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Articulo de referencia

Llanura abisal

Sección transversal esquemática de una cuenca oceánica , que muestra la relación de la llanura abisal con una elevación continental y una fosa oceánica. Representación de la zon...

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Sección transversal esquemática de una cuenca oceánica , que muestra la relación de la llanura abisal con una elevación continental y una fosa oceánica.
Representación de la zona abisal en relación con otras zonas oceánicas importantes.

Una llanura abisal es una llanura submarina en el fondo profundo del océano , que generalmente se encuentra a profundidades de entre 3000 y 6000 metros (9800 y 19700 pies) . Ubicadas generalmente entre la base de una elevación continental y una dorsal oceánica , las llanuras abisales cubren más del 50 % de la superficie terrestre. [ 1 ] [ 2 ] Son algunas de las regiones más planas, lisas y menos exploradas de la Tierra. [ 3 ] Las llanuras abisales son elementos geológicos clave de las cuencas oceánicas , siendo los otros elementos una dorsal oceánica elevada y colinas abisales adyacentes . 

La formación de la llanura abisal es el resultado de la expansión del fondo marino (tectónica de placas) y la fusión de la corteza oceánica inferior . El magma asciende desde la astenosfera (una capa del manto superior ) y, a medida que este material basáltico alcanza la superficie en las dorsales oceánicas, forma nueva corteza oceánica, que es constantemente desplazada lateralmente por la expansión del fondo marino. Las llanuras abisales resultan del recubrimiento de una superficie originalmente irregular de la corteza oceánica por sedimentos de grano fino , principalmente arcilla y limo . Gran parte de este sedimento es depositado por corrientes de turbidez que se han canalizado desde los márgenes continentales a lo largo de cañones submarinos hacia aguas más profundas. El resto se compone principalmente de sedimentos pelágicos . En algunas zonas de las llanuras son comunes los nódulos metálicos , con concentraciones variables de metales, como manganeso , hierro, níquel , cobalto y cobre. También hay cantidades de carbono, nitrógeno, fósforo y silicio, debido a la materia que cae y se descompone.

Debido en parte a su vasto tamaño, se cree que las llanuras abisales son importantes reservorios de biodiversidad . También ejercen una influencia significativa sobre el ciclo del carbono oceánico , la disolución del carbonato de calcio y las concentraciones de CO₂ atmosférico en escalas de tiempo de cien a mil años. La estructura de los ecosistemas abisales está fuertemente influenciada por la tasa de flujo de alimento hacia el fondo marino y la composición del material que se deposita. Factores como el cambio climático , las prácticas de pesca y la fertilización oceánica tienen un efecto sustancial en los patrones de producción primaria en la zona eufótica . [ 1 ] [ 4 ] Los animales absorben oxígeno disuelto de las aguas pobres en oxígeno. Gran parte del oxígeno disuelto en las llanuras abisales proviene de regiones polares que se derritieron hace mucho tiempo. Debido a la escasez de oxígeno, las llanuras abisales son inhóspitas para los organismos que prosperarían en las aguas enriquecidas con oxígeno de la superficie. Los arrecifes de coral de aguas profundas se encuentran principalmente a profundidades de 3000 metros y más en las zonas abisales y hadales .

Las llanuras abisales no fueron reconocidas como características fisiográficas distintivas del fondo marino hasta finales de la década de 1940 y, hasta hace poco, ninguna había sido estudiada sistemáticamente. Se conservan mal en el registro sedimentario , ya que tienden a ser consumidas por el proceso de subducción . Debido a la oscuridad y a una presión del agua que puede alcanzar aproximadamente 750 veces la presión atmosférica (76 megapascales), las llanuras abisales no han sido exploradas en profundidad.

Zonas oceánicas

zonas pelágicas

El océano puede conceptualizarse como zonas , dependiendo de la profundidad y la presencia o ausencia de luz solar . Casi todas las formas de vida en el océano dependen de la fotosíntesis del fitoplancton y otras plantas marinas para convertir el dióxido de carbono en carbono orgánico , que es el componente básico de la materia orgánica . La fotosíntesis, a su vez, requiere energía de la luz solar para impulsar las reacciones químicas que producen carbono orgánico. [ 5 ]

El estrato de la columna de agua más cercano a la superficie del océano (nivel del mar) se denomina zona fótica . La zona fótica se puede subdividir en dos regiones verticales diferentes. La porción superior de la zona fótica, donde hay luz suficiente para sustentar la fotosíntesis por parte del fitoplancton y las plantas, se denomina zona eufótica (también denominada zona epipelágica o zona superficial ). [ 6 ] La porción inferior de la zona fótica, donde la intensidad de la luz es insuficiente para la fotosíntesis, se denomina zona disfótica (disfótica significa "poco iluminada" en griego). [ 7 ] La zona disfótica también se denomina zona mesopelágica o zona crepuscular . [ 8 ] Su límite inferior se encuentra en una termoclina de 12 °C (54 °F) , que, en los trópicos generalmente se sitúa entre 200 y 1000 metros (660 y 3280 pies) . [ 9 ]   

La zona eufótica se define de forma algo arbitraria como la que se extiende desde la superficie hasta la profundidad donde la intensidad de la luz es aproximadamente 0,1–1% de la irradiancia de la luz solar superficial , dependiendo de la estación, la latitud y el grado de turbidez del agua . [ 6 ] [ 7 ] En el agua oceánica más clara, la zona eufótica puede extenderse hasta una profundidad de unos 150  m, [ 6 ] o raramente, hasta 200  m. [ 8 ] Las sustancias disueltas y las partículas sólidas absorben y dispersan la luz, y en las regiones costeras la alta concentración de estas sustancias hace que la luz se atenúe rápidamente con la profundidad. En tales áreas la zona eufótica puede tener solo unas pocas decenas de metros de profundidad o menos. [ 6 ] [ 8 ] La zona disfótica, donde la intensidad de la luz es considerablemente menor que el 1% de la irradiancia superficial, se extiende desde la base de la zona eufótica hasta unos 1000  m. [ 9 ] Desde el fondo de la zona fótica hasta el lecho marino se extiende la zona afótica , una región de oscuridad perpetua. [ 8 ] [ 9 ]

Dado que la profundidad media del océano es de unos 4300 m (14 100 pies) , [ 10 ] la zona fótica representa solo una pequeña fracción del volumen total del océano. Sin embargo, debido a su capacidad para la fotosíntesis, la zona fótica tiene la mayor biodiversidad y biomasa de todas las zonas oceánicas. Casi toda la producción primaria en el océano ocurre aquí. Las formas de vida que habitan la zona afótica a menudo son capaces de moverse hacia arriba a través de la columna de agua hacia la zona fótica para alimentarse. De lo contrario, deben depender del material que se hunde desde arriba , [ 1 ] o encontrar otra fuente de energía y nutrición, como ocurre en las arqueas quimiosintéticas que se encuentran cerca de las chimeneas hidrotermales y las filtraciones frías .  

La zona afótica se puede subdividir en tres regiones verticales diferentes, según la profundidad y la temperatura. Primero está la zona batial , que se extiende desde una profundidad de 1000 a 3000 m (3300 a 9800 pies) , con una temperatura del agua que disminuye de 12 °C (54 °F) a 4 °C (39 °F) a medida que aumenta la profundidad. [ 11 ] Luego está la zona abisal , que se extiende desde una profundidad de 3000 a 6000 m (9800 a 19 700 pies) . [ 11 ] La zona final incluye las fosas oceánicas profundas y se conoce como la zona hadal . Esta, la zona oceánica más profunda, se extiende desde una profundidad de 6000 m hasta aproximadamente 11 034 m (36 201 pies) , en el fondo mismo de la Fosa de las Marianas, el punto más profundo de la Tierra. [ 2 ] [ 11 ] Las llanuras abisales se encuentran típicamente en la zona abisal, a profundidades de 3.000 a 6.000 m. [ 1 ]            

La siguiente tabla ilustra la clasificación de las zonas oceánicas:

Formación

La corteza oceánica se forma en una dorsal oceánica , mientras que la litosfera se subduce de nuevo en la astenosfera en las fosas oceánicas.
Edad de la corteza oceánica (el rojo representa la más joven y el azul la más antigua).

La corteza oceánica, que forma el lecho rocoso de las llanuras abisales, se crea continuamente en las dorsales oceánicas (un tipo de límite divergente ) mediante un proceso conocido como fusión por descompresión . [ 20 ] La fusión por descompresión del manto sólido relacionada con plumas es responsable de la creación de islas oceánicas como las islas hawaianas , así como de la corteza oceánica en las dorsales oceánicas. Este fenómeno es también la explicación más común para los basaltos de inundación y las mesetas oceánicas (dos tipos de grandes provincias ígneas ). La fusión por descompresión ocurre cuando el manto superior se funde parcialmente en magma a medida que se mueve hacia arriba bajo las dorsales oceánicas. [ 21 ] [ 22 ] Este magma ascendente luego se enfría y solidifica por conducción y convección de calor para formar nueva corteza oceánica . La acreción ocurre cuando el manto se agrega a los bordes en crecimiento de una placa tectónica , generalmente asociada con la expansión del fondo oceánico . La edad de la corteza oceánica es, por lo tanto, una función de la distancia a la dorsal oceánica. [ 23 ] La corteza oceánica más joven se encuentra en las dorsales oceánicas y se vuelve progresivamente más antigua, fría y densa a medida que migra hacia afuera desde las dorsales oceánicas como parte del proceso llamado convección del manto . [ 24 ]

La litosfera , que se encuentra sobre la astenosfera , está dividida en varias placas tectónicas que se crean y consumen continuamente en sus límites opuestos . La corteza oceánica y las placas tectónicas se forman y se separan en las dorsales oceánicas. Las colinas abisales se forman por el estiramiento de la litosfera oceánica. [ 25 ] El consumo o destrucción de la litosfera oceánica ocurre en las fosas oceánicas (un tipo de límite convergente , también conocido como límite de placa destructivo) mediante un proceso conocido como subducción . Las fosas oceánicas se encuentran en los lugares donde las placas litosféricas oceánicas de dos placas diferentes se encuentran, y la placa más densa (más antigua) comienza a descender de nuevo hacia el manto. [ 26 ] En el borde de consumo de la placa (la fosa oceánica), la litosfera oceánica se ha contraído térmicamente hasta volverse bastante densa, y se hunde bajo su propio peso en el proceso de subducción. [ 27 ] El proceso de subducción consume la litosfera oceánica más antigua, por lo que la corteza oceánica rara vez tiene más de 200  millones de años. [ 28 ] El proceso general de ciclos repetidos de creación y destrucción de la corteza oceánica se conoce como el ciclo de supercontinentes , propuesto por primera vez por el geofísico y geólogo canadiense John Tuzo Wilson .

La nueva corteza oceánica, más cercana a las dorsales oceánicas, es principalmente basalto en niveles superficiales y tiene una topografía accidentada . La rugosidad de esta topografía es función de la velocidad a la que se expande la dorsal oceánica (la velocidad de expansión). [ 29 ] Las magnitudes de las velocidades de expansión varían bastante significativamente. Los valores típicos para las dorsales de expansión rápida son mayores de 100  mm/año, mientras que las dorsales de expansión lenta suelen ser menores de 20  mm/año. [ 21 ] Los estudios han demostrado que cuanto más lenta sea la velocidad de expansión, más accidentada será la nueva corteza oceánica, y viceversa. [ 29 ] Se cree que este fenómeno se debe a fallas en la dorsal oceánica cuando se formó la nueva corteza oceánica. [ 30 ] Estas fallas que impregnan la corteza oceánica, junto con sus colinas abisales limitantes, son las características tectónicas y topográficas más comunes en la superficie de la Tierra. [ 25 ] [ 30 ] El proceso de expansión del fondo marino ayuda a explicar el concepto de deriva continental en la teoría de la tectónica de placas.

La apariencia plana de las llanuras abisales maduras resulta del recubrimiento de esta superficie originalmente irregular de la corteza oceánica por sedimentos de grano fino, principalmente arcilla y limo. Gran parte de este sedimento se deposita a partir de corrientes de turbidez que se han canalizado desde los márgenes continentales a lo largo de cañones submarinos hacia aguas más profundas. El resto del sedimento se compone principalmente de polvo (partículas de arcilla) arrastrado al mar desde tierra, y restos de pequeñas plantas y animales marinos que se hunden desde la capa superior del océano, conocidos como sedimentos pelágicos . La tasa total de deposición de sedimentos en áreas remotas se estima en dos a tres centímetros por cada mil años. [ 31 ] [ 32 ] Las llanuras abisales cubiertas de sedimentos son menos comunes en el Océano Pacífico que en otras grandes cuencas oceánicas porque los sedimentos de las corrientes de turbidez quedan atrapados en las fosas oceánicas que bordean el Pacífico. [ 33 ]

Las llanuras abisales suelen estar cubiertas por aguas profundas, pero durante partes de la crisis de salinidad del Messiniense gran parte de la llanura abisal del mar Mediterráneo quedó expuesta al aire como un sumidero vacío, profundo, caliente y seco con fondo de sal. [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]

Descubrimiento

Ubicación del Abismo Challenger en la Fosa de las Marianas

La trascendental expedición científica (diciembre de 1872 - mayo de 1876) del buque de reconocimiento HMS Challenger de la Marina Real Británica generó una enorme cantidad de datos batimétricos , muchos de los cuales han sido confirmados por investigadores posteriores. Los datos batimétricos obtenidos durante la expedición del Challenger permitieron a los científicos elaborar mapas [ 38 ] que proporcionaron un esbozo de ciertas características importantes del terreno submarino, como el borde de las plataformas continentales y la Dorsal Mesoatlántica . Este conjunto discontinuo de puntos de datos se obtuvo mediante la sencilla técnica de realizar sondeos bajando largas líneas desde el barco hasta el lecho marino [ 39 ] .

A la expedición del Challenger le siguió la expedición del Jeannette entre 1879 y 1881 , liderada por el teniente de la Armada de los Estados Unidos, George Washington DeLong . El equipo navegó a través del mar de Chukchi y registró datos meteorológicos y astronómicos , además de realizar sondeos del lecho marino. El barco quedó atrapado en la banquisa cerca de la isla de Wrangel en septiembre de 1879 y finalmente se hundió en junio de 1881. [ 40 ]

A la expedición Jeannette le siguió la expedición ártica de 1893-1896 del explorador noruego Fridtjof Nansen a bordo del Fram , que demostró que el océano Ártico era una cuenca oceánica profunda, sin interrupciones por masas terrestres significativas al norte del continente euroasiático . [ 41 ] [ 42 ]

A partir de 1916, el físico canadiense Robert William Boyle y otros científicos del Comité de Investigación de Detección Antisubmarina ( ASDIC ) llevaron a cabo una investigación que, en última instancia, condujo al desarrollo de la tecnología de sonar . Se desarrolló un equipo de sondeo acústico que podía operarse mucho más rápidamente que las líneas de sondeo, lo que permitió a la expedición alemana Meteor, a bordo del buque de investigación alemán Meteor (1925-1927), realizar sondeos frecuentes en transectos del Atlántico de este a oeste. Los mapas producidos con estas técnicas muestran las principales cuencas atlánticas, pero la precisión de profundidad de estos primeros instrumentos no era suficiente para revelar las llanuras abisales planas y sin rasgos distintivos. [ 43 ] [ 44 ]

Con el avance de la tecnología, la medición de la profundidad, la latitud y la longitud se volvió más precisa, lo que permitió recopilar conjuntos de datos más o menos continuos. Esto posibilitó a los investigadores elaborar mapas precisos y detallados de grandes áreas del fondo oceánico. El uso de un sonar de registro continuo permitió a Tolstoy y Ewing, en el verano de 1947, identificar y describir la primera llanura abisal. Esta llanura, al sur de Terranova , se conoce ahora como la Llanura Abisal de Sohm . [ 45 ] Tras este descubrimiento, se hallaron muchos otros ejemplos en todos los océanos. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]

La Fosa de las Marianas es el punto más profundo de todos los océanos de la Tierra que se ha explorado hasta la fecha; se encuentra en el extremo sur de la Fosa de las Marianas , cerca del archipiélago de las Marianas . La depresión recibe su nombre del HMS Challenger , cuyos investigadores realizaron los primeros registros de su profundidad el 23 de marzo de 1875 en la estación 225. La profundidad registrada fue de 4475 brazas (8184  m) según dos sondeos independientes. El 1 de junio de 2009, el mapeo sonar de la Fosa de las Marianas realizado por el sistema de batimetría de sonar multihaz Simrad EM120 a bordo del buque de investigación R/V Kilo Moana indicó una profundidad máxima de 10 971 m (6,82 millas). El sistema de sonar utiliza detección de fondo por fase y amplitud , con una precisión superior al 0,2 % de la profundidad del agua (un error de unos 22 m a esta profundidad). [ 51 ] [ 52 ]  

Características del terreno

Chimeneas hidrotermales

En este diagrama de fases , la línea punteada verde ilustra el comportamiento anómalo del agua . La línea verde continua marca el punto de fusión y la línea azul el punto de ebullición , mostrando cómo varían con la presión.

Una característica del terreno poco común pero importante que se encuentra en las zonas batial, abisal y hadal es la chimenea hidrotermal. A diferencia de la  temperatura ambiente del agua de aproximadamente 2 °C a estas profundidades, el agua emerge de estas chimeneas a temperaturas que oscilan entre 60  °C y hasta 464  °C. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Debido a la alta presión hidrostática a estas profundidades, el agua puede existir en estado líquido o como fluido supercrítico a dichas temperaturas.

A una presión hidrostática de 218 atmósferas , el punto crítico del agua es de 375  °C. A una profundidad de 3000  m, la presión hidrostática del agua de mar supera las 300  atmósferas (ya que el agua salada es más densa que el agua dulce). A esta profundidad y presión, el agua de mar se vuelve supercrítica a una temperatura de 407  °C ( véase la imagen ). Sin embargo, el aumento de la salinidad a esta profundidad acerca el agua a su punto crítico. Por lo tanto, el agua que emerge de las partes más calientes de algunas chimeneas hidrotermales, fumarolas negras y volcanes submarinos puede ser un fluido supercrítico , con propiedades físicas intermedias entre las de un gas y las de un líquido. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

Sister Peak (Campo hidrotermal Comfortless Cove, 4°48′S 12°22′W / 4.800°S 12.367°W / -4.800; -12.367 , elevación −2,996  m), Shrimp Farm y Mephisto (Campo hidrotermal Red Lion, 4°48′S 12°23′W / 4.800°S 12.383°W / -4.800; -12.383 , elevación −3,047 m), son tres chimeneas hidrotermales de la categoría de fumarolas negras, en la Dorsal Mesoatlántica cerca de la Isla Ascensión . Se presume que han estado activos desde que un terremoto sacudió la región en 2002. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Se ha observado que estos respiraderos emiten fluidos de tipo vapor separados en fases . En 2008, se registraron temperaturas de salida sostenidas de hasta 407 °C en uno de estos respiraderos, con una temperatura máxima registrada de hasta 464 °C. Estas condiciones termodinámicas superan el punto crítico del agua de mar y son las temperaturas más altas registradas hasta la fecha desde el fondo marino. Esta es la primera evidencia reportada de interacción magmática - hidrotermal directa en una dorsal oceánica de expansión lenta. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Las etapas iniciales de una chimenea de respiradero comienzan con la deposición del mineral anhidrita. Los sulfuros de cobre, hierro y zinc se precipitan en las grietas de la chimenea, lo que la hace menos porosa con el tiempo. Se ha registrado un crecimiento de la chimenea de ventilación hidrotermal del orden de 30 cm (1 pie) por día. [ 53 ] Una exploración realizada en abril de 2007 de las chimeneas de aguas profundas frente a la costa de Fiji encontró que esas chimeneas eran una fuente importante de hierro disuelto (véase ciclo del hierro ).     

Las chimeneas hidrotermales en las profundidades oceánicas suelen formarse a lo largo de las dorsales oceánicas, como la Dorsal del Pacífico Oriental y la Dorsal Mesoatlántica. En estas zonas, dos placas tectónicas se separan y se forma nueva corteza terrestre.

filtraciones frías

Gusanos tubícolas y corales blandos en una filtración fría a 3000 metros de profundidad en la escarpa de Florida . Anguilas , un cangrejo galatheido y un camarón alvinocárido se alimentan de mejillones quimiosintéticos mytilidos .

Otra característica inusual que se encuentra en las zonas abisales y hadales es la filtración fría , a veces llamada chimenea hidrotermal . Se trata de una zona del lecho marino donde se produce la filtración de sulfuro de hidrógeno , metano y otros fluidos ricos en hidrocarburos , a menudo en forma de una poza de salmuera de aguas profundas . Las primeras filtraciones frías se descubrieron en 1983, a una profundidad de 3200  m en el Golfo de México . [ 54 ] Desde entonces, se han descubierto filtraciones frías en muchas otras zonas del océano mundial , incluyendo el Cañón Submarino de Monterey , frente a la Bahía de Monterey , California, el Mar de Japón , frente a la costa del Pacífico de Costa Rica , frente a la costa atlántica de África, frente a la costa de Alaska y bajo una plataforma de hielo en la Antártida . [ 55 ]

Biodiversidad

Aunque antes se suponía que las llanuras eran vastos hábitats desérticos , la investigación de la última década [¿cuándo?] más o menos muestra que rebosan de una amplia variedad de vida microbiana . [ 56 ] [ 57 ] Sin embargo, la estructura y función del ecosistema en el fondo marino profundo se han estudiado históricamente poco debido al tamaño y la lejanía del abismo. Expediciones oceanográficas recientes realizadas por un grupo internacional de científicos del Censo de la Diversidad de la Vida Marina Abisal (CeDAMar) han encontrado un nivel extremadamente alto de biodiversidad en las llanuras abisales, con hasta 2000 especies de bacterias, 250 especies de protozoos y 500 especies de invertebrados ( gusanos , crustáceos y moluscos ), que se encuentran típicamente en sitios abisales individuales. [ 58 ] Las nuevas especies constituyen más del 80% de las miles de especies de invertebrados del fondo marino recolectadas en cualquier estación abisal, lo que pone de relieve nuestro conocimiento hasta ahora deficiente de la diversidad y evolución abisal. [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] Una mayor biodiversidad está asociada con áreas de aporte conocido de fitodetritos y un mayor flujo de carbono orgánico. [ 62 ]

Abyssobrotula galatheae , una especie de anguila cusk de la familia Ophidiidae , se encuentra entre las especies de peces que viven a mayor profundidad. En 1970, un espécimen fue arrastrado desde una profundidad de 8370 m (27460 pies) en la Fosa de Puerto Rico . [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] Sin embargo, el animal estaba muerto al llegar a la superficie. En 2008, el pez caracol hadal ( Pseudoliparis amblystomopsis ) [ 66 ] fue observado y registrado a una profundidad de 7700 m (25300 pies) en la Fosa de Japón . En diciembre de 2014, un tipo de pez caracol fue filmado a una profundidad de 8145m, [ 67 ] seguido en mayo de 2017 por otro pez caracol filmado a 8178m. [ 68 ] Estos son los peces vivos de mayor profundidad registrados hasta la fecha. [ 11 ] [ 69 ] Otros peces de la zona abisal incluyen los peces de la familia Ipnopidae , que incluye el pez araña abisal ( Bathypterois longipes ), el pez trípode ( Bathypterois grallator ), el pez de tela ( Bathypterois longifilis ) y el pez lagarto negro ( Bathysauropsis gracilis ). Algunos miembros de esta familia se han registrado a profundidades de más de 6000m. [ 70 ]       

Los científicos de CeDAMar han demostrado que algunas especies abisales y hadales tienen una distribución cosmopolita. Un ejemplo de esto serían los foraminíferos protozoarios , [ 71 ] ciertas especies de las cuales se distribuyen desde el Ártico hasta la Antártida. Otros grupos faunísticos, como los gusanos poliquetos y los crustáceos isópodos , parecen ser endémicos de ciertas llanuras y cuencas específicas. [ 58 ] Muchos taxones aparentemente únicos de gusanos nematodos también se han descubierto recientemente en llanuras abisales. Esto sugiere que el océano profundo ha fomentado radiaciones adaptativas . [ 58 ] La composición taxonómica de la fauna de nematodos en el Pacífico abisal es similar, pero no idéntica, a la del Atlántico Norte. [ 62 ] Una lista de algunas de las especies que han sido descubiertas o redescritas por CeDAMar se puede encontrar aquí .

Once de las 31 especies descritas de Monoplacophora (una clase de moluscos ) viven por debajo de los 2000  m. De estas 11 especies, dos viven exclusivamente en la zona hadal. [ 72 ] La mayor cantidad de monoplacóforos proviene del Océano Pacífico oriental a lo largo de las fosas oceánicas. Sin embargo, aún no se han encontrado monoplacóforos abisales en el Pacífico occidental y solo se ha identificado una especie abisal en el Océano Índico. [ 72 ] De las 922 especies conocidas de quitones (de la clase Polyplacophora de moluscos), se informa que 22 especies (2,4 %) viven por debajo de los 2000  m y dos de ellas están restringidas a la llanura abisal. [ 72 ] Aunque faltan estudios genéticos, se cree que al menos seis de estas especies son euribáticas (capaces de vivir en un amplio rango de profundidades), habiéndose informado que ocurren desde las profundidades sublitorales hasta las abisales. Un gran número de poliplacóforos de grandes profundidades son herbívoros o xilófagos , lo que podría explicar la diferencia entre la distribución de monoplacóforos y poliplacóforos en los océanos del mundo. [ 72 ]

Se sabe que los crustáceos peracáridos , incluidos los isópodos, forman una parte significativa de la comunidad macrobentónica responsable de la carroñería de grandes caídas de alimento en el fondo marino. [ 1 ] [ 73 ] En 2000, los científicos de la expedición Diversidad del bentos profundo del Atlántico (DIVA 1) (crucero M48/1 del buque de investigación alemán RV Meteor III ) descubrieron y recolectaron tres nuevas especies del suborden Asellota de isópodos bentónicos de las llanuras abisales de la cuenca de Angola en el océano Atlántico Sur . [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] En 2003, De Broyer et al. recolectaron unos 68 000 crustáceos peracáridos de 62 especies de trampas con cebo desplegadas en el mar de Weddell , el mar de Scotia y frente a las islas Shetland del Sur . Descubrieron que aproximadamente el 98% de los especímenes pertenecían a la superfamilia de anfípodos Lysianassoidea y el 2% a la familia de isópodos Cirolanidae . La mitad de estas especies se recolectaron a profundidades superiores a los 1000 metros. [ 73 ]

En 2005, el vehículo operado remotamente KAIKO de la Agencia Japonesa para la Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre (JAMSTEC) recolectó núcleos de sedimento de la Fosa Challenger. Se identificaron 432 especímenes vivos de foraminíferos de pared blanda en las muestras de sedimento. [ 77 ] [ 78 ] Los foraminíferos son protistas unicelulares que construyen conchas. Se estima que existen 4000 especies de foraminíferos vivos. De los 432 organismos recolectados, la gran mayoría de la muestra consistía en foraminíferos simples de concha blanda, mientras que otros representaban especies de los géneros complejos y multicamerales Leptohalysis y Reophax . En general, el 85 % de los especímenes consistían en alogromíidos de concha blanda . Esto es inusual en comparación con muestras de organismos que habitan sedimentos de otros ambientes de aguas profundas, donde el porcentaje de foraminíferos de pared orgánica varía del 5 % al 20 % del total. Los organismos pequeños con conchas duras y calcáreas tienen dificultades para crecer a profundidades extremas porque el agua a esa profundidad carece gravemente de carbonato de calcio. [ 79 ] Los foraminíferos gigantes (5–20 cm) conocidos como xenofióforos solo se encuentran a profundidades de 500–10 000 m (1600–32 800 pies) , donde pueden aparecer en grandes cantidades y aumentar considerablemente la diversidad animal debido a su bioturbación y a que proporcionan hábitat para animales pequeños. [ 80 ]   

Si bien se sabe que existen formas de vida similares en fosas oceánicas menos profundas (>7000  m) y en la llanura abisal, las formas de vida descubiertas en la Fosa de las Marianas podrían representar taxones independientes de esos ecosistemas menos profundos. Esta preponderancia de organismos de concha blanda en la Fosa de las Marianas podría ser resultado de la presión selectiva. Hace millones de años, la Fosa de las Marianas era menos profunda que ahora. Durante los últimos seis a nueve millones de años, a medida que la Fosa de las Marianas creció hasta alcanzar su profundidad actual, muchas de las especies presentes en el sedimento de esa antigua biosfera no pudieron adaptarse a la creciente presión del agua y al entorno cambiante. Aquellas especies que sí pudieron adaptarse podrían haber sido los ancestros de los organismos actualmente endémicos de la Fosa de las Marianas. [ 77 ]

Los poliquetos se encuentran en todos los océanos de la Tierra a todas las profundidades, desde formas que viven como plancton cerca de la superficie, hasta las fosas oceánicas más profundas. La sonda oceánica robótica Nereus observó un  espécimen de 2 a 3 cm (aún sin clasificar) de poliqueto en el fondo de la Fosa Challenger el 31 de mayo de 2009. [ 78 ] [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ] Hay más de 10 000 especies de poliquetos descritas; se pueden encontrar en casi todos los ambientes marinos. Algunas especies viven en las temperaturas oceánicas más frías de la zona hadal, mientras que otras se pueden encontrar en las aguas extremadamente calientes adyacentes a las chimeneas hidrotermales.

Dentro de las zonas abisales y hadales, las áreas alrededor de las chimeneas hidrotermales submarinas y las filtraciones frías poseen, con mucho, la mayor biomasa y biodiversidad por unidad de área. Alimentadas por los compuestos químicos disueltos en los fluidos de las chimeneas, estas áreas suelen albergar comunidades grandes y diversas de microorganismos procariotas termófilos , halófilos y otros extremófilos (como los del género Beggiatoa , oxidante de sulfuro ), a menudo dispuestos en grandes tapetes bacterianos cerca de las filtraciones frías. En estos lugares, las arqueas y bacterias quimiosintéticas suelen formar la base de la cadena alimentaria. Aunque el proceso de quimiosíntesis es completamente microbiano, estos microorganismos quimiosintéticos a menudo sustentan vastos ecosistemas compuestos por organismos multicelulares complejos mediante simbiosis . [ 84 ] Estas comunidades se caracterizan por especies como almejas vesicómidas , mejillones mitílidos , lapas , isópodos, gusanos tubícolas gigantes , corales blandos , anguilas , cangrejos galáteidos y camarones alvinocáridos . La comunidad de filtración más profunda descubierta hasta ahora se encuentra en la Fosa de Japón , a una profundidad de 7700 metros. [ 11 ]

Probablemente la característica ecológica más importante de los ecosistemas abisales es la limitación energética. Se considera que las comunidades del fondo marino abisal tienen una disponibilidad limitada de alimento , ya que la producción bentónica depende del aporte de materia orgánica detrítica producida en la zona eufótica, a miles de metros de altura. [ 85 ] La mayor parte del flujo orgánico llega como una lluvia atenuada de partículas pequeñas (típicamente, solo entre el 0,5 y el 2 % de la producción primaria neta en la zona eufótica), que disminuye inversamente con la profundidad del agua. [ 9 ] El flujo de partículas pequeñas puede verse incrementado por la caída de cadáveres más grandes y el transporte ladera abajo de materia orgánica cerca de los márgenes continentales. [ 85 ]

Explotación de recursos

Además de su elevada biodiversidad, las llanuras abisales revisten un gran interés comercial y estratégico, tanto actual como futuro. Por ejemplo, pueden utilizarse para la eliminación legal e ilegal de grandes estructuras como barcos y plataformas petrolíferas , residuos radiactivos y otros desechos peligrosos , como municiones . También pueden ser lugares atractivos para la pesca de altura y la extracción de petróleo, gas y otros minerales . Entre las futuras actividades de eliminación de residuos en aguas profundas que podrían ser significativas para 2025 se incluyen el vertido de aguas residuales y lodos , la captura de carbono y la eliminación de desechos de dragado . [ 86 ]

A medida que disminuyen las poblaciones de peces en la superficie del océano, las pesquerías de aguas profundas se ven cada vez más afectadas por la explotación. Debido a que los peces de aguas profundas son longevos y de crecimiento lento, se considera que estas pesquerías no son sostenibles a largo plazo con las prácticas de gestión actuales. [ 86 ] Se espera que los cambios en la producción primaria en la zona fótica alteren las poblaciones en la zona afótica, donde la disponibilidad de alimento es limitada.

La exploración de hidrocarburos en aguas profundas ocasionalmente produce una degradación ambiental significativa , derivada principalmente de la acumulación de recortes de perforación contaminados , pero también de derrames de petróleo . Si bien el reventón de petróleo involucrado en el derrame de Deepwater Horizon en el Golfo de México se originó en una cabeza de pozo a solo 1500  m bajo la superficie del océano, [ 87 ] ilustra el tipo de desastre ambiental que puede resultar de percances relacionados con la perforación en alta mar para la extracción de petróleo y gas.

Los sedimentos de ciertas llanuras abisales contienen abundantes recursos minerales, en particular nódulos polimetálicos . Estas concreciones del tamaño de una patata , compuestas de manganeso, hierro, níquel, cobalto y cobre, distribuidas en el lecho marino a profundidades superiores a los 4000  m, [ 86 ] son ​​de gran interés comercial. La zona de máximo interés comercial para la extracción de nódulos polimetálicos (conocida como la provincia de nódulos del Pacífico ) se encuentra en aguas internacionales del océano Pacífico, extendiéndose desde los 118°–157° y desde los 9°–16°N, un área de más de 3  millones de km² . [ 88 ] La zona de fractura abisal Clarion-Clipperton (CCFZ) es un área dentro de la provincia de nódulos del Pacífico que actualmente se está explorando por su potencial mineral. [ 62 ]

Ocho contratistas comerciales cuentan actualmente con licencia de la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos (una organización intergubernamental establecida para organizar y controlar todas las actividades relacionadas con los minerales en el área internacional de los fondos marinos más allá de los límites de la jurisdicción nacional ) para explorar recursos de nódulos y probar técnicas de extracción en ocho áreas de concesión , cada una de las cuales abarca 150 000  km² . [ 88 ] Cuando finalmente comience la extracción, se proyecta que cada operación minera perturbará directamente entre 300 y 800 km² del  fondo marino por año y alterará la fauna bentónica en un área de 5 a 10 veces mayor debido a la redeposición de sedimentos en suspensión. Por lo tanto, durante los 15 años de duración proyectada de una sola operación minera, la extracción de nódulos podría dañar gravemente las comunidades del fondo marino abisal en áreas de 20 000 a 45 000 km² (una zona al menos del tamaño de Massachusetts ) . [ 88 ] 

El conocimiento limitado de la taxonomía , biogeografía e historia natural de las comunidades de aguas profundas impide una evaluación precisa del riesgo de extinción de especies por la minería a gran escala. Los datos obtenidos del Pacífico Norte y el Atlántico Norte abisales sugieren que los ecosistemas de aguas profundas pueden verse afectados negativamente por las operaciones mineras en escalas de tiempo decenales. [ 86 ] En 1978, una draga a bordo del Hughes Glomar Explorer , operado por el consorcio minero estadounidense Ocean Minerals Company (OMCO), hizo una pista minera a una profundidad de 5000  m en los campos de nódulos de la CCFZ. En 2004, el Instituto Francés de Investigación para la Explotación del Mar ( IFREMER ) llevó a cabo la expedición Nodinaut a esta pista minera (que aún es visible en el lecho marino) para estudiar los efectos a largo plazo de esta perturbación física en el sedimento y su fauna bentónica. Las muestras tomadas del sedimento superficial revelaron que sus propiedades físicas y químicas no habían mostrado ninguna recuperación desde la perturbación realizada 26 años antes. Por otro lado, la actividad biológica medida en la trayectoria por los instrumentos a bordo del batiscafo sumergible tripulado Nautile no difirió de la de un sitio cercano no perturbado. Estos datos sugieren que la fauna bentónica y los flujos de nutrientes en la interfaz agua-sedimento se han recuperado por completo. [ 89 ]

Lista de llanuras abisales

Véase también

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