Els nostres HUBS

Avançar en el descobriment, l’estudi i l’ús sostenible de la biodiversitat marina.

La pèrdua de biodiversitat és un dels principals efectes del canvi global i amenaça el sistema terrestre en el seu conjunt. La humanitat ja ha superat el límit planetari relacionat amb la biodiversitat genètica i funcional, fet que ha portat les Nacions Unides a identificar la protecció i restauració dels ecosistemes i de la biodiversitat com un dels grans reptes globals. Fer front a aquest repte requereix un coneixement profund dels reservoris de diversitat existents (molts dels quals continuen poc caracteritzats), així com de la manera com els gradients naturals i múltiples factors d’estrès —com el canvi climàtic, els impactes humans i els fluxos de recursos— configuren les comunitats d’organismes marins i les seves funcions. També requereix el desenvolupament de solucions innovadores per monitorar, protegir, gestionar i restaurar la biodiversitat en condicions ambientals i socials dinàmiques. Construir una ciència marina per a un futur resilient exigeix un enfocament integrat que abraci les múltiples dimensions de la biodiversitat (per exemple, diversitat genètica, funcional, filogenètica, taxonòmica i a escala d’ecosistema) i que incorpori tant els components biològics com els no biològics dels ecosistemes.

RESEARCH PRIORITIES: 

• Patrons de biodiversitat i interaccions entre escales, tàxons i ecosistemes.

• Mecanismes ocults de resiliència ecosistèmica: paper dels microbiomes, comportaments adaptatius i respostes moleculars davant condicions canviants.

• Mirar al passat per comprendre els patrons presents i futurs de biodiversitat a l’oceà.

Estudiar els processos marins que permeten predir els efectes del canvi climàtic sobre l’oceà i la vida marina.

Les emissions antropogèniques de gasos d’efecte hivernacle impulsen l’escalfament global. L’oceà mitiga parcialment aquests efectes absorbint aproximadament el 25 % de les emissions de CO₂ i el 90 % de l’excés de calor. Malgrat aquesta capacitat d’amortiment, persisteixen importants incerteses sobre els processos que regulen aquest paper. El canvi climàtic altera el transport de calor i la circulació oceànica, provocant episodis de condicions meteorològiques extremes i impactant progressivament la fisiologia, el comportament, l’ecologia i la distribució de les espècies, amb greus conseqüències socioeconòmiques. Comprendre la interrelació entre el transport de calor i de matèria, els intercanvis gasosos aire-mar i els cicles biogeoquímics és essencial per predir canvis en l’estructura, la productivitat i els serveis dels ecosistemes.

Al seu torn, les alteracions induïdes pel clima en la física, la química i la biologia de l’oceà generen retroalimentacions sobre el sistema climàtic mitjançant canvis en els fluxos de gasos d’efecte hivernacle, la formació d’aerosols i núvols i l’emmagatzematge de carboni. La predicció precisa d’aquests canvis es veu limitada per la manca de dades i de coneixement, i requereix col·laboració interdisciplinària i la integració d’observacions i models a diferents escales espacials i temporals, incloent-hi l’anàlisi de registres paleoceanogràfics. Aquest enfocament integral i col·laboratiu és essencial per informar estratègies eficaces d’adaptació social al canvi climàtic i per mitigar-ne els impactes adversos.

RESEARCH PRIORITIES: 

• Vincular la variabilitat dels ecosistemes pelàgics amb processos físics i biogeoquímics impulsats pel clima al Mediterrani nord-occidental costaner durant els darrers 25 anys.

• Indicadors de la variabilitat o estabilitat de la Circulació Meridional de Retorn de l’Atlàntic (AMOC) i de la convecció de l’Oceà Austral.

• Intercanvis aire-mar de gasos i aerosols: millora de les estimacions regionals mitjançant observacions satel·litàries d’alta resolució.

Garantir una producció d'aliments del mar segura, justa, saludable i sostenible per a una població humana en creixement.

Una crisi alimentària emergent amenaça la disponibilitat de productes del mar, fet que exigeix accions immediates per garantir fonts alimentàries segures, equitatives i sostenibles procedents tant de la pesca com de l’aqüicultura. Les crides globals per a la transició cap a pesqueries sostenibles posen l’accent en pràctiques de pesca responsables, la reducció de captures accidentals i l’aprofitament dels residus pesquers, alhora que amplien les mesures de gestió espacial per protegir espècies i hàbitats. L’expansió sostenible de l’aqüicultura ofereix una solució davant la pressió creixent sobre les poblacions de peixos, però requereix inversions clau en recerca i tecnologia, incloses tècniques genòmiques per al cultiu resilient de productes del mar. L’adopció de metodologies d’aqüicultura responsable és essencial per minimitzar l’impacte ambiental i l’ús de recursos. També és fonamental abordar problemes més amplis com la contaminació, la degradació dels hàbitats i els impactes del canvi climàtic, així com reforçar la conscienciació dels consumidors i preservar els mitjans de vida de les comunitats pesqueres. Assolir l’equitat en la indústria dels productes del mar requereix intervencions en matèria de drets laborals, transparència i accés equitatiu als recursos. Donar suport a la pesca artesanal, al comerç just i a marcs polítics adequats constitueix un pas essencial cap a una cadena de valor ètica dels productes del mar. La sostenibilitat d’aquests recursos requereix accions integrals que integrin la gestió basada en ecosistemes, l’aqüicultura innovadora i les estratègies climàtiques, juntament amb pràctiques responsables de pesca i comerç. Comprendre els equilibris entre beneficis, riscos i sostenibilitat del consum de productes del mar en un context de canvi global és fonamental, cosa que posa de manifest la necessitat d’enfocaments interdisciplinaris que integrin biologia pesquera, ecologia i ciències socials.

RESEARCH PRIORITIES: 

• Seguretat i qualitat dels productes del mar: equilibrar els beneficis nutricionals (Omega-3) amb els riscos (contaminants) per a la salut humana.

• Resiliència dels recursos: modelitzar com les espècies marines s’adapten al canvi climàtic (plasticitat) i millorar la precisió de les dades per a una millor gestió pesquera (avaluació d’estocs) i una aqüicultura sostenible.

• Producció: comparar els compromisos i complementarietats entre aqüicultura i pesca extractiva.

• Governança: desenvolupar escenaris socioecològics integrats per a la governança futura dels recursos que garanteixin la seguretat alimentària marina.

Comprendre i anticipar la resposta dels sistemes marins i costaners davant múltiples factors d’estrès derivats del canvi global.

Els oceans estan exposats als impactes acumulatius d’una àmplia varietat de factors d’estrès (per exemple, terratrèmols, tsunamis, tempestes, escalfament del mar i onades de calor marines, proliferacions biològiques), impulsats tant per processos naturals (canvi climàtic i règims de pertorbació) com per processos antropogènics (canvi climàtic induït per l’activitat humana i canvi global). Aquests processos operen a múltiples escales temporals i espacials i involucren diferents components del sistema terrestre (litosfera, hidrosfera, atmosfera i criosfera). Els efectes d’aquests factors d’estrès s’acumulen al llarg del temps a partir d’una o més fonts dins dels entorns naturals i socials, afectant individus i comunitats tant de manera positiva (per exemple, proliferacions de fitoplàncton a la base de les xarxes tròfiques, acreció de platges per l’acció de l’onatge i la deriva litoral) com negativa (per exemple, proliferacions de meduses, erosió costanera causada per tempestes o disminució de la producció pesquera). Aquests processos es coneixen com a impactes acumulatius. Quan aquests impactes acumulatius es manifesten de manera negativa, esdevenen riscos o perills. En les comunitats humanes, especialment en aquelles ja vulnerables, els impactes desproporcionats derivats d’aquests riscos poden sorgir de condicions ambientals desiguals i de l’exposició simultània a múltiples factors d’estrès. A més, el canvi climàtic pot intensificar molts d’aquests impactes desiguals. Per comprendre com els múltiples factors d’estrès transformen conjuntament els nostres mars, es desenvoluparà un marc integrat i multiescalar que combini observació, modelització i síntesi. En col·laboració amb altres hubs, aquest marc integrarà patrons de biodiversitat, projeccions climàtiques, problemes de contaminació i usos humans del mar, establint les bases d’un observatori del canvi global marí basat en dades integrades, mètodes transparents i actualitzables, i una col·laboració sostinguda entre científics, gestors i actors socioeconòmics..

RESEARCH PRIORITIES: 

• Caracteritzar la naturalesa, la freqüència i la intensitat de factors d’estrès físics, químics i biològics (incloent-hi esdeveniments extrems, alteracions termohalines i contaminants) a diferents escales espacials i temporals.

• Avaluar la coocurrència espacial (en tres dimensions, tant horitzontalment com al llarg de la columna d’aigua) i temporal d’aquests factors d’estrès per identificar hotspots de canvi exposats a múltiples pressions sovint interactives.

• Avaluar els efectes acumulatius i sinèrgics d’aquests factors d’estrès sobre els ecosistemes marins i costaners, inclosa la seva resiliència, punts d’inflexió i canvis de règim.

• Proporcionar eines quantitatives i productes operatius (xarxes de monitoratge, atles, indicadors) per informar les polítiques de conservació, la planificació costanera, la gestió del risc i l’adaptació climàtica.