Una filtración fría (a veces llamada ventilación fría ) es un área del fondo del océano donde ocurre la filtración de sulfuro de hidrógeno , metano y otros fluidos ricos en hidrocarburos , a menudo en forma de charco de salmuera . El frío no significa que la temperatura de la filtración sea más baja que la del agua de mar circundante. Por el contrario, su temperatura suele ser ligeramente superior. [1] El "frío" es relativo a las condiciones muy cálidas (al menos 60 ° C o 140 ° F) de un respiradero hidrotermal . Las filtraciones frías constituyen un bioma que sustenta a varias especies endémicas .
Las filtraciones frías desarrollan una topografía única a lo largo del tiempo, donde las reacciones entre el metano y el agua de mar crean formaciones de rocas carbonatadas y arrecifes . Estas reacciones también pueden depender de la actividad bacteriana. Ikaite , un carbonato de calcio hidratado, puede asociarse con metano oxidante en filtraciones frías.
Tipos
Los tipos de filtraciones frías se pueden distinguir según la profundidad, como filtraciones frías poco profundas y filtraciones frías profundas. [2] Las filtraciones frías también se pueden distinguir en detalle de la siguiente manera:
- filtraciones de petróleo / gas [2]
- filtraciones de gas: [2] filtraciones de metano
- filtraciones de hidratos de gas [2]
- las filtraciones de salmuera [2] se forman en los charcos de salmuera
- marcas de viruela [2]
- volcanes de lodo [2]
Formación y sucesión ecológica
Las filtraciones frías ocurren sobre fisuras en el lecho marino causadas por la actividad tectónica . El petróleo y el metano "se filtran" de esas fisuras, se difunden por los sedimentos y emergen en un área de varios cientos de metros de ancho. [3]
Metano ( CH
4) es el componente principal de lo que comúnmente llamamos gas natural . [3] Pero además de ser una fuente de energía importante para los humanos, el metano también forma la base de un ecosistema de filtración fría . [3] La biota de filtración fría por debajo de los 200 m (660 pies) típicamente exhibe una especialización sistemática mucho mayor y una dependencia de la quimioautotrofia que las de las profundidades de la plataforma. [4] Los sedimentos de las filtraciones de aguas profundas son muy heterogéneos. [4] Sostienen diferentes procesos geoquímicos y microbianos que se reflejan en un complejo mosaico de hábitats habitados por una mezcla de fauna especializada ( heterotrófica y asociada a simbiontes) y de fondo. [4]
Comunidades quimiosintéticas
La investigación biológica en filtraciones frías y respiraderos hidrotermales se ha centrado principalmente en la microbiología y los macroinvertebrados prominentes que prosperan en microorganismos quimiosintéticos . [2] Se han realizado muchas menos investigaciones sobre la fracción bentónica más pequeña del tamaño de la meiofauna (<1 mm). [2]
El cambio ordenado de la composición de la comunidad de un conjunto de especies a otro se denomina sucesión ecológica : [3]
El primer tipo de organismo que se aprovecha de esta fuente de energía de las profundidades marinas son las bacterias . [3] Al agregarse a esteras bacterianas en las filtraciones frías, estas bacterias metabolizan el metano y el sulfuro de hidrógeno (otro gas que emerge de las filtraciones) para obtener energía. [3] Este proceso de obtención de energía a partir de sustancias químicas se conoce como quimiosíntesis . [3]
Durante esta etapa inicial, cuando el metano es relativamente abundante, también se forman densos lechos de mejillones cerca de la filtración fría. [3] Compuesto principalmente por especies del género Bathymodiolus , estos mejillones no consumen alimentos directamente. [3] En cambio, se nutren de bacterias simbióticas que también producen energía a partir del metano, similar a sus parientes que forman esteras. [3] Los bivalvos quimiosintéticos son constituyentes prominentes de la fauna de las filtraciones frías y están representados en ese entorno por cinco familias: Solemyidae , Lucinidae , Vesicomyidae , Thyasiridae y Mytilidae . [5]
Esta actividad microbiana produce carbonato de calcio , que se deposita en el fondo marino y forma una capa de roca. [3] Durante un período que dura varias décadas, estas formaciones rocosas atraen a los gusanos tubulares siboglínidos , que se asientan y crecen junto con los mejillones. [3] Al igual que los mejillones, los gusanos tubícolas dependen de las bacterias quimiosintéticas (en este caso, un tipo que necesita sulfuro de hidrógeno en lugar de metano) para sobrevivir. [3] Fiel a cualquier relación simbiótica, un gusano tubular también alimenta a sus bacterias al apropiarse del sulfuro de hidrógeno del medio ambiente. [3] El sulfuro no solo proviene del agua, sino que también se extrae del sedimento a través de un extenso sistema de "raíces" que un gusano tubular "arbusto" establece en el sustrato duro de carbonato. [3] Un arbusto de gusano tubular puede contener cientos de gusanos individuales, que pueden crecer un metro o más por encima del sedimento. [3]
Las filtraciones frías no duran indefinidamente. A medida que la tasa de filtración de gas disminuye lentamente, los mejillones hambrientos de metano de vida más corta (o más precisamente, sus simbiontes bacterianos hambrientos de metano) comienzan a morir. [3] En esta etapa, los gusanos tubícolas se convierten en el organismo dominante en una comunidad de filtraciones. [3] Mientras haya algo de sulfuro en el sedimento, los gusanos de tubo que extraen sulfuro pueden persistir. [3] Se ha estimado que los individuos de una especie de gusano tubular, Lamellibrachia luymesi, viven más de 250 años en tales condiciones. [3]
Comparación con otras comunidades
Las filtraciones frías y los respiraderos hidrotermales de los océanos profundos son comunidades que no dependen de la fotosíntesis para la producción de alimentos y energía. [2] Estos sistemas son impulsados en gran medida por energía derivada de quimiosintéticos . [2] Ambos sistemas comparten características comunes como la presencia de compuestos químicos reducidos ( H 2 S e hidrocarbonatos ), hipoxia local o incluso anoxia , una alta abundancia y actividad metabólica de poblaciones bacterianas, y la producción de material orgánico autóctono por quimioautotrófico. bacterias. [2] Tanto los respiraderos hidrotermales como las filtraciones frías muestran regularmente niveles muy elevados de biomasa de metazoos en asociación con una baja diversidad local. [2] Esto se explica por la presencia de densas agregaciones de especies fundamentales y animales epizoóticos , que viven dentro de estas agregaciones. [2] Las comparaciones a nivel de comunidad revelan que la macrofauna de ventilación, filtración y caída orgánica son muy distintas en términos de composición a nivel familiar, aunque comparten muchos taxones dominantes entre los hábitats altamente sulfídicos. [4]
Sin embargo, los respiraderos hidrotermales y las filtraciones frías también difieren en muchos aspectos. En comparación con las filtraciones frías más estables, los respiraderos se caracterizan por temperaturas localmente altas, temperaturas fuertemente fluctuantes, pH, concentraciones de sulfuro y oxígeno, a menudo la ausencia de sedimentos, una edad relativamente joven y, a menudo, condiciones impredecibles, como aumento y disminución del respiradero. fluidos o erupciones volcánicas. [2] A diferencia de los respiraderos hidrotermales, que son ambientes volátiles y efímeros , las filtraciones frías se emiten a un ritmo lento y confiable. Probablemente debido a las temperaturas más frías y la estabilidad, muchos organismos de filtraciones frías tienen una vida mucho más larga que los que habitan en los respiraderos hidrotermales.
Fin de la comunidad de filtraciones frías
Finalmente, a medida que las filtraciones frías se vuelven inactivas, los gusanos tubulares también comienzan a desaparecer, despejando el camino para que los corales se asienten en el sustrato de carbonato ahora expuesto. [3] Los corales no dependen de los hidrocarburos que se filtran del lecho marino. [3] Los estudios sobre Lophelia pertusa sugieren que obtienen su nutrición principalmente de la superficie del océano. [3] La quimiosíntesis juega solo un papel muy pequeño, si lo hay, en su asentamiento y crecimiento. [3] Si bien los corales de aguas profundas no parecen ser organismos basados en la quimiosíntesis, los organismos quimiosintéticos que los precedieron permiten la existencia de los corales. [3] Esta hipótesis sobre el establecimiento de arrecifes de coral de aguas profundas se llama teoría hidráulica. [7] [8]
Distribución
Charles Paull y sus colegas descubrieron filtraciones frías en 1983 en la escarpa de Florida en el Golfo de México a una profundidad de 3.200 metros (10.500 pies). [9] Desde entonces, se han descubierto filtraciones en muchas otras partes de los océanos del mundo. La mayoría se han agrupado en cinco provincias biogeográficas : Golfo de México, Atlántico, Mediterráneo, Pacífico Este y Pacífico Occidental, [10] pero también se conocen filtraciones frías debajo de la plataforma de hielo en la Antártida , [11] el Océano Ártico , el Mar del Norte , Skagerrak , Kattegat , Golfo de California , Mar Rojo , Océano Índico, el sur de Australia y en el interior del Mar Caspio . [12] Con el reciente descubrimiento de una filtración de metano en el Océano Austral , [13] ahora se conocen filtraciones frías en todos los océanos principales. [4] Las filtraciones frías son comunes a lo largo de los márgenes continentales en áreas de alta productividad primaria y actividad tectónica, donde la deformación y compactación de la corteza impulsan las emisiones de fluido rico en metano. [4] Las filtraciones frías se distribuyen de manera irregular y ocurren con mayor frecuencia cerca de los márgenes del océano desde las profundidades intermareales hasta las profundidades abisales . [4] En Chile se conocen filtraciones frías de la zona intermareal, [14] en Kattegat las filtraciones de metano se conocen como "arrecifes burbujeantes" y se encuentran típicamente a profundidades de 0 a 30 m (0 a 100 pies), [15] y frente al norte de California se pueden encontrar a una profundidad de 35 a 55 m (115 a 180 pies). [12] La mayoría de las filtraciones frías están ubicadas considerablemente más profundas, mucho más allá del alcance del buceo ordinario , y la comunidad de filtraciones más profunda conocida se encuentra en la Fosa de Japón a una profundidad de 7.326 m (24.035 pies). [dieciséis]
Además de las filtraciones frías que existen en la actualidad, se han encontrado restos fósiles de sistemas de filtración antiguos en varias partes del mundo. Algunos de estos se encuentran tierra adentro en lugares que anteriormente estaban cubiertos por océanos prehistóricos . [12] [17]
En el golfo de mexico
Descubrimientos
Las comunidades quimiosintéticas del Golfo de México se han estudiado extensamente desde la década de 1990, y las comunidades descubiertas por primera vez en la ladera superior son probablemente las comunidades de filtración mejor comprendidas del mundo. La historia del descubrimiento de estos animales notables se ha desarrollado desde la década de 1980. Cada descubrimiento importante fue inesperado, desde las primeras comunidades de respiraderos hidrotermales en cualquier parte del mundo hasta las primeras comunidades de filtraciones frías en el Golfo de México. [18]
Se descubrieron comunidades en el Golfo Oriental de México en 1983 utilizando el sumergible tripulado DSV Alvin , durante un crucero que investigaba el fondo de la escarpa de Florida en áreas de filtración de salmuera "fría", donde inesperadamente descubrieron gusanos tubulares y mejillones (Paull et al., 1984). [18] Dos grupos descubrieron fortuitamente comunidades quimiosintéticas en el Golfo Central de México simultáneamente en noviembre de 1984. Durante las investigaciones de la Universidad Texas A&M para determinar los efectos de la filtración de petróleo en la ecología bentónica (hasta esta investigación, se suponía que todos los efectos de la filtración de petróleo eran perjudicial), los arrastres de fondo recuperaron inesperadamente colecciones extensas de organismos quimiosintéticos, incluidos gusanos tubulares y almejas (Kennicutt et al., 1985). Al mismo tiempo, LGL Ecological Research Associates estaba llevando a cabo un crucero de investigación como parte del Estudio de ladera continental del Golfo de México de varios años de MMS (Gallaway et al., 1988). La fotografía del fondo (procesada a bordo del barco) dio como resultado imágenes claras de comunidades quimiosintéticas de almejas vesicomídicas coincidentemente de la misma manera que el primer descubrimiento realizado con un trineo con cámara en el Pacífico en 1977. La fotografía durante el mismo crucero LGL / MMS también documentó comunidades de gusanos tubulares in situ en el Golfo Central de México por primera vez (no procesado hasta después del crucero; Boland, 1986) antes de las investigaciones sumergibles iniciales y descripciones de primera mano de Bush Hill ( 27 ° 47′02 ″ N 91 ° 30′31 ″ W / 27,78389 ° N 91,50861 ° W / 27,78389; -91.50861 ( Bush Hill )) en 1986 (Rosman et al., 1987a; MacDonald et al., 1989b). El sitio fue blanco de zonas de "eliminación" acústica o falta de estructura de sustrato causada por la filtración de hidrocarburos. Esto se determinó utilizando un sistema de señalización acústica durante el mismo crucero en el R / V Edwin Link (el anterior, solo 113 pies (34 m)), que usaba uno de los sumergibles Johnson Sea Link . El sitio se caracteriza por densas acumulaciones de gusanos tubícolas y mejillones, así como por afloramientos de carbonato expuestos con numerosas colonias de coral gorgonias y Lophelia . Bush Hill se ha convertido en uno de los sitios quimiosintéticos más estudiados del mundo. [18]
Distribución
Existe una relación clara entre los descubrimientos de hidrocarburos conocidos a gran profundidad en la vertiente del Golfo y las comunidades quimiosintéticas, la filtración de hidrocarburos y los minerales autigénicos , incluidos los carbonatos en el lecho marino (Sassen et al., 1993a yb). Si bien los reservorios de hidrocarburos son áreas amplias a varios kilómetros por debajo del Golfo, las comunidades quimiosintéticas se encuentran en áreas aisladas con capas delgadas de sedimentos de solo unos pocos metros de espesor. [18]
La vertiente norte del Golfo de México incluye una sección estratigráfica de más de 10 km (6 millas) de espesor y ha sido profundamente influenciada por el movimiento de la sal. Las rocas generadoras del Mesozoico desde el Jurásico Superior hasta el Cretácico Superior generan petróleo en la mayoría de los campos de la vertiente del Golfo (Sassen et al., 1993a yb). Los conductos de migración suministran materiales de hidrocarburos frescos a través de una escala vertical de 6 a 8 km (4 a 5 millas) hacia la superficie. Las expresiones superficiales de la migración de hidrocarburos se denominan filtraciones. La evidencia geológica demuestra que la filtración de hidrocarburos y salmuera persiste en áreas espacialmente discretas durante miles de años. [18]
La escala de tiempo para la migración de petróleo y gas (combinación de flotabilidad y presión) desde los sistemas de origen está en la escala de millones de años (Sassen, 1997). La filtración de fuentes de hidrocarburos a través de fallas hacia la superficie tiende a difundirse a través del sedimento suprayacente, afloramientos de carbonato y depósitos de hidratos , por lo que las comunidades de filtración de hidrocarburos correspondientes tienden a ser más grandes (unos pocos cientos de metros de ancho) que las comunidades quimiosintéticas que se encuentran alrededor de los respiraderos hidrotermales de el Pacífico Oriental (MacDonald, 1992). [18] Existen grandes diferencias en las concentraciones de hidrocarburos en los sitios de filtración. Roberts (2001) presentó un espectro de respuestas esperadas bajo una variedad de condiciones de velocidad de flujo que varían desde una filtración muy lenta hasta una rápida ventilación. [18] [19] Los sitios de filtración muy lentos no admiten comunidades quimiosintéticas complejas; más bien, por lo general solo soportan tapetes microbianos simples ( Beggiatoa sp.). [18]
En el entorno de la ladera superior, los sustratos duros resultantes de la precipitación de carbonatos pueden tener comunidades asociadas de animales no quimiosintéticos, incluida una variedad de cnidarios sésiles como los corales y las anémonas de mar . En el extremo del flujo rápido del espectro, el sedimento fluidizado generalmente acompaña a los hidrocarburos y los fluidos de formación que llegan al lecho marino. El resultado son volcanes de lodo y corrientes de lodo . En algún lugar entre estos dos miembros extremos existe las condiciones que el apoyo densamente pobladas y diversas comunidades de organismos quimiosintéticas (esteras microbianas, siboglinid gusanos de tubo, bathymodioline mejillones, lucinid y vesycomyid almejas, y organismos asociados). Estas áreas se asocian frecuentemente con depósitos de hidratos de gas superficiales o cercanos a la superficie . También tienen áreas localizadas de fondo marino litificado, generalmente carbonatos autigénicos, pero a veces están presentes minerales más exóticos como la barita . [18]
La naturaleza generalizada de las comunidades quimiosintéticas del Golfo de México se documentó por primera vez durante las investigaciones contratadas por el Grupo de Investigación Geológica y Ambiental (GERG) de la Universidad Texas A&M para el Comité de Operadores Marinos (Brooks et al., 1986). [18] Esta encuesta sigue siendo la más extendida y completa, aunque se han documentado numerosas comunidades adicionales desde entonces. [18] La exploración de la industria en busca de reservas de energía en el Golfo de México también ha documentado numerosas comunidades nuevas a través de una amplia gama de profundidades, incluida la ocurrencia más profunda conocida en el Golfo Central de México en el Bloque 818 del Cañón de Alaminos a una profundidad de 2.750 m (9.022 pie). [18] Se ha documentado la presencia de organismos quimiosintéticos dependientes de la filtración de hidrocarburos en aguas tan poco profundas como 290 m (951 pies) (Roberts et al., 1990) y tan profundas como 2.744 m (9.003 pies). [18] Este rango de profundidad ubica específicamente a las comunidades quimiosintéticas en la región de aguas profundas del Golfo de México, que se define como profundidades de agua superiores a 305 m (1,000 pies). [18]
Las comunidades quimiosintéticas no se encuentran en la plataforma continental, aunque aparecen en el registro fósil en aguas a menos de 200 m (656 pies). [18] Una teoría que explica esto es que la presión de la depredación ha variado sustancialmente durante el período de tiempo involucrado (Callender y Powell 1999). [18] [20] Ahora se sabe que existen más de 50 comunidades en 43 bloques de la Plataforma Continental Exterior (OCS). [18] Aunque no se ha realizado una encuesta sistemática para identificar todas las comunidades quimiosintéticas en el Golfo de México, hay evidencia que indica que pueden existir muchas más comunidades de este tipo. [18] Los límites de profundidad de los descubrimientos probablemente reflejan los límites de la exploración (falta de sumergibles capaces de alcanzar profundidades superiores a los 1000 m (3281 pies)). [18]
MacDonald y col. (1993 y 1996) han analizado imágenes de teledetección desde el espacio que revelan la presencia de mareas negras en el centro-norte del Golfo de México. [18] [21] [22] Los resultados confirmaron una extensa filtración de petróleo natural en el Golfo de México, especialmente en profundidades de agua superiores a los 1000 m (3281 pies). [18] Se documentó un total de 58 ubicaciones potenciales adicionales donde las fuentes del lecho marino eran capaces de producir manchas de petróleo perennes (MacDonald et al., 1996). [18] Las tasas de filtración estimadas variaron de 4 bbl / d (0,64 m 3 / d) a 70 bbl / d (11 m 3 / d) en comparación con menos de 0,1 bbl / d (0,016 m 3 / d) para descargas de barcos ( ambos normalizados para 1,000 mi 2 (640,000 ac)). [18] Esta evidencia aumenta considerablemente el área donde se pueden esperar comunidades quimiosintéticas dependientes de la filtración de hidrocarburos. [18]
Las agregaciones más densas de organismos quimiosintéticos se han encontrado a profundidades de agua de alrededor de 500 m (1,640 pies) y más. [18] La más conocida de estas comunidades fue nombrada Bush Hill por los investigadores que la describieron por primera vez (MacDonald et al., 1989b). [18] Es una comunidad sorprendentemente grande y densa de gusanos tubulares quimiosintéticos y mejillones en un sitio de filtración de gas y petróleo natural sobre un diapiro de sal en el Bloque 185 de Green Canyon. El sitio de filtración es una pequeña loma que se eleva a unos 40 m (131 ft) sobre el fondo marino circundante en aproximadamente 580 m (1,903 pies) de profundidad de agua. [18]
Estabilidad
Según Sassen (1997), el papel de los hidratos en las comunidades quimiosintéticas se ha subestimado enormemente. [18] La alteración biológica de los hidratos de gas congelados se descubrió por primera vez durante el estudio de MMS titulado "Estabilidad y cambio en las comunidades quimiosintéticas del Golfo de México". [23] Se plantea la hipótesis (MacDonald, 1998b) de que la dinámica de la alteración de los hidratos podría desempeñar un papel importante como mecanismo de regulación de la liberación de gases de hidrocarburos para alimentar los procesos biogeoquímicos y también podría desempeñar un papel sustancial en la estabilidad de la comunidad. Se cree que las variaciones registradas de la temperatura del agua del fondo de varios grados en algunas áreas, como el sitio de Bush Hill (4-5 ° C a 500 m (1,640 pies) de profundidad), dan como resultado la disociación de los hidratos, lo que resulta en un aumento de gas. flujos (MacDonald et al., 1994). Aunque no es tan destructivo como el vulcanismo en los respiraderos de las dorsales oceánicas , la dinámica de la formación y el movimiento de hidratos poco profundos afectará claramente a los animales sésiles que forman parte de la barrera de filtración. Existe la posibilidad de un evento catastrófico en el que una capa completa de hidrato poco profundo podría desprenderse del fondo y afectar considerablemente a las comunidades locales de fauna quimiosintética. [18] A mayores profundidades (> 1000 m,> 3281 pies), la temperatura del agua del fondo es más fría (aproximadamente 3 ° C) y sufre menos fluctuaciones. La formación de hidratos más estables y probablemente más profundos influye en el flujo de gases de hidrocarburos ligeros hacia la superficie del sedimento, lo que influye en la morfología de la superficie y las características de las comunidades quimiosintéticas. Dentro de comunidades complejas como Bush Hill, el petróleo parece menos importante de lo que se pensaba (MacDonald, 1998b). [18]
A través de estudios tafonómicos (ensamblajes muertos de conchas) e interpretación de la composición del ensamblaje de filtraciones de los núcleos, Powell et al. (1998) informaron que, en general, las comunidades de filtraciones persistieron durante períodos de 500 a 1000 años y probablemente durante todo el Pleistoceno (<- dudoso. ¿ Holoceno ?). Algunos sitios conservaron un hábitat óptimo durante escalas de tiempo geológico . Powell informó evidencia de comunidades de mejillones y almejas que persistieron en los mismos sitios durante 500 a 4000 años. Powell también descubrió que tanto la composición de especies como la clasificación trófica de las comunidades de filtración de hidrocarburos tienden a ser bastante constantes a lo largo del tiempo, con variaciones temporales solo en abundancia numérica. Encontró pocos casos en los que el tipo de comunidad cambiaba (de mejillones a almejas, por ejemplo) o había desaparecido por completo. No se observó sucesión de fauna . Sorprendentemente, cuando la recuperación ocurrió después de un evento destructivo pasado, las mismas especies quimiosintéticas volvieron a ocupar un sitio. Hubo poca evidencia de eventos catastróficos de enterramiento, pero se encontraron dos casos en comunidades de mejillones en Green Canyon Block 234. La observación más notable reportada por Powell (1995) fue la singularidad de cada sitio de comunidad quimiosintética. [18]
La precipitación de carbonatos autigénicos y otros eventos geológicos indudablemente alterarán los patrones de filtración en la superficie durante períodos de muchos años, aunque a través de la observación directa, no se observaron cambios en la distribución o composición de la fauna quimiosintética en siete sitios de estudio separados (MacDonald et al., 1995). Se puede hacer referencia a un período un poco más largo (19 años) en el caso de Bush Hill, la primera comunidad del Golfo de México central descrita in situ en 1986. No se han observado muertes masivas o cambios a gran escala en la composición de la fauna (con el excepción de las colecciones con fines científicos) durante los 19 años de historia de la investigación en este sitio. [18]
Todas las comunidades quimiosintéticas están ubicadas en profundidades de agua más allá del efecto de tormentas severas, incluidos los huracanes, y no habría habido alteración de estas comunidades causada por tormentas superficiales, incluidos los huracanes . [18]
Biología
MacDonald y col. (1990) ha descrito cuatro tipos de comunidades generales. Estos son comunidades dominadas por vestimentíferos gusanos de tubo ( Lamellibrachia cf barhami y escarpia spp.), Mitílidos mejillones (Seep mitílido Ia, Ib y III, y otros), vesicomyid almejas ( Vesicomya cordata y ponderosa Calyptogena ), y infaunales lucinid o thyasirid almejas ( Lucinoma sp. O Thyasira sp.). Las esteras bacterianas están presentes en todos los sitios visitados hasta la fecha. Estos grupos de fauna tienden a mostrar características distintivas en términos de cómo se agregan, el tamaño de las agregaciones, las propiedades geológicas y químicas de los hábitats en los que se encuentran y, hasta cierto punto, la fauna heterotrófica que se presenta con ellos. Muchas de las especies que se encuentran en estas comunidades de filtraciones frías en el Golfo de México son nuevas para la ciencia y siguen sin describirse . [18]
Los gusanos tubulares de lamelibranquidos individuales , el más largo de los dos taxones que se encuentran en las filtraciones, pueden alcanzar longitudes de 3 m (10 pies) y vivir cientos de años (Fisher et al., 1997; Bergquist et al., 2000). Las tasas de crecimiento determinadas a partir de gusanos tubulares marcados recuperados han sido variables, desde la ausencia de crecimiento de 13 individuos medidos un año hasta un crecimiento máximo de 9,6 cm / año (3,8 pulgadas / año) en un individuo de Lamellibrachia (MacDonald, 2002). La tasa de crecimiento promedio fue de 2,19 cm / año (0,86 pulgadas / año) para las especies parecidas a Escarpia y 2,92 cm / año (1,15 pulgadas / año) para los lamelibráquidos. Estas son tasas de crecimiento más lentas que las de sus parientes de respiraderos hidrotermales , pero los individuos de Lamellibrachia pueden alcanzar longitudes de 2 a 3 veces la de las especies de respiraderos hidrotermales más grandes conocidas. [18] Individuos de Lamellibrachia sp. en varias ocasiones se han recolectado más de 3 m (10 pies), lo que representa edades probables superiores a los 400 años (Fisher, 1995). El desove del gusano tubular Vestimentiferan no es estacional y el reclutamiento es episódico. [18]
Los gusanos tubícolas son machos o hembras. Un descubrimiento reciente indica que el desove de la hembra Lamellibrachia parece haber producido una asociación única con el gran bivalvo Acesta bullisi , que vive permanentemente unido a la abertura del tubo anterior del gusano tubular y se alimenta de la liberación periódica de huevos (Järnegren et al., 2005). Esta estrecha asociación entre los bivalvos y los gusanos tubícolas se descubrió en 1984 (Boland, 1986) pero no se explicó completamente. Prácticamente todos los individuos maduros de Acesta se encuentran en gusanos tubícolas hembras en lugar de machos. Esta evidencia y otros experimentos de Järnegren et al. (2005) parece haber resuelto este misterio. [18]
Se han informado tasas de crecimiento de mejillones metanotróficos en sitios de filtraciones frías (Fisher, 1995). [18] Se encontró que las tasas de crecimiento general eran relativamente altas. Las tasas de crecimiento de los mejillones adultos fueron similares a las de los mejillones de un entorno litoral a temperaturas similares. Fisher también encontró que los mejillones juveniles en las filtraciones de hidrocarburos inicialmente crecen rápidamente, pero la tasa de crecimiento cae marcadamente en los adultos; crecen hasta alcanzar un tamaño reproductivo muy rápidamente. Tanto los individuos como las comunidades parecen tener una vida muy larga. Estos mejillones dependientes de metano tienen requisitos químicos estrictos que los unen a las áreas de filtración más activa en el Golfo de México. Como resultado de sus rápidas tasas de crecimiento, la recolonización del mejillón de un sitio de filtración alterado podría ocurrir con relativa rapidez. Existe alguna evidencia de que los mejillones también requieren un sustrato duro y podrían aumentar en número si se aumenta el sustrato adecuado en el lecho marino (Fisher, 1995). Siempre se encuentran dos especies asociadas asociadas con los lechos de mejillones: el gasterópodo Bathynerita naticoidea y un pequeño camarón alvinocarido , lo que sugiere que estas especies endémicas tienen excelentes capacidades de dispersión y pueden tolerar una amplia gama de condiciones (MacDonald, 2002). [18]
A diferencia de los lechos de mejillones, los lechos de almejas quimiosintéticos pueden persistir como un fenómeno visual de la superficie durante un período prolongado sin la entrada de nuevos individuos vivos debido a las bajas tasas de disolución y de sedimentación. La mayoría de los lechos de almejas investigados por Powell (1995) estaban inactivos. Rara vez se encontraban individuos vivos. Powell informó que durante un período de 50 años, las extinciones locales y la recolonización deberían ser graduales y extremadamente raras. En contraste con estos lechos inactivos, la primera comunidad descubierta en el Golfo Central de México consistió en numerosas almejas que aran activamente. Las imágenes obtenidas de esta comunidad se utilizaron para desarrollar las proporciones de longitud / frecuencia y de vivos / muertos, así como patrones espaciales (Rosman et al., 1987a). [18]
También son evidentes extensas esteras bacterianas de bacterias de vida libre en todos los sitios de filtración de hidrocarburos. Estas bacterias pueden competir con la fauna principal por fuentes de energía de sulfuro y metano y también pueden contribuir sustancialmente a la producción general (MacDonald, 1998b). Se encontró que las esteras blancas no pigmentadas eran una especie de Beggiatoa de bacterias azufradas autótrofas , y las esteras anaranjadas poseían un metabolismo no quimiosintético no identificado (MacDonald, 1998b). [18]
Las especies heterótrofas en los sitios de filtración son una mezcla de especies exclusivas de las filtraciones (particularmente moluscos e invertebrados de crustáceos ) y aquellas que son un componente normal del ambiente circundante. Carney (1993) informó por primera vez de un posible desequilibrio que podría ocurrir como resultado de una interrupción crónica. Debido a los patrones de reclutamiento esporádicos, los depredadores podrían obtener una ventaja, lo que resultaría en el exterminio de las poblaciones locales de lechos de mejillones. Está claro que los sistemas de filtración interactúan con la fauna de fondo, pero sigue habiendo pruebas contradictorias sobre hasta qué punto se produce la depredación absoluta en algunos componentes específicos de la comunidad, como los gusanos tubícolas (MacDonald, 2002). Los resultados más sorprendentes de este trabajo reciente es por qué las especies de fondo no utilizan la producción de filtraciones más de lo que parece ser evidente. De hecho, los consumidores asociados a filtraciones, como los cangrejos galatheidos y los gasterópodos neritos , tenían firmas isotópicas, lo que indica que sus dietas eran una mezcla de filtración y producción de fondo. En algunos sitios, los invertebrados de filtración endémicos que se esperaba que obtuvieran gran parte de su dieta, si no toda, de la producción de filtraciones, consumieron hasta el 50 por ciento de sus dietas de origen. [18]
En el océano atlántico
También se han descrito comunidades de filtraciones frías en el Océano Atlántico occidental a partir de algunas inmersiones en volcanes de lodo y diapiros entre 1.000 y 5.000 m (3.300–16.400 pies) de profundidad en el área del prisma de acreción de Barbados y del diapiro de Blake Ridge frente a Carolina del Norte . Más recientemente, se han descubierto comunidades de filtraciones en el Atlántico oriental, en un cúmulo de marcas de viruela gigante en el Golfo de Guinea cerca del canal profundo del Congo , también en otras marcas de viruela del margen del Congo, el margen de Gabón y el margen de Nigeria y en el Golfo de Cádiz . [10]
La aparición de biota quimiosimbiótica en los extensos campos de volcanes de lodo del Golfo de Cádiz se informó por primera vez en 2003. [24] Los bivalvos quimiosimbióticos recolectados de los volcanes de lodo del Golfo de Cádiz se revisaron en 2011. [5]
También se conocen filtraciones frías del Océano Atlántico Norte, [2] que incluso se extienden hasta el Océano Ártico, frente a Canadá y Noruega . [12]
Se han realizado muestreos extensos de fauna desde 400 y 3300 m (1300-10,800 pies) en el cinturón ecuatorial atlántico desde el golfo de México hasta el golfo de Guinea, incluido el prisma de acreción de Barbados, el diapiro de Blake Ridge y en el Atlántico oriental desde el Congo. y los márgenes de Gabón y el margen de Nigeria recientemente explorado durante el proyecto Census of Marine Life ChEss . De los 72 taxones identificados a nivel de especie, un total de 9 especies o complejos de especies se identifican como anfatlánticas. [10]
La estructura de la comunidad de megafauna de filtración del Cinturón Ecuatorial Atlántico está influenciada principalmente por la profundidad más que por la distancia geográfica. Las especies o complejos de especies bivalvos Bathymodiolinae (dentro de Mytilidae ) son las más extendidas en el Atlántico. El complejo de bumerán Bathymodiolus se encuentra en el sitio escarpado de Florida, el diapiro Blake Ridge, el prisma de Barbados y el sitio Regab del Congo. El complejo Bathymodiolus childressi también está ampliamente distribuido a lo largo del Cinturón Ecuatorial Atlántico desde el Golfo de México hasta el Margen de Nigeria, aunque no en los sitios de las cordilleras Regab o Blake. El polinoide comensal , Branchipolynoe seepensis , se conoce en el Golfo de México, el Golfo de Guinea y Barbados. Otras especies con distribuciones que se extienden desde el Atlántico este al oeste son: gasterópodo Cordesia provannoides , el camarón Alvinocaris muricola , los galatheidos Munidopsis geyeri y Munidopsis livida y probablemente el holoturido Chiridota heheva . [10]
También se han encontrado filtraciones frías en el abanico de aguas profundas del Amazonas . Los perfiles sísmicos de alta resolución cerca del borde de la plataforma muestran evidencia de asentamientos cercanos a la superficie y fallas de 20 a 50 m (66 a 164 pies) en el subsuelo y concentraciones (aproximadamente 500 m 2 o 5,400 pies cuadrados) de gas metano. Varios estudios (p. Ej., Amazon Shelf Study: AMASEDS , LEPLAC , REMAC , GLORIA, Ocean Drilling Program ) indican que hay evidencia de filtración de gas en la pendiente del abanico del Amazonas según la incidencia de reflejos de simulación de fondo (BSR), lodo volcanes, marcas de viruela, gas en sedimentos y ocurrencias más profundas de hidrocarburos. En esta región se ha cartografiado la existencia de metano a profundidades relativamente bajas y extensas áreas de hidratos de gas. Además, se han informado chimeneas de gas y pozos exploratorios han descubierto acumulaciones de gas subcomercial y marcas de pique a lo largo de los planos de falla. Las empresas energéticas ya disponen y utilizan una sólida comprensión geológica y geofísica de la cuenca de Foz do Amazonas . [25]
Exploración de nuevas áreas, como posibles sitios de filtración frente a la costa este de los EE. UU. Y el abanico Laurentian , donde se conocen comunidades quimiosintéticas a más de 3.500 m (11.500 pies), y los sitios menos profundos en el Golfo de Guinea son necesarios para estudiar en el futuro. [10]
En el mediterráneo
La primera evidencia biológica de ambientes reducidos en el mar Mediterráneo fue la presencia de conchas de bivalvos Lucinidae y Vesicomyidae en la parte superior del volcán de lodo Napoli ( 33 ° 43′52 ″ N 24 ° 40′52 ″ E / 33.73111 ° N 24.68111 ° E / 33.73111; 24.68111 ( Volcán de lodo de Nápoles ); "Napoli" es solo el nombre de un monte submarino. Se ubica al sur de Creta), ubicado a 1.900 m de profundidad en la Cordillera Mediterránea en la zona de subducción de la placa africana . Esto fue seguido por la descripción de una nueva especie de bivalvos Lucinidae , Lucinoma kazani , asociada con endosimbiontes bacterianos . En el sudeste del Mediterráneo, también se encontraron comunidades de poliquetos y bivalvos asociados con filtraciones frías y carbonatos cerca de Egipto y la Franja de Gaza a profundidades de 500 a 800 m, pero no se recolectó fauna viva. Las primeras observaciones in situ de extensas comunidades quimiosintéticas vivas en el Mediterráneo oriental impulsaron la cooperación entre biólogos, geoquímicos y geólogos. Durante las inmersiones sumergibles , se observaron comunidades que comprenden grandes campos de pequeños bivalvos (vivos y muertos), grandes gusanos tubulares siboglínidos , aislados o formando agregaciones densas, grandes esponjas y fauna endémica asociada en varios hábitats de filtraciones frías asociadas con costras carbonatadas en 1,700-2,000 m de profundidad. Primero se exploraron dos campos de volcanes de lodo, uno a lo largo de la Cordillera del Mediterráneo, donde la mayoría de ellos estaban parcialmente (volcanes de lodo de Nápoles, Milán) o totalmente (Urania, volcanes de lodo de Maidstone) afectados por salmueras , y el otro en los montículos de Anaximandro al sur de Turquía. . Esta última área incluye el gran volcán de lodo de Ámsterdam , que se ha visto afectado por recientes corrientes de lodo , y los volcanes de lodo más pequeños de Kazán o Kula. Se tomaron muestras de hidratos de gas en los volcanes de lodo de Ámsterdam y Kazán, y se han registrado altos niveles de metano sobre el lecho marino. Recientemente se han explorado varias provincias del abanico de aguas profundas del Nilo . Estos incluyen la muy activa filtración de salmuera denominada Caldera de Menes en la provincia oriental entre 2.500 my 3.000 m, las marcas de viruela en el área central a lo largo de laderas medias y bajas, y los volcanes de lodo de la provincia oriental, así como uno en el pendiente superior central (zona norte de Alex ) a 500 m de profundidad. [26]
Durante estas primeras inmersiones exploratorias, se tomaron muestras e identificaron taxones portadores de simbiontes similares a los observados en los campos de lodo de Olimpi y Anaximandro. Esta similitud no es sorprendente, ya que la mayoría de estos taxones se describieron originalmente a partir del dragado en el abanico del Nilo. [26] Hasta cinco especies de bivalvos que albergan simbiontes bacterianos colonizaron estos ambientes ricos en metano y sulfuros. Una nueva especie de poliqueto Siboglinidae , Lamellibrachia anaximandri , el gusano tubular que coloniza las filtraciones frías desde la cordillera del Mediterráneo hasta el abanico de aguas profundas del Nilo, acaba de ser descrita en 2010. [26] [27] Además, el estudio de las simbiosis reveló asociaciones con quimioautótrofos Bacterias, oxidantes de azufre en bivalvos Vesicomyidae y Lucinidae y gusanos tubulares Siboglinidae, y destacó la excepcional diversidad de bacterias que viven en simbiosis con pequeñas Mytilidae. Las filtraciones mediterráneas parecen representar un hábitat rico caracterizado por la riqueza de especies de megafauna (p. Ej., Gasterópodos ) o el tamaño excepcional de algunas especies como las esponjas ( Rhizaxinella pyrifera ) y los cangrejos ( Chaceon mediterraneus ), en comparación con sus contrapartes de fondo. Esto contrasta con la escasa abundancia y diversidad de macro y megafauna del Mediterráneo oriental profundo . Las comunidades de filtraciones en el Mediterráneo que incluyen especies quimiosintéticas endémicas y la fauna asociada difieren de las otras comunidades de filtraciones conocidas en el mundo a nivel de especie, pero también por la ausencia de los géneros de bivalvos de gran tamaño Calyptogena o Bathymodiolus . El aislamiento de las filtraciones mediterráneas del océano Atlántico después de la crisis mesiniana condujo al desarrollo de comunidades únicas, que probablemente difieran en composición y estructura de las del océano Atlántico. Otras expediciones incluyeron muestreos cuantitativos de hábitats en diferentes áreas, desde la Cordillera del Mediterráneo hasta el abanico de aguas profundas del Nilo oriental. [26] Las filtraciones frías descubiertas en el Mar de Mármara en 2008 [28] también han revelado comunidades basadas en la quimiosíntesis que mostraron una similitud considerable con la fauna portadora de simbiontes de las filtraciones frías del Mediterráneo oriental. [26]
En el oceano indico
En la Fosa de Makran , una zona de subducción a lo largo del margen noreste del Golfo de Omán adyacente a la costa suroeste de Pakistán y la costa sureste de Irán , la compresión de una cuña de acreción ha resultado en la formación de filtraciones frías y volcanes de lodo. [29]
En el pacifico occidental
Nativo de aluminio ha informado también en frío filtra en el noreste de talud continental del Mar del Sur de China y Chen et al. (2011) [30] han propuesto una teoría de su origen como resultado de la reducción de tetrahidroxoaluminato de Al (OH) 4 - a aluminio metálico por parte de bacterias . [30]
Japón
Filtración fría |
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Respiradero hidrotermal |
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Caída de ballenas |
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Las comunidades de aguas profundas alrededor de Japón son investigadas principalmente por la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre (JAMSTEC). DSV Shinkai 6500 , Kaikō y otros grupos han descubierto muchos sitios.
Las comunidades de filtración de metano en Japón se distribuyen a lo largo de las áreas de convergencia de placas debido a la actividad tectónica que las acompaña . Se han encontrado muchas filtraciones en la fosa de Japón , la depresión de Nankai , la fosa de Ryukyu , la bahía de Sagami y la bahía de Suruga , y el mar de Japón . [32]
Los miembros de las comunidades de filtraciones frías son similares a otras regiones en términos de familia o género, como Polycheata; Lamellibrachia, Bivalavia; Solemyidae, Bathymodiolus en Mytilidae, Thyasiridae, Calyptogena en Vesicomyidae y así sucesivamente. [31] Muchas de las especies de las filtraciones frías de Japón son endémicas . [32]
En la bahía de Kagoshima, hay filtraciones de gas metano llamadas "tagiri" (ebullición). Lamellibrachia satsuma vive por ahí. La profundidad de este sitio es de sólo 80 m, que es el punto menos profundo que viven los Siboglinidae. L. satsuma puede mantenerse en un acuario durante un período prolongado a 1 atm. Dos acuarios en Japón mantienen y exhiben L. satsuma . Se está desarrollando un método de observación para introducirlo en un tubo de vinilo transparente. [33]
DSV Shinkai 6500 descubrió comunidades de almejas vesicomídicas en el arco del sur de Mariana . Dependen del metano que se origina en la serpentinita . Otras comunidades quimiosintéticas dependerían de la sustancia orgánica de origen hidrocarburo en la corteza, pero estas comunidades dependen del metano que se origina a partir de sustancias inorgánicas del manto. [34] [35]
En 2011, se realizó alrededor de la Fosa de Japón, que es el epicentro del terremoto de Tōhoku . Hay grietas, filtraciones de metano y esteras bacterianas que probablemente fueron creadas por el terremoto. [36] [37]
Nueva Zelanda
Frente a la costa continental de Nueva Zelanda , la inestabilidad del borde de la plataforma se ve reforzada en algunos lugares por filtraciones frías de fluidos ricos en metano que también sustentan las faunas quimiosintéticas y las concreciones de carbonato. [38] [39] [40] [41] Los animales dominantes son gusanos tubulares de la familia Siboglinidae y bivalvos de las familias Vesicomyidae y Mytilidae ( Bathymodiolus ). Muchas de sus especies parecen ser endémicas. La pesca de arrastre de fondo profundo ha dañado gravemente las comunidades de filtraciones frías y esos ecosistemas están amenazados. Profundidades de hasta 2.000 m, incluidas las filtraciones frías, pertenecen a la complejidad topográfica y química de los hábitats aún no cartografiados. Es probable que la escala del descubrimiento de nuevas especies en estos ecosistemas poco estudiados o inexplorados sea alta. [41] [38]
En el pacifico este
En las profundidades marinas, el proyecto COMARGE ha estudiado los patrones de biodiversidad a lo largo y a lo largo del margen chileno a través de una complejidad de ecosistemas como filtraciones de metano y zonas de mínimo de oxígeno que informan que dicha heterogeneidad de hábitat puede influir en los patrones de biodiversidad de la fauna local. [25] [42] [43] [44] La fauna de filtraciones incluye bivalvos de las familias Lucinidae , Thyasiridae , Solemyidae ( Acharax sp.) Y Vesicomyidae ( Calyptogena gallardoi ) y poliquetos Lamellibrachia sp. y otras dos especies de poliquetos. [43] Además, en estos sedimentos blandos y reducidos por debajo de la zona mínima de oxígeno frente al margen chileno, una comunidad microbiana diversa compuesta por una variedad de procariotas grandes (principalmente "megabacterias" filamentosas multicelulares grandes de los géneros Thioploca y Beggiatoa , y de "macrobacterias" que incluyen una diversidad de fenotipos), protistas (ciliados, flagelados y foraminíferos), así como pequeños metazoos (principalmente nematodos y poliquetos). [25] [45] Gallardo y col. (2007) [45] argumentan que el probable metabolismo quimiolitotrófico de la mayoría de estas megabacterias y macrobacterias ofrece una explicación alternativa a los hallazgos fósiles , en particular a los de orígenes obvios no litorales, lo que sugiere que las hipótesis tradicionales sobre el origen de las cianobacterias de algunos fósiles puede que tenga que ser revisado. [25]
También se conocen filtraciones frías ( marcas de viruela ) desde profundidades de 130 m en el estrecho de Hécate , Columbia Británica , Canadá. [46] Allí se ha encontrado fauna no obvia (también no obvia para las filtraciones frías) con estas especies dominantes: el caracol de mar Fusitriton oregonensis , la anémona Metridium giganteum , las esponjas incrustantes y el bivalvo Solemya reidi . [46]
Las filtraciones frías con comunidades quimiosintéticas a lo largo de la costa del Pacífico de los EE. UU. Ocurren en el Cañón de Monterey , cerca de la Bahía de Monterey , California, en un volcán de lodo . [47] Se han encontrado, por ejemplo Calyptogena almejas Calyptogena kilmeri y Calyptogena pacifica [48] y foraminiferan biformis Spiroplectammina . [49]
- mapa de filtraciones frías en la bahía de Monterey
Además, las filtraciones se han descubierto en alta mar el sur de California en los interiores Fronterizas de California a lo largo de varios sistemas de fallas, incluyendo la falla de San Clemente, [50] falla de San Pedro, [51] y la falla de San Diego Trough. [52] El flujo de fluido en las filtraciones a lo largo de las fallas San Pedro y San Diego Trough parece controlado por curvas de contención localizadas en las fallas. [52]
En la antártida
La primera filtración fría se registró en el Océano Austral en 2005. [13] Las relativamente pocas investigaciones realizadas en las profundidades marinas de la Antártida han demostrado la presencia de hábitats de aguas profundas, incluidos respiraderos hidrotermales , filtraciones frías y volcanes de lodo . [53] Aparte de los cruceros del Proyecto Antártico Bentónico de Biodiversidad de las Aguas Profundas (ANDEEP), se ha realizado poco trabajo en las profundidades marinas. [53] Hay más especies esperando ser descritas. [53]
Detección
Con la experiencia continua, particularmente en el talud continental superior en el Golfo de México, la predicción exitosa de la presencia de comunidades de gusanos tubulares continúa mejorando, sin embargo, las comunidades quimiosintéticas no pueden detectarse de manera confiable directamente usando técnicas geofísicas . Las filtraciones de hidrocarburos que permiten la existencia de comunidades quimiosintéticas modifican las características geológicas de manera que pueden detectarse de forma remota, pero las escalas de tiempo de la filtración activa concurrente y la presencia de comunidades vivas son siempre inciertas. Estas modificaciones de sedimentos conocidas incluyen (1) precipitación de carbonato autigénico en forma de micronódulos , nódulos o macizos rocosos; (2) formación de hidratos de gas ; (3) modificación de la composición de los sedimentos mediante la concentración de restos de organismos quimiosintéticos duros (como fragmentos de concha y capas); (4) formación de burbujas de gas o hidrocarburos intersticiales; y (5) formación de depresiones o picaduras por expulsión de gas. Estas características dan lugar a efectos acústicos como zonas de anulación (sin ecos), fondos duros (ecos fuertemente reflectantes), puntos brillantes (capas mejoradas de reflexión) o capas reverberantes (Behrens, 1988; Roberts y Neurauter, 1990). Las ubicaciones "potenciales" para la mayoría de los tipos de comunidades se pueden determinar mediante una interpretación cuidadosa de estas diversas modificaciones geofísicas, pero hasta la fecha, el proceso sigue siendo imperfecto y la confirmación de las comunidades vivas requiere técnicas visuales directas. [18]
Registros fosilizados
Los depósitos de filtraciones frías se encuentran en todo el registro de rocas del Fanerozoico, especialmente en el Mesozoico tardío y el Cenozoico (ver, por ejemplo, Kaim et al., 2008; Conti et al., 2017). [54] [55] Estas filtraciones frías fósiles se caracterizan por una topografía en forma de montículo (donde se conservan), carbonatos gruesos cristalinos y abundantes moluscos y braquiópodos .
Impactos ambientales
Las principales amenazas a las que se enfrentan los ecosistemas de filtraciones frías y sus comunidades en la actualidad son la basura del lecho marino, los contaminantes químicos y el cambio climático. La basura del lecho marino altera el hábitat al proporcionar un sustrato duro donde no había antes o al cubrir el sedimento, inhibiendo el intercambio de gases e interfiriendo con los organismos en el fondo del mar. Los estudios de la basura marina en el Mediterráneo incluyen estudios de los desechos del lecho marino en la plataforma continental, el talud y la llanura batial. [56] [57] En la mayoría de los estudios, los artículos de plástico representaron gran parte de los desechos, a veces hasta el 90% o más del total, debido a su uso ubicuo y su escasa degradabilidad.
También se han descartado armas y bombas en el mar y su vertido en aguas abiertas contribuye a la contaminación del fondo marino. Otra gran amenaza para la fauna bentónica es la presencia de artes de pesca perdidos, como redes y palangres, que contribuyen a la pesca fantasma y pueden dañar ecosistemas frágiles como los corales de agua fría.
Los contaminantes químicos como los contaminantes orgánicos persistentes , los metales tóxicos (p. Ej., Hg, Cd, Pb, Ni), compuestos radiactivos, pesticidas, herbicidas y productos farmacéuticos también se están acumulando en los sedimentos de las profundidades marinas. [58] La topografía (p. Ej., Presencia de cañones) y la hidrografía (p. Ej., Eventos en cascada) desempeñan un papel importante en el transporte y acumulación de estos productos químicos desde la costa y la plataforma hasta las cuencas profundas, lo que afecta a la fauna local. Estudios recientes han detectado la presencia de niveles significativos de dioxinas en el camarón comercial Aristeus antennatus [59] y niveles significativos de contaminantes orgánicos persistentes en cefalópodos mesopelágicos y batipelágicos [60].
Los procesos impulsados por el clima y el cambio climático afectarán la frecuencia e intensidad de la cascada, con efectos desconocidos sobre la fauna bentónica. Otro efecto potencial del cambio climático está relacionado con el transporte de energía desde las aguas superficiales hasta el fondo marino. [61] La producción primaria cambiará en las capas superficiales de acuerdo con la exposición al sol, la temperatura del agua, la estratificación importante de las masas de agua, por ejemplo, y esto afectará la cadena alimentaria hasta el fondo marino profundo, que estará sujeto a diferencias en cantidad y calidad. y calendario de entrada de materia orgánica. A medida que la pesca comercial se traslade a aguas más profundas, todos estos efectos afectarán a las comunidades y poblaciones de organismos en las filtraciones frías y en las profundidades marinas en general.
Ver también
- Quimiotrofo
- Pingo de hidrato de gas
Referencias
Este artículo incorpora un trabajo de dominio público del gobierno de los Estados Unidos de las referencias [3] [18] y CC-BY-2.5 de las referencias [2] [4] [6] [10] [25] [26] [32] [ 38] [53] y CC-BY-3.0 texto de la referencia [5]
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enlaces externos
- Página de rejillas de ventilación y filtraciones de Paul Yancy
- Página de filtraciones del Monterey Bay Aquarium Research Institute
- ScienceDaily News: Se descubre que los gusanos de tubo en las profundidades marinas tienen una esperanza de vida récord