Muchas especies de respiraderos hidrotermales pueden dispersarse de un respiradero a otro
La destrucción de respiraderos hidrotermales clave por la minería en aguas profundas podría tener repercusiones en los campos de respiraderos a cientos de kilómetros de distancia, sugiere un nuevo estudio.
El estudio, que fue realizado por científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), en colaboración con la Agencia Japonesa de Ciencias y Tecnologías Marinas y Terrestres (JAMSTEC) y la Universidad de Victoria, Columbia Británica, ha revelado cómo están conectados entre sí diferentes los respiraderos en el noroeste del Pacífico. La investigación también identifica respiraderos clave que son particularmente importantes para mantener la conectividad, que deben priorizarse para la conservación.
"Estos resultados podrían proporcionar una poderosa herramienta para ayudar a los legisladores y las compañías mineras a decidir qué sitios deben protegerse de la minería", dijo Otis Brunner, primer autor y estudiante de doctorado en la Unidad de Biofísica Marina del OIST, dirigida por el profesor Satoshi Mitarai.
Los respiraderos hidrotermales son ambientes extremos de aguas profundas que existen en áreas geológicamente activas en el lecho marino. Estos respiraderos, que son como géiseres submarinos, arrojan agua caliente llena de minerales por las grietas del lecho marino. Y a pesar del intenso calor y la presión, estos sistemas de ventilación rebosan de vida extraña y única. Estas criaturas alrededor de estos respiraderos, como cangrejos, camarones y gusanos, dependen de las bacterias, que utilizan la energía química del respiradero para producir biomasa.
Las aguas ricas en productos químicos que sustentan la vida también hacen de estos entornos un objetivo atractivo para la industria emergente de la minería en aguas profundas. Cuando los productos químicos que salen de la corteza terrestre se encuentran con el agua fría de mar, se precipitan y crean en el lecho marino depósitos similares a chimeneas, llamados sulfuros masivos del fondo marino.
"Estas chimeneas contienen una alta calidad y cantidad de oro, plata, cobre y otros minerales de tierras raras que necesitamos para alimentar a nuestra sociedad ávida de tecnología", dijo Brunner.
Sin embargo, la extracción de estos recursos destruye a las criaturas que viven en esa chimenea y afecta gravemente a las de las chimeneas cercanas dentro del mismo sitio de ventilación hidrotermal.
"Cada respiradero hidrotermal a menudo alberga algunas especies endémicas, lo que significa que solo viven allí. Entonces, si eliminas o dañas gravemente su ecosistema, no solo has perdido a esos animales, sino que has perdido esa especie por completo", dijo Brunner.
Y ahora, la investigación de Brunner muestra que es poco probable que el daño a los ecosistemas de respiraderos hidrotermales se limite a un solo sitio de respiradero, sino que podría afectar a otros sitios de respiraderos a cientos de kilómetros de distancia.
Imagen: El Pacífico Noroccidental tiene tres subregiones de fumarolas hidrotermales, Okinawa Trough, Izu-Bonin Arc y Mariana Trough. Las líneas rojas que unen los sitios de ventilación indican una gran cantidad de especies en común, mientras que las líneas amarillas representan una baja similitud de especies. Crédito: Ecología y Evolución (2022). DOI: 10.1002/ece3.9612
Aunque los respiraderos hidrotermales parecen estar aislados unos de otros, muchas especies de respiraderos hidrotermales en realidad pueden dispersarse de un respiradero a otro mientras se encuentran en la etapa larvaria, con la ayuda de las corrientes oceánicas. Si logran llegar a otro respiradero, y las condiciones en el nuevo respiradero son similares (los respiraderos hidrotermales pueden diferir significativamente en profundidad, composición química del fluido del respiradero, intensidad y calor), entonces las criaturas pueden asentarse y madurar hasta la edad adulta.
Esto significa que si la población de una especie desaparece en un respiradero hidrotermal, entonces la población de la misma especie en otro respiradero hidrotermal, donde solía dispersarse la larva, también se verá amenazada.
En su estudio, Brunner analizó los sitios hidrotermales dentro de tres subregiones del noroeste del Pacífico: Okinawa Trough, Izu-Bonin Arc y Mariana Trough. Infirió qué tan conectado estaba cada sitio con los demás comparando cuántas especies tenían en común los sitios hidrotermales.
Al crear redes a partir de los datos de las especies, Brunner y sus colegas identificaron qué sitios hidrotermales actúan como centros importantes dentro de cada subregión.
Se encontró que dos sitios hidrotermales, Sakai y North Knoll Iheya Ridge, son los más importantes para mantener la conectividad en la subregión Okinawa Trough y deben priorizarse para la conservación.
"Desafortunadamente, los sitios hidrotermales de Sakai y North Knoll Iheya están situados en la región central de Okinawa Trough, un área de particular interés para la minería", dijo Brunner. "Pero cualquier perturbación en estos dos sitios tendría un impacto particularmente fuerte en todas las especies en los respiraderos hidrotermales de Japón".
Para el Arco Izu-Bonin y la Fosa de las Marianas, el volcán Nikko y Alice Springs fueron los centros más importantes, respectivamente. No hay interés actual en la minería de aguas profundas en estos sitios.
El estudio también identificó vías de conectividad que unen tanto el Canal de Okinawa como la Fosa de las Marianas con el Arco Izu-Bonin. Sin embargo, estos enlaces solo ocurrieron a través de una pequeña cantidad de fuentes hidrotermales, incluido Daisan-Kume Knoll en Okinawa Trough, situado dentro de un área de interés minero. La actividad minera aquí podría causar un colapso en la red en toda la región del Pacífico Noroeste.
Una nota final fueron dos sitios de respiraderos atípicos, Sumisu Caldera y Minami-Ensei Knoll, que mostraron baja conectividad con cualquier otro respiradero en la región. Estos respiraderos tienen características muy diferentes a otros respiraderos en el noroeste del Pacífico, con muchas criaturas endémicas de estos sitios.
"La minería en estos respiraderos tendría menos probabilidades de afectar a otros, pero son ecosistemas muy singulares y frágiles que también deben conservarse", dijo Brunner.
El artículo científico ha sido publicado en Ecology and Evolution: Species assemblage networks identify regional connectivity pathways among hydrothermal vents in the Northwest Pacific
