Puedes encontrar información básica sobre las fuentes calientes del océano profundo, la estructura de la Tierra, la geología del lecho marino, la vida y la exploración del océano profundo, la tecnología y los instrumentos para la investigación del océano profundo, en el folleto "Expedición a las profundidades" (Expedition in die Tiefen der Ozeane, solo en alemán).

Aquí puedes descargar el pdf.


Planeta azul

Nuestra Tierra es un planeta cálido. En su órbita alrededor el Sol, circula a través de un gélido espacio exterior. El corazón de la Tierra está súpercaliente, su núcleo sólido interior alcanza entre 4000-5000° Celsius. El manto envuelve al núcleo. El manto tiene la misma temperatura que el núcleo, pero es viscoso como la miel espesa. Tan sólo el manto exterior y la corteza terrestres son sólidos – están enfriados por las bajas temperaturas del espacio exterior.

Mirando a la Tierra desde el espacio, puedes ver que es un planeta azul. El agua cubre el 71% de la superficie, mientras que el 29% restante es tierra. Si echas un vistazo al mapa verás 5 grandes continentes Eurasia, América, África, Australia y Antártida, mientras que hay 3 grandes océanos, el Pacífico, el Atlántico y el Índico.

 

 


En constante movimiento

El manto viscoso se mueve dentro de la Tierra y causa el desplazamiento de las placas tectónicas de la supercicie terrestre. Hay placas continentales gruesas, placas oceánicas delgadas y placas oceanico-continentales. De estas últimas las partes delgadas están cubiertas por el mar y las partes gruesas sobresalen del mar.

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algunas placas chocan entre sí. Cuando esto ocurre la placa más pesada se desliza por debajo de la otra y se funde de nuevo con el manto. (bordes convergentes)

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otras placas se separan. Las brechas en la corteza se rellenan con material del manto. Esto ocurre en forma de erupciones volcánicas. (bordes divergentes)

las placas pueden también deslizarse entre ellas, produciéndose terremotos intermitentes por la gran fricción de estos bordes (bordes transformantes)

Como puedes fácilmente ver, la tectónica de placas da una forma completamente diferente a la de los continentes y océanos.

La larga lista de las variadas placas tectónicas (grandes, pequeñas y diminutas)

Placas grandes:

Placa euroasiática

Placa africana

Placa norteamericana

Placa sudamericana

Placa indoaustraliana

Placa pacífica

Placa antártica

 

Placas pequeñas:

Placa arábiga

Placa de Cocos

Placa de Nazca

Placa del Caribe

Placa escocesa

Placa filipina


Tres cosas a tener en cuenta

1. Con la luz apagada

La mayor parte de los océanos tiene grandes produndidades. Donde la luz ya no llega comienza el océano profundo. Es el mayor hábitat de la Tierra. Dependiendo de la cantidad de materia suspendida de pequeño tamaño, la luz puede penetrar hasta profundidades de 1000 metros. A profundidades mayores caemos en la oscuridad.

2. Lleva ropa de abrigo

La principal parte de estas masas de agua está muy fría, a tan sólo 2° Celsius. Mientras que el agua dulce se congela a 4° Celsius, el punto de congelación del agua salada de mar es menor. Sólo en Mar Mediterráneo y en el Mar Rojo el agua permenece templada hasta profundidades de 2000 metros.

3. La presión sube y sube

Se produce una gran presión en las profundidades de los océanos debido al peso de la columna de agua. Al nivel del mar tenemos una presión de 1 bar. La presión en el agua se incrementa en 1 bar por cada 10 metros de profundidad. Mientras que los gases se comprimen, los líquidos y los sólidos conservan prácticamente el mismo tamaño. Un ejemplo: Un balón lleno de gas decrece hasta la mitad de su tamaño a 10 metros de profundidad en el agua. A 20 metros tiene ya tan sólo una cuarta parte del volumen que tenía en la superficie. ¿Tú qué crees? ¿Qué aspecto tendrá cuando llegue a los 1000 metros?


Sin luz, sin plantas

Las plantas, las algas y algunas bacterias pueden producir su propio alimento. El proceso que usan se llama fotosíntesis. Tan sólo necesitan agua; el CO2 gaseoso y sobre todo luz. Tienen pigmentos verdes llamados clorofila, necesarios para atrapar la luz (los fotones). Utilizando la luz como fuente de energía, sintetizan azucar y almidón, con los que los organismos pueden después tomar de vuelta la energía o comvertirlos en proteinas y grasas. Esta clase de metabolismo se llama autótrofo y es la manera en la que estos organismos crecen y proliferan.

Los animales tienen que comerse los alimentos que producen otros, ya que no pueden crearlos ellos mismos; son heterótrofos. Hay también algunos protozoos y bacterias que son heterótrofos y que por lo tanto necesitan alimentos.

El alimento disponible en las profundidades oceánicas viene enteramente desde arriba, desde las aguas menos profundas y desde tierra. Sólo allí hay luz y sólo allí hay plantas, algas y bacterias que pueden realizar la fotosíntesis. ¡La única gran excepción son las fuentes hidrotermales! En estos lugares se produce alimento en abundancia. Explicaremos como ocurre durante las 4 páginas siguientes. El grueso del alimento de los organismos del océano profundo flota lentamente en forma de pequeño material particulado. Llamamos a esto lluvia pelágica. Hay también diminutas piedrecillas que llueven y se acumulan en los fangos marinos durante millones y millones de años. También caen trozos de maderas y restos de plantas así como animales muertos, cuerpos de peces e incluso de ballenas. Aún así, dado que es sólo una pequeña cantidad de alimento la que llega al océano profundo, sólo algunos pocos animales pueden vivir allí. Pueden tener un aspecto bastante espeluznante, aunque la mayoría de ellos son diminutas criaturitas. Anteriormente se pensó que sólo habría unas pocas especies diferentes viviendo en el ecosistema del océano profundo. Hoy en día sabemos que la realidad es completamente diferente. Hay muchísimas especies de bacterias, protozoos y animales que viven allí. La biodiversidad (la riqueza de especies) es tan alta como en las selvas tropicales o como en los arrecifes de coral. La ciencia está aún perpleja sobre el porqué de esto.


Nuestro volcán

Existen gigantescas cordilleras volcánicas, atravesando los océanos como si fueran venas. ¿Sabías que esta cordillera es la más larga del planeta? Tiene una longitud de 56.000 km. El volcán que vamos a visitar se encuentra en la Dorsal del Pacífico Oriental en los 9° 50´ N de latitud y los 104° 17´ de longitud. Échale un vistazo al mapa del mundo para ver donde es.

Cuando las placas se separan, el manto y sus cámaras magmáticas ascienden hacia la superficie. Durante las erupciones volcánicas la roca fundida, o magma, sale a borbotones por la grieta desde la corteza de abajo. A estas grietas se les llama diques. El diámetro de los diques puede variar desde unos pocos centímetros hasta dos metros.

A medida que el magma se abre paso hacia la superficie, se le llama lava. A la roca fundida, enfriándose en la superficie se le llama roca volcánica. El tipo más común de roca volcánica es el basalto. La lava que forma el basalto es la roca más líquida. Durante la erupción estaba a altas temperaturas y por ello una fluía a una gran velocidad. La mayor parte del lecho oceánico está formado por basalto. Están cubiertos por arenas y fangos en su mayor parte. A veces esta capa tiene solo algunos milímetros de grosor, otras veces su tamaño uede ser de cientos de metros. El basalto al descubierto puede encontrarse sólo en los lugares volcánicos. Dependiendo de la cantidad, de la velocidad y del tipo de lava que emerja, se darán diferentes tipos de formaciones, como las columnas o almohadas de lavas. Las lavas en almohada a menudo dan lugar a la obsidiana, un vidrio volcánico oscuro de aspecto cristalino (vidrioso) y de suave superficie.

 


¡Atención: Erupción volcánica!

Finalmente la tan esperada erupción volcánica tuvo finalmente lugar. Durante algunos años al ciencia predijo que los volcanes de la zona de trabajo de la dorsal pacífica en los 9°N entrarían en actividad. En algún momento de la primavera de 2006 esta predicción de cumplió dramáticamente. La lava quemó importante instrumental científico, que había estado recolectando información para estudios a largo plazo. Esa pérdida fue de hecho lo que atrajo la atención hacia la erupción volcánica. Con el apoyo de la Fundación Nacional para las Ciencias de EE.UU., se fletó una expedición científica en mayo de 2006. Tan sólo se tuvieron unos cuantos días para tomar fotografías de la lava fresca a profundidades de 2500 m y para llevar a cabo importantes mediciones.


Los volcanes antes de la erupción

La información recolectada fue transmitida al público mundial y condujo a una expedición en junio de 2006 con el sumergible Alvin a bordo del buque Atlantis. Aunque tan sólo dispusieron de unas pocas inmersiones, se pudieron observar los impactos de una erupción volcánica masiva desde el primer momento. La gran caldera anteriormente conocida (cráter) había cambiado completamente de aspecto. Las antiguas y familiares fuentes hidrotermales habían desaparecido y otras nuevas habían emergido en sitios nuevos. Toda la vida anterior había sido destruida. Tan sólo encontramos algunos pocos organísmos de vida libre, como los cangrejos.

 


 

Las 4 señales que avisan de una erupción volcánica marina

Cuando el magma (la roca derretida) se mueve en la corteza terrestre, puede que salgan líquidos desde los fondos marinos. Estos fluidos consisten en variados compuestos químicos, pero también llevan microbios que viven dentro de la corteza. Dado que le fluido es tan diferente al agua de mar puede modificar el ambiente del agua sobre el lecho marino.

1. El agua marina puede estar a más de los normales 2° Celsius

2. La composición química del agua marina puede cambiar

3. El agua marina puede llevar más particulas de lo normal

4. Pueden encontrarse microbios específicamente relacionados con la corteza terrestre en el agua marina

En el futuro toda esta información recolectada puede ayudarnos a aprender y a comprender cuando y como los volcanes entran en erupción. Tendremos una mejor visión del papel que juegan en la génesis del lecho marino así como de la comunidad animal de este hábitat excepcional. Nuestra expedición a este volcán en octubre de 2006 será la única en mucho tiempo. Planeamos hacer 16 inmersiones, lo cual nos dará la oportunidad de estudiar en particular el asentamiento de los animales después de una erupción volcánica.

 


 

Caliente y venenoso – fuentes hidrotermales profundas

Las fuentes hidrotermales aparecen cuando hay agua vulcánica (1) que se infiltra bajando a través de las fisuras y grietas de la corteza terrestre (2) y se calienta en extremo (3). Los metales y el ácido sulfhídrico son disueltos de las rocas. El fluido caliente asciende sale a borbotones de la roca como fuente hidrotermal (4). El fluido hidrotermal cuya temperatura asciende a 350°Celsius se mezcla con el agua de mar fría (5). El yeso y los sulfuros metálicos, como el sulfuro de hierro (la pirita u oro de los tontos) precipitan (en forma de partículas). Se generan Chimeneas y “humo” (el efusivo fluido hidrotermal con los negras precipitados). El ácido silfhídrico en las fuentes hidrotermales El sulfuro de hidrógeno gaseoso es venenoso para la mayoría de los seres vivos, incluidos los humanos. Nuestros sentidos detectan ese veneo incluso a muy bajas concentraciones, y nos avisan. Huele como a huevos podridos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       

                                    Chimenea con “humo” negro                                                    Un trozo de chimenea

 

Cuando los fluidos hidrotermales se mezclan con el agua de mar en la corteza terrestre, un fluido hidrotermal templado se filtra por los poros del basalto. Aquí es donde viven la mayor parte de los animales de las fuentes hidrotermales.

                       

                               Gusanos tubícolas gigantes                                                                     Mejillones


El invento de las fuentes hidrotermales

Hay un montón de tipos diferentes de bacterias en las fuentes hidrotermales calientes y templadas. Muchas de ellas pueden producir alimentos mediante un proceso llamado quimiosíntesis. Usan, por ejemplo, el tóxico ácido sulfhídrico para reducir el oxígeno del agua de mar colindante, a la vez que el ácido sulfhídrico es oxidado. Durante este proceso se libera mucha energía. Esta energía se usa para convertir el dióxido de carbono inorgánico en carbono orgánico como alimento. El principio es el mismo que utilizan las plantas en la fotosíntesis, pero las bacterias usan la energía de los compuestos químicos en vez de la energía del Sol.

 


Los animales de las fuentes hidrotermales

No hay muchos animales que se las arreglen para vivir en las fuentes hidrotermales. La mayoría de ellos están muy especializados. No sólo han de resistir a los cambios de temperatura sino que también tienen que deshacerse del tóxico ácido sulfídrico de varias maneras.

Hasta ahora han sido descubiertas aproximadamente 550 especies animales que viven en las fuentes hidrotermales. Hemos encontrado muchas menos en nuestro lugar de exploración en los 9°N- o al menos por ahora. Por el momento parece ser bastante inhóspito. No hay que asustarse, por lo que sabemos las fuentes hidrotermales se pueblan de una forma relativamente rápida. Pronto veremos que especies aparecen.

 

 

Aquí mostramos algunos animales de los 9°N:

 

Nombre científico: Thalassomonhystera fisheri

Filo: nematodos

Clase: nematodos marinos

Tamaño: 0,7mm (=700µm)

Características: cavidad oral diminuta

Hogar: Pacífico

Información: Los nematodos pertenecen a la llamada Meiofauna (animales que son más pequeños que 1 mm; se alimentan de bacterias; viven en los agregados de mejillones y de gusanos tubícolas; entre 10 y 100 indivíduos por cada 10 cm2

 


Gusano de Pompeya

Nombre científico: Alvinella pompejana

Filo: anélidos

Clase: poliquetos

Tamaño: 17 cm

Características: vive en un tubo

Hogar: Pacífico

Información: vive en simbiosis con bacterias; vive en un tubo y hace girar alrededor suya agua de mar para enfriarse; son los animales más calientes del mundo; se han medido temperaturas de hasta 80° Celsius (176° Fahrenheit) cerca de sus branquias

 


Pulpo de las fuentes hidrotermales

Nombre científico: Vulcanoctopus hydrothermalis

Filo: moluscos

Clase: cefalópodo

Tamaño: 23 cm

Características: no tiene saco de tinta

Hogar: Pacífico

Información: depredador

 


Viruela de las fuentes hidrotermales

Nombre científico: Thermarces cerebus

Filo: vertebrados

Clase: pez

Tamaño: 37 cm

Características: perezoso

Hogar: Pacífico

Información: Es un depredador que se alimenta de pequeños invertebrados

 


Gusano tubícola gigante

Nombre científico: Riftia pachyptila

Filo: anélidos

Clase: poliquetos

Tamaño: 1,5 m

Características: vive en un tubo (que puede tener más de 2 m de largo)

Hogar: Pacific

Información: vive en simbiosis con bacterias, que viven dentro del gusano; no tiene boca ni tracto digestivo

 


Mejillón hidrotermal – el dueño de la casa

Nombre científico: Bathymodiolus thermophilus

Filo: moluscos

Clase: mejillón

Tamaño: 20 cm

Características: vive en simbiosis con bacterias y con poliquetos

Hogar: Pacífico

Las bacterias viven en las branquias; de uno a dos poliquetos viven como inquilinos dentro de la concha del mejillón en la cavidad del manto

 


Poliqueto – el inquilino

Nombre científico: Branchipolynoe symmytila

Filo: anélidos

Clase: poliquetos

Tamaño: 5 cm

Características: vive dentro de Bathymodiolus thermophylus

Hogar: Pacífico

Información: Picotea de las branquias del mejillón y vive de los deshechos en la cavidad del manto

 


Percebe

Nombre científico: Neolepas zevinae

Filo: artrópodos

Clase: crustáceo

Tamaño: 6 cm

Características: hermafroditas (son machos y hembras a la vez)

Hogar: Pacífico

Información: Filtradores; los pies están modificados para filtrar el alimento desde la columna de agua

 


Cangrejo de las profundidades

Nombre científico: Bythograea thermydron

Filo: artrópodos

Clase: crustáceo

Tamaño: 6 cm

Características: ojos reducidos

Hogar: Pacífico

Información: Predadores y carroñeros; mordisquean a veces en los tentáculos de los gusanos tubícolas gigantes; les gusta escalar a las chimeneas y andar alrededor del fluido negro y caliente, ennegreciéndoseles el caparazón blanco


Lapa transparente

Nombre científico: Eulepetopsis vitrea

Filo: moluscos

Clase: lapas

Tamaño: 1.5 cm

Características: concha transparente

Hogar: Pacífico

Información: Son ramoneadoras, raspan las biopelículas del basalto o de los tubos con sus rádulas