Fondo del mar

El fondo marino (también conocido como fondo marino , fondo marino o fondo oceánico ) es el fondo del océano , sin importar cuán profundo sea. Todos los suelos del océano se conocen como "fondos marinos".

Mapa que muestra la topografía submarina ( batimetría ) del fondo del océano. Al igual que el terreno terrestre, el fondo del océano tiene montañas que incluyen volcanes, cordilleras, valles y llanuras.

Drawing showing divisions according to depth and distance from shore
Las principales divisiones oceánicas

La mayoría de los océanos tienen una estructura común, creada por fenómenos físicos comunes, principalmente a partir del movimiento tectónico, y sedimentos de diversas fuentes. La estructura de los océanos, comenzando por los continentes, comienza generalmente con una plataforma continental , continúa hasta el talud continental - que es un fuerte descenso hacia el océano, hasta llegar a la llanura abisal - una llanura topográfica , el comienzo del fondo marino, su área principal. El límite entre el talud continental y la llanura abisal suele tener un descenso más gradual, y se llama ascenso continental , que es causado por sedimentos que caen en cascada por el talud continental.

La dorsal oceánica , como su nombre lo indica, es una elevación montañosa que atraviesa el medio de todos los océanos, entre los continentes. Normalmente, una grieta corre a lo largo del borde de esta cresta. A lo largo de los bordes de las placas tectónicas hay típicamente trincheras oceánicas : valles profundos, creados por el movimiento de circulación del manto desde la cordillera de la montaña en medio del océano hasta la trinchera oceánica.

Las crestas de las islas volcánicas de los puntos calientes son creadas por la actividad volcánica, que hacen erupción periódicamente, cuando las placas tectónicas pasan sobre un punto caliente. En áreas con actividad volcánica y en las trincheras oceánicas hay respiraderos hidrotermales , que liberan alta presión y agua extremadamente caliente y productos químicos en el agua típicamente helada a su alrededor.

El agua del océano profundo se divide en capas o zonas, cada una con características típicas de salinidad, presión, temperatura y vida marina , según su profundidad. A lo largo de la parte superior de la llanura abisal se encuentra la zona abisal , cuyo límite inferior se encuentra a unos 6.000 m (20.000 pies). La zona hadal , que incluye las trincheras oceánicas, se encuentra entre 6.000 y 11.000 metros (20.000–36.000 pies) y es la zona oceánica más profunda.

Profundidad por debajo del lecho marino

La profundidad debajo del lecho marino es una coordenada vertical utilizada en geología, paleontología , oceanografía y petrología (ver perforación oceánica ). El acrónimo "mbsf" (que significa "metros por debajo del lecho marino") es una convención común que se utiliza para las profundidades por debajo del lecho marino. [1] [2]

Los sedimentos en el lecho marino varían en su origen, desde materiales terrestres erosionados llevados al océano por ríos o corrientes de viento, desechos y descomposición de animales marinos y precipitación de sustancias químicas dentro del agua del mar, incluidos algunos del espacio exterior. [3] Hay cuatro tipos básicos de sedimentos del fondo marino: 1.) "Terrigenous" describe el sedimento derivado de los materiales erosionados por la lluvia, los ríos, los glaciares y el que es arrastrado al océano por el viento, como el volcán ceniza. 2.) El material biogénico es el sedimento formado por las partes duras de los animales marinos que se acumulan en el fondo del océano. 3.) El sedimento hidrógeno es el material disuelto que se precipita en el océano cuando cambian las condiciones oceánicas, y 4.) El sedimento cosmógeno proviene de fuentes extraterrestres. Estos son los componentes que componen el fondo marino bajo sus clasificaciones genéticas.

Terrígeno y biogénico

El sedimento terrestre es el sedimento más abundante que se encuentra en el lecho marino, seguido del sedimento biológico. El sedimento en áreas del fondo del océano que es al menos un 30% de materiales biogénicos se etiqueta como un exudado. Hay dos tipos de exudaciones: exudaciones calcáreas y exudaciones silíceas. El plancton es el contribuyente de los exudados. Los exudados calcáreos están compuestos predominantemente por conchas de calcio que se encuentran en el fitoplancton, como los cocolitóforos, y el zooplancton, como los foraminíferos. Estos exudados calcáreos nunca se encuentran a más de 4.000 a 5.000 metros de profundidad porque a mayores profundidades el calcio se disuelve. [4] De manera similar, los exudados silíceos están dominados por las conchas silíceas del fitoplancton como las diatomeas y el zooplancton como los radiolarios. Dependiendo de la productividad de estos organismos planctónicos, el material de la concha que se acumula cuando estos organismos mueren puede acumularse a un ritmo de 1 mm a 1 cm cada 1000 años. [4]

Hidrógena y cosmógena

Los sedimentos hidrógenos son infrecuentes. Solo ocurren con cambios en las condiciones oceánicas como la temperatura y la presión. Más raros aún son los sedimentos cosmógenos. Los sedimentos hidrógenos se forman a partir de sustancias químicas disueltas que se precipitan del agua del océano, o a lo largo de las dorsales oceánicas, pueden formarse por elementos metálicos que se unen a las rocas que tienen agua a más de 300 ° C circulando a su alrededor. Cuando estos elementos se mezclan con el agua de mar fría, precipitan del agua de enfriamiento. [4] Conocidos como nódulos de manganeso , están compuestos por capas de diferentes metales como manganeso, hierro, níquel, cobalto y cobre, y siempre se encuentran en la superficie del fondo del océano. [4] Los sedimentos cosmógenos son los restos de desechos espaciales como cometas y asteroides, compuestos de silicatos y varios metales que han impactado la Tierra. [5]

Clasificación de tamaño

Otra forma en que se describen los sedimentos es a través de su clasificación descriptiva. Estos sedimentos varían en tamaño, desde 1/4096 de mm hasta más de 256 mm. Los diferentes tipos son: canto rodado, guijarro, guijarro, gránulos, arena, limo y arcilla, cada tipo se vuelve más fino en grano. El tamaño de grano indica el tipo de sedimento y el entorno en el que se creó. Los granos más grandes se hunden más rápido y solo pueden ser empujados por el agua que fluye rápidamente (ambiente de alta energía), mientras que los granos pequeños se hunden muy lentamente y pueden suspenderse por un ligero movimiento del agua, acumulándose en condiciones donde el agua no se mueve tan rápido. [6] Esto significa que los granos más grandes de sedimento pueden unirse en condiciones de mayor energía y granos más pequeños en condiciones de menor energía.

Bentos es la comunidad de organismos que viven en, en o cerca del lecho marino, el área conocida como zona bentónica . [7] Esta comunidad vive en o cerca de ambientes sedimentarios marinos , desde charcos de marea a lo largo de la costa , hasta la plataforma continental y luego hasta las profundidades abisales . La zona bentónica es la región ecológica sobre, dentro e inmediatamente por encima del lecho marino, incluida la superficie del sedimento y algunas capas subsuperficiales. Los bentos generalmente viven en estrecha relación con el fondo del sustrato y muchos de estos organismos están adheridos permanentemente al fondo. La capa superficial del suelo que recubre el cuerpo de agua dado, la capa límite bentónica , es una parte integral de la zona bentónica e influye en gran medida en la actividad biológica que tiene lugar allí. Ejemplos de capas de suelo de contacto incluyen fondos de arena , afloramientos rocosos, corales y lodo de la bahía .

Capas de la zona pelágica

Cada área del lecho marino tiene características típicas como la composición del suelo común, la topografía típica, la salinidad de las capas de agua por encima, la vida marina, la dirección magnética de las rocas y la sedimentación .

La topografía del lecho marino es plana donde la sedimentación es pesada y cubre las características tectónicas. Los sedimentos provienen de diversas fuentes:

  • Sedimentos de la erosión de la tierra, traídos principalmente por los ríos.
  • Propagación de cenizas volcánicas bajo el agua, especialmente de respiraderos hidrotermales
  • Actividad de microorganismos
  • Las corrientes marinas erosionan el propio fondo marino
  • Vida marina : corales, peces, algas, cangrejos, plantas marinas y otros sedimentos creados biológicamente.

Donde la sedimentación es muy leve, como en el océano Atlántico , especialmente en el Atlántico norte y este, la actividad tectónica original puede verse claramente como "grietas" o "respiraderos" en línea recta de miles de kilómetros de largo. [ investigación original? ]

La vida marina es abundante en las profundidades marinas , especialmente alrededor de los respiraderos hidrotermales . Se han descubierto grandes comunidades de vida marina en aguas profundas alrededor de fumadores blancos y negros, que emiten sustancias químicas tóxicas para los humanos y la mayoría de los vertebrados . Esta vida marina recibe su energía tanto de la diferencia de temperatura extrema (típicamente una caída de 150 grados) como de la quimiosíntesis de las bacterias .

Los charcos de salmuera son otra característica del fondo marino, [8] generalmente conectados a filtraciones frías .

En 2020, los científicos crearon lo que podría ser la primera estimación científica de cuánto microplástico reside actualmente en el fondo marino de la Tierra , después de investigar seis áreas de ~ 3 km de profundidad ~ 300 km de la costa australiana. Descubrieron que los recuentos de microplásticos altamente variables eran proporcionales al plástico en la superficie y al ángulo de la pendiente del fondo marino. Al promediar la masa de microplásticos por cm 3 , estimaron que el lecho marino de la Tierra contiene ~ 14 millones de toneladas de microplástico, aproximadamente el doble de la cantidad que estimaron con base en datos de estudios anteriores, a pesar de calificar ambas estimaciones de "conservadoras", ya que se sabe que las áreas costeras contienen mucho más contaminación por microplásticos . Estas estimaciones son aproximadamente de una a dos veces la cantidad de plástico que se piensa, según Jambeck et al., 2015, que actualmente ingresa a los océanos anualmente. [9] [10] [11]

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Un video que describe el funcionamiento y el uso de un módulo de aterrizaje autónomo en la investigación en aguas profundas.

El fondo marino ha sido explorado por sumergibles como Alvin y, en cierta medida, por buceadores con equipo especial. El proceso que continuamente agrega nuevo material al fondo del océano es la expansión del fondo marino y el talud continental . En los últimos años, las imágenes de satélite muestran un mapeo muy claro del fondo marino y se utilizan ampliamente en el estudio y exploración del fondo oceánico.

El lecho marino contiene "varios cientos de años de cobalto y níquel". En 2001-2013, la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos emitió 13 licencias distintas para la minería de los fondos marinos. [12] La Autoridad Internacional de los Fondos Marinos, que se estableció el 16 de noviembre de 1994, [13] ha pasado las últimas dos décadas y media investigando los recursos que se encuentran en el fondo marino. El principal recurso mineral de interés económico son las rocas de manganeso, también denominadas nódulos polimetálicos . [14] Estas son rocas de tamaño mediano que yacen sueltas al lecho marino y tienen una composición relativamente alta de minerales vitales que se utilizan para producir baterías para bienes como teléfonos inteligentes , computadoras e incluso baterías de vehículos eléctricos . [15] Actualmente, la composición mineral estudiada de los nódulos polimetálicos se estima en 29% de manganeso , 0,25% de cobalto , 1,4% de níquel , 1,3% de cobre y otros minerales de interés económico. [16] Una parte del mandato de la ISA es garantizar la práctica adecuada en lo que respecta a la recolección de estos recursos [17] y crear una reglamentación para minimizar el daño ambiental.

Algunas canciones infantiles incluyen elementos como "Hay un agujero en el fondo del mar", o "Un marinero se hizo a la mar ... pero lo único que pudo ver fue el fondo del mar azul profundo".

Sobre y debajo del lecho marino hay sitios arqueológicos de interés histórico, como naufragios y pueblos hundidos. Este patrimonio cultural subacuático está protegido por la Convención de la UNESCO sobre la Protección del Patrimonio Cultural Subacuático . La convención tiene como objetivo prevenir el saqueo y la destrucción o pérdida de información histórica y cultural proporcionando un marco legal internacional. [18]

  • Pesca de arrastre de fondo
  • Peces demersales  : peces que viven y se alimentan en o cerca del fondo de los mares o lagos.
  • Puesto avanzado  humano: hábitats humanos controlados y creados artificialmente ubicados en entornos inhóspitos para los humanos, como en el espacio.
  • Nódulo de manganeso  - Concreción mineral en el fondo del mar hecha de capas concéntricas de hidróxidos de hierro / manganeso
  • Clatrato de  metano: compuesto reticular de agua y metano
  • Capa nefeloide
  • Ingeniería geotécnica costa afuera  - Subcampo de la ingeniería relacionado con estructuras artificiales en el mar
  • Base de datos petrológica del fondo oceánico  (PetBD)
  • Tectónica de placas  : movimiento de la litosfera de la Tierra
  • Buque de investigación  - Buque o embarcación diseñada, modificada o equipada para realizar investigaciones en el mar.
  • Depósitos masivos de sulfuros  en el fondo marino: depósitos minerales de respiraderos hidrotermales del fondo marino
  • Imágenes de perfil de sedimentos  (SPI): una técnica para fotografiar la interfaz entre el lecho marino y el agua suprayacente.
  • Mapeo del fondo marino  : medición y presentación de la profundidad del agua de una masa de agua determinada
  • Aguas internacionales  : agua fuera de la jurisdicción nacional

  1. ^ Inundación, Roger D .; Piper, DJW (1997). "Prefacio: convenciones sobre la profundidad por debajo del lecho marino". In Flood; Gaitero; Klaus, A .; Peterson, LC (eds.). Actas del programa de perforación oceánica, resultados científicos . 155 . pag. 3. doi : 10.2973 / odp.proc.sr.155.200.1997 . Seguimos la convención del Ocean Drilling Program (ODP) metros por debajo del lecho marino (mbsf)
  2. ^ Parkes, R. John; Henrik Sass (2007). Sistemas de ingeniería y ambientales de bacterias reductoras de sulfato. Editado por la Universidad Larry L. Barton de Nuevo México . Sistemas de ingeniería y ambientales de bacterias reductoras de sulfato . Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 329–358. doi : 10.1017 / CBO9780511541490.012 . Consultado el 11 de junio de 2010 . metros por debajo del lecho marino (mbsf)
  3. ^ Murray, Richard W. " Sedimentos del suelo oceánico ", Enciclopedia del agua
  4. ^ a b c d " El fondo del océano ", Ciencias marinas
  5. ^ " Tipos de sedimentos marinos ", artículo Myriad
  6. ^ Tripati, Aradhna, Lab 6-Sedimentos marinos, Lectura de sedimentos marinos, E & SSCI15-1, UCLA, 2012
  7. ^ Bentos del sitio web del Censo de vida marina antártica
  8. ^ Wefer, Gerold; Billet, David; Hebbeln, Dierk; Jorgensen, Bo Barker; Schlüter, Michael; Weering, Tjeerd CE Van (11 de noviembre de 2013). Sistemas de margen oceánico . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-662-05127-6.
  9. ^ May, Tiffany (7 de octubre de 2020). "Escondido debajo de la superficie del océano, casi 16 millones de toneladas de microplástico" . The New York Times . Consultado el 30 de noviembre de 2020 .
  10. ^ "14 millones de toneladas de microplásticos en el fondo marino: estudio australiano" . phys.org . Consultado el 9 de noviembre de 2020 .
  11. ^ Barrett, Justine; Chase, Zanna; Zhang, Jing; Holl, Mark M. Banaszak; Willis, Kathryn; Williams, Alan; Hardesty, Britta D .; Wilcox, Chris (2020). "Contaminación por microplásticos en sedimentos de aguas profundas de la gran ensenada australiana" . Fronteras de las ciencias marinas . 7 . doi : 10.3389 / fmars.2020.576170 . ISSN  2296-7745 . S2CID  222125532 . CC-BY icon.svgDisponible bajo CC BY 4.0 .
  12. ^ Shukman, David (14 de marzo de 2013). "La empresa británica se une a la fiebre de los minerales oceánicos" . BBC News . Consultado el 26 de marzo de 2018 .
  13. ^ Enciclopedia Británica. "Autoridad Internacional de los Fondos Marinos | organización internacional" . Enciclopedia Británica . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  14. ^ Miller, Kathryn A .; Thompson, Kirsten F .; Johnston, Paul; Santillo, David (10 de enero de 2018). "Una visión general de la minería de los fondos marinos, incluido el estado actual de desarrollo, los impactos ambientales y las lagunas de conocimiento" . Fronteras de las ciencias marinas . 4 : 418. doi : 10.3389 / fmars.2017.00418 . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  15. ^ Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarollo. "Productos básicos de un vistazo - Número especial sobre materias primas estratégicas para baterías" (PDF) . unctad.org . Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  16. ^ Autoridad Internacional de los Fondos Marinos. "Nódulos polimetálicos" (PDF) . isa.org . Autoridad Internacional de los Fondos Marinos . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  17. ^ Autoridad Internacional de los Fondos Marinos. "Preguntas más frecuentes (FAQ) | Autoridad internacional de los fondos marinos" . www.isa.org.jm . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
  18. ^ Salvaguardando el patrimonio cultural subacuático de la UNESCO . Consultado el 12 de septiembre de 2012.

  • Roger Hekinian: Exploración del fondo marino: Aventuras científicas Buceando en el abismo. Springer, 2014. ISBN  978-3-319-03202-3 (impreso); ISBN  978-3-319-03203-0 (libro electrónico)
  • Stéphane Sainson: Registro electromagnético de los fondos marinos. Una nueva herramienta para geocientíficos. Springer, 2016. ISBN  978-3-319-45353-8 (impreso); ISBN  978-3-319-45355-2 (libro electrónico)

  • Comprensión de la presentación Seafloor de Cosee , el Centro para la excelencia educativa en ciencias oceánicas.
  • Ocean Explorer (www.oceanexplorer.noaa.gov) : sitio de alcance público para exploraciones patrocinado por la Oficina de Exploración Oceánica.
  • NOAA, Galería Ocean Explorer , Galería Submarine Ring of Fire 2006 , Galería Submarine Ring of Fire 2004 - Una rica colección de imágenes, video, audio y podcast .
  • NOAA, canal de YouTube Ocean Explorer
  • Anillo de fuego submarino, Arco de Mariana : explora los volcanes del Arco de Mariana, Anillo de fuego submarino.
  • Age of the Ocean Floor National Geophysical Data Center
  • Asombrosa vida marina en TED (conferencia)