Dinàmica sedimentària i contaminants inorgànics associats en el marge continental de Barcelona.
Dr. Pere Puig Alenyà

Introducció

L’esforç continuat per a millorar la gestió de les zones costaneres ha comportat el fet d’estudiar i entendre els processos que dominen el transport i la sedimentació de la matèria que arriba als oceans, i com a conseqüència, la dinàmica sedimentària actual en els marges continentals ha estat motiu d’estudi en diferents àrees d’arreu del món. Durant les darreres dècades, projectes de recerca multidisciplinars s’han dut a terme per a descriure i quantificar els intercanvis de matèria entre els continents i els oceans i determinar els principals processos que regulen la remobilització i redistribució de sediments des de les zones costaneres cap a àrees més profundes.
 

L’estudi dels mecanismes que regulen la dinàmica sedimentària juntament amb l’anàlisi del contingut en metalls pesants de la matèria particulada que integra el sistema sedimentari d’una àrea afectada per aportacions antropogèniques, permet utilitzar aquests contaminants com a traçadors i identificar els factors que controlen la seva transferència cap a mar obert. A la vegada, aquest tipus d’estudis permeten avaluar l’abast de l’impacte ambiental dels metalls pesants introduïts en el medi marí, des del seu origen continental fins que arriben a dipositar-se en els sediments. L’àrea d’influència de Barcelona és una de les zones més urbanitzades i industrialitzades del Mediterrani nord-occidental, i en conseqüència, una de les fonts més importants de contaminació per metalls pesants en aquest mar.

Objectius

En aquest treball s'estudia la transferència cap a mar obert dels sediments i contaminants inorgànics associats, en la plataforma i talús continental de Barcelona. Les tasques principals dutes a terme en aquest estudi van ser:

- Estudiar el paper de les corrents marines i la topografia del marge sobre la distribució de la matèria particulada en suspensió i determinar les actuals vies de transferència de partícules sedimentàries, entre la plataforma i el talús continental.

- Avaluar els fluxos verticals de partícules sedimentaries en el talús continental, així com la seva composició i variabilitat temporal i espacial, incidint en el paper dels canyóns submarins en el transport de sediments des de la plataforma continental cap a zones més profundes.

- Determinar les principals característiques de les corrents del talús a prop del fons i a aigües intermèdies, així com l’evolució temporal de la matèria particulada en suspensió dins i al voltant del canyó submarí del Foix.

- Determinar el contingut en metalls pesats dels sediments introduïts pel riu Llobregat a l’àrea costanera de Barcelona, en sediments superficials, matèria particulada en suspensió i partícules que se sedimenten en el talús continental, per tal de d’avaluar la transferència actual i el destí final dels contaminants introduïts en el marge continental de Barcelona.
 

Metodologia

La metodologia utilitzada per a dur a terme aquest estudi, va consistir en: l’adquisició de perfils verticals de temperatura, salinitat i transmissivitat de la columna d’aigua i de mostres de matèria particulada en suspensió; l'anàlisi de mostres recollides amb trampes de sediment seqüencials; l'estudi de sèries temporals de corrents i transmissivitat; la presa de mostres de sediment de fons; i l'anàlisi del contingut en metalls pesats de les partícules que integren el sistema sedimentari del marge continental de Barcelona.

Resultats.

La distribució de la matèria particulada en suspensió a la columna d’aigua està relacionada amb estructures hidrogràfiques i topogràfiques. El sediment en suspensió de la plataforma és transferit cap el talús a través del marge de plataforma i a través del canyó submarí del Foix. Un cop en el talús, la matèria particulada en suspensió es retinguda al voltant de 300-500 m de fondària controlada per la presència del front de densitat del talús i pel corrent geostròfic associat a aquest front.

L’evolució temporal i la composició dels fluxos verticals de partícules mostren una alta variabilitat relacionada amb processos físics i biològics. El canyó submarí del Foix actualment funciona com un conducte preferent per al transport de sediments des de la plataforma cap el talús i com a un depocentre sedimentari al talús mig. La transferència de sediment a través d’aquest canyó és esporàdica i es produeix durant o immediatament després d’un període de tempestes o d’una crescuda dels cabals dels rius. Durant els períodes de poca transferència el flux vertical de partícules està controlat per la circulació geostròfica al llarg del talús. El trencament de l’estratificació de la columna d’aigua contribueix a incrementar els fluxos verticals de partícules. La composició de les partícules dins del canyó del Foix no reflecteix cap variació estacional, però l’estratificació de les aigües durant l’estiu controla la composició de les partícules que sedimenten al talús obert.

Les corrents de talús a prop del fons estan altament influenciades per la topografia del fons marí i les seves fluctuacions estan controlades pel moviment d’inèrcia local (18.3 h) i per oscil·lacions de baixa freqüència associades a variacions de la pressió atmosfèrica. L’evolució temporal de la concentració de la matèria particulada en suspensió no està lligada als canvis en les components de les corrents i no mostren una clara relació amb les descàrregues dels rius o amb les tempestes. La magnitud dels fluxos totals nets de sediment en suspensió reflecteixen un valor força semblant en tota l’àrea d’estudi i el transport de sediment en suspensió domina sobre la sedimentació de partícules, fins i tot dins del canyó submarí del Foix.

L’evolució temporal dels metalls pesats descarregats pel riu Llobregat en la plataforma continental de Barcelona està clarament relacionada amb el cabal d’aigua del riu. Els metalls produeixen anomalies significatives en els sediment superficials del prodelta del riu Llobregat i tendeixen a ser transportats al llarg de la plataforma continental. Els metalls associats amb les partícules de sediment en suspensió més fines, són transferits cap el talús, retinguts pel front de densitat i transportats al llarg del talús per la circulació geostròfica general en lloc d’acumular-se i concentrar-se en els sediments de fons. Les partícules que sedimenten al talús mostren concentracions de metalls semblants a les dels sediments de fons, exceptuant dues mostres que estan altament enriquides en crom i en zenc. Aquests enriquiments estan associat amb una avinguda esporàdica del riu Llobregat i tan sols va ser detectats dins del canyó submarí del Foix, la qual cosa corrobora que aquest canyó funciona actualment com un conducte preferent de transferència de sediments i contaminants de la plataforma cap al talús continental.