La minería en aguas profundas afecta los ecosistemas en el fondo marino

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pista de arado de 6 años

Las perturbaciones tienen un impacto a largo plazo en las funciones naturales del ecosistema y las comunidades microbianas

El impacto ambiental de la minería en aguas profundas solo se conoce parcialmente. Además, faltan normas para regular la minería y establecer umbrales vinculantes para el impacto en los organismos locales.

Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina con colegas del Instituto Alfred Wegener, el GEOMAR y otros describen que las perturbaciones relacionadas con la minería en aguas profundas tienen un impacto a largo plazo en las funciones del ecosistema natural y las comunidades microbianas en el fondo marino.

Los nódulos y costras polimetálicos cubren muchos miles de kilómetros cuadrados del fondo marino profundo del mundo. Contienen principalmente manganeso y hierro, pero también los valiosos metales níquel, cobalto y cobre, así como algunos de los metales de alta tecnología de las tierras raras. Dado que estos recursos podrían volverse escasos en la Tierra en el futuro, por ejemplo, debido a las necesidades futuras de baterías, electromovilidad y tecnologías digitales, los depósitos marinos son económicamente muy interesantes.

Hasta la fecha, no existe una tecnología lista en el mercado para la minería en aguas profundas. Sin embargo, ya está claro que las intervenciones en el fondo marino tienen un masivo y duradero impacto en las áreas afectadas.

Los estudios han demostrado que muchos habitantes sésiles de la superficie del fondo marino dependen de los nódulos como sustrato, y todavía están ausentes décadas después de una perturbación en el ecosistema. Además, se han demostrado los efectos sobre los animales que viven en el fondo marino. Como parte del proyecto MiningImpact, financiado por BMBF, el Instituto Max Planck en Bremen ha examinado más de cerca a los habitantes más pequeños del fondo marino y su desempeño.

nódulos de manganeso no perturbados

¿Qué pasa con los habitantes más pequeños del fondo marino?

El presente estudio muestra que los microorganismos que habitan en el fondo marino también se verían enormemente afectados por la minería en aguas profundas.

El equipo dirigido por Antje Boetius, líder del grupo en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina y director del Centro Helmholtz del Instituto Alfred Wegener para la Investigación Polar y Marina, viajó al área llamada DISCOL en el Pacífico Oriental tropical, a unos 3000 kilómetros de la costa del Perú, para investigar las condiciones del fondo marino, así como la actividad de sus microorganismos.

En 1989, los investigadores alemanes habían simulado disturbios relacionados con la minería en este sitio al arar el lecho marino en un área de nódulos de manganeso de tres kilómetros y medio de diámetro con una rastra de arados, a 4.000 metros bajo la superficie del océano.

"Incluso 26 años después de esta perturbación, todavía eran claramente visibles las huellas del arado en el fondo del mar", informa el primer autor Tobias Vonnahme, quien participó en el estudio como parte de su tesis de diploma. "Y los habitantes bacterianos también se vieron claramente afectados".

En comparación con las regiones no perturbadas del fondo marino, solo alrededor de dos tercios de las bacterias vivían en las antiguas huellas, y solo la mitad de ellas en pistas de arado más frescas. Las tasas de varios procesos microbianos se redujeron en tres cuartos en comparación con las áreas no perturbadas, incluso después de un cuarto de siglo. "Nuestros cálculos han demostrado que los microbios tardan al menos 50 años en reanudar completamente su función normal", dice Vonnahme.

las pistas de arado perturban los sedimentos

Polvoriento y desordenado

Tan profundo y lejos de las fuertes corrientes en la superficie del mar, no es tan sorprendente que incluso todavía fueran visibles las huellas a pequeña escala del experimento DISCOL. "Sin embargo, también las condiciones biogeoquímicas habían sufrido cambios duraderos", dice Antje Boetius.

Según los investigadores, esto se debe principalmente al hecho de que el arado destruye la capa de sedimento activo superior. Es arado o agitado y arrastrado por las corrientes. En estas áreas perturbadas, los habitantes microbianos solo pueden hacer un uso limitado del material orgánico que se hunde en el fondo marino desde las capas superiores del agua. Como resultado, pierden una de sus funciones clave para el ecosistema. Por lo tanto, las comunidades microbianas y sus funciones podrían ser adecuadas como indicadores tempranos de daños a los ecosistemas de las profundidades marinas causados por la minería de nódulos, y del alcance de su potencial recuperación.

medida de la actividad microbiana

Perturbación en otra dimensión

Todas las tecnologías mineras para los nódulos de manganeso que se están desarrollando actualmente conducirán a una perturbación masiva del fondo marino hasta una profundidad de al menos diez centímetros. Esto es comparable a la perturbación simulada aquí, pero en dimensiones completamente diferentes.

La minería comercial de aguas profundas afectaría de cientos a miles de kilómetros cuadrados de fondo marino por año, mientras que todas las pistas de arado en el DISCOL combinado solo cubren unos pocos kilómetros cuadrados. El daño que se espera es correspondientemente mayor, y sería correspondientemente más difícil de recuperar para el ecosistema, enfatizan los investigadores.

"Hasta ahora, solo unos pocos estudios han abordado la alteración de la función biogeoquímica de los fondos de aguas profundas causada por la minería", explica Boetius. "Con el presente estudio, estamos contribuyendo al desarrollo de estándares ambientales para la minería en aguas profundas y señalando los límites de la recuperación del fondo marino. Las tecnologías ecológicamente sostenibles deberían evitar definitivamente la eliminación de la capa superficial densamente poblada y bioactiva del fondo marino".

El estudio se publica en Science Advances: Effects of a deep-sea mining experiment on seafloor microbial communities and functions after 26 years

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