MAR
Chimeneas hidrotermales



Chimeneas hidrotermales de la Ciudad Perdida:
Una noche de diciembre del año 2000, mientras el buque de investigación Atlantis surcaba el Atlántico remolcando una cámara a unos 700 metros de profundidad, la geóloga Debbie Kelley y sus colegas descubrieron una chimenea blanca como la nieve que parecía brillar de tan caliente. Al explorar desde un sumergible, el equipo halló un "bosque" de agujas, una de ellas de 60 metros de altura. Aquel lugar, que bautizaron con el nombre de Ciudad Perdida [Lost City], es un campo de chimeneas hidrotermales de un tipo totalmente nuevo, donde las bocas activas expulsan agua a temperaturas relativamente bajas, entre 40 y 75ºC, resultado de una reacción química entre el agua y una roca subcortical llamada peridotita. Cuando la solución alcalina emerge, precipita carbonato cálcico, que forma unas estructuras semejantes a las estalagmitas. Antes del hallazgo de la Ciudad Perdida, casi todas las chimeneas submarinas conocidas se encontraban en regiones de formación reciente y volcánicamente activas, como las dorsales mediooceánicas, donde el agua que mana de las chimeneas sulfurosas puede alcanzar temperaturas de hasta 405ºC. Pero las formaciones de la Ciudad Perdida se encuentran a 15 kilómetros de la dorsal medioatlántica, sobre un suelo oceánico de 1,5 millones de años de antigüedad, en un ambiente alcalino que podría ser similar al de la Tierra primigenia. (R.A.Lutz)

Chimenea hidrotermal Chimenea hidrotermal Chimenea hidrotermal Alvin

En los años ochenta se logró sacar a la superficie sérpulas gigantes, provenientes de las proximidades de chimeneas volcánicas submarinas. Asimismo, se descubrieron nuevas especies de mejillones en las filtraciones de metano del fondo del Golfo de México, en el tejido de cuyas branquias fueron halladas bacterias simbióticas metabolizadoras de dicho gas. Con gran frecuencia se descubren nuevos animales, plantas y microbios submarinos, mientras que un creciente número de estudios demuestra el valor potencial de los organismos marinos ya conocidos, muchos de los cuales producen sustancias imposibles de encontrar en tierra firme. Cada hallazgo ofrece la oportunidad de descubrir nuevos materiales y técnicas. Una mejor comprensión del modo como construyen sus cáscaras los crustáceos, por ejemplo, ha ayudado a los científicos a desarrollar finos recubrimientos cerámicos, de aplicación ya corriente en la fabricación de motores de automóvil e instrumental clínico. Esos descubrimientos tienen a veces importantes consecuencias: un compuesto extraído de una esponja del Pacífico ha permitido desarrollar más de 300 análogos (compuestos químicos similares), muchos de los cuales están siendo probados como agentes antiinflamatorios. (Eric S.Grace)

En la cadena alimenticia bentónica son importantes las bacterias de los sedimentos. Suelen encontrarse donde hay grandes cantidades de materia orgánica. El conjunto de todas las bacterias en un metro cuadrado en la capa superior del limo puede llegar a pesar varias décimas de gramo. Las bacterias sintetizan proteínas de los nutrientes disueltos y, a su vez, se transforman en fuente de proteínas, grasas y aceites para otros organismos.

En 1977, los oceanógrafos descubrieron por primera vez las chimeneas hidrotermales de altas temperaturas situadas en aguas profundas a lo largo de las crestas volcánicas del suelo del océano Pacífico cerca de las islas Galápagos. Estas chimeneas arrojan chorros de líquidos supercalientes que calientan el agua circundante entre 8ºC y 16ºC, considerablemente superior a los 2ºC de temperatura ambiente. Desde entonces, los oceanógrafos han descubierto chimeneas similares en otras colinas volcánicas a lo largo de centros de rápida expansión del suelo oceánico, particularmente en el Atlántico medio y en el Pacífico oriental. Las chimeneas se forman cuando el agua marina fría fluye hacia abajo a través de las fisuras y hendiduras del suelo de lava basáltica en la profundidad de la corteza subyacente. Las aguas reaccionan químicamente con el basalto caliente, entregando algunos minerales pero enriqueciéndose con otros como el cobre, hierro, azufre y zinc. El agua, calentada a alta temperatura, vuelve a surgir a través de chimeneas mineralizadas elevándose a 13 metros por encima del suelo marino. Entre las chimeneas hay fumarolas blancas y negras. Las fumarolas blancas ricas en sulfuros de zinc emiten un fluido lechoso a 300ºC. Las fumarolas negras, chimeneas más angostas ricas en sulfatos de cobre, emiten chorros de aguas claras a 300ºC o más de 450ºC que rápidamente se vuelven negras por precipitación de partículas de minerales de azufre de grano fino. Asociada con estas chimeneas hay una rica diversidad de vida única en las profundidades del mar limitada a unos pocos metros del sistema de chimeneas. Los principales productores son bacterias quimiosintéticas que oxidan los compuestos de azufre reducidos como H2S para liberar la energía usada y formar materia orgánica a partir del dióxido de carbono. Los consumidores primarios incluyen a las almejas gigantes, los mejillones y los gusanos poliquetos que filtran bacterias del agua y se alimentan de las películas bacterianas de las rocas.

La expedición del velero Sorcerer II (2003):
El Instituto Craig Venter impulsa el proyecto Global Ocean Sampling iniciado en 2003. Todo lo que se consiga secuenciar pasará a una base de datos de acceso público. La 'caza de genes' de Venter se realizó a través de dos expediciones en su velero privado, épicamente bautizado Sorcerer II en homenaje a una aventura equivalente, la British Challenger, que en la segunda mitad del siglo XIX documentó una parte importante de la biodiversidad macroscópica marina. Durante las expediciones del Sorcerer II, el equipo del Instituto Venter tomó muestras genéticas ligadas a una temperatura, un pH, una salinidad y una profundidad de una gran variedad de hábitats acuáticos, primero en el Mar de los Sargazos y luego a lo largo de casi 9.000 kilómetros a lo largo del globo, desde el noreste del Atlántico hasta el Pacífico Sur. Tras varios estudios, los investigadores pudieron constatar no sólo la enorme biodiversidad de los microorganismos, sino también su papel fundamental en el ciclo del carbono al eliminar cantidades ingentes de CO2 de la atmósfera. Muchos de estos procesos podrían encerrar las claves del cambio climático. Como ocurre con las especies animales y vegetales, también resultó que, a escala infinitesimal, existen puntos calientes de biodiversidad microbiana. Así fue como los investigadores hallaron en las Islas Coco, a 500 kilómetros al oeste de Costa Rica, en el Océano Pacífico, un auténtico paraíso de microorganismos como resultado del choque de distintas corrientes oceánicas que provocaba una subida a la superficie de nutrientes. La sorpresa fue aún mayor en las Islas Galápagos, donde la gran riqueza microscópica detuvo a los científicos durante dos meses. Habían encontrado una mina de genes nuevos. De la totalidad de los datos recogidos (tanto de lagos y estuarios como de mar abierto), los investigadores del Instituto Venter observaron que, pese a esa enorme diversidad, hay tres géneros de bacterias ampliamente distribuidos en el mar: Pelagibacter, Synechococcus y Prochlorococcus. La dominancia de estos tres géneros sin duda debía obedecer a algún papel que desempeñaban en los ecosistemas. (Tana Oshima)

Deadpool en el golfo de México:
Durante la campaña Nautilus 2015, frente a la costa de Nueva Orleans (Garden Banks 903) el ROV Hércules encontró una laguna de agua salada de 30,5 metros de circunferencia y 3,7 metros de profundidad (Jacuzzi of Dispair). Es un Deadpool sin oxígeno con una salinidad cinco veces mayor a la del agua que la rodea y una temperatura de 18,3ºC. Presenta concentraciones muy tóxicas de metano y sulfuro de hidrógeno. Como no se mezcla con el mar circundante la salmuera se concentra en un proceso acumulativo. No se explica bien el funcionamiento y se han encontrado extremófilos a su alrededor. Está rodeado de paredes de barita, un mineral procedente de la precipitación de sales de bario. En estos muros se ha descubierto la existencia de dos especies de mejillones simbiontes de diferentes bacterias. La zona tiene varios lagos y ríos de diferentes colores en función de la presencia de compuestos férricos. Al frente de la investigación estaba Erik Cordes de la Universidad de Temple. La zona fue durante el Jurásico (hace entre 200 y 145,5 millones de años) un mar separado del océano por el movimiento de las placas tectónicas. Un clima muy cálido producía una elevada evaporación.


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