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Introducción a las formas de tierra oceánica
El suelo oceánico está lejos de una llanura sin rasgos; es un entorno dinámico y complejo que alberga una notable variedad de formas terrestres que rivalizan con los continentes en la diversidad. Desde las trincheras más profundas hasta las montañas más altas, estas características son esculpidas por fuerzas tectónicas, actividad volcánica y procesos sedimentarios durante millones de años. Entendimiento de las formas oceánicas es esencial para captar la geología terrestre, la circulación oceánica, los ecosistemas marinos, la historia y explorar los grandes.
Plains abisales
Las llanuras abisales se encuentran entre las regiones más planas y lisas de la Tierra, encontradas a profundidades de 3.000 a 6.000 metros por debajo del nivel del mar. Estas vastas extensiones cubren aproximadamente el 40% del suelo oceánico, convirtiéndolo en el hábitat más extenso de nuestro planeta. A pesar de su apariencia aparentemente monótona, las llanuras abisales son zonas geológica y ecológicamente activas que registran la historia de la Tierra en sus capas de sedimentos.
Formación y Sedimentación
Las llanuras abisales se forman a lo largo de millones de años, ya que los sedimentos finos se acumulan en la corteza basalta del océano profundo.
- Ooze biógeno: Los restos de organismos marinos microscópicos como foraminifera, cocolithophores y diatomeas que lluevan de las aguas superficiales iluminadas por el sol.
- sedimento terrigenoso:] Arcilla y silencia transportadas por viento, ríos o corrientes de turbidez de los continentes, asentando lentamente en el fondo marino abisal.
- ceniza volcánica: Partículas expulsadas durante erupciones volcánicas explosivas que se asientan sobre vastas áreas, contribuyendo a la matriz de sedimentos.
La tasa de sedimentación en las llanuras abisales es notablemente lenta —a menudo sólo unos pocos milímetros por mil años. Esta lenta acumulación permite a los investigadores recuperar núcleos de sedimentos que sirven como archivos continuos del clima pasado, la química oceánica y la productividad biológica. Por ejemplo, la presencia de ciertos conjuntos de microfosil puede indicar cambios de temperatura durante períodos glaciales e interglaciales.
Características físicas
Las propiedades físicas clave de las llanuras abisales incluyen:
- Profundidad: Típicamente entre 3.000 y 6.000 metros, aunque algunas regiones como la Plaina Aleutiana Abyssal se extienden a casi 7.000 metros.
- Flatness: Pérdidas de menos de 1:1000; las llanuras pueden extenderse por miles de kilómetros sin un alivio significativo.
- Espesor de sedimento: En algunas áreas, como el Pacífico central, la capa de sedimentos puede ser de más de 1.000 metros de espesor, cubriendo la corteza basaltica subyacente.
- Estructura sismica: Debajo de los sedimentos se encuentra la corteza oceánica formada a crestas de medio oceánicas, con una composición típicamente estratada de basalto, dolerita y gabbro.
Ecología y Adaptaciones
A pesar de las condiciones extremas — oscuridad total, temperaturas de cerca de la liberación, y presiones superiores a 500 atmósferas— las llanuras abisales apoyan una sorprendente diversidad de vida.
- Holothurians (sea cucumbers): Estos alimentadores de depósito se arrastran lentamente a través del sedimento, extrayendo materia orgánica del barro. Algunas especies están entre las megafaunas más abundantes en las llanuras abisales.
- Lombrices de polichaete: Muchas especies viven en el sedimento, con cerdas especializadas para la locomoción y la alimentación.
- Fish:] Los granaderos y los eelpouts de profundidad son comunes; tienen metabolismos lentos y dependen de una lluvia escasa de detritus orgánico (nivela marina).
- Comunidades microbianas: Las bacterias y la arquea desempeñan un papel crucial en la descomposición de materia orgánica y nutrientes ciclistas, incluso mediante la reducción de sulfatos y la metanogénesis.
El ecosistema abissal está limitado por la energía, con la mayoría de los alimentos originados por la productividad superficial. Los pulsos estacionales de las floraciones de fitoplancton pueden resultar en eventos de “nieve marina” que transportan rápidamente carbono al mar profundo, un proceso clave en el ciclo mundial del carbono.
Significado de la investigación
Los núcleos de sedimentación son laboratorios naturales para estudiar dinámicas de sedimentación, paleoceanografía y ciclos biogeoquímicos. Los núcleos de sedimento han proporcionado evidencia para los principales eventos del sistema terrestre como la extinción Cretaceous-Paleogene, la transición climática eoceno-oligoceno y los ciclos de edad de hielo impulsados por Milankovitch.
Mid-Ocean Ridges
Las crestas de los océanos son el sistema de montaña más largo de la Tierra, que se extiende a más de 60.000 kilómetros por todas las cuencas oceánicas. Estas sierras sumergidas forman límites de placas divergentes, donde las placas tectónicas se separan, permitiendo que el magma subyace del manto y crear nueva corteza oceánica.
Formación y Dinamismo de Divulgación
En las crestas de medio océano, las placas litoesféricas se desplazan a tasas de aproximadamente 2 a 18 cm por año. Mientras las placas se divierten, la astenosfera subyacente se derrite parcialmente, produciendo magma basalítico que se eleva para llenar la brecha. El magma se enfría y solidifica, formando nueva corteza oceánica. Este proceso, conocido como seafloor se propaga[
Ridge Morphology and Rift Valleys
La morfología de las crestas de medio océano varía con la tasa de propagación. Las crestas de remachada lenta, como el Mid-Atlantic Ridge, suelen tener un valle de grieta axial pronunciado varios kilómetros de ancho y hasta 2 kilómetros de profundidad.
A lo largo de la cresta de la cresta, numerosos volcanes y fisuras emiten flujos de lava que forman la región axial. Las lavas huecas, formadas cuando el magma basalítico se erupta en agua fría, son la característica volcánica más común. Con el tiempo, los flujos de lava y las diques intrusos construyen los flancos de la cresta, que gradualmente se sumergen y se enfrían al alejarse del centro de la deriva.
Sistemas de ventilación hidrotermal
Uno de los descubrimientos más notables en las crestas de medio océano es la existencia de ventosas hidrotermales. Estos sistemas ocurren donde el agua marina se impregna por fracturas en la corteza oceánica, se calienta por el magma subyacente, y luego se eleva de nuevo al fondo como fluidos supercalentados y ricos en minerales. Al mezclarse con agua fría del océano, los minerales disueltos precipitan, formando espectaculares chimeneas [LT2
Los ventosas hidrotermales apoyan ecosistemas únicos que son independientes de la luz solar. Las bacterias y arqueas quisintéticas utilizan la energía química del sulfuro de hidrógeno, el metano y otros compuestos reducidos para producir materia orgánica. Estos microbios forman la base de una red de alimentos que incluye gigantes de las tripulaciones, almejas, mejillones, cangrejos y peces.
Ejemplos de las principales colinas de Oceán
- Mid-Atlantic Ridge (MAR): Corre desde el Océano Ártico hasta la Antártida. El MAR es una cresta de lenta expansión con valles de rift bien desarrollados y extensos campos hidrotermales, como los campos de la Ciudad Perdida y TAG.
- ] Este desbordamiento del Pacífico (EPR): Situado en el Océano Pacífico, el EPR es una cresta de rápido crecimiento con un eje más suave y una actividad volcánica abundante. Se albergan numerosos sitios de ventilación, incluyendo los campos de ventosas 9°N y 21°N.
- Las Ridges del Océano Indico: La Ridge Indio Central y la Ridge India del Sudeste son sistemas de lectura intermedia con segmentación compleja y ciruelas hidrotermales significativas.
- Gakkel Ridge: Situado bajo el Océano Ártico, el Gakkel Ridge es una cresta de ultra-bajo que se extiende con un volcanismo escaso y colinas volcánicas únicas cubiertas de sedimentos.
Para una visión más detallada de los sistemas mundiales de cresta, el USGS proporciona recursos educativos sobre las crestas de medio océano.
Papel en el presupuesto químico de la Tierra
Las crestas de medio océano no sólo crean nueva corteza sino que también juegan un papel vital en los ciclos geoquímicos globales. El intercambio de calor y químicos entre el agua marina y la corteza oceánica en los ejes de las crestas es un gran sumidero para el magnesio y una fuente de calcio, potasio y silica. La circulación hidrotermal también elimina grandes cantidades de magnesio de agua marina y añade importantes cantidades de la productividad de la química de hierro, el plomo y otros metales.
Otras formas importantes de tierras oceánicas
Más allá de las llanuras abisales y las crestas de medio océano, el fondo oceánico alberga una variedad de otras características prominentes que contribuyen a su complejidad y riqueza biológica.
Seamounts and Guyots
Los montes submarinos son montañas submarinas que se elevan por lo menos 1.000 metros sobre el fondo marino circundante pero no llegan a la superficie del océano. La mayoría de los montes marinos son volcánicos de origen, formando sobre puntos calientes o cerca de las crestas de medio océano. Cuando una vez surgió sobre el nivel del mar y luego se subió hacia atrás bajo el agua, su parte superior puede ser aplanada por la erosión de las olas, creando un guyot[FLT] .
Los montes marinos son puntos de interés para la biodiversidad, proporcionando sustrato duro para los corales y esponjas de aguas profundas, y creando corrientes de aumento que concentran nutrientes y plancton. Muchos montes marinos acogen especies endémicas a un solo pico o cadena. Emperor Seamount Chain en el Pacífico Norte es un ejemplo clásico, con montes marinos que mueven progresivamente la Plata.
Cañón submarino
Los cañones submarinos son valles empinados que cortan en plataformas continentales y laderas. A menudo se conectan a bocas fluviales y son tallados por corrientes de agua de densidad, densas y sedimentadas que caen por el cañón. Estos cañones sirven como conductos principales para transportar sedimentos terrestres y carbono orgánico de la tierra al mar profundo.
Ejemplos notables son el Cañón de Monterey] fuera de California y el Cañón de zhemchug en el Mar Bering, el mayor cañón submarino en el mundo por volumen.
Tendencias oceánicas
Las trincheras oceánicas son las partes más profundas del océano, formadas en los límites de placa convergentes donde una placa tectónica subduce bajo otra. Estas características son tropiezos profundos y estrechos con profundidades superiores a 10.000 metros en algunos casos (como la Tensión Mariana). Las trincheras están asociadas con intensa actividad sísmica y arcos volcánicos en la placa de sobresierto.
Las condiciones extremas en trincheras — presión enorme, temperaturas frías y aislamiento— han llevado a la evolución de formas de vida especializadas, incluyendo anfipodos profundos de mar, peces de caracol y microorganismos que prosperan sobre energía química de la materia orgánica acumulada en el sedimento.
Significado de las formas terrestres oceánicas para los sistemas de tierra
El estudio de las formas de tierra oceánicas no es meramente un ejercicio académico; tiene profundas implicaciones para comprender el pasado, el presente y el futuro de la Tierra.
Historia Geológica de la Tierra
El suelo oceánico conserva un registro de actividad tectónica, volcanismo y cambio climático. Las anomalías magnéticas paralelas a las crestas de los océanos documentan la historia de las reversales geomagnéticas y las tasas de propagación de los fondos marinos. Los núcleos de sedimentos de las llanuras abismales contienen indicadores de la circulación oceánica pasada, productividad y sedimentos atmosféricos.
Biodiversidad y Conservación Marina
Las formas de tierra crean un mosaico de hábitats, cada uno con condiciones físicas y químicas distintas. Los montes y los respiraderos soportan altos niveles de endemismo y productividad biológica. Los cañones submarinos canalizan nutrientes al mar profundo, mientras que las trincheras albergan comunidades únicas adaptadas a la presión extrema. Entendimiento de estos hábitats es crítico para la planificación espacial marina y el diseño de áreas protegidas.
Climate Change Research
Las formas terrestres oceánicas desempeñan un papel en el sistema climático. Las crestas de los océanos liberan calor y sustancias químicas que influyen en la circulación oceánica en los plazos geológicos. El almacenamiento de carbono en sedimentos abisales, tanto orgánicos como inorgánicos, es un componente importante del ciclo de carbono a largo plazo. Los cambios en la circulación de los océanos, a menudo registrados en la geometría de los depósitos sedimentarios, pueden vincularse a los cambios climáticos pasados.
Conclusión
La dinámica de las formas terrestres oceánicas, desde las llanuras abisales hasta las crestas de la Tierra, ilustra los complejos procesos que conforman nuestro planeta. Las llanuras abisales, con sus capas de sedimento gruesas, son registros silenciosos de la historia de la Tierra. Las crestas medianas son los motores activos de la difusión de los fondos marinos y albergan ecosistemas hidrotermales notables.