Laia Gràcia: “L’Antàrtida és el darrer santuari que ens queda”

Laia Gràcia i Mont és doctora en Geologia (UB) i Investigadora Científica de l’Institut de Ciències del Mar de Barcelona (ICM-CSIC). El seu camp de recerca actual són les geociències marines, concretament els riscos geològics marins (i.e. falles actives, esllavissades, i tsunamis), tot i que també ha treballat en paleosismologia marina, marges continentals i dorsals oceàniques.

Estudiant a la Universitat de Barcelona (UB), va fer una estada ERASMUS a França “on va descobrir l’oceanografia i les geociències marines”. Posteriorment va fer la Tesi doctoral entre Brest (França) i Barcelona, i el post-doctorat a Southampton (Regne Unit). Des de llavors, ha recorregut el món participant amb diferents grups de recerca en un total de 25 campanyes marines (al SO Pacífic, l’Antàrtida, l’Atlàntic Equatorial, al NO Pacífic, al Golf de Cadis i al Mar d’Alboran), de les quals en 6 ha estat la Cap de campanya. Des que està a Barcelona, ha centrat la seva investigació al sud de la Península Ibèrica: el Mar d’Alboran i el Golf de Cadis, les darreres dues expedicions (SHAKE i INSIGHT-Leg1) realitzades a bord del vaixell oceanogràfic “Sarmiento de Gamboa“. Ens parla sobre els terratrèmols i falles actives, sobre els pocs santuaris marins que queden intactes al planeta Terra, i sobre com el passat explica el present lligant les figures de Josefina Castellví i Charles Darwin, així com el canvi climàtic que actualment irromp amb la veu de l’activista índia Vandana Shiva i recentment de Greta Thunberg per prendre consciència del canvi planetari.

Laia Gràcia m’explica que actualment està acabant les correccions d’un article per una revista d’impacte sobre una falla activa del mar d’Alboran cartografiada recentment durant la campanya SHAKE-2015. En el mapa del Mar d’Alboran que projecta a la pantalla de l’ordinador es veuen la península Ibèrica i el nord Àfrica, i una falla de lliscament lateral que gairebé travessa la conca de banda a banda: és la falla d’Al-Idrissi. Al llarg d’aquesta estructura tectònica, uns cercles vermells de diferents mides corresponen als nombrosos epicentres de terratrèmols, que es concentren a les zones septentrional i meridional de la falla. El sisme mes gran (altrament dit “mainshock”) va ocórrer el 25 de gener de 2016 al marge Marroquí, amb una magnitud màxima (M_w) de 6.4, i a uns 40 km mar endins de la ciutat d’Al-Hoceima (Marroc). El sisme va ser precedit per un “foreshock” de magnitud (M_w) 5 i posteriorment per una extensa seqüència de sismes de menor magnitud, anomenats ”aftershocks”.

“Els darrers terratrèmols que van tenir lloc a la zona van ser als anys 1994, al 2004 i al 2016. Parlem d’una recurrència de desenes d’anys”. Efectivament, a partit de la crisi sísmica de 1994 hi ha hagut aquesta seqüència de sismicitat, on precisament el sisme de 2004 va ser un esdeveniment catastròfic, on hi va haver 629 víctimes i 15.600 persones van perdre les seves cases al nord del Marroc. El sisme de 2016, tot i de ser de magnitud més gran que els anteriors, en generar-se dins el mar d’Alboran, va causar una víctima a Al-Hoceima i desenes de ferits a Melilla. A mida que s’esdevenen els terratrèmols al llarg d’aquest sistema de falla, l’estructura creix i per tant, el seu potencial sísmic també incrementa”, explica Laia. Actualment, la falla d’Al-Idrissi podem dir que es troba en un estadi inicial de creixement.

En cas de un terratrèmol, es podria generar un tsunami?

Depèn de certes circumstàncies. En originar-se un terratrèmol, sobretot els que tenen una magnitud moment (M_w) superior a 6, normalment provoca una ruptura en superfície, i de retruc, pot generar un tsunami, sobretot en les falles que tenen un moviment vertical (les anomenen falles normals i inverses). En canvi, en les falles de lliscament lateral, com la falla d’Al-Idrissi, és molt més improbable.

Quines tecnologies feu servir per a les vostres campanyes marines?

En les expedicions més recents, les campanyes oceanogràfiques SHAKE i INSIGHT-Leg1 varem utilitzar Vehicles Autònoms Submarins, altrament denominats AUVs (Autonomous Underwater Vehicles). En el marc de cooperacions internacionals amb altres centres de recerca europeus hem treballat amb els AUVs “AsterX” i “IdefX” (IFREMER, Toulon, França) que es submergeixen fins a 3000 metres, i l’AUV “Abyss” (GEOMAR, Kiel, Alemanya) que pot arribar fins a 6000 m de profunditat.

Quina informació ens aporten les dades adquirides amb els AUVs?

L’AUV és un torpede totalment autònom, que no necessita una font d’energia des del vaixell, sinó que porta les seves bateries amb autonomia d’entre 18h a 24h de durada. Un cop l’AUV és desplegat al mar, s’enfonsa per arribar al punt de partida de la missió. Prop del fons, a uns 70 m per sobre el fons marí, l’AUV comença la seva missió. En el nostre cas, l’objectiu era fer cartografies de molt alta resolució per veure amb molt detall el relleu del fons marí (entre 2 i 5 m de resolució). Els mapes resultants els anomenem mapes “micro-batimètrics”, que ens permeten veure en gran detall les estructures tectòniques (i.e. falles i plecs) i les estructures sedimentàries (i.e. esllavissades submarines). Aquests vehicles poden submergir-se fins a 6000 metres de profunditat i permeten reconèixer estructures que no son visibles amb una sonda multifeix convencional, sovint instal·lada a la quilla del vaixell oceanogràfic.

La tendència, doncs, és utilitzar cada vegada més aquests vehicles?

Sí, però no són accessibles per a tothom. Nosaltres n’hem estat usuaris gràcies a col·laboracions amb països europeus que desenvolupen i inverteixen en tecnologia marina. A mida que la tecnologia es perfecciona, permet obtenir dades de més elevada qualitat científica, la qual ajuda a tenir una millor comprensió dels processos actius que ocorren al fons marí i al seu subsòl. De fet, les eco-sondes multifeix varen començar a comercialitzar-se durant els anys 1970 per companyes americanes (Klein, ara SeaBeam), alemanyes (Krupp, ara Atlas), noruegues (Simrad, ara Kongsberg Maritime), i daneses (Reson, ara Teledyne Reson). A mida que les tecnologies milloraven els anys 1980s i 1990s, les freqüències operatives augmentaven la seva resolució, i per tant els elements de les cartografies submarines.

Com és planifica una expedició de geociències marines?

La veritat es que ho planifiquem amb antelació. Des que demanem un projecte amb campanya marina fins que finalment la portem a terme poden arribar a passar fins a 2 o 3 anys. Per tant hi ha prou temps per decidir quins son els reptes que volem resoldre, els llocs exactes on anirem a investigar, l’equip científic, i quins instruments necessitem per assolir els objectius proposats. En el cas de la campanya INSIGHT-2018/2019 ens han concedit 30 dies, que hem separat en dues parts de 15 dies: la primera part (Leg 1), a la primavera de 2018 i que vaig liderar jo mateixa, a més d’utilitzar tècniques convencionals, l’hem dedicada principalment a adquirir micro-batimetries de zones de falla i d’esllavissades submarines aprofitant que teníem l’oportunitat de treballar amb l’equip de l’AUV “Abyss”. En la segona part de la campanya INSIGHT (Leg 2), que farem de finals d’abril a meitat de maig de 2019, la liderarà el meu col·lega Roger Urgeles, anirem a explorar àrees noves i utilitzarem una nova tecnologia (Control Source Electro-Magnetics) que ens proporcionarà informació del possible escapament de fluids en àrees marines on trobem diapir, volcans de fang, falles actives, etc.

També heu utilitzat un ROV, quina informació aporta?

Si, en la campanya SHAKE-2015 vam utilitzar el ROV “Max Rover” de l’HCMR (Grècia). Un ROV, acrònim de l’anglès per Remotely Operated Vehicle, és un vehicle submarí no-tripulat i connectat al vaixell mitjançant un llarg cable de fibra òptica. L’operador és dalt del vaixell i dirigeix les operacions del vehicle per control remot. El ROV permet obtenir imatges, vídeos i mostres del fons marí amb la data, l’hora exacta i la seva profunditat. Les mostres biològiques, de roca i sediment s’obtenen amb els braços robòtics del ROV.

Des dels anys 90 que no has parat de fer expedicions. Quines experiències vas viure durant aquests anys de doctorat i postdoctorat?

El període entre el anys 90 i els 2000 van ser anys molt importants per a mi. Va ser l’època en que m’estava formant a la UB, i a la vegada vaig tenir l’oportunitat de col·laborar i participar en projectes internacionals portats per l’Université de Bretagne Occidentale i el centre de recerca IFREMER; tots dos situats a la Bretanya (Brest). La primera campanya la vaig realitzar a l’Oceà Índic, entre les Illes Seychelles i les Maldives. Era sobre paleoceanografia, inici dels estudis sobre la variabilitat climàtica al nostre planeta. Durant els 4 anys del doctorat vaig centrar-me en l’estudi de les conques de rere-arc (en anglès, back-arc basins), concretament la Conca Nord de les Fiji, al Sud-oest Pacífic. Durant tres campanyes marines, vam cartografiar i estudiar la dorsal activa que s’hi troba al seu bell mig, així com les fonts hidrotermals. En una de les campanyes vaig poder fer una immersió a 3900 m de profunditat a la dorsal d’aquesta conca, a bord del submarí japonès “Shinkai 6500”.

Sobre l’Antàrtida, vas escriure un article sobre Pepita Castellví, a Núvol, és un referent per a tu?

I tant! La Pepita Castellví ha estat la pionera de la presència catalana a l’Antàrtida, i va ser la primera dona de l’estat espanyol a participar en una expedició internacional a l’Antàrtida, col.laborant conjuntament amb Antoni Ballester, Joan Rovira i Agustí Julià. Pepita va ser la cap de la Base Antàrtica “Juan Carlos I” situada a l’illa Livingston, a l’arxipèlag de les Shetland del Sud. L’onze de gener de 1988 s’inaugurava la primera base espanyola en l’Antàrtida, fet que va propiciar que Espanya entrés com a membre del tractat Antàrtic (1988). La base roman ocupada durant l’estiu austral, entre novembre i març. La Pepita va ser la Cap de la base des de l’any 1989 fins l’any 1997. A partir de 1999, a Unitat de Tecnologia Marina del CSIC assumeix la assumeix la gestió tècnica i logística de la base “Juan Carlos I”. Com totes les instal·lacions antàrtiques espanyoles, té com a objectiu recolzar les activitats d’Espanya en l’Antàrtida, en particular la realització dels projectes de recerca científica que coordina el Programa Nacional de Recerca en l’Antàrtida (PNIA). El suport logístic i de manteniment el realitza des de 1991 principalment el vaixell de recerca oceanogràfica “Hespérides”, recolzat pel vaixell “Las Palmas”, tots dos de l’Armada espanyola. El Tractat Antàrtic va ser signat a Washington l’1 de desembre de 1959 pels dotze països. Va entrar en vigor el 1961 i des d’aleshores ha estat accedit per moltes altres nacions. Algunes disposicions del tractat son: 1. L’Antàrtida s’ha d’utilitzar amb finalitats pacífiques, 2. La llibertat d’investigació científica a l’Antàrtida i la cooperació han de continuar, i 3. Les observacions científiques i els resultats que s’obtinguin de l’Antàrtida s’han d’intercanviar i ser disponibles. L’Antàrtida és el santuari que ens queda verge al planeta i que hem de preservar.

Posteriorment, vas investigar les dorsals oceàniques. Què en vas aprendre?

Durant el post-doctorat vaig treballar activament en la Dorsal Medio-Atlàntica, que es troba al límit de plaques entre continent Americà a l’oest i els continents Europeu i Africà, a l’est. Vàrem estudiar diferents parts de la Dorsal Medio-Atlàntica: a) El segment que es troba al sud de les Illes Açores, caracteritzat per un vulcanisme submarí molt actiu; b) el segment que es troba entre les latituds de 33ºN i 35ºN, on observem magmatisme al centre dels segment i aflorament de roques del mantell terrestres als extrems dels segments de dorsal; i c) la Zona de fractura de sant Pau, que es troba a l’Atlàntic Equatorial, entre les latituds de 2ºN i 0ºN.

L’any 1997 vàrem dur a terme la campanya marina “ST PAUL” liderada pel vulcanòleg marí Roger Hékinian (IFREMER) amb altres col·legues del mateix centre de recerca i jo mateixa justament per explorar la zona de fractura de sant Pau. Amb el submarí “Nautile”, capaç de baixar fins a 6000 m de profunditat, vam fer nombroses immersions per explorar el fons i les parets de la falla transformant, així com les petites dorsals oceàniques que s’obren dins de la zona de fractura. A la vegada vàrem aprofitar per explorar les “Roques de St. Pere i St. Pau” que va descobrir el navegador portuguès Garcia de Noronha l’any 1511, quan un dels seus vaixells va naufragar en topar amb aquestes illes. Posteriorment, l’any 1832, Charles Darwin va visitar les Roques durant la primera part del viatge del “HMS Beagle”. En aquella època, Darwin ja havia pres nota de la presència de roques d’origen milonític i tectonitzades, en contrast amb les roques que formen part de l’escorça i el mantell oceànics.

De bon matí, quatre valents d’entre nosaltres, vam decidir anar a explorar i prendre mostres durant tot un dia a una d’aquestes roques: l’illa Belmonte, la més gran de totes. La visita a l’Illa Belmonte va ser enigmàtica. Ser al mig de l’Oceà Atlàntic, a més de 950 km de terra ferma, en una illa de tan sols 150 m x 50 m, amb un petit far i només habitada per una colònia d’aus marines pot ser comparable al pitjor dels malsons… De fet, em va recordar l’aventura de Tintín i l’estel misteriós! Afortunadament, tots aquests pensaments van desaparèixer la nit de retorn al vaixell … i uns dies més tard, vam celebrar el pas de l’Equador.

Les fonts hidrotermals del fons marins: Preservació o explotació?

Ara, voldria aprofitar per reflexionar a banda del que he explicat fins ara. Com diu l’escriptora i activista índia Vandana Shiva, en aquest moment del nostre planeta ens trobem davant de moltes crisis: la crisi dels refugiats al Mediterrani, les crisis ecològiques, especialment amb el problema de l’aigua, les llavors dels cereals (e.g. transgènics), així com les crisis que són conseqüència directa del canvi climàtic i que Vandana Shiva el denomina el “caos climàtic“. També hi ha la crisi de la biodiversitat, que ella anomena com l”ecocidi“, ja que és un perill no només per als éssers humans, sinó per a tots els ecosistemes que conformen la biosfera, un paradís on abunden molts estils de vida diferents, potser l’únic dins de l’univers… I parlant de la biodiversitat, m’agradaria parlar sobre les fonts hidrotermals (hydrothermal vents) dels fons marins.

L’any 1977, al llarg de la fossa de les Galápagos en el Pacífic equatorial, un grup de científics de la National Science Foundation van descobrir les fonts hidrotermals oceàniques i l’ecosistema quimio-sintètic que envolta aquestes xemeneies hidrotermals. Aquest descobriment, es va poder dur a terme gràcies al submarí “ALVIN” (USA). Dos anys més tard, l’any 1979, un equip de la Scripps Institution of Oceanography (SIO, San Diego) va visitar la dorsal del Pacific Est també amb ALVIN. Aquesta expedició va ser dirigida per Fred Spiess i Ken Macdonald (USA), incloent participants dels Estats Units, Mèxic i França. Durant una de les primeres immersions, el investigadors Thierry Juteau (França) i William Normark (USA) descobreixen els “black smokers” o fumadors negres. Davant els seus ulls, les xemeneies hidrotermals emeten dolls d’aigües riques en partícules minerals. En la següent immersió, Ken Macdonald i Jim Aiken (USA) van poder mesurar la temperatura de l’aigua d’aquests fumadors, que arribaven a més de 380ºC. L’anàlisi d’aquestes xemeneies hidrotermals va revelar que el precipitat més comuns era el sulfur de ferro, així com molts altres minerals d’elevat valor econòmic. L’estudi de les fonts hidrotermals ha estat motivat principalment per la investigació científica. Des d’aleshores, hem descobert que aquests llocs són diferents d’un oceà a l’altre, presentant una extraordinària bio- i geo-diversitat. Algunes fonts hidrotermals poden fins i tot considerar-se santuaris, per la seva enorme fragilitat i interès ecològic.

Avui en dia, les fonts hidrotermals són un dels entorns marins destinats a l’explotació dels seus recursos minerals per part d’empreses comercials, ja que les xemeneies que s’hi formen són riques en metalls, com el coure, el cobalt o l’or, i molts altres elements essencials per a la tecnologia moderna. Seguint la normativa de l’ISA (International Seabed Authority), els legisladors europeus van votar una resolució que proposava aturar la mineria del fons marí, fins que les conseqüències medio-ambientals, com per exemple, el risc de destruir un ecosistema profund, estiguin ben determinats.

L’any 2018 l’Université de Bretagne Occidentale et va concedir el Doctorat Honoris Causa, com va anar?

El 22 de Febrer de 2018 va ser un dia memorable per a mi i que recordaré sempre. Agraeixo moltíssim als membres de l’Université de Bretagne Occidentale i de l’Institut Universitaire Européen de la Mer pel meu nomenament de Doctora Honoris Causa, on el tema va ser precisament la col·laboració a l’Espai Europeu de Recerca. Em vaig formar i vaig aprendre moltíssim al costat de l’Université de Bretagne Occidentale i de IFREMER-Brest. Aquestes dues institucions han marcat definitivament la meva línia de recerca en les geociències marines. El lligams i cooperacions entre les nostres institucions es mantenen ben vius i desitjo que continuïn així per molts anys més.