A Ñ O 5 N Ú M . 2 9 M A R Z O D E 2 0 0 0
B O L E T Í N B I M E S T R A L D E L A C O M I S I Ó N N A C I O N A L P A R A E L C O N O C I M I E N T O Y U S O D E L A B I O D I V E R S I D A D
M A R P R O F U N D O
E s bien sabido que los océanos cubren casi 71%
de la superficie de nuestro planeta, y sin embargo es un hecho poco conocido que estas aguas tienen en promedio casi 3 000 m de profundidad y que 85% de los fondos marinos se encuentran por de- bajo de los 2 000 m. La superficie de estos abis- mos es dos veces mayor que la de las partes ex- puestas en la Tierra.
Se conoce como mar profundo la región mari- na ubicada a más de 200 m de profundidad; la au- sencia de luz es el factor ambiental que determina el límite de esta región al comienzo del talud con- tinental.
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Citar como:
Escobar Briones, E. 2000. La biodiversidad del mar
profundo en México. CONABIO. Biodiversitas 29:1-6
Por la ubicación del mar profundo su estudio requiere embarcaciones que funcionan como plataformas oceanográficas desde las cuales los científicos envían sondas, autóma- tas, cámaras, redes, nucleadores y sumergibles que permiten recupe- rar registros de los parámetros am - bientales y tomar fotografías de las condiciones y de la fauna misma.
La zona económica exclusiva de México se extiende desde la costa hasta los abismos, que en nuestro territorio no exceden los 4 000 m de profundidad. La pro- fundidad máxima en el Golfo de México es de 3 900 m, y se locali- za en el sector central occidental de la cuenca conocido como planicie abismal de Sigsbee, que cubre un área de 137 101 km
2, es decir, 24%
del Golfo. Como sucede en la re-
gión norte del Caribe (en territorio mexicano), en el Golfo de Califor- nia y en el Pacífico la plataforma continental es estrecha y el talud cae abruptamente hacia la zona abismal, que no excede de 3 000 m.
A lo largo de las dorsales emergen un sinnúmero de volcanes sumerg i- dos que conforman una topografía laberíntica y una hidrodinámica particular que promueve, en con- traste con el Golfo de México, una producción primaria de org a n i s- mos elevada, que es exportada a la profundidad. Por consiguiente, por la descomposición de esta materia orgánica y la respiración bacteria- na, a partir de los 500 m de profun- didad se presentan aguas pobres en oxígeno conocidas como zona de oxígeno mínimo.
Por debajo de los 2 000 m, las
aguas son frías, y en México pre- sentan una temperatura promedio de 4°C. A excepción de la zona de mínimo de oxígeno a 500 m, las aguas profundas en México se en- cuentran bien oxigenadas, ya que se originan del hundimiento de aguas superficiales subpolares en latitudes altas; su rápido descenso y el escaso aprovechamiento en el fondo marino permiten un elevado contenido de oxígeno disuelto. Los fondos están conformados por un sedimento fino que se origina del depósito de material carbonatado procedente de la columna de agua, esqueletos de foraminíferos, coco- litofóridos y conchas de pterópodos en el Golfo de México, de silicatos en el Pacífico y de material arreci- fal en el Caribe.
Las comunidades del mar pro- E L V A E S C O B A R - B R I O N E S *
L A B I O D I V E R S I D A D D E L M A R P R O F U N D O E N M É X I C O
Cyanograea praedator
Bythograea thermydron
Munidopsis subsquamosa
fundo en México dependen energé- ticamente de las comunidades de la superficie, de materia orgánica ori- ginada en la columna de agua y del acarreo de la descarga de los ríos que provee de materia orgánica compuesta de fragmentos de plan- tas, animales y heces.
Nuestro conocimiento de la di- versidad del mar profundo en aguas mexicanas se limita a los escasos estudios existentes al respecto. El número de especies descritas es in- cipiente. Los registros taxonómicos existentes provienen sobre todo de estudios realizados por extranjeros y sólo durante los pasados tres años por investigadores mexicanos, con los cuales es posible conjuntar al- gunas listas faunísticas. La diversi- dad de grandes grupos se centra principalmente en crustáceos, ané- lidos, poliquetos, equinodermos y moluscos. La región en la que el es- fuerzo de recolecta ha sido mayor es el Golfo de México, de donde conocemos 227 especies; del Pací- fico y del Caribe es poco lo que sa- bemos. Los registros para otros grupos como esponjas, cnidarios y peces es reducido. Los peces están subevaluados dada su elevada mo- vilidad y su densidad reducida. Los registros de otros grupos como ané- monas, esponjas, medusas y algu- nos equinodermos de profundidad solamente los tenemos por medio de fotografías, obtenidas con cáma-
ras remotas o sumergibles, dada su fragilidad y dificultad para recolec- tarlos con los medios convenciona- les a base de redes y dragas.
Además de los registros de me- gafauna móvil, algunos investigado- res mexicanos han emprendido en los pasados tres años un programa cuyo propósito es estudiar la com- posición y distribución en el mar profundo de grupos taxonómicos de menor talla, conocidos como meio- fauna (entre 42 y 125 µm) y macro- fauna (entre 250 y 1 000 µm), que habitan en el sedimento superficial.
Los resultados preliminares de este esfuerzo nos permiten saber que hay
una riqueza taxonómica mayor, de casi dos veces, en estos grupos.
La fauna del mar profundo muestra, como respuesta a las con- diciones de profundidad, modifica- ciones morfológicas, en talla y co- loración. Entre las primeras se incluye la pérdida de ojos o la re- ducción de sus componentes y pig- mentos, como resultado del control genético en la formación de mela- nina y rodopsina. La reducción de talla se relaciona con la respuesta metabólica a escasos recursos ener- géticos y a las bajas temperaturas.
La pérdida de coloración es la res- puesta a la ausencia de recursos ali-
Anemona (Actinostola callosi) sobre un pilar de lava con esponjas (Caulophacus cyanae y Munidopsis subsquamosa) en forma de hongos.
© IFREMER
Conocemos más especies del mar profundo del Golfo de México, debido a que el esfuerzo de recolecta ha sido mayor
que en el Pacífico y en el Caribe.
Bathylagus euryops
menticios como sucede con la fau- na troglobia, mientras que la colo- ración rojiza puede por una parte atribuirse a un mecanismo críptico ante la ausencia de luz, así como a adaptaciones a las ocasionales con- centraciones bajas de oxígeno co- munes sobre el talud.
Otras adaptaciones incluyen la producción de bioluminiscencia en longitudes de onda de 470 a 490 nm como mecanismos de comuni- cación intraespecífica o de emula- ción de la luminiscencia emitida por presas potenciales. La reduc- ción de la tasa metabólica es el re- sultado del estado nutricional. La simbiosis con bacterias en los trac- tos digestivos de especies de pro- fundidad incrementa la eficiencia ante alimento de bajas propiedades nutricionales. Asociado al mar pro- fundo se ha encontrado un polimor- fismo genético en equinodermos y peces de profundidad. La calcifica- ción es limitada a grandes profun- didades por la tasa elevada de diso- lución del carbonato de calcio a temperatura baja y presión elevada.
Por consiguiente los crustáceos tie- nen esqueletos muy delgados y los peces han reemplazado sus estruc- turas óseas. El Golfo de México es una excepción a esta regla.
El zoólogo estadounidense Ale- xander Agassiz realizó las primeras recolectas en el Golfo de México y el Mar Caribe hacia finales del si-
glo XIX. Entre los años 30 y 50 de este siglo, el Bureau of Commer- cial Fisheries de Estados Unidos inició un inventario de fauna que se continuó con los estudios de la Te- xas A&M University. Es apenas en el decenio presente cuando se lle- van a cabo los primeros estudios por instituciones nacionales.
En el caso del Golfo de Califor- nia y del Pacífico las recolectas en aguas profundas se han realizado por expediciones norteamericanas en colaboración con instituciones mexicanas. Hace pocos años, Lons- dale y Scott descubrieron siste- mas de emanación hidrotermal a 2 500 m de profundidad en la Cuenca de Guaymas, lo que ha da- do un nuevo giro al estudio del mar profundo en el ámbito nacional.
Otros estudios de relevancia han descrito la colonización de fauna en los volcanes sumergidos en cu- yos fondos han encontrado anoxia a más de 500 m.
La diversidad biológica de estas zonas marinas en México está suje- ta a amenazas por la actividad an- tropogénica que, ante la reducción de las pesquerías en la plataforma continental, ha emprendido las de especies de mar profundo, como son los peces C o ryphenoides ru p e s - t r i s, centollas, camarones y molus- cos. La explotación de recursos no renovables como petróleo y gas, o minerales como los nódulos de
manganeso conlleva perturbación de los fondos. Otro efecto proviene del incremento sostenido en todo el mundo de la temperatura de los fon- dos marinos en los pasados 40 años que, aunque casi imperceptible (0.3°C) es significativo para las comunidades y procesos del mar profundo. Asimismo se han hallado diversos contaminantes de proce- dencia atmosférica en materiales y fauna del mar profundo.
Entre los estudios relacionados con la diversidad del mar profundo en México que tienen una aplica- ción específica en el corto plazo se incluye la caracterización de bacte- rias metanogénicas baro y termoto- lerantes para su uso por la industria petrolera en la extracción de petró- leo a temperatura y presión eleva- das. El estudio de las enzimas an- tioxidantes como la coelenterazina, que se utiliza en la industria farma- céutica de antioxidantes para el es- trés, dada su potencia superior a la del alfa-tocoferol y el ácido ascór- bico. El estudio de macromoléculas en medios tan diluidos como el del mar profundo es útil en la búsqueda de mecanismos inhibitorios de la reproducción o control de especies que atacan los cascos de barcos y los muelles.
Por más de treinta años el hom- bre ha estudiado el espacio exterior e instalado satélites y telescopios que le permiten observar el firma-
Debido a la elevada tasa de disolución del carbonato de calcio en el mar profundo, los crustáceos tienen esqueletos muy delgados.
Anomesus bruuni
Colossendeis colossea
2 mm
1 cm
mento, así como la superficie de la Tierra. Un esfuerzo similar en las grandes profundidades del océano mundial permitiría contar con una serie de laboratorios, en lo que po- dríamos llamar el espacio interior, para estudiar los fenómenos bási- cos en gran escala. En concordan- cia con los proyectos globales se ha propuesto iniciar un sistema de registro a largo plazo de la variabi- lidad natural, sin abandonar el se- guimiento de los impactos antropo- génicos. Éste debe ir acompañado de un sistema de mediciones a cor- to plazo.
México participa en diversas expediciones que exploran las con- diciones y la fauna asociada a estos sistemas. Tal vez la localidad más estudiada desde este punto de vista es la Cuenca de Guaymas, a 2 200 m de profundidad en el Golfo de Cali- f o r n i a; existen otras menos estudia- das en las dorsales del Pacífico oriental. Un número elevado de es- pecies nuevas se ha encontrado en estas localidades, lo que ha requeri- do la experiencia de taxónomos que han trabajado en la identifica- ción de estos nuevos grupos y espe- cies desde hace casi 20 años. ¿ Q u é hará la taxonomía nacional cuando se localicen en la zona económica exclusiva del Golfo de México grandes grupos de fauna asociada a infiltraciones de metano y domos s a l inos? Estos sistemas se han des- En 1977 un grupo de
investigadores estadounidenses descubrió asociaciones distintas, por su composición taxonómica, su talla, su densidad y biomasa, a las encontradas hasta entonces en el abismo. Estos organismos del mar profundo viven de la energía y de los substratos del hidrotermalismo o infiltración de azufre y metano, compuestos que remineralizan microorganismos de vida libre y simbiontes a la fauna. Este proceso, que no depende de la luz solar ni de la producción
fotosintética, se conoce como quimiosíntesis y los organismos que basan su proceso de síntesis en estos sustratos se llaman quimioautótrofos. Estos descubrimientos han permitido a los científicos establecer lazos más estrechos con el origen de la vida.
La única forma de vida que podría subsistir en el mundo en caso de que hubiera un invierno nuclear
sería la basada en la
quimiosíntesis, similar a la del mar profundo.
México participa en diversas expediciones que exploran las condiciones y la fauna asociada a estos sistemas. Tal vez la localidad más estudiada desde este punto de vista es la Cuenca de Guaymas, a 2 200 m de profundidad en el Golfo de California; existen otras menos estudiadas como las dorsales del Pacífico oriental. Un número elevado de especies nuevas se ha descubierto en estas localidades;
los taxónomos han trabajado en la identificación de estos nuevos grupos y especies desde hace casi 20 años. Se prevé que en la presente década se inicien estudios en infiltraciones de metano y domos salinos en la zona económica exclusiva del Golfo de México.
Ventilas hidrotermales e infiltraciones frías
Thaumatichthys axeli
Evermannella indica
cubierto sobre el talud continental (a 500 m) en la porción norte del Golfo de México. No se cuenta a la fecha con especialistas en grupos raros, y en todo el mundo los pocos que aún quedan dejarán sus institu- ciones al cambio del milenio, al re- tirarse. En un análisis de las co- lecciones formales en México, so- lamente dos o tres cuentan con al- gunos anélidos poliquetos, crustá- ceos o moluscos de estos sistemas.
¿Cuántas tienen un pogonóforo?
¿Cuántas instituciones conocen la diversidad de las arqueas?
* Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM
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Deep-sea hydrocarbon seep com-
Son pocos los especialistas que se dedican al estudio de las especies que habitan en el mar profundo.
Himantolophus spp.
Hoplostethus atlanticus Una anémona que nunca se ha podido
colectar y por ello no se ha descrito, cuyos tentáculos, de un metro de largo, se orientan en el sentido de la corriente.
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DISCOL
