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    Legado científico del Dr. Fraga

    Fernando Fraga

    FRAGA RODRÍGUEZ, Fernando

    Santiago de Compostela, 27.V.1922

    1946 Licenciado en Ciencias Químicas en 1946 en la Universidad de Santiago con premio extraordinario.

    1949 Doctorado en Ciencias Químicas por la Universidad de Madrid.

    1950 Profesor de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Compostela.

    1953 Científico Titular en el Instituto de Investigaciones Marinas del CSIC.

    Curriculum Fernando Fraga

    Hitos

    50’: Bioquímica del mejillón
    60’: Nitrógeno en los Océanos
    70’: Oceanografía: dinámica y masas de agua
    80’: Circulación e hidrografía de las Rías y costa Gallega
    90’: Estequiometría de la fotosíntesis y mineralización

    Distinciones

    - Miembro numerario de la Real Academia Galega de Ciencias (1987).
    - Medalla de Galicia (1992).
    - Primer Premio Iberoamericano en Ciencias Marinas (1999).
    - Premio Antonio Casares y Rodrigo de Investigación Científico Técnica (1999).
    - Homenaje de la Euroconferencia 2000 “Water and Life” de la Comunidad Europea.

    Bioquímica del mejillón  arriba

    bioquimica_mejillonLos trabajos de este periodo ponen de manifiesto, como conjunto, un esfuerzo de transferencia a la biología marina de enfoques en los que este ámbito era por aquel entonces -aún hoy- deficitario, y que un investigador formado en la química orgánica y atento a sus conexiones con las areas vecinas detectó con agudeza.

    Por una parte, Fraga introduce consideraciones estequiométricas esenciales (balances simples de elementos) en la discusión de los sistemas de cultivo y las redes tróficas. Pero también es consciente de la necesidad de otros niveles descriptivos, emprendiendo así planes de trabajo que fraccionan organismos en familias y especies moleculares que se identifican y cuantifican con rigor, en la tradición típica de la investigación de los endemismos vegetales con potencial farmacológico. Y cabe suponer que es precisamente de la relación entre la química orgánica y la fisiológica de la época de donde procede la transferencia a los sistemas marinos de los modelos compartimentales -de cajas, como se dice hoy para eludir la mención a su origen- que se usaban desde hacía tiempo en lo que se llamaba fisiología química para describir la distribución de fármacos entre los diferentes tejidos o compartimentos orgánicos de las entidades biológicas. Finalmente, inicia asimismo el interés por la depuración valorizada de los residuos generados en el procesamiento de los recursos marinos. Escoge las aguas de cocción del mejillón -el animal totémico del litoral gallego- y, aún centrandose en la recuperación directa de su contenido proteico, que era el tópico preferente del tiempo, percibe claramente que su contenido en glucógeno puede dar paso a opciones microbiológicas más ricas.

    Publicaciones destacadas

    - FRAGA, F. Average seasonal variation of chemical constituents of the mussel (M. edulis). Rapp. et proc.Verb.Cons.Intern.Explor.Mer, 140 III: 34. 1956.

    - FRAGA, F. “L’utilisation possible de l’eau de cuisson des moules”, Proc. gen. Fish. Count.Medit., 7, 325-327. 1963.

    - FRAGA, F. Métodos de determinación del glucógeno y variaciones periódicas del mismo en el mejillón de la Ría de Vigo. II. Productividad del mar y explotación pesquera: 98-99. 1955.

    - FRAGA, F. Determinación de glucógeno en moluscos con reactivo de antrona. Inv.Pesq., 3: 69-74. 1956.

    - FRAGA, F. Variación estacional de la composición química del mejillón (Mytilus edulis). I. Inv.Pesq., 4: 109-125. 1956.

    Nitrógeno en los Océanos arriba

    imagen-2El mejillón es un organismo planctofago y detritofago. Después de sus trabajos sobre la composición bioquímica del mejillón, inicia el análisis de nitrógeno en fase particulada y disuelta en agua de mar representando un tremendo esfuerzo de pulcritud analítica (Fraga, 1959). Sus primeros estudios se ciñen a la Ría de Vigo tanto en la variabilidad estacional de nitrógeno orgánico particulado como disuelto. Enseguida llama su atención la presencia de concentraciones muy constantes de nitrógeno orgánico disuelto. Aunque en bajas concentraciones estas son perceptibles a sus habilidades técnicas con el método Kjeldal. Caracteriza este nitrógeno orgánico como una facción inerte en el ciclo del nitrógeno en agua de mar.

    Su finura analítica y su sutileza en el estudio del ciclo del nitrógeno son reconocidas rápidamente a nivel internacional. En 1963 fue invitado por la National Science Foundation de los EEUU a participar en la “Expedición Internacional al Océano Indico” entre el 25 Septiembre y el 8 Noviembre, a bordo del buque de investigación norteamericano “Anton Bruun”, formando parte del equipo científico de la Woods Hole Oceanographic Institution. Sus resultados fueron rápidamente publicados en la joven revista Deep-Sea Research.

    - FRAGA, F. Determinación de nitrógeno orgánico suspendido y disuelto en el agua de mar. Inv.Pesq., 14: 121-127. 1959.

    - FRAGA, F. Variación estacional de la materia orgánica suspendida y disuelta en la Ría de Vigo. Influencia de la luz y la temperatura. Inv.Pesq., 17: 127-140. 1960.

    - FRAGA, F. La materia orgánica nitrogenada inerte disuelta en el agua de mar. IV Reunión sobre Productividad y Pesquerías. Barcelona, págs. 29-31. 1960.

    - FRAGA, F. Distribution of particulate and dissolved nitrogen in the Western Indian Ocean, Deep-Sea Research, 13, 413-425. 1966.

    - FRAGA, F. y A.BALLESTER. Distribución vertical del nitrógeno orgánico e inorgánico en la fosa del Cariaco y su relación con el fósforo total. Memorias de la Sociedad de Ciencias Naturales La Salle, 26 (75): 274-282. Venezuela. 1966.

    - FRAGA, F. y F.VIVES. Variación estacional de la materia orgánica nitrogenada en la ría de Vigo. Inv. Pesq., 20: 65-71. 1961.

    Oceanografía: dinámica y masas de agua arriba

    En los inicios de los 70 se desarrolla un programa coordinado internacionalmente sobre el estudio de las áreas de afloramiento en relación a la producción pesquera. El bagaje científico del Dr. Fraga en la química oceanográfica le sitúa al frente de numerosas expediciones científicas en la región del NO de África. Sin embargo, respaldado por el estudio pormenorizado de los fundamentos de la Oceanografía (Sverdrup et al, 1942), indaga en la dinámica de las masas de agua que sustenta los altos índices de producción primaria en el afloramiento norte africano y en el afloramiento costero de Galicia. Sus trabajos sobre la caracterización de masas de agua y la regeneración de nutrientes en la capa subsuperficial en las regiones de afloramiento son referentes actuales.

    Destaca en este periodo su publicación aplicando un modelo inverso de masas de agua para determinar la distribución de las distintas componentes de las Aguas Centrales frente a Cabo Blanco (Mauritania). Estas masas de agua son las responsables de los altos niveles de fertilización del banco pesquero norte africano. Posteriormente en 1977 dirige la primera campaña (Galicia-IV) de carácter pluridisciplinar en la zona de Galicia, donde reúne los mejores expertos españoles en el estudio de la química y biología marina incluyendo también expertos en contaminación marina. De hecho en los boletines científicos de la época la Campaña Galicia-IV se le denomina ‘La Campaña Oceanográfica’. Esta campaña ha sido tremendamente prolífica en artículos científicos destacando la publicación en la American Geophysical Union donde el Dr. Fraga describe el frente de masas de agua presente en la zona de Finisterre que más adelante fue denominado el ‘frente de Fraga’ en ámbitos internacionales. En esta publicación Fraga analiza por primera vez el enriquecimiento de nutrientes que se produce en la capa de agua profunda próxima a la plataforma y que fertiliza las Rías. Este proceso de recirculación genera una fuente extra de nutrientes que soportan la alta actividad sintética de las Rías y zonas interiores de la plataforma gallega. Este proceso ha sido retomado posteriormente en multitud de textos.

    Finalmente, en un nuevo marco de estudio sobre cambio climático, la Galicia-IV representa la primera campaña en que se han registrado datos de pH y alcalinidad permitiendo disponer de un registro de más de 30 años de datos sobre el proceso de acidificación en las costas gallegas.

    mapa2Esquema manuscrito del Dr. Fraga sobre el frente oceánico en la región de Finisterre. El esquema fue realizado en diciembre de 1980 y comunicado por carta a la Dra. Marta Estrada. En el se describe el encuentro de dos masas de agua de origen subpolar y subtropical. Fraga lo describe así:
    “En el mes de Febrero el enfriamiento de agua superficial llega a hacer esta más densa que el NACW sobre todo en A donde el NACW que sustituye a la de superficie más densa, se enfría de nuevo y es sustituida a su vez por nueva agua produciéndose una mezcla uniforme que alcanza una gran profundidad hasta la isoterma de 11.3ºC sin necesidad de tormentas que hagan un mezclado mecánico. Al sur, en B solo llega hasta la isoterma de 13.4ºC. En el mes de Enero hay medidas directas de velocidad de corriente que indica que el NACW circula en la dirección indicada y no hacia el sur. La velocidad de la corriente es de unos 4cm/s con lo cual el agua que se encuentra tres meses más tarde en la zona de contacto, procederá de B. Este esquema explica de un modo satisfactorio la aparición de una frontera en verano y las características de cada cuerpo de agua. En otoño esta estructura queda casi borrada, que es el caso de la campaña Galicia IV”

    El esquema del frente de ‘Fraga’ como se ha venido llamando después por la comunidad científica ha tenido posteriores confirmaciones en trabajos como el de Rios et al. (1992) con el altamente citado por toda la comunidad oceanográfica.

    Circulación e hidrografía de las Rías y costa Gallega arriba

    portadaLas Rías siempre han representado un laboratorio de fácil acceso. Aunque sus estudios sobre la hidrografía y ciclo del nitrógeno se remontan a varias décadas antes, es durante los 80 cuando se genera una explosión de campañas, y artículos sobre la circulación y productividad de la Rías. La llegada de la democracia y la descentralización del Instituto de Investigaciones Marinas y los inicios de la creación de la Facultad de Ciencia del Mar generan un sinfín de oportunidades. Sin embargo los fundamentos sobre la oceanografía de las Rías y su productividad habían sido ya creados por Fraga y sus coetáneos. Es de resaltar que las primeras medidas sistemáticas de corrientes y producción primaria que fueron realizadas entre 1973 y 1975 en la Ría se deben al Dr. Fraga.

    También se deben al Dr. Fraga las primeras medidas del pH en agua de mar cuando aun no se había puesto de moda los términos de cambio climático, acidificación y carbono antropogénico. Siempre mantuvo una cierta distancia o moderación respecto a los estudios sobre el impacto del incremento de CO2 en la atmósfera, sin que eso fuese en detrimento de su inequívoca vocación por escudriñar en la complejidad de la termodinámica de los equilibrios iónicos en agua de mar y así planteo este tema de tesis a su primer doctorando (1985). Su afán por ampliar las capacidades de compresión de la síntesis de la materia orgánica marina lo que le mueve a mejorar la determinación del sistema del carbónico en agua de mar y así poder jugar con el elemento ‘C’ en los balances.

    Además, hay un hecho singular, primordial y destacable que le permite afrontar esta faceta: su paciencia y habilidad con las nuevas tecnologías. A pesar de estar próximo a su jubilación. Desde los inicios de los 80, fue pionero y miembro destacado entre sus colegas en el uso de las nuevas tecnologías mostrando una alta habilidad para ‘exprimir’ al máximo sus capacidades. No deja de ser sorprendente que actualmente se maneje en MATLAB con una atrevida maestría.

    - FRAGA, F. y R. MARGALEF. Las rías gallegas. pág. 101-121 en Estudio y Explotación del Mar en Galicia. 484 págs. Ed. Universidad de Santiago de Compostela. 1979.

    - FRAGA, F. As rías en As augas de Galicia, Santiago de Compostela, Consello da Cultura Galega, 1996.

    - MOURIÑO, C. , F. FRAGA y F.FERNANDEZ PEREZ. Hidrografía de la Ría de Vigo. 1979-1980. Cuadernos da Area de Ciencias Mariñas. Seminario de Estudios Galegos vol. 1: 91-103. 1984.

    - FRAGA, F. Variación lunar de la temperatura del mar. Inv. Pesq., 33: 163-177. 1969.

    - FRAGA, F. Fotosíntesis en la ría de Vigo. Inv. Pesq., 40: 151-157. 1976.

    - FRAGA, F. El afloramiento costero en la costa atlántica de la península Ibérica. Rev. Academia Galega de Ciencias, 10: 144-152. 1991.

    Estequiometria de la fotosíntesis y mineralización arriba

    Durante los 90 después de su jubilación, desarrolla su máximo potencial científico volviendo de alguna manera a sus orígenes sin dejar a un lado la oceanografía sobre la que subyacen sus trabajos. Modelar la síntesis de la materia orgánica en el ecosistema costero y la descomposición de la misma en zonas profundas del océano, representa un reto que él trata de acotar en base a sus conocimientos de la composición elemental de las familias y especies moleculares, que conforman la bioquímica del plancton. Esto le lleva a revisar los planteamientos sobre relaciones constantes en el consumo y generación de nutrientes, CO2 y oxígeno durante la síntesis y/o la mineralización, e incluso utiliza la variabilidad de estas relaciones para evaluar la alteración sobre esta constancia que generan los organismos vivos.

    - FRAGA, F., F.F.PEREZ, F.G.FIGUEIRAS y A.F.RIOS. Stoichiometric variations of N, P, C and O2 during a Gymnodinium catenatun red tide and their interpretation. Mar. Ecol. Prog. Ser., 87: 123-134. 1992.

    - FRAGA, F., A.F.RIOS, F.F.PEREZ, M.ESTRADA, C.MARRASE. Effect of upwelling pulses on excess carbohydrates synthesis as deduced from nutrient, carbon dioxide and oxygen profiles. Mar.Ecol.Prog.Ser. 189: 63-75. 1999.

    - FRAGA, F. Phytoplanctonic biomas synthesis: application to deviations from Redfield stoichiometry. Págs. 153-169, en A marine science odyssey into the 21st century. Editores Gili, Pretus & Packard, Sciencia Marina, Barcelona. 2001.

    - FRAGA, F., A.F.RIOS, F.F.PEREZ y F.G.FIGUEIRAS. Theoretical limits of oxygen:carbon and oxygen:nitrogen ratios during photosynthesis and mineralisation of organic matter in the sea. Sci.Mar. 62(1-2):161-168. 1998.

    - RIOS,A.F., F.FRAGA, F.G.FIGUEIRAS y F.F.PEREZ. A modeling approach to the Redfield ratio deviations in the ocean. Sci.Mar. 62(1-2):169-176. 1998.