DESCRIPCIÓN DEL OCÉANO PROFUNDO

La investigación del mar profundo ha crecido mucho en las últimas décadas gracias al desarrollo tecnológico. En los últimos tiempos, se han conseguido logros que hace una década ni se imaginaban; sin embargo, todavía queda mucho por hacer. Sobre todo, en el campo de la tecnología. Ésta nos acerca día a día a los misterios de los fondos abisales que, a su vez, intervienen de forma directa en la dinámica global de los océanos.

¿Qué se considera océano profundo?

  • Los océanos ocupan el 71% de la superficie de la
  • El océano profundo es el mayor ecosistema del planeta y uno de los más
  • La definición de mar profundo más aceptada es la que usa criterios topográficos, donde el extremo de la plataforma, a unos 200 metros de profundidad y caracterizado por un pronunciado incremento en la pendiente del fondo marino, marca el límite superior de los ecosistemas
Los océanos ocupan casi las tres cuartas partes de la superficie terrestre.

¿Qué profundidad tienen los océanos?

  • El Ártico, es el menor de los océanos, tanto en extensión como en profundidad. Su fondo se halla a un promedio de 1.500 metros. En algunas zonas, está surcado por cordilleras que separan profundas cuencas, una de las cuales mide 5.450 metros de profundidad.
  • Le sigue en tamaño el Océano Índico, cuya profundidad media es de 3.900 metros, siendo su máxima profundidad de 7.725, en la Fosa de Java.
  • El Atlántico es un poco más profundo, con un promedio de 4.200 metros y un máximo de 8.648 en la Fosa de PuertoRico, que constituye un gran abismo al norte de las Antillas.
  • El mayor de los océanos, el Pacífico, también tiene una profundidad media de 4.200 metros, pero alberga la máxima profundidad conocida: la Fosa de las Marianas, que alcanza los 11.033 metros, dos kilómetros más que la altura del monte Everest sobre el nivel del mar.

Figura que compara la profundidad de la Fosa de las Marianas, con la altura del Monte Everest.

¿Cómo es el relieve del fondo del océano?

  • Desde la línea de costa, el fondo desciende gradualmente hasta alcanzar unos 200 metros de profundidad. Esta franja costera de fondo poco profundo es la plataforma continental, su margen hacia el mar es el borde continental, que marca el límite superior de los ecosistemas profundos.
  • A partir de aquí, la pendiente del fondo del mar se hace cada vez más inclinada, es el talud continental, que desciende hasta los 3.000 metros de profundidad (zona batial). Luego la pendiente se suaviza en la zona conocida como elevación continental, fusionándose poco a poco con el suelo oceánico, formando llanuras abisales entre los 3.000 y 000 metros de profundidad (zona abisal).
  • En otros lugares, el suelo del océano se eleva para formar cadenas de montañas submarinas (dorsales oceánicas)con muchas cimas que llegan hasta los 2.000-4.000 metros de la superficie y cuyos picos más altos la rompen formando islas oceánicas.
  • Las fosas oceánicas son las partes más profundas del fondo marino, sobrepasando en ocasiones los 7.000.

Figura donde se muestra el relieve oceánico.

Regiones oceánicas en base a la profundidad

  • Región pelágica: es la región de mar abierto a partir de la plataforma continental. Incluye el talud continental y las regiones nerítica, batial y
  • Región nerítica: comprende la zona de la plataforma
  • Región batial: corresponde a la zona del talud continental, entre los 200 y 2.000 metros de profundidad
  • Región abisal: se extiende más allá del talud continental, aproximadamente desde los 2.000 metros en
  • Zona hadal: comprende las mayores profundidades del océano, a partir de los 6.000 metros de profundidad.

Figura donde se muestran las distintas regiones en base a la profundidad y relacionadas con la distancia al continente.

¿Cómo es la vida en el océano profundo?

  • A partir de los 400 metros de profundidad la luz desaparece, ya que la espesa capa de
    agua actúa como un obstáculo para la entrada de la luz solar.
  • La temperatura no sobrepasa los 4ºC, rozando los cero grados en las zonas más profundas.
  • La presión aumenta en una atmósfera por cada 10 metros de profundidad, esto supone
    valores de unas 1.100 atmósferas en las zonas más profundas.
  • El oxígeno, decrece con la profundidad, llegando a desaparecer por completo en algunas regiones abisales, originando regiones abióticas, donde sólo es posible la existencia de bacterias anaerobias.
  • En las grandes profundidades, el suelo oceánico está compuesto principalmente de fangos y arcillas.
  • Vida en los fondos abisales (rango de profundidad entre 4.000 y 6.000 metros), cerca del Hudson Canyon. Imagen tomada usando la cámara del DSRV Alvin. Imagen: Deep East 2001, NOAA/OER

Adaptaciones a la vida en las grandes profundidades

  • Al no llegar la luz, no se puede producir generación de materia orgánica por medio de los vegetales, sino que se efectúa mediante las bacterias a través de la quimiosíntesis.
  • Los animales que pueblan las grandes profundidades, tienen que depredarse unos a otros o esperar que caigan restos de organismos de las capas superiores.
  • La fauna está adaptada a la oscuridad así como a las grandes presiones y la naturaleza fangosa del fondo, presentando características biológicas especiales tales como:
    • Ojos telescópicos o ausencia de los mismos.
    • Grandes bocas.
    • Bioluminiscencia
    • Patas desmesuradamente largas.
    • Músculos y medios de locomoción débiles (sólo efectúan los movimientos torpes y lentos indispensables para la búsqueda y captura de sus presas o la defensa contra enemigos).
    • Cuerpos de colores vivos invisibles al ojo humano.

Las especies que habitan en los grandes fondos están adaptadas principalmente a los fondos de naturaleza fangosa.

¿Qué seres habitan el océano profundo?

  • Esponjas
  • Celentéreos (anémonas actinias), plumas de mar
  • Crustáceos (cangrejos, camarones, langostas, …)
  • Moluscos à Neopilina
  • Equinodermos (erizos, holoturias, …)
  • Estrellas de mar
  • Ofiúridos (bailarinas de mar)
  • Lirio de mar (crinoideo)
  • Peces

Los crustáceos, son los animales más numerosos en las grandes profundidades, ya que sus cuerpos resisten bien las grandes presiones. Algunos poseen patas muy largas para poder desplazarse en el fango sin hundirse.

Los moluscos, también están bien adaptados a la vida en las grandes profundidades.

Algunos cefalópodos | Neopilina, especie descubierta por el Galathea a 3.750 metros de profundidad, que se consideraba fósil de Cámbrido-Devónico. |  Bivalvos que viven en torno a las chimeneas hidrotermales.

Entre los peces, las características más destacables son el tamaño de su boca, sus afilados dientes, y los apéndices en forma de señuelo luminoso (una especie de caña de pescar para atraer a sus presas).

Plataforma Continental

  • Superficie submarina entre la costa y el comienzo del talud
  • Alcanza unos 200 metros de profundidad
  • Ocupa aproximadamente el 7,5% de los fondos oceánicos.
  • Relieve relacionado con el entorno físico de las tierras emergidas en que se sitúa:
    • Costas de  suave  pendiente  (planicies  costeras):  plataformas  anchas  y  suave pendiente.
    • Costas montañosas: plataformas de poco desarrollo o prácticamente inexistente.
  • Escaso relieve: ocasionalmente se distinguen accidentes submarinos tales como cañones o valles excavados en V, e incluso canales submarinos correspondientes a los cauces de antiguos ríos actualmente sumergidos.
  • Se acumulan los materiales erosionados arrancados de las superficies
  • Plataformas más anchas en el océano Atlántico: 850 km (Islas Malvinas) y 100 km (Río de la Plata). Las más ancha es la que ocupa el océano Artico. Y más angostas en el borde Pacífico del continente americano: 5-10 km (Golfo de Arauco).

En amarillo, se muestran las zonas correspondientes a la ocupación de las plataformas continentales.

Talud Continental.

  • Superficie que separa la plataforma continental de la zona
  • Situada entre los 200 y los 2.000 metros de media.
  • Inclinación del terreno muy abrupta o ruptura brusca de la pendiente del fondo.
  • Anchura variable, estimándose unos 45 km de media.
  • Su superficie ocupa alrededor del 9% de los fondos oceánicos.
  • Ocasionalmente, muestra accidentes geográficos en forma de paredes escarpadas, canales o cañones submarinos.
  • Se suceden movimientos de sedimentos marinos procedentes de la erosión continental, y que se depositan finalmente en la llanura abisal.

El talud continental separa la plataforma continental de la zona abisal.

Región abisal

  • Comprende las zonas marinas más profundas, extendiéndose más allá del talud continental, entre los 2.000 y 6.000 metros de profunidad.
  • Es la zona del fondo marino más extensa del planeta.
  • Representa el 80% de las superficies oceánicas.
  • Procesos de sedimentación constante por efecto de la precipitación química de las sales disueltas, la descomposición de la materia orgánica, y las materias procedentes de la erosión continental que se deslizan a través del talud continental.
  • En esta zona se encuentran también las mayores depresiones (fosas oceánicas), así como las dorsales oceánicas.

En la región abisal, predominan las llanuras abisales, aunque éstas se encuentran interrumpidas por dorsales y fosas oceánicas, entre otros.

Llanura abisal

  • Superficie llana del fondo oceánico que se extiende por la región
  • Su desnivel es inferior a 1º, pero su anchura puede alcanzar varios cientos de kilómetros.
  • Presenta ocasionalmente accidentes submarinos, como montañas submarinasdorsales oceánicas, cordilleras, mesetas, pequeñas islas de origen volcánico, pitones (agujas aisladas producidas por erupciones volcánicas), y guyots (similares a los pitones pero con las cúspides aplanadas).

Las llanuras abisales, se encuentran salpicadas ocasionalmente de accidentes submarinos como los que se muestran en la figura.

Dorsales oceánicas.

  • Cadenas montañosas de origen volcánico que se extienden a lo largo de 65.000 km formándose donde dos placas tectónicas se separan, y con alturas de 1.500-2.500 metros sobre las llanuras abisales oceánicas.
  • Se asocian con la actividad volcánica, sísmica y las grietas hidrotermales que emiten fluidos ricos en sustancias químicas procedentes del interior de la corteza terrestre.
  • Longitudinalmente, están formadas por segmentos rectilíneos desplazados unos respecto a otros y separados por las fallas transformantes, de dirección perpendicular a la de la dorsal.
  • El funcionamiento de dichas fallas, provoca el desplazamiento de los sectores o bloques que delimita, siendo la causa principal de los numerosos movimientos sísmicos cuyos focos se localizan en las dorsales.

  • En las dorsales oceánicas se crea corteza oceánica. Al manifestarse la erupción volcánica, la corteza más antigua se separa hacia los bordes de la dorsal, mientras la lava fundida asciende hasta la superficie enfriándose y solidificándose. Al asomar a la superficie dan lugar a la formación de archipiélagos de origen volcánico.
  • Las mayores cadenas montañosas terrestres se incluyen en los sistemas de dorsales oceánicas.
  • Esta actividad volcánica y magmática implica el movimiento de la dorsal oceánica:
    • Atlántico: movimiento mas suave, con unos 2 cm al año de
    • Pacífico oriental: desplazamientos más rápidos, con unos 14 cm de media
  • Las mayores cadenas montañosas terrestres se incluyen en los sistemas de dorsales oceánicas.

Dorsal medio-atlántica. Se extiende desde Islandia hasta el sur del océano Atlantico, dividiendo a éste en dos mitades bastante simétricas. Continúa por el sur de África con la dorsal índica, la cual a su vez está estrechamente relacionada con el sistema de fosas tectónicas de África oriental. La dorsal del océano Indico continúa por el Australia con la dorsal del océano Pacífico.

Fosas oceánicas.

  • Grandes depresiones de los fondos marinos, generalmente con más de 6.000 metros de profundidad. Regiones donde se alcanzan las mayores profundidades.
  • Son valles estrechos y largos en el suelo del océano, hundidos con respecto a los bloques
  • Área inferior al 2% del suelo oceánico.
  • La más profunda es la fosa de las Marianas, en el Océano Pacífico occidental, cerca de la isla de Guam, a 11.033 metros bajo el nivel del mar.
  • Sólo existe la arcilla de los grandes fondos, de origen mineral y de color rojo, cuya formación parece debida a la descomposición de los silicatos de origen eruptivo.
  • Relacionadas con las zonas de subducción de las placas, sólo aparecen en los márgenes continentales activos o de tipo pacífico.
  • Surgen cuando dos placas colisionan y se produce la subducción, cabalgando una placa cobre la otra, y formándose una fosa en el mar y una cadena de montañas volcánicas en tierra.
  • Ejemplo: en la costa chilena, donde una subducción que se produjo hace unos 80 millones de años formó en tierra la cordillera de los Andes, a la vez que en el mar, y a lo largo de toda la cordillera, se formó la fosa conocida como Peruana-Chilena, cuya profundidad se estima en los 7.635 metros. Otras zonas de Indonesia y Japón se pueden observar ejemplos
  • Los arcos de islas se producen cuando chocan dos placas oceánicas. Una de ellas queda subducida bajo la otra y se funde con el manto, dando lugar por un lado a una fosa y por otro a un arco de islas volcánicas. Ejemplo: Islas Marianas, en las que se formó igualmente la gran fosa conocida con el mismo nombre. Con génesis similar: las Aleutianas, Tonga-Kermadec y Sandwich del Sur.
Principales fosas oceánicas
Región Océano Posición

geográfica

Profundidad

(metros)

Longitud

(en km)

Barco

(nacionalidad)

Marianas Pacífico 11º 20’’ N 11.034 2.550 Vitiaz (Rusia)
Tonga Pacífico 23º 15’’ S 10.882 1.400 Vitiaz (Rusia)
Kuriles Pacífico 44º 15’’ N 10.542 2.200 Vitiaz (Rusia)
Filipinas Pacífico 10º 23’’ N 10.497 1.400 Galathea

(Dinamarca)

Kermadec

(N.Zelanda)

Pacífico 30º 45’’ S 10.047 2.250 Vitiaz (Rusia)
Bonin Pacífico 31º 05’’ N 9.810 1.500 Ramapo (Rusia)
Puerto Rico Atlántico 19º 38’’ N 9.219 1.550 Milwaukee (EEUU)
Sandwich Sur Atlántico 54º 30’’ S 8.265 2.200 Meteor (Alemania)
Atacama (Chile) Pacífico 23º 18’’ S 8.064 5.900 Baird (EEUU)

La mayor parte de las fosas se localiza en el borde occidental del océano Pacífico, pero también en el Índico y el Atlántico Norte. Archipiélagos de Filipinas, Marianas, Kuriles, Salomón y Aleutianas. Existen también otros grandes abismos en el Atlántico, cerca de las Indias Occidentales y en las islas Sandwich del Sur, y uno en el océano Indico, junto a las Indias Orientales (Isaac Asimov).

Chimeneas Hidrotermales. (Black smokers)

  • Descubiertas en 1.977, se localizan en torno a la mayoría de las dorsales oceánicas.
  • Se forman cuando el agua de mar fría, se introduce se introduce en hendiduras del suelo de lava basáltica, reaccionando químicamente con el basalto caliente, y produciendo un intercambio de minerales.
  • El agua, a alta temperatura (alrededor de 300ºC) vuelve a salir a través de las chimeneas, enriquecida en minerales como cobre, hierro, azufre y zinc, elevándose a 13 metros por encima del suelo marino.

Tipos de chimeneas hidrotermales.

Fumarolas blancas: ricas en sulfuros de zinc, emiten un fluido lechoso a 300ºC

Fumarolas negras: 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.

Ecosistemas asociados a la chimeneas hidrotermales.
  • 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
  • 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.
Simbiosis Riftia pachyptyla-bacterias

Riftia pachyptyla es un gusano tubícola que no posee intestinos ni sistema digestivo pero en sus tejidos se incrustan miles de millones de bacterias vivas (cada gramo de gusano contiene 10.000 millones de bacterias), que lo alimentan. Y él, aporta a esas colonias bacterianas todo el sulfuro de hidrógeno que necesitan.

Importancia del estudio de las black smokers
  • Los científicos estudian las bacterias que viven en torno a las fisuras de las chimeneas hidrotermales, ya que podrían producir valiosas sustancias bioquímicas de distinta aplicación:
    • Solución de problemas de contaminación humanos (las condiciones observadas en el entorno – ausencia de oxígeno, altos niveles de sulfuro de hidrógeno y fuertes concentraciones de metales pesados – se parecen a ciertos estados frecuentes de contaminación en los aguas costeras de Europa).
    • Compuestos y enzimas con propiedades únicas puesto que pueden permanecer activos a las elevadas temperaturas en que viven estos organismos.
    • Antibióticos.
    • Compuestos antialgas.
    • Sustancias anticancerígenas.
    • Azúcares segregados.

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