Zona abisal

La zona abisal o zona abisopelágica es una capa de la zona pelágica del océano . La palabra abismo proviene de la palabra griega ἄβυσσος ( griego antiguo : ἄβυσσος , romanizado :  abyssos ), que significa "sin fondo". ^{[ 1 ]} A profundidades de 4000–6000 m (13 000–20 000 pies) , ^{[ 2 ]} esta zona permanece en perpetua oscuridad. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Se extiende a través del 83% del área total del océano y el 60% de la superficie de la Tierra. ^{[ 5 ]} La zona abisal tiene temperaturas alrededor de 2–3 °C (36–37 °F) en la gran mayoría de su masa. ^{[ 3 ]} La presión del agua puede alcanzar hasta 76 MPa (750 atm; 11.000 psi) .       

Como no hay luz, la fotosíntesis no puede ocurrir y no hay plantas que produzcan oxígeno molecular (O₂ ₎ , que en cambio proviene principalmente del hielo que se derritió hace mucho tiempo en las regiones polares . El agua a lo largo del lecho marino de esta zona carece en gran medida de oxígeno molecular, lo que resulta en una trampa mortal para los organismos que no pueden regresar rápidamente al agua enriquecida con oxígeno de la superficie o sobrevivir en el ambiente con bajo contenido de oxígeno. Esta región también contiene una concentración mucho mayor de sales nutritivas, como nitrógeno , fósforo y sílice , debido a la gran cantidad de materia orgánica muerta que desciende desde las zonas oceánicas superiores y se descompone. ^{[ 3 ]}

La región debajo de la zona abisal es la zona hadal escasamente habitada . ^{[ 1 ]} La región por encima es la zona batial . ^{[ 1 ]}

Las profundas fosas o fisuras que se hunden miles de metros bajo el lecho oceánico (por ejemplo, las fosas oceánicas como la Fosa de las Marianas en el Pacífico ) están casi inexploradas. ^{[ 6 ]} Anteriormente, solo el batiscafo Trieste , el submarino teledirigido Kaikō y el Nereus habían podido descender a estas profundidades. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Sin embargo, a fecha de 25 de marzo de 2012, un vehículo, el Deepsea Challenger , había penetrado hasta una profundidad de 10 898 metros (35 756 pies). 

La relativa escasez de productores primarios implica que la mayoría de los organismos que habitan la zona abisal dependen de la nieve marina que cae de las capas oceánicas superiores. La biomasa de la zona abisal aumenta cerca del lecho marino, ya que la mayor parte de la materia en descomposición y los descomponedores se encuentran en el fondo marino. ^{[ 9 ]}

La composición de la llanura abisal depende de la profundidad del fondo marino. Por encima de los 4000 metros, el fondo marino suele estar formado por conchas calcáreas de foraminíferos, zooplancton y fitoplancton . A profundidades mayores de 4000 metros, las conchas se disuelven, dejando un fondo marino de arcilla marrón y sílice procedente de zooplancton y fitoplancton muertos. ^{[ 3 ]} Las bacterias quimiosintéticas sustentan comunidades grandes y diversas cerca de las fuentes hidrotermales , desempeñando en estos ecosistemas una función similar a la de las plantas en las regiones iluminadas por el sol. ^{[ 10 ]}

Un equipo de investigadores de la Sociedad Escocesa de Ciencias Marinas propuso que los nódulos de manganeso , presentes en algunas zonas de las profundidades marinas, producen oxígeno. ^{[ 11 ]} Observaron un aumento en las concentraciones de oxígeno en algunos experimentos con presencia de nódulos de manganeso. Sin embargo, la investigación presenta problemas importantes , como la ausencia de nódulos de manganeso en algunos experimentos, y ningún otro investigador ha logrado replicar el resultado. ^{[ 12 ]}

Los organismos que viven a esta profundidad han tenido que evolucionar para superar los desafíos que presenta la zona abisal. Los peces e invertebrados tuvieron que evolucionar para soportar el frío extremo y la intensa presión que se encuentran a este nivel. No solo tuvieron que encontrar formas de cazar y sobrevivir en la oscuridad constante, sino que también tuvieron que prosperar en un ecosistema con menos oxígeno, biomasa, fuentes de energía y presas que las zonas superiores. Para sobrevivir en estas condiciones, muchos peces y otros organismos desarrollaron un metabolismo mucho más lento y requieren mucho menos oxígeno que los de las zonas superiores. Muchos animales también se mueven muy lentamente para conservar energía. Sus tasas de reproducción también son muy lentas para disminuir la competencia y conservar energía. Los animales de esta zona suelen tener estómagos y bocas flexibles, de modo que cuando encuentran presas escasas pueden consumir tantas como sea posible. ^{[ 10 ]}

Otros desafíos que enfrenta la vida en la zona abisal son la presión y la oscuridad causadas por su profundidad. Muchos organismos que viven en esta zona han evolucionado para minimizar los espacios de aire internos, como las vejigas natatorias . Esta adaptación les ayuda a protegerse de la presión extrema, que puede alcanzar alrededor de 75 MPa (11 000 psi). La ausencia de luz también generó muchas adaptaciones diferentes, como tener ojos grandes y la capacidad de producir su propia luz ( bioluminiscencia ). Los ojos grandes permitirían detectar y utilizar cualquier luz disponible, por pequeña que sea. ^{[ 3 ]} Comúnmente, los animales en la zona abisal son bioluminiscentes, produciendo luz azul, porque la luz en el rango de longitud de onda azul se atenúa en distancias de viaje mayores que otras longitudes de onda. ^{[ 14 ]} Debido a esta falta de luz, no se necesitan patrones complejos ni colores brillantes. La mayoría de las especies de peces han evolucionado para ser transparentes, rojas o negras para camuflarse mejor en la oscuridad y no desperdiciar energía en desarrollar y mantener patrones brillantes o complejos. ^{[ 3 ]}

La zona abisal está compuesta por diversos tipos de organismos, incluyendo microorganismos, crustáceos, moluscos (bivalvos, caracoles y cefalópodos), diferentes clases de peces y posiblemente algunos animales aún por descubrir. La mayoría de las especies de peces en esta zona se clasifican como demersales o bentopelágicos . Los peces demersales son aquellos cuyo hábitat se encuentra sobre o cerca del fondo marino (generalmente a menos de cinco metros). La mayoría de las especies de peces se ajustan a esta clasificación, ya que el fondo marino contiene la mayor parte de los nutrientes de la zona abisal; por lo tanto, la red trófica más compleja o la mayor biomasa se encontraría en esta región.

Los organismos de la zona abisal dependen de los procesos naturales de las capas oceánicas superiores. Cuando los animales de las capas superiores mueren, sus cadáveres a veces descienden a la zona abisal, donde los organismos de las profundidades pueden alimentarse de ellos. El cadáver de una ballena que cae a la zona abisal se denomina caída de ballena y puede crear ecosistemas complejos para los organismos. ^{[ 7 ]}

Los organismos de la zona abisal han evolucionado para adaptarse a las aguas frías y con bajo contenido de oxígeno. Muchos tienen metabolismos muy lentos y bajas tasas de consumo de oxígeno. Algunos, como los peces lagarto , son depredadores que acechan a sus presas, generalmente grandes y sedentarios, esperando inmóviles en el fondo marino a que pasen. ^{[ 15 ]} También hay animales que pasan su tiempo en la parte superior de la zona abisal, algunos de los cuales incluso ocasionalmente pasan tiempo en la zona inmediatamente superior, la zona batial . Si bien existen varias especies de peces que representan muchos grupos y clases diferentes, como los Actinopterygii (peces con aletas radiadas), no se conocen miembros de la clase Chondrichthyes (animales como tiburones, rayas y quimeras) que hagan de la zona abisal su hábitat principal o constante. Se desconoce si esto se debe a la escasez de recursos, la disponibilidad de energía u otras limitaciones fisiológicas. La mayoría de las especies de Chondrichthyes solo llegan hasta la zona batial. ^{[ 16 ]}

Entre las criaturas que viven en la zona abisal se incluyen:    

• El pez trípode ( Bathypterois grallator ) habita en el fondo marino, generalmente a unos 4720 metros de profundidad. Sus aletas pélvicas y caudal presentan largos radios óseos. Se mantienen erguidos sobre sus radios, enfrentándose a la corriente. Al detectar alimento cerca, utilizan sus grandes aletas pectorales para golpear a la presa desprevenida y dirigirla hacia su boca. Cada ejemplar de esta especie posee órganos reproductores masculinos y femeninos, lo que les permite autofecundarse si no encuentran pareja.
• Pulpo Dumbo : este pulpo suele vivir a profundidades de entre 1000 y 7000 metros, más que cualquier otro pulpo conocido. Utiliza las aletas de su cabeza, que parecen orejas que se mueven, para mantenerse suspendido sobre el fondo marino en busca de alimento. Usa sus brazos para cambiar de dirección o arrastrarse por el lecho marino. Para combatir la intensa presión de la zona abisal, esta especie de pulpo perdió su saco de tinta durante la evolución. También utiliza sus ventosas, con forma de filamento, para detectar depredadores, alimento y otros aspectos de su entorno.
• Anguila cusk (género Bassozetus ): no se conocen peces que vivan a mayores profundidades que la anguila cusk. Su hábitat puede alcanzar los 8370 metros bajo el nivel del mar. Las aletas ventrales de este animal son órganos especializados, bifurcados y con forma de barbillón, que funcionan como órganos sensoriales. Las anguilas cusk producen sonidos para aparearse. Los machos tienen dos pares de músculos sónicos, mientras que las hembras tienen tres. ^{[ 8 ]}
• Granadero abisal : este habitante de la zona abisal vive a profundidades que oscilan entre los 800 y los 4000 metros. Posee ojos extremadamente grandes, pero una boca pequeña. Se cree que es una especie semélpara , lo que significa que se reproduce solo una vez y luego muere. Esto se interpreta como una forma de conservar energía y tener mayores probabilidades de tener crías sanas y fuertes. Esta estrategia reproductiva podría ser muy útil en entornos con baja energía, como la zona abisal.
• Pseudoliparis swirei : el pez caracol de las Marianas, o pez caracol hadal de las Marianas, es una especie de pez caracol que se encuentra a profundidades hadales en la Fosa de las Marianas, en el Pacífico occidental. Se conoce su presencia a profundidades comprendidas entre los 6198 y los 8076 m (20 335 y 26 496 pies), incluyendo una captura a 7966 m (26 135 pies), que posiblemente sea el récord de un pez capturado en el fondo marino.

El cambio climático ha tenido efectos negativos en la zona abisal. Debido a su profundidad, el aumento de las temperaturas globales no la afecta tan rápida ni drásticamente como al resto del mundo, pero aun así sufre la acidificación de los océanos . En esta zona también hay contaminantes, como los plásticos. Los plásticos son especialmente perjudiciales para la zona abisal porque estos organismos han evolucionado para alimentarse, o intentar alimentarse, de cualquier cosa que se mueva o parezca ser detrito, lo que provoca que consuman plásticos en lugar de nutrientes. Tanto la acidificación de los océanos como la contaminación están reduciendo la ya escasa biomasa que reside en la zona abisal.

Otro problema causado por los humanos es la sobrepesca . Si bien ninguna pesquería puede capturar organismos cerca de la zona abisal, aún pueden causar daños en aguas más profundas. La zona abisal depende de los organismos muertos de las zonas superiores que se hunden hasta el fondo marino, ya que el ecosistema carece de productores debido a la falta de luz solar. A medida que se extraen peces y otros animales del océano, disminuye la frecuencia y la cantidad de materia muerta que llega a la zona abisal.

Las operaciones mineras en aguas profundas podrían causar problemas en la zona abisal en el futuro. Ya se están llevando a cabo conversaciones y planes para esta industria. La minería en aguas profundas podría ser desastrosa para este ecosistema extremadamente frágil, dado que la extracción de minerales marinos profundos conlleva numerosos peligros ecológicos. La minería podría aumentar la contaminación no solo en la zona abisal, sino en todo el océano, y destruiría físicamente los hábitats y el lecho marino. ^{[ 4 ]}

Las columnas de sedimentos generadas por las actividades mineras pueden extenderse ampliamente, afectando a los organismos filtradores y asfixiando la vida marina. La posible liberación de sustancias químicas tóxicas y metales pesados ​​provenientes de los equipos mineros y los materiales del lecho marino alterados podría provocar contaminación química, mientras que el ruido de la maquinaria puede perturbar el comportamiento y la comunicación de los animales marinos. ^{[ 17 ]} Las perturbaciones físicas del lecho marino pueden destruir características geológicas y sus ecosistemas asociados. Además, los cambios en la calidad del agua y la alteración de los procesos de secuestro de carbono, donde el carbono orgánico se almacena en las profundidades marinas, podrían tener impactos ambientales más amplios, incluyendo la contribución al cambio climático. ^{[ 18 ]} La lenta tasa de cambio en los entornos de aguas profundas y la larga vida útil y los ciclos reproductivos de las especies abisales implican que la recuperación de tales perturbaciones podría llevar décadas o siglos. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

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