Explorar el fondo del océano profundo: Las aguas termales y extrañas criaturas

Traducido por Hugo P. Castello, 2014.  MACN: en comisión en la Fundación de Historia Natural "Félix de Azara".

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/exploring.html

El fondo del mar es el hogar de muchas comunidades únicas de plantas y animales. La mayoría de estos ecosistemas marinos están cerca de la superficie del agua, tales como la Gran Barrera de Coral, una formación coralina de 2.000 Km. de largo frente a la costa noreste de Australia. Los arrecifes de coral, al igual que la mayoría de las comunidades vivientes  complejas dependen de la energía solar para el crecimiento (fotosíntesis).

La energía del sol, sin embargo, penetra a lo sumo aproximadamente 300 m por debajo de la superficie del agua. La penetración relativamente poco profunda de la energía solar y el hundimiento del agua fría subpolar se combinan para hacer la mayor parte del fondo oceánico profundo un ambiente gélido, con pocas formas de vida.

En 1977, los científicos descubrieron aguas termales a una profundidad de 2.5 Km., en el (cresta montañosa que se está separando) denominada Galápagos Rift en la costa de Ecuador. Este emocionante descubrimiento no fue realmente una sorpresa. Desde principios de la década de 1970, los científicos habían predicho que las aguas termales (respiraderos geotermales) deberían n encontrarse en los centros de expansión activos a lo largo de de las crestas del medio de l océano,  donde el magma, a temperaturas superiores a 1000 ° C, es dable  suponer que estalló  para formar nueva corteza oceánica. Más emocionante, porque era totalmente inesperado, fue el descubrimiento de abundante e inusual vida marina - gusanos de tubo gigante, enormes almejas, mejillones y que prosperó en torno a las aguas termales.

Vista de la primera chimenea hidrotermal de alta temperatura de ventilación (380 ° C) que hayan visto los científicos durante una inmersión profunda de  alta mar por medio del sumergible Alvin en la Dorsal del Pacífico Oriental (latitud 21 ° norte) en 1979. Estos respiraderos geotermales - llamado “fumarolas”  ya que se parecen a chimeneas - vomitan líquidos oscuros  ricos en minerales, calentados por contacto con la recientemente  formada y aún caliente. corteza oceánica Esta fotografía muestra un fumarola  negra, pero también pueden ser de color blanco, gris o clara, dependiendo del material que se expulsa. (Fotografía de Dudley Foster, de expedición RISE, cortesía de William R. Normark, USGS.)

Desde 1977, otras fuentes termales y vida marina asociada se han encontrados en varios sitios a lo largo de las cretas del medio del océano, muchos en la Dorsal del Pacífico Oriental. Las aguas alrededor de estas surgencias termales en alta mar, que pueden alcanzar  temperatura tan alta como 380 ° C, son el hogar de un ecosistema único. 

 Las chimeneas hidrotermales soportan abundante vida marina bizarra incluyendo los gusanos-tubos,. cangrejos y almejas gigantes.

Estudios detallados han demostrado que las bacterias sulfuro-oxidantes del hidrógeno, que viven en simbiosis con los organismos más grandes, forman la base de la cadena alimentaria de este ecosistema.

El sulfuro de hidrógeno (H2S - el gas que huele a huevos podridos) que necesitan esas bacterias  para vivir está contenido en los gases volcánicos que son arrojados fuera de las aguas termales.

La mayoría del azufre proviene de interior de la Tierra; una pequeña parte (menos del 15 por ciento) se produce por reacción química del sulfato (SO4) presente en el agua de mar. Por lo tanto, la fuente de energía que sustenta este ecosistema del océano profundo no es la luz solar, sino más bien la energía de reacción química (quimiosíntesis). 

Almejas gigantes en la mano de un investiagador (Foto cortesia de William R. Normark, USGS.)

Pero la historia acerca de las fuentes de energía para mantener la vida en las profundidades del mar está todavía en desarrollo A finales de 1980, los científicos documentaron la existencia de un tenue resplandor en algunos de los respiraderos geotérmicos calientes, que son objeto  de una intensa investigación actual. La aparición de la luz "natural" en el fondo marino oscuro tiene una gran importancia, ya que implica que la fotosíntesis puede ser posible en los respiraderos geotermales de aguas profundas. Por lo tanto, la base de la cadena alimenticia del ecosistema de aguas profundas puede ser  tanto quimiosintética y, probablemente, en pequeña proporción, las bacterias fotosintéticas.

 Cangrejo araña comiendo un gusano-tubo (Foto cortesía de William R. Normark, USGS.)

 Los científicos descubrieron los ecosistemas de aguas termales con la ayuda de Alvin, primer sumergible de aguas profundas del mundo. Construido en la década de 1960 para la Marina de los Estados Unidos, Alvin aloja a tres personas, cápsula submarina de casi ocho metros de largo, se  auto-propulsa.

 En 1975, los científicos del Proyecto FAMOUS  (Estudio submarino Franco-americano del océano medio profundo utilizaron el  Alvin para bucear en un segmento de la Dorsal del Atlántico Medio, en un intento de hacer la primera observación directa de la expansión del fondo oceánico.

No hay aguas termales se observaron en esta expedición; pero fue durante la siguiente  expedición del Alvin, en 1977 al  “ Galápagos Rift”, que se descubrieron las aguas termales y criaturas extrañas.

Desde el advenimiento de Alvin, otros sumergibles tripulados se han construido y utilizado con éxito para explorar el fondo del océano profundo. El Alvin tiene una profundidad máxima de funcionamiento de aproximadamente 4.000 m, más de cuatro veces mayor que la del submarino militar de buceo más profundo. El “Shinkai 6500”, un submarino de investigación japonés construido en 1989, puede trabajar a profundidades de hasta 6.400 m. Los Estados Unidos y Japón están desarrollando sistemas sumergibles de investigación que serán capaces de explorar el punto más profundo del fondo del océano: el Deep Challenger a 10.920 ms., en el extremo sur de la Fosa de las Marianas en las Islas Marianas.

 Bosquejo de la Shinkai 6500, un sumergible japonés que en la actualidad es submarino tripulado de buceo más profundo en el mundo investigación. (Cortesía del Centro de Ciencias Marinas y Centro de Tecnología de Japón).