updated 10:27 PM CEST, Sep 30, 2016

Descubren los más profundos respiraderos hidrotermales en el Océano Pacífico

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chimeneas de carbonato en la Cuenca del Pescadero

La Cuenca del Pescadero está en el Golfo de California

En la primavera de 2015 investigadores de MBARI descubrieron un gran campo hasta ahora desconocido de respiraderos hidrotermales en el Golfo de California, a unos 150 kilómetros (100 millas) al este de La Paz, México. A más de 3.800 metros (12.500 pies) debajo de la superficie, las rejillas de ventilación de la Cuenca del Pescadero son los más profundos respiraderos hidrotermales de alta temperatura jamás observados en o alrededor del Océano Pacífico. También son los únicos respiraderos en el Pacífico conocidos en emitir fluidos sobrecalentados ricos en ambos minerales de carbonato e hidrocarburos. Los respiraderos han sido colonizadas por densas comunidades de gusanos de tubo y otros animales a diferencia de las otras comunidades de respiraderos conocidas en el en el Pacífico oriental.

Como otro campo de fumarolas en el Golfo que MBARI descubrió en 2012, los respiraderos hidrotermales de la Cuenca del Pescadero fueron identificados inicialmente por datos de sonar de alta resolución recogidos por un vehículo submarino autónomo (AUV). El AUV amarillo con forma de torpedo del MBARI pasó dos días mapeando el fondo marino "volando" a unos 50 metros por encima del fondo de la cuenca, utilizando haces de sonido para trazar la profundidad y la forma del fondo marino.

situación de la Cuenca del PescaderoEl equipo del AUV, liderado por el ingeniero del MBARI David Caress, estudió minuciosamente el detallado mapa batimétrico que se creó a partir de los datos de AUV y vio una serie de montículos y torres elevándose desde el fondo del mar. Los datos de el AUV mostraron también agua ligeramente más cálida sobre algunas de las agujas, lo que implicaba que fueran chimeneas hidrotermales de ventilación activas. Un equipo de geólogos dirigido por David Clague utilizó entonces un robot submarino, el vehículo operado por control remoto (ROV) Doc Ricketts, para bucear hasta el fondo del mar, volar alrededor de las rejillas de ventilación, y recoger vídeo y muestras de rocas y agua caliente vomitando desde el chimeneas.

Reflexionando sobre el descubrimiento, Clague comentó: "Antes de la encuesta del AUV de la Cuenca del Pescadero, lo único que sabíamos era que esta zona era muy profunda y llena de sedimentos. Teníamos la esperanza de encontrar algunos afloramientos de lava en el fondo marino. Pero tuvimos suerte. El campo de fumarolas estaba justo en el borde de nuestra área de estudio, a lo largo de una falla en el borde occidental de la cuenca".

batimetría de la Cuenca del PescaderoEl AUV y las inmersiones del ROV mostraron que el nuevo campo se extiende por lo menos 400 metros (un cuarto de milla) a lo largo de esta falla. Dentro de esta área los investigadores encontraron al menos tres chimeneas hidrotermales activas de hasta 12 metros (40 pies) de altura, así como decenas de montículos bajos de chimeneas que colapsaron.

Después de la inmersión del ROV, Clague señaló: "Este sitio no era para nada lo que esperaba". Por un lado, los fragmentos de chimeneas que el ROV trajo de vuelta a la superficie eran muy diferentes de los recogidos en otros respiraderos de la zona. Las chimeneas del Pescadero consistían enteramente en minerales de carbonato de color claro en lugar de los minerales oscuros de sulfuro que son abundantes en las chimeneas hidrotermales en otros lugares del Golfo.

La Cuenca del Pescadero es sólo el segundo lugar en el mundo donde se han encontrado chimeneas de carbonato (en lugar de las hechas principalmente de sulfuros) en las profundidades del mar. La otra ubicación conocida es la "Ciudad Perdida" un campo de respiraderos en medio del Océano Atlántico, un punto en la Cordillera del Atlántico Medio.

chimenea de carbonatro del PescaderoLos geólogos también notaron que sus muestras de rocas olían a diesel. Ellos presumen que los fluidos hidrotermales calientes que migran hacia arriba a través de los gruesos sedimentos de la cuenca del Pescadero "cocinan" la materia orgánica en el sedimento, convirtiéndola en hidrocarburos como el petróleo - un proceso que se ha observado en varios otros respiraderos en el Pacífico. Los hidrocarburos pueden proporcionar la nutrición para los raros microbios que se desarrollan en estos respiraderos.

Después de la inmersión inicial del ROV de Clague, el biólogo del MBARI Robert Vrijenhoek hizo tres inmersiones de seguimiento en la cuenca del Pescadero. Su objetivo fue determinar cómo y por qué las comunidades de animales en las rejillas de ventilación del Pescadero diferían de los de otros campos de ventilación en el Golfo.

Las inmersiones del ROV revelaron al menos tres tipos diferentes de fuentes hidrotermales en el sur del Golfo de California: fumarolas negras, chimeneas de carbonato y surgencias hidrotermales. Cada entorno sostiene su propia comunidad animal única.

gusanos de tubo OasisiaLas fumarolas negras se forman en áreas volcánicas activas. Una de ellas está en la Falla Alarcón, a unos 160 kilómetros (100 millas) al sur de la Cuenca del Pescadero, donde los investigadores del MBARI descubrieron varios campos hidrotermales en 2012. En la Falla Alarcón, enormes chimeneas de sulfuros de color oscuro se elevan a más de 37 metros (120 pies) por encima del fondo del mar cubierto de lava. Estas chimeneas brotan líquidos extremadamente calientes (más de 350 grados centígrados, 660 grados Fahrenheit) ricos en metales pesados y sulfuros. Cuando los líquidos sobrecalentados entran en contacto con el agua de mar cerca de congelación, estos minerales precipitan, formando penachos de humo color tabaco oscuro. Las chimeneas "fumarolas negras" a menudo son colonizadas por gusanos de tubo gigantes del género Riftia, que crecen más de dos metros (seis pies) de largo, así como lapas, cangrejos, langostinos y gusanos planos Alvinella.

Por el contrario, las chimeneas de carbonato en la cuenca del Pescadero emergen de un plano fondo marino fangoso, y son más pequeñas y más delicadas que las fumarolas negras. Emiten fluidos que son un poco más fríos (250 a 290 grados Celsius) y que no forman penachos de humo de color tabaco oscuro. Los fluidos de la Cuenca del Pescadero, sin embargo, son ricos en hidrocarburos de petróleo que se forman en aceitosas costras oscuras sobre los colores claros de las chimeneas de carbonato. También sustentan a un grupo muy diferente de animales, incluyendo densas colonias de gusanos de tubo del género Oasisia.

En el tercer tipo de entorno de ventilación, las "filtraciones o surgencias hidrotermales", son mucho más frías (menos de 30 a 60 grados centígrados) y el agua se escurre de los flujos de lava intercalada con barro del fondo marino. Estas filtraciones apoyan una comunidad totalmente diferente de animales, incluidas anémonas, gusanos de tubo de los géneros Lamellibrachia y Escarpia y amplias colchonetas blancas de bacterias. En contraste con los respiraderos del Pescadero y Alarcón, cada una era anfitrión de una sola especie de almejas de aguas profundas, filtraciones que acogen al menos a cuatro tipos diferentes de almejas.

brazo robótico de un ROVUna cosa que tienen en común todas estas comunidades es que los gusanos de tubo y almejas dominantes albergan bacterias intracelulares especializadas (simbiontes) que permiten a estos animales explotar las sustancias químicas potencialmente tóxicas en los fluidos de ventilación como fuente de nutrición. Vrijenhoek y sus colaboradores están tratando en averiguar si las diferentes comunidades de ventilación en el Golfo son controladas por las diferencias en la profundidad del agua, geoquímica, bacterias simbióticas, o tal vez otros factores imprevistos.

El descubrimiento del campo hidrotermal de la Cuenca del Pescadero es sólo el último ejemplo de cómo el uso extensivo por el MBARI de robótica submarina ha acelerado el ritmo de los descubrimientos científicos en las profundidades del mar. Como señaló Vrijenhoek: "En la década de 1990, tras el descubrimiento de columnas de agua tibia sobre la Dorsal del Atlántico Medio, investigadores de cuatro países buscaron durante siete años para encontrar lo que finalmente se conoció como el 'Campo de ventilación Rainbow'. Ellos estaban limitados por mapas batimétricos inexactos e imprecisos. Esta primavera nos llevó sólo dos días hacer lo mismo en la Cuenca del Pescadero, con la cartografía de alta precisión del fondo marino del AUV del MBARI".