Se encuentra un extraño ecosistema prosperando debajo de los respiraderos hidrotermales del fondo marino

Una expedición que utiliza un vehículo operado a distancia en aguas profundas ha descubierto un ecosistema subterráneo oculto debajo de respiraderos hidrotermales en el fondo marino.

Puede que no exista ningún ecosistema en la Tierra que parezca menos hospitalario que los respiraderos hidrotermales. En la oscuridad perpetua, el frío y las presiones implacables de las profundidades del mar, estas filtraciones volcánicas arrojan agua caliente tan cargada de partículas y metales que parece humo negro saliendo de una chimenea. Pero incluso estos hábitats infernales están llenos de vida, desde almejas gigantes y cangrejos voraces hasta pulpos larguiruchos y peces fantasmales.

Y esas son sólo las criaturas que acechan sobre los respiraderos. Utilizando un vehículo operado a distancia (ROV) de aguas profundas, los investigadores recientemente voltearon placas de fondo marino para descubrir un ecosistema oculto repleto de vida diminuta debajo de los propios respiraderos. Según Monika Bright, zoóloga de la Universidad de Viena, que dirigió la expedición, la variedad de gusanos, caracoles y larvas y bacterias microscópicas que residen aquí abajo añade una nueva capa de complejidad a los ecosistemas de respiraderos hidrotermales, que los científicos han estudiado desde 1977. .

"Conocemos los respiraderos de arriba desde hace mucho tiempo, pero este es básicamente un ecosistema completamente nuevo debajo", dice Bright. "Es especialmente extraño que lo hayamos encontrado en un lugar que está muy bien estudiado".

El mes pasado, Bright y un equipo internacional de colaboradores abordaron (también) el buque de investigación Falkor del Schmidt Ocean Institute, una organización sin fines de lucro, en Panamá. Los científicos sondearon las profundidades de la costa del Pacífico de América Central para estudiar especies que van desde bacterias simbióticas en almejas de aguas profundas hasta los límites de temperatura de diminutos crustáceos copépodos.

El equipo centró sus inmersiones con ROV en un área donde las placas tectónicas divergentes crean una cadena de volcanes de aguas profundas conocida como East Pacific Rise. A medida que las placas se separan, el magma brota de la grieta y se enfría para crear un nuevo fondo oceánico.

Estas condiciones volátiles alimentan los respiraderos hidrotermales. El agua helada se filtra a través de fisuras en la corteza oceánica astillada y se encuentra con el magma hirviente que se encuentra debajo. Cuando el agua de mar se calienta a temperaturas de más de 400 grados Celsius, las reacciones químicas crean un fluido sobrealimentado que es rico en sustancias químicas como el azufre, y sale disparado por las aberturas en el fondo del océano.

Estos respiraderos parecidos a géiseres son puntos críticos de diversidad en las profundidades marinas que pueden prosperar en la oscuridad, gracias a bacterias que convierten las sustancias químicas en azúcares que proporcionan energía. Algunas de estas bacterias residen dentro de los cuerpos alargados de gusanos tubulares gigantes (Riftia pachyptila). Estos gusanos, cuyas branquias plumosas de color rojo brillante expuestas los hacen parecer tubos de lápiz labial de seis pies de largo, crecen en parches densos alrededor de los respiraderos y proporcionan hábitats para otros habitantes de los respiraderos.

Cuando las erupciones o los terremotos alteran la actividad volcánica de la zona, estos reductos de gusanos resistentes desaparecen. Pero cuando aparecen nuevos respiraderos hidrotermales a decenas o incluso cientos de kilómetros de distancia, en unos pocos años son rápidamente colonizados por imponentes matorrales de gusanos tubulares gigantes.

Bright dice que aún se desconoce cómo llegan estos gusanos y se anclan en nuevos respiraderos. Los científicos han encontrado pocas larvas de gusanos tubulares en la columna de agua que rodea los respiraderos, y el flujo constante de fluido sobrealimentado también dificultaría que las larvas se adhieran desde arriba. Esto llevó a los investigadores a plantear la hipótesis de que las larvas de gusanos tubulares se retorcían a través de grietas debajo del fondo marino para llegar a nuevos respiraderos.

Para probar esta idea, los científicos enviaron el ROV al Tica Vent, un respiradero hidrotermal bien estudiado ubicado a 2.500 metros debajo de la superficie del océano. Inicialmente, el equipo pegó cajas de malla sobre grietas en el fondo marino para recolectar animales que se movían entre el suelo rocoso y el subsuelo debajo. Pero cuando las cajas resultaron engorrosas, el equipo empleó un método más directo: voltear pesados ​​trozos de fondo marino con el brazo robótico del ROV para recoger lo que había debajo.

Esto descubrió un laberinto del inframundo. En una red de cuevas y grietas excavadas en la roca, el agua estaba a una cálida temperatura de 25 grados C. Esto proporcionó las condiciones perfectas para una próspera comunidad microbiana de protistas, bacterias, virus e incluso algunas criaturas más grandes como caracoles y gusanos.

Si bien el equipo es el primero en observar debajo del fondo marino alrededor de estos eventos hidrotermales, su descubrimiento no sorprende del todo a Julie Huber, geoquímica del Instituto Oceanográfico Woods Hole, que no participó en la expedición. Señala que la corteza oceánica a lo largo de las dorsales oceánicas es porosa y ofrece abundante espacio para fluidos, nutrientes y microbios. "Dado que la mayoría de los animales en los respiraderos hidrotermales necesitan estas tres cosas para prosperar, supongo que tiene sentido que los animales estén creando otro nicho al que adherirse y ganarse la vida", dice Huber. También cree que residir debajo del fondo marino puede ayudar a mantener a estos pequeños bichos a salvo de los cangrejos que merodean en las profundidades.

Debajo de los respiraderos, los investigadores también descubrieron muchos tubos diminutos, lo que reveló que estas cámaras subterráneas sirven como viveros de gusanos tubulares. Los científicos postulan que las larvas de gusanos tubulares atraviesan este laberinto subterráneo, al que Huber se refiere como la "cinta transportadora del fondo marino", para viajar de un respiradero a otro. Los gusanos tubulares inicialmente viven allí antes de ascender hacia los respiraderos y crecer hasta 85 centímetros por año.

Sin embargo, aún quedan muchos misterios sobre el reino debajo de los respiraderos hidrotermales. Bright y sus colegas planean secuenciar la genética de animales y microbios recolectados tanto por encima como por debajo del fondo marino para examinar cómo están conectados estos dos ecosistemas. “Como científico, descubres algo y luego tienes 10 preguntas más”, dice Bright.

Bright y sus colegas esperan que arrojar más luz sobre el funcionamiento interno de los ecosistemas de respiraderos hidrotermales ayude a protegerlos del desarrollo. Estas áreas son de interés potencial para las empresas mineras de aguas profundas debido a los minerales que se lixivian del agua calentada por magma a medida que brota de los respiraderos.

Ese incentivo económico podría poner en peligro uno de los entornos más singulares del planeta, un ámbito que, según Bright, los científicos todavía luchan por comprender. "Desde nuestro punto de vista, estos respiraderos son muy extremos y exóticos", dice. "Pero para los animales, no es extremo vivir a estas presiones con temperaturas fluctuantes y química fluctuante; es normal".

Jack Tamisiea es un periodista científico radicado en Washington, DC, que cubre historia natural y el medio ambiente. Siga a Tamisiea en Twitter @jack_tamisiea

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