4.11: Respiraderos Hidrotermales

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Un ecosistema completamente nuevo que depende de los procesos de la tectónica de placas fue descubierto en el fondo marino profundo de la Grieta de Galápagos en 1977. El sumergible de aguas profundas Alvin estaba explorando en 2500 m de agua cuando se encontró con agua inusualmente tibia. Siguiendo el gradiente de temperatura, Alvin finalmente descubrió chorros de agua sobrecalentada provenientes del fondo marino a temperaturas de hasta 350 ^o C (la temperatura normal para el agua a esta profundidad sería de 2-4 ^o C). El agua se derramó de grietas en la corteza, así como a través de chimeneas altas de hasta 20 m de altura y 1 m de ancho, y a medida que emergió adquirió la aparición de espeso humo negro, Estas fisuras se denominaron respiraderos hidrotermales, y las chimeneas “fumadores negros”.

Figura\(\PageIndex{1}\) Un fumador negro en la porción High Rise de los respiraderos hidrotermales Endeavour (NOAA).

Para crear estos respiraderos, el agua se filtra en la corteza donde hay penachos de magma cerca de la superficie. El agua es sobrecalentada por el magma, luego regresa a la superficie por convección y es liberada a través de las rejillas de ventilación. El agua caliente disuelve los minerales de la roca circundante, y a medida que el agua emerge y se enfría, los minerales disueltos y los sulfuros inorgánicos precipitan en forma de pequeñas partículas y vuelven el agua negra, lo que lleva al “humo” negro que proviene de las rejillas de ventilación. La precipitación de estos minerales también crea las altas chimeneas características de muchos respiraderos hidrotermales.

Desde su descubrimiento original en la Grieta de Galápagos, los respiraderos hidrotermales se han localizado en todo el mundo a lo largo de crestas oceánicas donde hay corteza poco profunda y mucha actividad tectónica (Figura\(\PageIndex{2}\)).

Figura\(\PageIndex{2}\) Distribución de respiraderos hidrotermales (puntos rojos) y su asociación con los límites de las placas (By Deduijn (Obra propia) [CC BY-SA 4.0], vía Wikimedia Commons).

Tan inesperado como fue descubrir estos sistemas de ventilación, aún más sorprendente fue el hecho de que estaban llenos de vida. Las rejillas de ventilación están rodeadas por una amplia gama de organismos previamente desconocidos, incluyendo gusanos tubulares gigantes de más de 2 m de largo, cangrejos, camarones, mejillones gigantes y esteras de bacterias. ¿Cómo es que una comunidad tan diversa pueda existir en las profundidades oceánicas, alejadas de la luz solar que sustenta la fotosíntesis y la producción primaria en la mayoría de los demás ecosistemas? La respuesta es que el agua que sale de los respiraderos es rica en sulfuro de hidrógeno (H ₂ S), oxígeno y CO ₂. Las bacterias que rodean los respiraderos utilizan la energía de la oxidación de compuestos de azufre como H ₂ S para formar carbohidratos a partir del CO ₂ y el agua. Este es el proceso de quimiosíntesis, y las bacterias son muy productivas ya que estas reacciones ocurren más rápido a altas temperaturas. Las bacterias representan entonces la base de la red alimentaria, ya que otros organismos comen las bacterias, o derivan su energía de bacterias que viven simbióticamente dentro de sus tejidos. Vea el video a continuación para obtener más información sobre los respiraderos hidrotermales.

Un elemento de YouTube ha sido excluido de esta versión del texto. Puedes verlo en línea aquí: https://rwu.pressbooks.pub/webboceanography/?p=134