Monte submarino

Los montes submarinos suelen encontrarse en grupos o archipiélagos sumergidos ; un ejemplo clásico son los montes submarinos del Emperador , una extensión de las islas hawaianas . Formados hace millones de años por la actividad volcánica , desde entonces se han hundido muy por debajo del nivel del mar. Esta larga cadena de islas y montes submarinos se extiende miles de kilómetros al noroeste de la isla de Hawái .

Hay más montes submarinos en el océano Pacífico que en el Atlántico, y su distribución puede describirse como compuesta por varias cadenas alargadas de montes submarinos superpuestas a una distribución de fondo más o menos aleatoria. ^{[ 6 ]} Las cadenas de montes submarinos se encuentran en las tres principales cuencas oceánicas, siendo el Pacífico el que tiene el mayor número y las cadenas de montes submarinos más extensas. Estas incluyen los montes submarinos de Hawái (Emperador), Mariana, Gilbert, Tuomotu y Austral (y grupos de islas) en el Pacífico norte y las dorsales de Louisville y Sala y Gómez en el océano Pacífico sur. En el océano Atlántico Norte, los montes submarinos de Nueva Inglaterra se extienden desde la costa este de los Estados Unidos hasta la dorsal oceánica. Craig y Sandwell ^{[ 6 ]} observaron que los grupos de montes submarinos más grandes del Atlántico tienden a estar asociados con otras evidencias de actividad de puntos calientes, como en la dorsal de Walvis , la dorsal de Vitória-Trindade , las islas Bermudas y las islas de Cabo Verde . La dorsal mesoatlántica y las dorsales de expansión en el océano Índico también están asociadas con abundantes montes submarinos. ^{[ 7 ]} Por lo demás, los montes submarinos no tienden a formar cadenas distintivas en los océanos Índico y Austral, sino que su distribución parece ser más o menos aleatoria.

Los montes submarinos aislados y aquellos sin un origen volcánico claro son menos comunes; ejemplos de ello son el monte submarino Bollons , el monte submarino Eratóstenes , el monte submarino Axial y la dorsal de Gorringe . ^{[ 8 ]}

Si todos los montes submarinos conocidos se reunieran en una sola área, formarían una tierra del tamaño de Europa . ^{[ 9 ]} Su abundancia general los convierte en una de las estructuras y biomas marinos más comunes y menos comprendidos de la Tierra, ^{[ 10 ]} una especie de frontera exploratoria. ^{[ 11 ]}

La mayoría de los montes submarinos se forman mediante uno de dos procesos volcánicos, aunque algunos, como la provincia de montes submarinos de la Isla de Navidad cerca de Australia, son más enigmáticos. ^{[ 12 ]} Los volcanes cerca de los límites de placas y las dorsales oceánicas se forman por fusión por descompresión de la roca en el manto superior . El magma de menor densidad asciende a través de la corteza hasta la superficie. Los volcanes formados cerca o sobre zonas de subducción se crean porque la placa tectónica subductora añade volátiles a la placa superior que reduce su punto de fusión . Cuál de estos dos procesos involucrados en la formación de un monte submarino tiene un efecto profundo en sus materiales eruptivos. Los flujos de lava de los montes submarinos de dorsales oceánicas y límites de placas son mayoritariamente basálticos (tanto toleíticos como alcalinos ), mientras que los flujos de los volcanes de dorsales subductoras son mayoritariamente lavas calcoalcalinas . En comparación con los montes submarinos de las dorsales oceánicas, los montes submarinos de las zonas de subducción generalmente tienen mayores abundancias de sodio , álcalis y volátiles, y menor cantidad de magnesio , lo que resulta en erupciones más explosivas y viscosas . ^{[ 11 ]}

Todos los montes submarinos volcánicos siguen un patrón particular de crecimiento, actividad, subsidencia y eventual extinción. La primera etapa de la evolución de un monte submarino es su actividad inicial, construyendo sus flancos y núcleo desde el lecho marino. A esto le sigue un período de vulcanismo intenso, durante el cual el nuevo volcán erupciona casi todo (por ejemplo, el 98%) de su volumen magmático total. El monte submarino incluso puede crecer por encima del nivel del mar hasta convertirse en una isla oceánica (por ejemplo, la erupción de Hunga Tonga en 2009 ). Después de un período de actividad explosiva cerca de la superficie del océano , las erupciones disminuyen lentamente. A medida que las erupciones se vuelven infrecuentes y el monte submarino pierde su capacidad de mantenerse, el volcán comienza a erosionarse . Después de finalmente extinguirse (posiblemente después de un breve período de rejuvenecimiento), son demolidos por las olas. Los montes submarinos se forman en un entorno oceánico mucho más dinámico que sus contrapartes terrestres, lo que resulta en una subsidencia horizontal a medida que el monte submarino se mueve con la placa tectónica hacia una zona de subducción . Aquí se subduce bajo el margen de la placa y finalmente se destruye, pero puede dejar evidencia de su paso al excavar una hendidura en la pared opuesta de la fosa de subducción. La mayoría de los montes submarinos ya han completado su ciclo eruptivo, por lo que el acceso de los investigadores a los flujos tempranos está limitado por la actividad volcánica tardía. ^{[ 11 ]}

Se ha observado que los volcanes de dorsal oceánica, en particular, siguen un patrón determinado en cuanto a su actividad eruptiva, observado inicialmente en los montes submarinos hawaianos , pero que ahora se ha demostrado que es el proceso que siguen todos los montes submarinos de este tipo. Durante la primera etapa, el volcán erupciona basalto de diversos tipos, causado por distintos grados de fusión del manto . En la segunda etapa, la más activa de su vida, los volcanes de dorsal oceánica erupcionan basalto toleítico a ligeramente alcalino como resultado de la fusión de una zona más extensa del manto. Finalmente, este proceso se ve coronado por flujos alcalinos al final de su historia eruptiva, cuando el movimiento de la corteza interrumpe la conexión entre el monte submarino y su fuente de vulcanismo. Algunos montes submarinos también experimentan un breve período de "rejuvenecimiento" tras un hiato de 1,5 a 10 millones de años, cuyos flujos son altamente alcalinos y producen numerosos xenolitos . ^{[ 11 ]}

En los últimos años, los geólogos han confirmado que varios montes submarinos son volcanes submarinos activos; dos ejemplos son Kamaʻehuakanaloa (antes Lo'ihi) en las islas hawaianas y Vailulu'u en el grupo Manu'a ( Samoa ). ^{[ 8 ]}

Los flujos de lava más evidentes en un monte submarino son los flujos eruptivos que cubren sus flancos; sin embargo, las intrusiones ígneas , en forma de diques y filones , también son una parte importante del crecimiento de los montes submarinos. El tipo de flujo más común es la lava almohadillada , llamada así por su forma característica. Menos comunes son los flujos laminares, que son vítreos y marginales, e indicativos de flujos a mayor escala. Las rocas sedimentarias volcanoclásticas predominan en los montes submarinos de aguas poco profundas. Son producto de la actividad explosiva de los montes submarinos cercanos a la superficie del agua y también pueden formarse por la erosión mecánica de la roca volcánica existente. ^{[ 11 ]}

Los montes submarinos pueden formarse en una amplia variedad de entornos tectónicos, lo que da como resultado un banco estructural muy diverso. Los montes submarinos presentan una amplia variedad de formas estructurales, desde cónicas hasta de cima plana y de formas complejas. ^{[ 11 ]} Algunos se construyen muy grandes y muy bajos, como Koko Guyot ^{[ 14 ]} y Detroit Seamount ; ^{[ 15 ]} otros se construyen más empinados, como Kamaʻehuakanaloa Seamount ^{[ 16 ]} y Bowie Seamount . ^{[ 17 ]} Algunos montes submarinos también tienen una capa de carbonato o sedimento . ^{[ 11 ]}

Muchos montes submarinos muestran signos de actividad intrusiva , lo que probablemente conduzca a la inflación , el empinamiento de las laderas volcánicas y, en última instancia, al colapso de los flancos. ^{[ 11 ]} También existen varias subclases de montes submarinos. La primera son los guyots , montes submarinos con una cima plana. Estas cimas deben estar a 200 m (656 pies) o más por debajo de la superficie del mar; los diámetros de estas cumbres planas pueden superar los 10 km (6,2 millas) . ^{[ 18 ]} Los knolls son picos de elevación aislados que miden menos de 1000 metros (3281 pies) . Por último, los pináculos son pequeños montes submarinos con forma de pilar. ^{[ 5 ]}     

Los montes submarinos son excepcionalmente importantes para su bioma desde el punto de vista ecológico, pero su función en el medio ambiente aún no se comprende del todo. Al sobresalir del lecho marino circundante, alteran el flujo normal del agua, provocando remolinos y fenómenos hidrológicos asociados que, en última instancia, generan movimiento en un fondo oceánico que de otro modo estaría en calma. Se han medido corrientes de hasta 0,9  nudos, o 48 centímetros por segundo. Debido a este afloramiento, los montes submarinos suelen albergar poblaciones de plancton  superiores a la media , convirtiéndose así en centros donde se congregan los peces que se alimentan de ellos, quienes a su vez son presa de otros depredadores, lo que los convierte en importantes puntos críticos biológicos. ^{[ 5 ]}

Los montes submarinos proporcionan hábitats y zonas de desove para estos animales de mayor tamaño, incluyendo numerosos peces. Se ha demostrado que algunas especies, como el pez oreo negro (Allocyttus niger) y el pez cardenal de rayas negras (Apogon nigrofasciatus) , se encuentran con mayor frecuencia en los montes submarinos que en cualquier otro lugar del fondo oceánico. Mamíferos marinos , tiburones , atunes y cefalópodos se congregan sobre los montes submarinos para alimentarse, al igual que algunas especies de aves marinas cuando estas formaciones son particularmente poco profundas. ^{[ 5 ]}

Los montes submarinos suelen proyectarse hacia arriba en zonas menos profundas, más propicias para la vida marina, proporcionando hábitats para especies marinas que no se encuentran en el fondo oceánico más profundo circundante. Debido a que los montes submarinos están aislados entre sí, forman "islas submarinas" que generan el mismo interés biogeográfico . Al estar formados por roca volcánica , el sustrato es mucho más duro que el fondo marino sedimentario circundante . Esto da lugar a un tipo de fauna diferente a la del fondo marino y conduce a un grado de endemismo teóricamente mayor . ^{[ 20 ]} Sin embargo, investigaciones recientes, especialmente centradas en el monte submarino Davidson, sugieren que los montes submarinos podrían no ser especialmente endémicos, y se están llevando a cabo debates sobre el efecto de los montes submarinos en el endemismo. No obstante, se ha demostrado con certeza que proporcionan un hábitat a especies que tienen dificultades para sobrevivir en otros lugares. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

Las rocas volcánicas en las laderas de los montes submarinos están densamente pobladas por organismos filtradores , en particular corales , que aprovechan las fuertes corrientes alrededor del monte submarino para obtener alimento. Estos corales albergan, por lo tanto, a numerosos otros organismos en una relación de comensalismo , por ejemplo, las estrellas de mar quebradizas , que trepan por el coral para alejarse del fondo marino, ayudándoles a capturar partículas de alimento, o pequeño zooplancton, a medida que flotan. ^{[ 23 ]} Esto contrasta marcadamente con el hábitat típico de aguas profundas, donde los animales que se alimentan de depósitos dependen del alimento que obtienen del fondo. ^{[ 5 ]} En las zonas tropicales, el crecimiento extenso del coral da como resultado la formación de atolones de coral en etapas avanzadas de la vida del monte submarino. ^{[ 22 ] [ 24 ]}

Además, los sedimentos blandos tienden a acumularse en los montes submarinos, que suelen estar poblados por poliquetos ( gusanos marinos anélidos ) , oligoquetos ( gusanos microdriles ) y moluscos gasterópodos ( babosas marinas ). También se han encontrado xenofióforos . Estos tienden a acumular pequeñas partículas y, por lo tanto, forman lechos, lo que altera la deposición de sedimentos y crea un hábitat para animales más pequeños. ^{[ 5 ]} Muchos montes submarinos también tienen comunidades de ventilación hidrotermal , por ejemplo, los montes submarinos Suiyo ^{[ 25 ]} y Kamaʻehuakanaloa . ^{[ 26 ]} Esto se ve favorecido por el intercambio geoquímico entre los montes submarinos y el agua del océano. ^{[ 11 ]}

Los montes submarinos podrían ser puntos de parada vitales para algunos animales migratorios , en particular las ballenas . Algunas investigaciones recientes indican que las ballenas podrían utilizar estas formaciones como ayudas para la navegación durante su migración. ^{[ 27 ]} Durante mucho tiempo se ha supuesto que muchos animales pelágicos también visitan los montes submarinos para obtener alimento, pero faltaban pruebas de este efecto de agregación. La primera demostración de esta conjetura se publicó en 2008. ^{[ 28 ]}

El efecto que los montes submarinos tienen sobre las poblaciones de peces no ha pasado desapercibido para la industria pesquera comercial . Los montes submarinos comenzaron a ser explotados intensivamente en la segunda mitad del siglo XX, debido a malas prácticas de gestión y al aumento de la presión pesquera, lo que provocó una grave disminución de las poblaciones en la zona de pesca habitual, la plataforma continental . Desde entonces, los montes submarinos han sido objeto de pesca dirigida. ^{[ 29 ]}

Cerca de 80 especies de peces y mariscos se extraen comercialmente de los montes submarinos, incluyendo la langosta espinosa (Palinuridae), la caballa (Scombridae y otras), el cangrejo real rojo ( Paralithodes camtschaticus ), el pargo rojo ( Lutjanus campechanus ), el atún (Scombridae), el reloj anaranjado ( Hoplostethus atlanticus ) y la perca (Percidae). ^{[ 5 ]}

La conservación ecológica de los montes submarinos se ve perjudicada por la simple falta de información disponible. Los montes submarinos están muy poco estudiados; solo 350 de los aproximadamente 100 000 montes submarinos del mundo han sido muestreados, y menos de 100 a gran profundidad. ^{[ 30 ]} Gran parte de esta falta de información se debe a la falta de tecnología y a la enorme dificultad de acceder a estas estructuras submarinas; la tecnología para explorarlas completamente solo existe desde hace unas pocas décadas. Antes de que puedan comenzar los esfuerzos de conservación de manera consistente, primero deben cartografiarse los montes submarinos del mundo , una tarea que aún está en curso. ^{[ 5 ]}

La sobrepesca es una seria amenaza para el bienestar ecológico de los montes submarinos. Existen varios casos bien documentados de explotación pesquera, por ejemplo, el reloj anaranjado ( Hoplostethus atlanticus ) frente a las costas de Australia y Nueva Zelanda y el pez cabeza de armadura pelágico ( Pseudopentaceros richardsoni ) cerca de Japón y Rusia. ^{[ 5 ]} Esto se debe a que los peces que se pescan en los montes submarinos suelen ser longevos, de crecimiento lento y de maduración lenta. El problema se agrava por los peligros de la pesca de arrastre , que daña las comunidades de la superficie de los montes submarinos, y por el hecho de que muchos montes submarinos se encuentran en aguas internacionales, lo que dificulta una monitorización adecuada. ^{[ 29 ]} La pesca de arrastre de fondo, en particular, es extremadamente devastadora para la ecología de los montes submarinos y es responsable de hasta el 95 % del daño ecológico a los mismos. ^{[ 31 ]}

Los corales de los montes submarinos también son vulnerables, ya que son muy valorados para la elaboración de joyas y objetos decorativos. Se han realizado importantes extracciones en los montes submarinos, lo que a menudo ha provocado el agotamiento de los arrecifes de coral. ^{[ 5 ]}

Las naciones individuales están empezando a notar el efecto de la pesca en los montes submarinos, y la Comisión Europea ha acordado financiar el proyecto OASIS, un estudio detallado de los efectos de la pesca en las comunidades de montes submarinos en el Atlántico Norte . ^{[ 29 ]} Otro proyecto que trabaja para la conservación es CenSeam , un proyecto de Censo de Vida Marina creado en 2005. CenSeam tiene como objetivo proporcionar el marco necesario para priorizar, integrar, ampliar y facilitar los esfuerzos de investigación de los montes submarinos con el fin de reducir significativamente lo desconocido y construir hacia una comprensión global de los ecosistemas de montes submarinos y los roles que tienen en la biogeografía , la biodiversidad , la productividad y la evolución de los organismos marinos. ^{[ 30 ] [ 32 ]}

Posiblemente el monte submarino mejor estudiado ecológicamente del mundo sea el Monte Submarino Davidson , con seis expediciones importantes que registraron más de 60.000 observaciones de especies. El contraste entre el monte submarino y el área circundante fue muy marcado. ^{[ 21 ]} Uno de los principales refugios ecológicos en el monte submarino es su jardín de coral de aguas profundas , y muchos de los especímenes observados tenían más de un siglo de antigüedad. ^{[ 19 ]} Tras la expansión del conocimiento sobre el monte submarino, hubo un amplio apoyo para convertirlo en un santuario marino , una moción que fue aprobada en 2008 como parte del Santuario Marino Nacional de la Bahía de Monterey . ^{[ 33 ]} Gran parte de lo que se sabe sobre los montes submarinos desde el punto de vista ecológico se basa en observaciones de Davidson. ^{[ 19 ] [ 28 ]} Otro monte submarino de este tipo es el Monte Submarino Bowie , que también ha sido declarado área marina protegida por Canadá por su riqueza ecológica. ^{[ 34 ]}