interstitial water for the Antarctic shores. Likewise, these results provide evidence of the active role of the beaches in the processing of organic matter and in the nutrient cycling of the suplied algal biomass, which highlights the connectivity between beaches and their neighboring ecosystems in the Antarctic shores.

132

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Automatización del registro geomagnético en la Base Juan Carlos I

Torta, J. Miquel1; Marsal, Santiago1; Curto, Juan José1; Ibañez, Miquel1; Segarra, Antoni1; Cid, Óscar1; Solé, J. Germán1; Altadill, David1; Blanch, Estefania1; Carmona, Javier1

1 Observatori de l'Ebre, Roquetes, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Geomagnetismo, Geofísica, Observatorios, Series históricas

El Observatorio Geomagnético de la Isla Livingston forma parte de una red global que en la actualidad cuenta con más de 170 observatorios geomagnéticos activos en todo el mundo. Es un observatorio semiautomático, en el sentido de que es atendido por personal científico y técnico sólo durante una parte del año, generalmente de diciembre a febrero, coincidiendo con el verano austral. Comenzó en diciembre de 1996, aunque la instrumentación se ha ido gradualmente modernizando para cumplir con los estándares de observación, que están en continua evolución. Hasta el momento el registro debía calibrarse manualmente mediante magnetómetros absolutos durante las campañas estivales. Durante la pasada campaña se finalizó la instalación de un magnetómetro de medidas absolutas que opera de forma automática, de modo que por primera vez se podrá tener una serie continua de medidas absolutas durante todo el año, incluyendo el tiempo en que la base está desatendida. El magnetómetro, conocido como GyroDIF, utiliza elementos muy especiales tales como motores piezoeléctricos o un giróscopo de láser. Para que pueda trabajar correctamente, durante la campaña pasada se montó una construcción en forma de Iglú para proteger el sistema de medida del viento, la lluvia y la nieve y en su interior se montó una caja isoterma que lo aísla térmicamente. El conjunto se calienta con unas resistencias que son accionadas a partir de un sistema de control dinámico. Hemos comparado las líneas base de las componentes del campo magnético obtenidas con el GyroDIF con las que se obtuvieron con un teodolito manual. La línea base de la Inclinación magnética y los elementos derivados se comparan realmente bien con las determinaciones manuales; sin embargo, las líneas de base de la Declinación de ambos instrumentos son más divergentes entre sí debido a la baja resolución de las mediciones del giroscopio. A pesar de que la cantidad de datos disponibles todavía es escasa, discutimos las limitaciones del instrumento y señalamos algunas soluciones posibles para la adopción de la línea de base. Se plantean, asimismo, nuevos retos, como el acceso remoto a esos registros y al control de los mismos.

133

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Actualidad de la predicción polar en AEMET

Vasallo, Francisco1; González, Sergi1,2; Elvira, Benito1; Fernández, Jaime1; Sanz, Francisco Javier1; Riesco, Jesús1

1 Agencia Estatal de Meteorología, AEMET, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Barcelona, España.

Palabras clave: Predicción polar, Logística, Seguridad, Península Antártica, South Shetlands

El pronóstico meteorológico en y para las zonas polares supone un reto científico y tecnológico. Las observaciones directas han sido históricamente dispersas y discontinuas a causa de las adversidades meteorológicas y de la despoblación generalizada. El interés científico ha hecho aumentar el conocimiento de la meteorología de las zonas árticas y antárticas durante las últimas décadas, pero han sido los avances en teledetección y el desarrollo de los modelos atmosféricos los que han determinado tanto la calidad como la cantidad de productos válidos para estas zonas. Las regiones polares quedan prácticamente fuera de la cobertura operativa de los satélites geoestacionarios, que son los que pueden ofrecer una cadencia temporal de imágenes suficiente como para realizar labores de vigilancia meteorológica. En cambio, las nuevas generaciones de satélites heliosíncronos, de mayor resolución de imagen, incorporan un mayor número de sensores que operan en diversas bandas, proporcionando una mayor variedad de datos y productos. Aun así no resultan del todo operativos en la BAE Juan Carlos I debido a la demora, ya que es prácticamente imposible recibir las imágenes en tiempo real, a pesar de las posibilidades de acceso que ofrece internet, debido a las limitaciones en las comunicaciones. En las últimas décadas la calidad de los modelos numéricos de predicción meteorológica ha mejorado sustancialmente, pero el progreso ha sido menor en las regiones polares que en las latitudes medias. Ello es debido, por una parte, a un menor desarrollo específico de los modelos numéricos (por ejemplo, las características propias de las regiones polares requieren unas parametrizaciones físicas concretas que incorporen los fenómenos de menor escala para así conseguir una evolución de la atmósfera más realista), y por otra, a la escasez de observaciones in-situ. No obstante, en los últimos años se está constatando un aumento de la demanda de pronósticos meteorológicos y de datos climatológicos, lo que favorece un mayor desarrollo de los modelos en estas regiones, estimulando campañas como el Polar Prediction Project (PPP). Los más utilizados, tanto globales (IFS y Ensemble -ENS- del ECMWF) como de área limitada (AMPS), están demostrando un comportamiento crecientemente positivo en la Antártida. A día de hoy, la predecibilidad de la atmósfera en esta región todavía es baja y queda reflejada en la considerable dispersión que con frecuencia muestran los modelos de tipo ensemble. La AEMET ha apoyado las Campañas Antárticas Españolas durante más de treinta años, pero ha sido en los últimos quince cuando se ha producido una mayor especialización en el personal, bien hacia la instrumentación y medida o bien hacia la predicción. Básicamente, la labor de los predictores se ha centrado en el asesoramiento tanto a técnicos y científicos en campaña como a los buques españoles en sus desplazamientos de apoyo logístico o de investigación, extendiéndose también a buques, instalaciones y científicos de otros países. Sin embargo, las limitaciones en las comunicaciones suponen un obstáculo ya que, por ejemplo, limitan el acceso a imágenes de satélite en tiempo real. A pesar de ello, con la mejora de la conexión a internet de las últimas campañas se ha podido disponer de una variedad de productos suficiente para afrontar con garantías la predicción. La presencia de predictores in situ durante el verano antártico permite una mayor interacción con los usuarios, lo que maximiza el valor de las predicciones. Hoy día predictores del Grupo Antártico de AEMET llevan también a cabo proyectos de investigación propios sobre meteorología antártica, que pueden tener aplicación en la zona de operaciones de las Campañas Antárticas Españolas. Además, colaboran con otros organismos y universidades, como el proyecto MICROAIRPOLAR, liderado por investigadores de la UAM, y recientemente han extendido su actividad al apoyo de actividades en el Ártico, por encargo del CPE, proporcionando predicciones a la expedición Río de Hielo del proyecto del Trineo de Viento en su travesía de Groenlandia, que a su vez daba soporte a otros proyectos de investigación polar.

134

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Patrones sinópticos en la Península Antártica

Vasallo, Francisco1; González, Sergi1,2; Recio Blitz, Cayetana3; Guijarro, José Antonio1; Riesco, Jesús1

1 Agencia Estatal de Meteorologia, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] 2 Universidad de Barcelona, España, [email protected] 3 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: Patrones de presión, Clústeres, Climatología sinóptica, Península Antártica El uso de clústeres en meteorología permite clasificar los patrones atmosféricos de escala sinóptica sin necesidad de alcanzar un alto grado de abstracción, y constituye de este modo una metodología práctica e intuitiva no solo para la meteorología, sino también para otras ciencias que requieren relacionar sus estudios con el tiempo atmosférico en la región. El proceso de síntesis que da como resultado el conjunto de clústeres hace a éstos muy útiles para analizar los fenómenos relacionados con la climatología de la zona estudiada, en tanto que su aplicación a la predicción meteorológica requiere de una labor de análisis que relacione los patrones con las situaciones sinópticas reales. Mediante el método de análisis de clústeres aplicado al campo de presión en superficie de los reanálisis del modelo ERA Interim se han encontrado cinco patrones sinópticos para el área del Paso de Drake y la Península Antártica (45oS 75oS 20oW 120oW). Cada uno de ellos se ha caracterizado y descrito después de analizar su desarrollo y evolución, y los cinco se han denominado de acuerdo con sus características más destacadas: • LAB: Baja sobre los mares de Amundsen y Bellingshausen (Low over the Amundsen and Bellingshausen Seas) • LWS: Baja sobre el mar de Weddell (Low over the Weddell Sea) • LDP: Baja sobre el Paso del Drake (Low over the Drake Passage) • RAP: Dorsal sobre la Península Antártica (Ridge over the Antarctic Peninsula) • ZDP: Flujo zonal sobre el Paso del Drake (Zonal over the Drake Passage). El análisis de frecuencias muestra que los cinco presentan una frecuencia anual similar pero una gran variabilidad estacional. La persistencia de cada clúster (repetición de un mismo clúster en días consecutivos) es relativamente alta, ya que se presenta en dos de cada tres días, indicando que el período de desplazamiento característico de los elementos que configuran cada clúster es superior a un día. La transición entre patrones diferentes tiende a seguir un ciclo acorde con el desplazamiento de un cuarto de onda hacia el este de las ondas sinópticas. Este ciclo tiene dos modos, uno con mayor amplitud latitudinal y circulación meridiana, y otro con circulación zonal reforzada. Los modos climáticos de variabilidad, como ENSO y SAM, tienen una gran influencia sobre la frecuencia de los cinco patrones. La mayoría de ellos (todos menos RAP) se ven fuertemente influidos por el SAM, mostrando una significativa correlación tanto anual como estacional, pero solo dos (LAB y LWS) están influidos en alguna medida por el ENSO. La ocurrencia de LAB presenta una tendencia positiva que está de acuerdo con otros estudios que apuntan a un reforzamiento de la Depresión de los mares de Amundsen y Bellingshausen (ABSL, Amundsen-Bellingshausen Sea Low). Los patrones de circulación se han relacionado con las series homogeneizadas de temperatura, humedad y precipitación del observatorio de la BAE Juan Carlos I. Esta relación sugiere que cada patrón tiende a advectar un tipo preferente de masa de aire, mostrando una potencial aplicación, entre otras muchas posibles, para estudiar cambios en el balance superficial de masa de la criosfera de la Península Antártica. Son varios los estudios que han contribuido a mejorar el conocimiento de la actividad sinóptica en la Península Antártica, pero hasta ahora nadie se había propuesto una clasificación objetiva de las situaciones utilizando el análisis mediante clústeres durante un período de tiempo prolongado.

135

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Oral

Halógenos, VOCs y NO2 en la atmósfera Antártica y su implicación en la Distribución de Ozono

Yela, Margarita1; Adame, José Antonio2; Deferrari, Guillermo3; Gómez, Laura1; Iglesias, Javier1; de Mingo, José Ramón1; Navarro-Comas, Mónica1; Ochoa, Héctor4; Prados-Román, Cristina1; Puentedura, Olga1; Rodríguez, Santiago1

1 INTA, Torrejón de Ardoz, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], rodrí[email protected] 2 INTA, El Arenosillo, Huelva, España, [email protected] 3 Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC), Ushuaia, Argentina, [email protected] 4 Instituto Antártico Argentino, Buenos Aires, Argentina, [email protected]

Palabras clave: Atmósfera, Halógenos, VOCs, Antártida, Ozono

La atmósfera antártica se encuentra en un constante cambio. En su estratosfera están disminuyendo algunos de los gases que destruyen el O3 (los que están dentro del Protocolo de Montreal) y hay atisbos de recuperación del mismo en sus capas altas, pero no se entiende completamente la compleja sinergia entre la química atmosférica, el transporte y el aumento de los gases de efecto invernadero. En su troposfera, debido a la escasez de medidas en zonas remotas como la Antártida, es muy limitado el conocimiento de la interacciones químico-climáticas de los halógenos y por tanto su implementación en los modelos y en los inventarios. Los halógenos (cloro, bromo o iodo) son determinantes en el equilibrio químico y radiactivo de la atmósfera puesto que su presencia en forma reactiva afecta a la vida de gases atmosféricamente relevantes

(O3, compuestos orgánicos, mercurio) así como, en particular el yodo, a la forma de nuevas partículas, teniendo pues un impacto directo o indirecto en el clima. El estudio de la estratosfera antártica es el objetivo del trabajo que desde 1994 y de manera permanente estamos desarrollando en tres puntos del HS, dos bases antárticas, Belgrano II (77oS) y Marambio (64oS) en colaboración con la DNA/IAA y en Ushuaia (54oS), en colaboración con el CADIC y con la estación GAW dependiente del Gobierno de Tierra de Fuego, del Servicio Meteorológico Nacional de Argentina (SMN) y WMO. Nuestra instrumentación instalada en las tres estaciones forma parte de la red NDACC (Network for Detection of Atmospheric Composition Change) y está participando en la validación de instrumentación embarcada en satélites como es el caso de TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument) a bordo del Sentinel5P. Al mismo tiempo contribuimos con CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service) con nuestras observaciones desde estas estaciones. En los últimos cinco años y en el marco del proyecto HELADO (Halogenos en la Atmósfera Antártica y su Implicación en la Distribución de Ozono) instalamos nuevos espectrógrafos MAXDOAS desarrollados en el INTA que han permitido afrontar estudios relacionados con la distibución de halógenos tanto en la estratosfera como en la troposfera, su distribución vertical en la baja troposfera y su influencia en la distribución de ozono. Además, hemos realizado estudios de la conexión entre la capa límite atmosférica, el transporte de las masas de aire y la influencia de los sistemas meteorológicos, así como la extensión vertical de la destrucción de ozono y del aumento del BrO troposférico sobre Belgrano y Marambio. Las series de datos largas disponibles nos ha permitido realizar un estudio de tendencias usando utilizando más de veinte años de datos de la columna estratosférica de NO2 obtenidas en las estaciones. En los próximos tres años ampliaremos nuestros estudios con las medidas de compuestos orgánicos volátiles (VOCs; CH2O y C2H2O2) utilizando la instrumentación instalada en el marco de proyectos anteriores. Así, además de estudiar su presencia, distribución y estacionalidad en la troposfera antártica, se quiere investigar sus vínculos con la química de los halógenos, así como caracterizar la presencia de halógenos troposféricos en el entorno del Mar de Weddell y la obtención de la relación entre la presencia de iodo reactivo y de partículas en Marambio en colaboración con el FMI (Finish Meteorological Institute).

136

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Poster Pollutants and microbes at the Antarctic sea surface microlayer

Martínez-Varela, Alicia1, Casas-Papell, Gemma1, Pizarro, Mariana1, Jiménez, Begoña1, Dachs, Jordi1, Vila-Costa, Maria1

1 Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua, CSIC, Barcelona, Spain, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Keywords: sea surface microlayer, persistent organic pollutants, metagenomics, metatranscriptomics, global change

The sea surface microlayer (SML) is the upper 1-100um of the sea, where sea-air exchange of gases and particles takes place. SML’s physicochemical and biological properties are known to be measurably differentiated from underlying bulk water column. The hydrophobic nature of Persistent Organic Pollutants (POPs) causes the accumulation of these synthetic compounds at the SML, with concentrations up to 500 times higher than in underlying waters. The SML is the skin of the sea, and POPs cycling at this layer is thought to be closely coupled to the carbon cycle and marine food webs, making the microbial community a key vector of POPs fate. The interaction and responses of microorganism to the high concentrations of POPs in the SML haven’t been investigated in depth and are poorly understood. In spite of the apparent pristineness of the Antarctic region, atmospheric long range transport and cold trapping lead Antarctica to be considered an environmental sink for POPs, and probably the SML amplify the concentrations of POPs, becoming a sentinel of this vector of global change. Assessing the impact of SML POP to the microbial consortia can give the baseline of responses to POPs from indigenous communities in the upper ocean. This study aims to investigate the responses derived from the interaction between SML bacterial communities (bacterioneuston) and POPs present at SML of Antarctic waters. Our hypothesis was that pre-adapted communities inhabiting the SML, used to live under higher stress conditions such as under high UV irradiance and higher temperature variability, were more suited to cope with POPs inputs. In manipulated mesocosms, we challenged microbial communities from the SML and underlying seawater from South Bay (Livingston Island, South Shetland Islands) with realistic concentrations of two compound families of POPs, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs, a main component of oil spills) and perfluoroalkyl substances (PFASs, emerging pollutants with surfactant properties and widely used in many applications). We collected samples for POPs quantification, nutrient analyses, bacterial abundance, concentration of surfactants and genetic material after 0.5 and 24 hours. PAHs and PFASs will be analyzed by gas-chromatography and liquid-chromatography respectively coupled to mass spectrometry (GC-MS and LC-MS/MS). Genetic material will be analyzed by metagenomic and metatranscriptomic approaches to elucidate differences in the genetic potential and gene expression of microbiota from both layers coping with PAHs and PFASs. Results will provide insights into the main microbial processes affected by POPs additions, the different toxic or nutritional role of POPs and their potential influence on the biogeochemical cycles that microorganisms modulate. Additionally, throughout the Austral summer 2017-2018, a series of samples from the SML were sampled using a glass plate dipping method. Genes and transcripts identified in the previous experiments will be quantified in this temporal series through molecular methods. Abundances will be correlated to PAHs and PFAS concentrations in the different matrices (air deposition, seawater, SML, etc) and several physicochemical variables in order to build a mechanistic understanding of microbial-pollutant interactions at the sea surface.

137

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Tolerancia ecofisiológica del musgo cosmopolita Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid. en la Antártida marítima (Isla Livingston, South Shetland Islands) Beltran, Nuria1; Raggio, José.; Pintado, Ana1; del Prado, Ruth.; Sancho, Leopoldo1

1 Universidad Complutense, Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

Palabras clave: Fotosíntesis, briofito, fijación CO2, microclima Las comunidades criptogámicas dominan los biomas áridos y polares formando extensas coberturas que contribuyen significativamente a la reserva de carbono global. El conjunto de condiciones y recursos que albergan estos ambientes determinan el establecimiento de las especies y su eficiencia fotosintética. En muchos casos, estas comunidades están dominadas por especies cosmopolitas con un amplio rango de distribución y de ecología como Ceratodon purpureus, que junto con su elevada plasticidad adaptativa, lo ha posicionado como un modelo idóneo en diversidad de disciplinas. En este estudio, se cuantificaron tanto la respuesta fisiológica y el grado de hidratación de esta especie bajo condiciones controladas de temperatura y radiación (PAR), como las condiciones microclimáticas de su hábitat. Así se permitió evaluar el grado de tolerancia de C. purpureus al ambiente polar y su posible respuesta ecofisiológica en un contexto de cambio global.

138

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Póster Auscultación de procesos activos sobre la ladera y la costa acantilada del entorno próximo a la Base Antártica española Gabriel de Castilla Ropero Azañon, Miguel Ángel1, Paredes Bartolome, Carlos2, Romero Martín, Jose1, Castedo Ruiz, Ricardo2, De La Vega Panizo, Rogelio2, Martínez Almajano, Santiago3; Garrido Simón, Jerónimo3, Llorente Isidro, Miguel4, De Pablo Hernández, Miguel Ángel5

1 Laboratorio de Ingenieros del Ejército “General Marvá” (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial “Esteban Terradas” – Mº Defensa), España, [email protected], [email protected] 2 Universidad Politécnica de Madrid, España, [email protected], [email protected], [email protected] 3 Escuela Politécnica Superior del Ejército (Ejército de Tierra - Mº Defensa), Madrid, España, [email protected], [email protected] 4 Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, España, [email protected] 5 Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España, [email protected]

Palabras clave: recesión costera, erosión, deslizamiento ladera, movimiento periglaciar, permafrost

A lo largo de la vida de la BAEGC se ha ido observando en la evolución geomorfológica de su entorno tres fenómenos que parece han acelerado su comportamiento lo cual pudiera llegar a afectar a la estabilidad estructural de la Base. Una manifiesta recesión del acantilado, desnivel de pequeña altura, que separa la planicie sobre la que se asienta la BAEGC del nivel de la playa. Se ha constatado que esta recesión es manifiesta especialmente tras temporales marinos y tormentas, provocando la sucesiva pérdida de terreno frente a la base, el cual, o bien se repone mecánicamente, o bien se protege mediante estructuras ingenieriles, perturbando el paisaje y la dinámica de playa propia de la zona. El comportamiento del frente del acantilado se ve a su vez seriamente afectado por las variaciones térmicas, al estar su competencia fuertemente influenciada por el espesor de la capa activa que forma el permafrost. Tierra adentro, concretamente sobre la ladera colindante con la base del cerro denominado JB, se han reconocido dos tipos de procesos. Uno habitual de las regiones con presencia de permafrost en el que se constata un movimiento de la superficie del terreno, de tipo lento que origina una erosión periglacial que puede ser fuertemente acelerada por efecto del cambio climático. Entre las diferentes formas en las que puede darse esta erosión, los movimientos en masa de materiales altamente saturados en agua, fruto del deshielo, en forma de coladas de barro, cuya movilidad aumenta al tener una mayor masa movilizada, pueden llegar a alcanzar partes de la Base provocando graves deterioros. En aquellas zonas próximas a la base en las que la pendiente es muy reducida la fusión del hielo que está embebido en el medio poroso causa acarcavamientos por los que discurren breves arroyos que abren aún más estas pequeñas aberturas en el terreno causando inestabilidad en lo que tienen a su alrededor. La base se asienta en el pie de una ladera de material volcánico cuya morfología a escala local se asemeja a la lengua de un paleo-deslizamiento. La cartografía a disponible en la zona permite delimitar el posible perímetro y la grieta de cabecera de este antiguo movimiento del cual se desconoce, en caso de confirmarse, su actividad. Es preciso confirmar que este movimiento es inactivo para prevenir futuras pérdidas y asegurar la longevidad de la Base en lo que se refiere a la posibilidad de acciones externas que la perturben. Presentada esta situación en los alrededores próximos de la BAEGC se exponen planteamientos, hipótesis y metodologías que aborda el proyecto de investigación para la auscultación de procesos activos sobre la ladera y la costa acantilada del entorno próximo a la BAEGC.

139

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

140

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Índice de autores Authors index

141

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

142

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Acinas, Silvia G. 6, 122, 126 Berry, Ronald F. 79 Adame, José Antonio 7, 136 Bertellotti, Marcelo 12 Aguirre de Mata, Julián 117 Bijl, Peter K. 44 Aguirre-Díaz, Gerardo 99 Blanch, Estefania 133 Albero, José Vicente 8 Blanco, Alberto 16, 68 Alcamí, Antonio 47, 112 Blanco, Juan José 16 Allan Green, T.G. 105 Blanco, Yolanda 88 Almela, Pablo 67, 109 Blanquer, José Manuel 127 Almendros, Javier 22 Bohoyo, Fernando 17, 26, 42, 52, 53, 62, 63, 64, 73, Altadill, David 133 79, 102 Álvarez, Marina 117 Boterblom, Wilrieke 44 Álvarez, Raúl 8 Bravo, León 50 Álvarez-Valero, Antonio M. 99 Bueno, Andrea 10 Amenábar, Cecilia 10 Caballero, Isabel 90 Angerbjörn, Anders 32 Cabanelas, Pablo 68 Angulo-Preckler, Carlos 11, 80 Cabrerizo, Ana 31 Antoniades, Dermot 93 Cachorro, Victoria 20 Antuña, Juan Carlos 20 Calle, Abel 20 Aragón, Pedro 104 Calvet, Jaume 82 Ascaso, Carmen 36 Cámara, Beatriz 100 Atherton, Jon 57 Carbajal, Gerardo 108 Aulinas, Meritxell 9 Carcavilla, Luis 75 Avila, Conxita 11, 21, 80 Cardona, Luis 21 Ayuso, Sindulfo 16 Carmona, Enrique 22 Badia, David 106 Carmona, Javier 133 Balague, Vanessa 12 Carmona-Balea, Antía 24 Balks, Megan 75 Carrillo, Carmen 12, 13 Barbosa, Andrés 12, 13, 19, 28, 56, 81 Carriquí, Marc 50 Bárcenas, M. Ángeles 116 Casal, Paulo 25, 27, 31 Barlasina, M. Elena 108 Casas, David 26 Bartolini, Stefania 99 Casas-Papell, Gemma 31, 121, 137 Beamud, Elisabet 83 Castedo, Ricardo 119, 139 Becagli, Silvia 33 Castillo, Yaiza M. 131 Beddows, David 33 Castro-Jiménez, Javier 25 Belliure, Josabel 12, 13, 19, 56 Catalán, Manuel 17 Beltrán, Javiera 118 Cavieres, Lohengrin 50 Beltrán, Nuria 105, 110, 127, 138 Cembrowski, Marcel 62 Benavent, Alberto 127 Cerro-Gálvez, Elena 27, 31, 121 Benavent, Nuria 14 Channell, James E.T. 72 Benayas, Javier 15, 35, 41, 92, 104 Chaparro, Alberto 12 Benzal, Jesús 19, 56 Charlier, Karine 44 Berdalet, Elisa 33 Cid, Cristina 55 Berjón, Alberto 20 Cid, Óscar 133 Berné, Serge 102 Cirés, Samuel 109 Berrocoso, Manuel 22 Clemente-Moreno, M. José 50, 57

143

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Cobo-Simón, Marta 100 Escutia, Carlota 17, 42, 44, 45, 53, 63, 73, 77, 102, 125 Colesie, Claudia 48, 105 Estrada, Marta 131 Colominas-Ciuró, Roger 12, 28 Etourneau, Johan 44, 45, 63 Concheyro, Andrea 10 Evangelinos, Dimitris 45, 73, 77, 125 Coopman, Rafael 50 Fandiño, Laura 80 Corbea-Pérez, Alejandro 29 Faria, Sêrgio Henrique 86 Cordero, Raúl 12 Fernández, Iván 22 Corella, Juan Pablo 30 Fernández, Jaime 134 Coria, Néstor 12 Fernández, Rafael P. 24 Cortés, Pau 131 Fernández, Susana 29, 38 Crowhurst, Simon J. 72 Fernández-Calleja, Javier 29, 38, 46, 66, 111 Cuervo, José Javier 28 Fernández-Fernández, José María 93 Cuevas, Carlos Alberto 30 Fernández-Linares, Carlos 47, 112 Curto, Juan José 133 Fernández-Marín, Beatriz 48, 50, 57 D’Amico, Verónica 56 Fernández-Martínez, Miguel Ángel 49, 88 Dachs, Jordi 25, 27, 31, 120, 121, 137 Fernández-Menéndez, Susana 46 Dalén, Love 32 Fernández-Piana, Lucas 67 Dalerum, Fredrik 32 Fernández-Ros, Alberto 22 Dall’Osto, Manuel 33, 131 Fernandoy, Francisco 118 De Andrés, Eva 34, 89, 98 Ferrer, Javier 84 De Castro, Paula 21 Ferrera, Isabel 131 De Diego-Castilla, Graciela 88 Flexas, Jaume 50, 57 De Filippo, Daniela 15, 35 Flores, José Abel 45, 116 De Frutos, Ángel Máximo 20 Fonte, Paulo 68 De Gil, Amós 22 Fontenla, Yanis 68 De la Cruz, Carlos 12, 19 Fort, Rafael 60 De la Mata, Noemí 36 Francis, Jane 3 De la Vega, Rogelio 119, 139 Fuertes, Miguel Ángel 116 De los Ríos, Asunción 36, 48, 58, 127 Gago, Jorge 50, 57 De Mas, Eva 12 Galé, Carlos 51 De Mingo, José Ramón 108, 136 Galindo-Zaldívar, Jesús 17, 52, 62, 64, 79, 115 De Pablo, Miguel Ángel 38, 46, 66, 97, 111, 119, 139 García Villadangos, Miriam 49 Deferrari, Guillermo 136 García, Juan José 8 Delaforge, Aurelie 100 García, Margarita 45, 63, 102 Del Prado, Ruth 138 García-Casco, Antonio 77 Díaz Obando, Tamara Vanesa 114 García-Castro, Damián 68 Díaz Puente, Francisco Javier 40, 75, 101 García-Gallego, Manuel 74, 132 Díaz, Julia Inés 12 García-Hernández, Cristina 11, 54, 93, 103, 123 Díez, Andrés 117 García-López, E. 55 Druet, María 17, 102, 115 García-Nieto, David 14 Duarte Ventura Da Cruz, João 114 García-Peña, Francisco Javier 12, 56 Dugger, Katie 85 García-Plazaola, José Ignacio 48, 50, 57 Durán, Jorge 36 García-Población, Óscar 16 Durán, Juan José 75, 87, 96 García-Sellés, David 82 Elvira, Benito 134 García-Tejedor, Ignacio 16 Emilianov, Mikhail 131 Garrido, Jerónimo 119, 139 Enríquez, Natalia 41 Garrido-Benavent, Isaac 36, 58 Ercilla, Gemma 26 Garrote, Julio 96

144

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Garzón, Juan Antonio 16, 68 Jerez, Silvia 12, 81 Geyer, Adelina 9, 11, 99 Jiménez, Begoña 31, 120, 121, 137 Gil-Imaz, Andrés 51, 94 Jiménez, Juan Javier 38, 66, 111 Giralt, Santiago 93 Jiménez, Vanessa 22 Gisbert, Guillem 9 Jiyeon, Park 33 Gohl, Karsten 5, 72 Jones, Anna 33 Gómez de Paz, Ricardo 114 Junge, Andreas 62 Gómez, Felipe 59 Justel, Ana 67, 92, 109, 128 Gómez, Laura 136 Kallenborn, Roland 25 Gómez-Ballesteros, María 11, 114 Katsoyiannis, Athanasios 25 Gómez-Garreta, Amelia 80 Kelm, Ursula 84 Gómez-Heras, Miguel 60, 75 Kereszturi, Gabor 9, 11 Gómez-Herrero, Raúl 16 Klein, Vincent 44 Gómez-Martín, Laura 108 Koch, Magaly 75 Gomis, Almudena 16 Kolari, Pasi 57 González Porras, Rafael Ángel 114 Kornakov, Georgy 16, 68 González, José M. 100 Kreici, Radovan 33 González, Luis Miguel 12 Krüger, Helena 16 González, Ramiro 20 Kurtukian, Teresa 16, 68 González, Sergi 67, 109, 113, 128, 134, 135 Lago, Marceliano 51 González-Ballesteros, Noelia 61 Laguna, Clara 127 González-Castillo, Lourdes 62, 64 Lambán, Luis Javier 69, 75, 87 González-Díaz, Benjamín 93, 123 Lapazaran, Javier 34, 70, 78, 82, 89, 98, 113 González-Solís, Jacob 120 Larramendi, Ramón 71 Graham, Alastair G.C. 72 Larter, Robert D. 72 Granados, Ignacio 93 Lastra-Valdor, Mariano 61, 74, 132 Green, Allan 105, 110, 127 Llave, Estefanía 53, 63, 102 Guijarro, José Antonio 125 Llorente, Miguel 119, 139 Guillaso, Stephane 129 Lloret, Elena 21 Guirado, Carmen 20 Lobo, Agustín 11 Guirado, María 130 Lobo, Francisco José 42, 45, 53, 73, 102 Gulías, Javier 57 Lohman, Rainer 121 Gutt, Julian 4 Lopes, Luis 68 Harrison, Roy 33 López, Jesús 74, 132 Heber, Bernd 16 López-Martínez, Jerónimo 40, 51, 60, 64, 69, 75, 87, Heiðmarsson, Starri 36 94, 96, 97, 101, 129, 130 Hernández, Carolina 50 López-Pozo, Marina 48, 50, 57 Hernández-Barreña, Daniel 9 López-Quirós, Adrián 17, 44, 45, 53, 63, 73, 77, 102, 125 Hernández-Molina, Francisco Javier 53, 63, 72, 73, 102 Luciáñez, M. José 92 Herreras, Marcos 20 Luna, Alberto 109 Hidalgo, Miguel Ángel 38 Lundin, Daniel 27 Hillenbrand, Claus-Dieter 72 Lupi, Angelo 33 Hodell, David A. 72 Machío, Francisco 78, 89 Hogan, Kelly A. 72 Macías, Luis Alberto 100 Ibañez, Miquel 133 Maestro, Adolfo 17, 42, 51, 62, 64, 75, 79, 94 Ibarra, Pedro 17, 62, 64 Maffezzoli, Niccolò 30 Iglesias, Javier 108, 136 Maldonado, Andrés 26, 52, 73 Irastorza, Iñaki 46 Manchado, Juan Manuel 49

145

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Marrasé, Cèlia 131 Nelson, Hans C. 125 Marsal, Santiago 133 Németh, Károly 99 Martín, Benito 22 Nieto, Ana 75, 129 Martín, Rafael 80 Nieto, Fernando 77 Martín, Ramón 106 Nozal, Francisco 10, 83 Martín, Rosa 22 Nunes, Sdena 131 Martín-Algarra, Agustín 77 Núñez-Guerrero, Elena 9 Martínez, Ana 12 O´Neill, Tanya 40, 75 Martínez, Javier 12 Ochoa, Héctor 91, 108, 136 Martinez, Philippe 44 Olalla, Miguel Ángel 92, 104 Martínez-Almajano, Santiago 119, 139 Olascoaga, Beñat 57 Martínez-Varela, Alicia 31, 121, 137 Oliva, Marc 93, 103, 123 Martos, Antonio 22 Oliva-Urcia, Belén 51, 60, 75, 94 Martos, Yasmina M. 52 Olivé, Anna 95 Masello, Juan Francisco 12 Ortega-Becerril, J. Antonio 60, 75, 96, 97 Masero, José Antonio 12 Ortiz, Juana 12 Masó, Josep 106 Ortiz-Álvarez, Rüdiger 36 Massling, Andreas 33 Otero, Jaime 34, 70, 78, 82, 89, 98, 113 Mateos, David 20 Palacios, David 93 Mazzola, Mauro 33 Palacios, M. José 12, 13, 28 Medina, José 16 Paredes, Carlos 119, 139 Mensah, Darlington 70, 89 Park, Hyelim 12 Merino, Santiago 12 Parro, Víctor 49, 88 Meseguer, Ana 12 Parrondo, María Concepción 91 Millán, Rocío 130 Peci, Luis Manuel 22 Mink, Sandra 75, 96 Pedrazzi, Dario 9, 99 Moles, Juan 80 Pedrera, Antonio 62, 64 Molina, Carmen 82, 89 Pedrós-Alió, Carlos 6, 100, 122, 126 Montenegro, Elena 100 Pelayo, Marta 40, 75, 101, 129, 130 Montero, Estrella 12 Pelegrí, Josep Lluís 95 Montes, Manuel 10, 83 Peón, Juan José 29, 38 Montojo, Francisco Javier 114 Perera-Castro, Alicia 48, 50 Montory, Mónica 84 Pérez, Juan Ignacio 8 Mora, Carla 38, 66 Pérez, Lara F. 17, 53, 63, 73, 102 Morales, Juan 84 Pérez, Manuel 108 Morandini, Virginia 85 Pérez-Alberti, Augusto 54, 93, 103, 123 Morcillo, Gonzalo 86 Pérez-Ortega, Sergio 36, 48 ,58 Moreno, Javier 22 PermaSnow Team 66, 111 Moreno, Luis 75, 87, 97, 114 Pernet, Philippe 11 Moreno-Paz, Mercedes 49, 88 Pertierra, Luis R. 41, 104 Moriana Varo, Carlos 114 Pijoan, Joan Lluis 106 Morozova, Anna 16 Pina, Pedro 66 Motas, Miguel 81 Pintado, Ana 48, 105, 110, 127, 138 Mundy, C.J. 100 Piña, Benjamí 27 Nadal, Miquel 50 Piola, Alberto 63 Navarro, Francisco J. 34, 70, 78, 82, 89, 98, 113, 117 Pizarro, Mariana 25, 31, 121, 137 Navarro, Gabriel 90 Pla-Rabes, Sergi 93 Navarro-Comas, Mónica 91, 108, 136 Porcar-Castell, Albert 57

146

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Porté, Joaquim 106 Sampedro, Luis 74, 132 Prados-Román, Cristina 136 Sánchez, Pablo 6, 100, 122, 126 Prates, Gonzalo 22 Sánchez-Gámez, Pablo 89 Prieto, Manuel 16, 38 Sánchez-García, Laura 49 Prieto-Ballesteros, Olga 59 Sánchez-Navas, Antonio 77 Prominska, Agnieszka 34 Sancho, Leopoldo G. 36, 48, 105, 110, 127, 138 Puentedura, Olga 108 Sandoval, Marco 84 Puente-Sánchez, Fernando 88, 100 Sanjurjo, Jorge 93 Quesada, Antonio 15, 35, 67, 109, 128 Santillana, Sergio 10, 83 Raggio, José 105, 110, 127, 138 Santos, Mercedes 12 Ramos, Miguel 38, 66, 97, 111 Sanz, Francisco Javier 134 Rastrojo, Alberto 47, 112 Sanz, Pablo 67, 109, 128 Rebesco, Michele 72 Sanz-Casado, Elías 15, 35 Recio Blitz, Cayetana 70, 89, 113, 135 Schimmelpfennig, Irene 93 Recondo, Carmen 29, 38, 66 Schmid, Thomas 40, 60, 75, 96, 97, 101, 129, 130 Regacho, Tania 12 Schreyder, Anatoly 52 Rengel, Juan Antonio 11, 114 Sebastian, Marta 131 Rey-Moral, Carmen 17, 115 Seco, Manuel 16 Rico, Eugenio 109, 128 Seco, Marcos 68 Riesco, Jesús 8, 134, 135 Segarra, Antoni 133 Rigual, Andrés 116 Serrano, Enrique 75 Rodríguez, Alexandra 36 Serrano, María 131 Rodríguez, Julio 67, 109 Sevillano, Paloma 114 Rodríguez, Santiago 136 Sicre, Marie-Alexandrine 44 Rodríguez-Argüelles, M. Carmen 61 Sierra, M. José 40, 130 Rodríguez-Cielos, Pedro 117 Sierro, Francisco Javier 116 Rodríguez-Cielos, Ricardo 78, 89, 117 Silva, Adrián 75 Rodríguez-Fernández, José 73 Simó, Rafel 33, 131 Rodríguez-Manfredi, José Antonio 59 Skov, Henrik 33 Rodríguez-Oroz, Delia 118 Solé, J. Germán 133 Rodríguez-Rastrero, Manuel 40, 101 Sotomayor-García, Ana 131 Rodríguez-Tovar, Francisco J. 45, 90 Souza, Jesús 132 Román, Roberto 20 Spolaor, Andrea 30 Romero Núñez, José Ignacio 114 Steigies, Christian 16 Romero, José 119, 139 Strom, Joan 33 Ropero, Miguel Ángel 97, 119, 139 Suárez, Luis Miguel 114 Rosado, Belén 22 Svarc, Marcela 67, 109 Roscales, José Luis 31, 120, 121 Tamames, Javier 100 Royo-Llonch, Marta 6, 122, 126 Tara Oceans Consortium 6, 122, 126 RRS James Clark Ross cruise JR298 Scientific Party 72 TASMANDRAKE Team 42, 102 Ruano, Patricia 62, 64 Tejedo, Pablo 15 Ruiz-Constán, Ana 62, 64 Toledano, Carlos 20 Ruiz-Fernández, Jesús 11, 54, 93, 103, 123 Toledo, Nicolás 118 Rull-Lluch, Jordi 80 Toro, Manuel 93 Ryan, Peter G. 120 Torres-Carbonell, Pablo 62 Saiz-López, Alfonso 14, 24, 30, 124 Torta, J. Miquel 133 Sala, M. Montserrat 131 Tovar-Sánchez, Antonio 90 Salabarnada, Ariadna 44, 45, 53, 73, 77, 102, 125 Traversi, Rita 33

147

Resúmenes/Abstracts IX Simposio de Estudios Polares CN-SCAR, CSIC, IGME. Madrid, 2018

Troncoso, Jesús 74, 132 Trull, Thomas 116 Tunved, Peter 33 Ubide, Teresa 51 Udisti, Roberto 33 Uenzelmann-Neben, Gabriele 72 Valera, Francisco 12, 28 Valero, Luis 45 Valle Abadía, Antonio José 114 Vallelonga, Paul 30 Vaqué, Dolors 33, 131 Vasallo, Francisco 67, 109, 128, 134, 135 Vázquez-Domínguez, Evaristo 131 Vega, Greta C. 92 Velasco-Merino, Cristian 20 Velázquez, David 109, 128 Vicente, Alba 120 Vicente, Rafael 8 Vidal, Rodrigo 118 Vidal, Virginia 12, 56 Vieira, Gonçalo 38, 66, 93, 111 Vila-Costa, María 27, 31, 137 Villasante-Marcos, Víctor 16, 68 Vitale, Vito 33 Vivas, Mercedes 50 Walczoski, Waldemar 34 Williams, Maria C. 72 Xuan, Chuang 72 Yela, Margarita 7, 91, 108, 136 Young, Jun Yoon 33 Zaballos, Agustín 106

148