Zona abisal

La zona abisal o zona abisopelágica es una capa de la zona pelágica del océano. La palabra abismo proviene del griego ἄβυσσος ( ábussos ), que significa "sin fondo". ^[1] A profundidades de 4000 a 6000 m (13 000 a 20 000 pies), ^[2] esta zona permanece en perpetua oscuridad. ^{[3] [4]} Cubre el 83% del área total del océano y el 60% de la superficie de la Tierra. [ ^5] La zona abisal tiene temperaturas de alrededor de 2-3 °C (36-37 °F) en la gran mayoría de su masa. ^[3] La presión del agua puede alcanzar hasta 76 MPa (750 atm; 11 000 psi).

Como no hay luz, no se puede realizar la fotosíntesis y no hay plantas que produzcan oxígeno molecular (O ₂ ), que en su lugar proviene principalmente del hielo que se derritió hace mucho tiempo en las regiones polares . El agua a lo largo del fondo marino de esta zona está en gran parte desprovista de oxígeno molecular, lo que resulta en una trampa mortal para los organismos incapaces de regresar rápidamente al agua enriquecida con oxígeno de arriba o de sobrevivir en el entorno con bajo contenido de oxígeno. Esta región también contiene una concentración mucho mayor de sales nutritivas, como nitrógeno , fósforo y sílice , debido a la gran cantidad de material orgánico muerto que desciende desde las zonas oceánicas superiores y se descompone. ^[3]

La región debajo de la zona abisal es la zona hadal escasamente habitada . ^[1] La región encima es la zona batial . ^[1]

Las fosas o fisuras profundas que se hunden miles de metros por debajo del fondo del océano (por ejemplo, las fosas mediooceánicas como la Fosa de las Marianas en el Pacífico ) están casi inexploradas. ^[6] Anteriormente, solo el batiscafo Trieste , el submarino de control remoto Kaikō y el Nereus han podido descender a estas profundidades. ^{[7] [8]} Sin embargo, hasta el 25 de marzo de 2012 un vehículo, el Deepsea Challenger , había penetrado a una profundidad de 10.898 metros (35.756 pies).

La relativa escasez de productores primarios significa que la mayoría de los organismos que viven en la zona abisal dependen de la nieve marina que cae de las capas oceánicas superiores. La biomasa de la zona abisal en realidad aumenta cerca del fondo marino, ya que la mayor parte del material en descomposición y de los descomponedores descansan en el fondo marino. ^[9]

La composición de la llanura abisal depende de la profundidad del fondo marino. Por encima de los 4000 metros, el fondo marino suele estar formado por conchas calcáreas de foraminíferos, zooplancton y fitoplancton . A profundidades superiores a los 4000 metros, las conchas se disuelven, dejando atrás un fondo marino de arcilla marrón y sílice de zooplancton y fitoplancton muertos. ^{[3] Las bacterias} quimiosintéticas sustentan comunidades grandes y diversas cerca de los respiraderos hidrotermales , cumpliendo un papel similar en estos ecosistemas al que desempeñan las plantas en las regiones iluminadas por el sol de arriba. ^[10]

Un equipo de investigadores de la Sociedad Escocesa de Ciencias Marinas ha proporcionado una nueva perspectiva sobre la complejidad del entorno abisal. Han descubierto que los nódulos de manganeso en el fondo marino profundo producen oxígeno libre a partir de moléculas de agua. ^[11]

Los nódulos de manganeso actúan como una especie de batería, ya que contienen diferentes metales y liberan oxígeno al medio ambiente. Como antes se pensaba que sólo las plantas y las algas producían oxígeno oscuro (oxígeno producido sin luz), esto puede considerarse un gran avance científico.

Los organismos que viven a esta profundidad han tenido que evolucionar para superar los desafíos que presenta la zona abisal. Los peces y los invertebrados tuvieron que evolucionar para soportar el frío extremo y la intensa presión que se encuentran en este nivel. No solo tuvieron que encontrar formas de cazar y sobrevivir en la oscuridad constante, sino que también tuvieron que prosperar en un ecosistema que tiene menos oxígeno y biomasa, fuentes de energía y presas, que las zonas superiores. Para sobrevivir en estas condiciones, muchos peces y otros organismos desarrollaron un metabolismo mucho más lento y requieren mucho menos oxígeno que los de las zonas superiores. Muchos animales también se mueven muy lentamente para conservar energía. Sus tasas de reproducción también son muy lentas, para disminuir la competencia y conservar energía. Los animales aquí suelen tener estómagos y bocas flexibles, de modo que cuando encuentran presas escasas pueden consumir tantas como sea posible. ^[10]

Otros desafíos que enfrenta la vida en la zona abisal son la presión y la oscuridad causadas por la profundidad de la zona. Muchos organismos que viven en esta zona han evolucionado para minimizar los espacios de aire internos, como las vejigas natatorias . Esta adaptación ayuda a protegerlos de la presión extrema, que puede alcanzar alrededor de 75 MPa (11.000 psi). La ausencia de luz también generó muchas adaptaciones diferentes, como tener ojos grandes y la capacidad de producir su propia luz ( bioluminiscencia ). Los ojos grandes permitirían la detección y el uso de cualquier luz disponible, sin importar cuán pequeña sea. ^[3] Comúnmente, los animales en la zona abisal son bioluminiscentes, produciendo luz azul, porque la luz en el rango de longitud de onda azul se atenúa en distancias de viaje mayores que otras longitudes de onda. ^[13] Debido a esta falta de luz, no se necesitan patrones complejos ni colores brillantes. La mayoría de las especies de peces han evolucionado para ser transparentes, rojas o negras para que se mezclen mejor con la oscuridad y no desperdicien energía en desarrollar y mantener patrones brillantes o complejos. ^[3]

La zona abisal está formada por muchos tipos diferentes de organismos, incluidos microorganismos, crustáceos, moluscos (bivalvos, caracoles y cefalópodos), diferentes clases de peces y, posiblemente, algunos animales que aún no se han descubierto. La mayoría de las especies de peces de esta zona se describen como peces demersales o bentopelágicos . Los peces demersales son peces cuyo hábitat se encuentra en el fondo marino o cerca de él (normalmente a menos de cinco metros de distancia). La mayoría de las especies de peces encajan en esa clasificación, porque el fondo marino contiene la mayoría de los nutrientes de la zona abisal; por lo tanto, la red alimentaria más compleja o la mayor biomasa estarían en esta región de la zona.

Los organismos de la zona abisal dependen de los procesos naturales de las capas superiores del océano. Cuando los animales de los niveles superiores del océano mueren, sus cadáveres a veces se desplazan hasta la zona abisal, donde los organismos de las profundidades pueden alimentarse de ellos. Cuando el cadáver de una ballena cae a la zona abisal, se denomina caída de ballena . El cadáver de la ballena puede crear ecosistemas complejos para los organismos de las profundidades. ^[7]

Los organismos bentónicos de la zona abisal tendrían que haber desarrollado rasgos morfológicos que los mantuvieran fuera del agua pobre en oxígeno que se encuentra por encima del fondo marino o les permitieran extraer oxígeno del agua que se encuentra por encima, al mismo tiempo que les permitieran acceder al fondo marino y a los nutrientes que se encuentran allí. ^[14] También hay animales que pasan su tiempo en la parte superior de la zona abisal, algunos de los cuales incluso pasan tiempo ocasionalmente en la zona directamente por encima, la zona batial. Si bien hay varias especies de peces diferentes que representan muchos grupos y clases diferentes, como Actinopterygii (peces con aletas radiadas), no se conocen miembros de la clase Chondrichthyes (animales como tiburones, rayas y quimeras) que hagan de la zona abisal su hábitat primario o constante. Se desconoce si esto se debe a los recursos limitados, la disponibilidad de energía u otras limitaciones fisiológicas. La mayoría de las especies de Chondrichthyes solo llegan a la profundidad de la zona batial. ^[15]

Las criaturas que viven en la zona abisal incluyen:    

• Pez trípode ( Bathypterois grallator ): su hábitat se encuentra a lo largo del fondo del océano, generalmente alrededor de 4.720 m bajo el nivel del mar. Sus aletas pélvicas y caudal tienen largos radios óseos que sobresalen de ellas. Se enfrentan a la corriente mientras se mantienen quietos sobre sus largos radios. Una vez que detectan comida cerca, usan sus grandes aletas pectorales para golpear a la presa desprevenida hacia su boca. Cada miembro de esta especie tiene órganos reproductores masculinos y femeninos, de modo que si no se puede encontrar una pareja, pueden autofecundarse.
• Pulpo dumbo : este pulpo suele vivir a una profundidad de entre 1.000 y 7.000 metros, más profundo que cualquier otro pulpo conocido. Utilizan las aletas de la parte superior de su cabeza, que parecen orejas que se mueven, para flotar sobre el fondo marino en busca de alimento. Utilizan sus brazos para cambiar de dirección o para arrastrarse por el fondo marino. Para combatir la intensa presión de la zona abisal, esta especie de pulpo perdió su bolsa de tinta durante la evolución. También utilizan sus ventosas estructuradas en forma de hebra para detectar depredadores, alimento y otros aspectos de su entorno.
• Anguila (género Bassozetus ): no se conocen peces que vivan a profundidades mayores que la anguila. La profundidad del hábitat de la anguila puede alcanzar los 8.370 metros bajo el nivel del mar. Las aletas ventrales de este animal son órganos especializados en forma de barbos bifurcados que actúan como órganos sensoriales. Las anguilas producen sonidos para aparearse. Las anguilas macho tienen dos pares de músculos sónicos, mientras que las hembras tienen tres. ^[8]
• Granadero abisal : se sabe que este habitante de la zona abisal vive a profundidades que van desde los 800 a los 4.000 metros. Tiene ojos extremadamente grandes, pero una boca pequeña. Se piensa que es una especie semélpara , lo que significa que solo se reproduce una vez y luego muere. Se considera que esto es una forma del organismo de conservar energía y tener una mayor probabilidad de tener hijos sanos y fuertes. Esta estrategia reproductiva podría ser muy útil en entornos de baja energía como la zona abisal.
• Pseudoliparis swirei : el pez caracol de las Marianas, o pez caracol hadal de las Marianas, es una especie de pez caracol que se encuentra en las profundidades hadales de la Fosa de las Marianas en el océano Pacífico occidental. Se lo conoce en un rango de profundidad de 6198 a 8076 m (20 335 a 26 496 pies), incluida una captura a 7966 m (26 135 pies), que posiblemente sea el récord para un pez capturado en el fondo marino.

El cambio climático ha tenido efectos negativos en la zona abisal. Debido a su profundidad, el aumento de las temperaturas globales no la afecta tan rápida o drásticamente como al resto del mundo, pero la zona sigue sufriendo la acidificación de los océanos . En esta zona también hay contaminantes, como los plásticos. Los plásticos son especialmente perjudiciales para la zona abisal porque estos organismos han evolucionado para comer o intentar comer cualquier cosa que se mueva o parezca detritus, lo que hace que los organismos consuman plásticos en lugar de nutrientes. Tanto la acidificación de los océanos como la contaminación están reduciendo la ya pequeña biomasa que reside en la zona abisal.

Otro problema causado por los humanos es la sobrepesca . Aunque ninguna pesquería puede capturar organismos en cualquier lugar cercano a la zona abisal, aún pueden causar daños en aguas más profundas. La zona abisal depende de los organismos muertos de las zonas superiores que se hunden hasta el fondo marino, ya que el ecosistema carece de productores debido a la falta de luz solar. A medida que se extraen peces y otros animales del océano, la frecuencia y la cantidad de material muerto que llega a la zona abisal disminuye.

Las operaciones de minería en aguas profundas podrían causar problemas en la zona abisal en el futuro. Las conversaciones y la planificación para esta industria ^{[ aclaración necesaria ]} ya están en marcha. La minería en aguas profundas podría ser desastrosa para este ecosistema extremadamente frágil, ya que la extracción de minerales de aguas profundas plantea muchos peligros ecológicos. La minería podría aumentar la cantidad de contaminación no solo en la zona abisal, sino en el océano en su conjunto, y destruiría físicamente los hábitats y el fondo marino. ^[4]

Las columnas de sedimentos generadas por las actividades mineras pueden extenderse ampliamente, afectando a los animales que se alimentan por filtración y asfixiando la vida marina. La posible liberación de sustancias químicas tóxicas y metales pesados ​​de los equipos mineros y de los materiales del fondo marino alterados podría provocar contaminación química, mientras que el ruido de la maquinaria puede alterar el comportamiento y la comunicación de los animales marinos. ^[16] Las perturbaciones físicas del fondo marino pueden destruir las características geológicas y sus ecosistemas asociados. Además, los cambios en la calidad del agua y la alteración de los procesos de secuestro de carbono, donde el carbono orgánico se almacena en las profundidades marinas, podrían tener impactos ambientales más amplios, incluida la contribución al cambio climático. ^[17] La ​​lenta tasa de cambio en los entornos de las profundidades marinas y la larga esperanza de vida y los ciclos reproductivos de las especies abisales significan que la recuperación de tales perturbaciones podría llevar décadas o siglos. ^{[18] [19] [20]}

• Llanura abisal
• Campo de ventilación hidrotermal de Beebe
• Mar profundo
• Comunidad de aguas profundas
• Peces de aguas profundas    
• Fosa de las Marianas