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Los ecosistemas marinos están siendo muy afectados en las últimas décadas por los impactos antropogénicos y un entorno cambiante, incluyendo el calentamiento global.^⋈ Los cambios afectan a su estructura y dinámica, y a los servicios y beneficios que nos dan, entre los cuales está su capacidad de generar los recursos vivos que explotan las pesquerías. Por ello, además del conocimiento estático y puntual de los ecosistemas marinos, es necesario conocer su dinámica temporal, que nos permita prever cambios a corto, medio y largo plazo, y aplicar una gestión adaptativa del medio marino, coherente con esta variabilidad.^⋈ El último informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) demuestra que el planeta se ha estado calentando más en las últimas tres décadas que en los últimos 150 años, y que es muy probable que la mayor parte de este calentamiento sea debido a la acción humana.^⋈    

Anomalía observada en el promedio mundial de temperaturas en superficie, terrestres y oceánicas combinadas en el período 1850-2012. | IPCC 2013, p.4.  

El calentamiento global repercute en diversos procesos físicos que se traducen en cambios no sólo de variables como la precipitación, temperatura y nivel del mar, sino también en su salinidad, contenido en oxígeno y corrientes, con repercusión a nivel regional y local. Estos cambios en el medio físico se traducen en impactos en los ecosistemas marinos, ya que afectan el ciclo vital de las especies y pueden favorecer las especies con franjas óptimas de temperatura superiores, frente a aquellas cuyas preferencias fisiológicas son de temperaturas más frías.   

Los ecosistemas con estrés ambiental son más susceptibles a la introducción de nuevas especies, que pueden convertirse en competidoras de las ya existentes y llegar a mostrar características invasoras.^⋈ En el Atlántico nororiental y el Mediterráneo, altamente afectados por las actividades humanas (p.e. contaminación, turismo pesca, tráfico marítimo y actividades portuarias) y que además son dos de las áreas del mundo que muestran un riesgo más elevado de cambio climático,^⋈ el incremento de temperatura ha originado cambios en los rangos de distribución y abundancia de su flora y fauna^⋈⋈, que pueden afectar negativamente la estructura y dinámica de sus ecosistemas y, por tanto, la conservación de la biodiversidad marina.^⋈   

La explotación pesquera no sólo puede modificar la abundancia y estructura poblacional de sus especies objetivo y by-catch, sino también desencadenar efectos indirectos en las poblaciones y comunidades, y modificar la estructura y función de los ecosistemas.^⋈⋈ Es, por tanto, un factor importante de estrés de los ecosistemas marinos. De hecho, el cambio climático y la sobrepesca se han demostrado responsables de la rápida reestructuración de ecosistemas marinos altamente productivos, con efectos en el dominio pelágico y bentónico.^⋈ Sin embargo, es difícil separar los efectos inducidos por el clima de los producidos por la pesca. De hecho, y a pesar de que desde sus inicios la oceanografía pesquera ha tratado de entender la influencia de la variabilidad ambiental en la dinámica poblacional de las especies explotadas,^⋈ la visión actual de los ecólogos pesqueros es que no es posible separar estos efectos,^⋈ ya que probablemente actúen de manera sinérgica.^⋈ La pesca puede provocar cambios demográficos en las poblaciones explotadas, lo que disminuye su capacidad de resiliencia y las hace más vulnerables ante cambios en las condiciones medioambientales.^⋈  

Aunque el aumento de la actividad pesquera ha sido identificado como la causa principal del colapso de algunas poblaciones,^⋈ también se ha reconocido que las variables ambientales, tanto abióticas (clima e hidrografía) como bióticas (recursos tróficos y depredadores), pueden causar oscilaciones intra-anuales e interanuales en la dinámica poblacional de las especies explotadas.^⋈ El Ecosystem Approach to Fisheries (EAF) establece que la evaluación y gestión de los recursos vivos debe tener en cuenta la complejidad y el funcionamiento de los ecosistemas, sus variaciones naturales y los factores que controlan estos cambios.^⋈ Por ello, el estudio de los efectos sinérgicos del clima y la pesca en las poblaciones y comunidades explotadas es uno de los pilares fundamentales al estudio de las pesquerías de esta aproximación, desarrollada durante las últimas décadas. Esta mejora en la oceanografía pesquera ha posibilitado que en los últimos años se esté planteando también la predicción de las consecuencias del cambio climático en las pesquerías, sus posibles amenazas y oportunidades, así como la necesidad de adaptarse a estos cambios.^⋈  

Keith Brander, del National Institute of Aquatic Resources (Technical University of Denmark), considera que las numerosas publicaciones científicas y divulgativas y noticias periodísticas sobre el impacto del cambio climático en los ecosistemas marinos y las pesquerías, muestran el gran interés que este problema ha suscitado, no sólo entre los científicos sino también en la opinión pública y, muy especialmente, entre los gestores y usuarios del medio marino y ONGs conservacionistas.^⋈ Se plantean, además, nuevas cuestiones que abordar. No sólo se trata de conocer si los cambios observados son sólo debidos al clima o hay otros factores que los han desencadenado o influido, y si las especies podrán adaptarse o aclimatarse a las actuales condiciones cambiantes, sino también estimar sus consecuencias ecológicas, económicas y sociales.   

Los efectos del clima y la pesca en los ecosistemas y recursos vivos marinos es un tema de gran interés científico. Prueba de ello es la publicación de diversos volúmenes monográficos en las revistas científicas de mayor prestigio e impacto en el ámbito de las ciencias marinas:

• "Effects of Climate Change on the World's Oceans",
  ICES J. Mar. Sci., 66 (7) 1435-1647 (2009).
• "Comparative marine ecosystem structure and function: descriptors and characteristics", Prog. Oceanogr., 81 (1-4) 1-236 (2009).
• "Impact of climate variability on marine ecosystems: A comparative approach", ICES J. Mar. Sci., 79 (3-4) 227-436 (2010).
• "Harvested fish stocks in a changing environment",
  Mar. Ecol.-Prog. Ser., 480 (2013).

En el caso de las pesquerías, es preciso saber también cómo la gestión y la industria pesquera podrán adaptarse al cambio que ya se detecta y a sus efectos a medio y largo plazo. Para dar respuesta a algunas de estas preguntas, es necesario seguir ampliando y mejorando el estudio y modelado de la influencia del cambio global en las comunidades y especies sometidas a explotación. Además, hay que desarrollar predicciones y proyecciones de su evolución futura, Brander y colaboradores consideran entre los productos más valiosos de la ciencia aplicada,^⋈ ya que proporcionan una base cuantitativa para evaluar opciones y tomar medidas. No obstante, también reconoce que muchos estudios están basados en modelos complejos, desarrollados recientemente y basados en el acoplamiento de procesos de hidrodinámica oceánica y bio-geoquímicos, con los niveles tróficos más bajos y las poblaciones de peces, pero no incluyen o están sólo empezando a tener en cuenta procesos que pueden ser igualmente importantes, como la acidificación de los océanos, la disminución del oxígeno, la alteración trófica y los procesos marinos costeros y de plataforma^⋈ Por ello, Brander concluye que el desarrollo de predicciones y proyecciones de los impactos del clima en la pesca debe realizarse a nivel regional y local, dónde las series históricas de registros existentes puedan contribuir a mejorar los modelos. Además, éstas son las escalas en las que se lleva a cabo la adaptación de las empresas pesqueras y de la gestión de la pesca. Por todo ello, los estudios globales tienen un valor limitado.  

El IPCC ha reconocido la importancia de las proyecciones climáticas a nivel regional.^⋈⋈ Los estudios de cambio climático se centraban en el nivel global hasta hace poco, pero últimamente se están realizando muchos esfuerzos para traducir el efecto de los cambios globales a escala regional y local, que es el nivel al que se manifestarán los impactos. La regionalización de proyecciones atmosféricas de cambio climático tiene un recorrido importante, con proyectos como PRUDENCE y ENSEMBLES, que dieron productos excelentes. Una iniciativa reciente a nivel mundial es el programa CORDEX, que cuenta con un grupo de trabajo mediterráneo (MedCORDEX).   

En el caso de los escenarios marinos, sin embargo, el recorrido es más corto, a pesar de que el uso de modelos regionales es muy recomendable y en ocasiones imprescindible, como en el Mediterráneo. La razón es que los modelos globales no pueden resolver bien procesos fundamentales, como son los flujos en el Estrecho de Gibraltar, único punto de conexión con el océano global, o la generación y transformación de las masas de agua por convección. A nivel internacional, el proyecto europeo CIRCE ha sido pionero en la regionalización de escenarios y en la cuantificación de los impactos del cambio climático en la región mediterránea. Sin embargo, su parte marina sólo cuenta con 5 simulaciones regionales para el siglo XXI.^⋈ El impulso más importante al número de simulaciones lo está dando MedCORDEX, en cuyo marco se están llevando a cabo simulaciones de alta resolución, con distintos modelos regionales y bajo distintos escenarios de emisiones.   

A nivel nacional, destacan dos proyectos desarrollados por miembros del equipo que presenta CLIFISH: VANIMEDAT2, financiado por el Plan Nacional I+D+i y ESCENARIOS, fruto del convenio de colaboración subscrito por AEMET, Puertos del Estado e IMEDEA para el “Desarrollo, validación y aplicación de modelos oceánicos regionales para aplicaciones climáticas”. El objetivo de ambos ha sido la obtención de un conjunto de escenarios climáticos marinos regionalizados para las costas españolas, que ha supuesto un avance significativo en el conocimiento del clima y la comprensión de los mecanismos asociados al cambio climático en esta área. No obstante, hay que reconocer aún algunas limitaciones. En particular, el conjunto de simulaciones regionales de que se dispone no es suficientemente grande. En VANIMEDAT2 se estimaron entre 15 y 20 las simulaciones necesarias para que los resultados sean estadísticamente significativos. En el caso de España, puede asumirse que las costas Atlánticas, al estar influenciadas mayoritariamente por procesos de gran escala, quedan bien representadas por modelos globales, de los que hay bastantes simulaciones disponibles. En el Mediterráneo, sin embargo, para obtener una estima rigurosa de las incertidumbres hace falta complementar el conjunto de simulaciones regionales existentes y realizar experimentos de sensibilidad, para poder aislar la contribución de cada fuente de incertidumbre. Por último, la predicción a medio plazo (entre pocos meses y 1-2 años), también llamada predicción estacional, de parámetros atmosféricos y oceanográficos, es una disciplina relativamente nueva.^⋈ En particular, hay muy poca experiencia con predicciones estacionales marinas y, menos aún, con predicciones a nivel regional, puesto que los esfuerzos se han centrado en predicciones operacionales a corto plazo (por ejemplo, MyOcean).   

Explorar la viabilidad de predicciones marinas a medio plazo es una línea de investigación novedosa. CLIFISH aborda las dos cuestiones planteadas por Brander (2015) en relación a los estudios sobre el impacto del cambio climático en los ecosistemas marinos y las pesquerías. Por un lado se propone desarrollar nuevos modelos sobre la influencia del medioambiente y el impacto del clima y la pesca sobre especies y comunidades necto-bentónicas, y mejorar los modelos ya desarrollados por el grupo del IEO que lidera el subproyecto 1 en los proyectos IDEA, IDEADOS y ECLIPSAME. El área de estudio de los dos primeros proyectos fue el Mediterráneo noroccidental, principalmente las Islas Baleares, mientras que en el tercero se amplió a toda la costa peninsular, no sólo mediterránea sino también atlántica. Por otro lado, se plantea desarrollar predicciones a corto y medio plazo y proyecciones a largo plazo de estas especies y comunidades, así como de las pesquerías que las explotan, a partir de simulaciones marinas de las principales variables físico-químicas y biológicas que las afectan. Para ello, se cuenta con la participación del grupo de la UIB que lidera el subproyecto 2 y que ha desarrollado diversos proyectos sobre los efectos del cambio climático en el mar (VANIMEDAT-2 y ESCENARIOS), así como diversas iniciativas internacionales de modelización climática (MedCORDEX, TANGRAM). La participación de investigadores del ICM-CSIC que lideran el subproyecto 3, permitirá abordar aspectos poco conocidos a nivel de comunidad, como es la resiliencia de los nichos morfo-ecológicos. Los resultados de los proyectos antes mencionados, desarrollados por los grupos de investigación que proponen la actual propuesta, así como otros proyectos nacionales como DOS MARES (Cañones y taludes profundos en los mares Mediterráneo y Cantábrico: desde la sincronía entre forzamientos externos a los recursos vivos) y LOTOFPEL (Long-term variability of small-pelagic fishes at the North Iberian shelf ecosystem), también financiados por el Plan Nacional I+D+i, son los antecedentes más directos de la actual propuesta.   

La producción científica de los proyectos precedentes ha sido cuantiosa y relevante. Los dos volúmenes monográficos de los proyectos IDEA^⋈ e IDEADOS^⋈⋈, diversos artículos publicados con estos proyectos (Hidalgo et al., 2009^⋈,  2011^⋈, 2015^⋈; Guijarro et al., 2012^⋈; Rueda et al., 2015^⋈) y los artículos más recientes del proyecto ECLIPSAME (Farriols et al., 2014^⋈; Puerta et al., 2014^⋈, 2015a^⋈, 2015b^⋈; Ramírez-Amaro et al., 2015^⋈), han supuesto un avance significativo en el conocimiento de la influencia del medio ambiente, el clima y la pesca en los ecosistema y comunidades demersales, así como en la dinámica poblacional y accesibilidad a la explotación pesquera de sus principales especies.   

Respecto a las proyecciones climáticas a nivel regional, la experiencia adquirida en los proyectos antes mencionados se ha reflejado en diversas publicaciones centradas tanto en el Mediterráneo (Jordà et al., 2012^⋈; Jordà & Gomis, 2013^⋈; Addloff et al., 2015^⋈; Vives and Jordà, 2015^⋈) como en el Atlántico (Martínez-Asensio et al., 2015^⋈; Gomis et al., 2015^⋈). En todos los casos se trata de estudios y modelos a escala regional o local, lo que permite abordar con buenas perspectivas de éxito el reto más novedoso de la presente propuesta, respecto a sus proyectos predecesores, como es el desarrollo de predicciones y proyecciones, y sobretodo asegura la fiabilidad y utilidad de los resultados, para contribuir a implantar una verdadera gestión adaptativa del medio marino y de la explotación de sus recursos vivos.