Planície Abissal - Abyssal plain

Seção transversal diagramática de uma bacia oceânica , mostrando a relação da planície abissal com uma elevação continental e uma trincheira oceânica

Representação da zona abissal em relação a outras zonas oceânicas importantes

Uma planície abissal é uma planície subaquática no fundo do oceano , geralmente encontrada em profundidades entre 3.000 metros (9.800 pés) e 6.000 metros (20.000 pés). Situadas geralmente entre o sopé de uma elevação continental e uma dorsal meso-oceânica , as planícies abissais cobrem mais de 50% da superfície da Terra . Eles estão entre as regiões mais planas, suaves e menos exploradas da Terra. As planícies abissais são os principais elementos geológicos das bacias oceânicas (os outros elementos sendo uma dorsal meso-oceânica elevada e colinas abissais flanqueando ).

A criação da planície abissal é o resultado da expansão do fundo do mar (placas tectônicas) e do derretimento da crosta oceânica inferior . O magma sobe acima da astenosfera (uma camada do manto superior ) e, à medida que esse material basáltico atinge a superfície nas dorsais meso-oceânicas, forma uma nova crosta oceânica, que é constantemente puxada para os lados pela expansão do fundo do mar. As planícies abissais resultam da cobertura de uma superfície originalmente irregular da crosta oceânica por sedimentos de granulação fina , principalmente argila e silte . Muito desse sedimento é depositado por correntes de turbidez que foram canalizadas das margens continentais ao longo de cânions submarinos para águas mais profundas. O restante é composto principalmente de sedimentos pelágicos . Nódulos metálicos são comuns em algumas áreas das planícies, com concentrações variáveis ​​de metais, incluindo manganês , ferro , níquel , cobalto e cobre . Também existem quantidades de carbono, nitrogênio, fósforo e silício, devido ao material que desce e se decompõe.

Devido em parte ao seu vasto tamanho, acredita-se que as planícies abissais sejam os principais reservatórios de biodiversidade . Eles também exercem influência significativa sobre o ciclo do carbono oceânico , a dissolução do carbonato de cálcio e as concentrações atmosféricas de CO ₂ em escalas de tempo de cem a mil anos. A estrutura dos ecossistemas abissais é fortemente influenciada pela taxa de fluxo de alimentos para o fundo do mar e pela composição do material que se deposita. Fatores como mudança climática , práticas de pesca e fertilização do oceano têm um efeito substancial nos padrões de produção primária na zona eufótica . Os animais absorvem oxigênio dissolvido das águas pobres em oxigênio. Muito oxigênio dissolvido nas planícies abissais veio de regiões polares que haviam derretido há muito tempo. Devido à escassez de oxigênio, as planícies abissais são inóspitas para organismos que floresceriam nas águas enriquecidas com oxigênio acima. Os recifes de coral do fundo do mar são encontrados principalmente em profundidades de 3.000 metros e mais profundas nas zonas abissal e hadal.

As planícies abissais não foram reconhecidas como características fisiográficas distintas do fundo do mar até o final dos anos 1940 e, até recentemente, nenhuma havia sido estudada de forma sistemática. Eles são mal preservados no registro sedimentar , pois tendem a ser consumidos pelo processo de subducção. Devido à escuridão e à pressão da água que pode atingir cerca de 75 vezes a pressão atmosférica (76 megapascal), as planícies abissais não são bem exploradas.

Zonas oceânicas

Zonas pelágicas

O oceano pode ser conceituado como zonas , dependendo da profundidade e da presença ou ausência de luz solar . Quase todas as formas de vida no oceano dependem das atividades fotossintéticas do fitoplâncton e de outras plantas marinhas para converter o dióxido de carbono em carbono orgânico , que é o bloco básico de construção da matéria orgânica . A fotossíntese, por sua vez, requer energia da luz solar para conduzir as reações químicas que produzem carbono orgânico.

O estrato da coluna de água mais próximo da superfície do oceano ( nível do mar ) é conhecido como zona fótica . A zona fótica pode ser subdividida em duas regiões verticais diferentes. A porção superior da zona fótica, onde há luz adequada para sustentar a fotossíntese pelo fitoplâncton e pelas plantas, é chamada de zona eufótica (também chamada de zona epipelágica ou zona de superfície ). A parte inferior da zona fótica, onde a intensidade da luz é insuficiente para a fotossíntese, é chamada de zona disfótica (disfótica significa "mal iluminada" em grego). A zona disfótica também é conhecida como zona mesopelágica ou zona crepuscular . Seu limite mais baixo está em uma termoclina de 12 ° C (54 ° F), que, nos trópicos, geralmente fica entre 200 e 1.000 metros.

A zona eufótica é definida de forma um tanto arbitrária como se estendendo da superfície até a profundidade onde a intensidade da luz é de aproximadamente 0,1–1% da irradiância da luz solar da superfície , dependendo da estação , latitude e grau de turbidez da água . Nas águas mais límpidas do oceano, a zona eufótica pode estender-se a uma profundidade de cerca de 150 metros ou, raramente, até 200 metros. As substâncias dissolvidas e as partículas sólidas absorvem e dispersam a luz e, nas regiões costeiras, a alta concentração dessas substâncias faz com que a luz seja atenuada rapidamente com a profundidade. Em tais áreas, a zona eufótica pode ter apenas algumas dezenas de metros de profundidade ou menos. A zona disfótica, onde a intensidade da luz é consideravelmente inferior a 1% da irradiância da superfície, estende-se desde a base da zona eufótica até cerca de 1.000 metros. Estendendo-se do fundo da zona fótica até o fundo do mar está a zona afótica , uma região de escuridão perpétua.

Como a profundidade média do oceano é de cerca de 4.300 metros, a zona fótica representa apenas uma pequena fração do volume total do oceano. No entanto, devido à sua capacidade de fotossíntese, a zona fótica possui a maior biodiversidade e biomassa de todas as zonas oceânicas. Quase toda a produção primária no oceano ocorre aqui. As formas de vida que habitam a zona afótica são freqüentemente capazes de se mover para cima através da coluna de água até a zona fótica para alimentação. Caso contrário, eles devem contar com o material que afunda de cima , ou encontrar outra fonte de energia e nutrição, como ocorre em arqueas sintéticas perto de fontes hidrotermais e infiltrações de frio .

A zona afótica pode ser subdividida em três regiões verticais diferentes, com base na profundidade e na temperatura. A primeira é a zona batial , estendendo-se de uma profundidade de 1.000 metros até 3.000 metros, com a temperatura da água diminuindo de 12 ° C (54 ° F) para 4 ° C (39 ° F) conforme a profundidade aumenta. A seguir está a zona abissal , que se estende de uma profundidade de 3.000 metros até 6.000 metros. A zona final inclui as fossas oceânicas profundas e é conhecida como zona de hadal . Esta, a zona oceânica mais profunda, estende-se de uma profundidade de 6.000 metros até aproximadamente 11.034 metros, no fundo da Fossa das Marianas, o ponto mais profundo do planeta Terra. As planícies abissais estão normalmente na zona abissal, em profundidades de 3.000 a 6.000 metros.

A tabela abaixo ilustra a classificação das zonas oceânicas:

Formação

A crosta oceânica é formada em uma dorsal meso-oceânica , enquanto a litosfera é subduzida de volta para a astenosfera nas trincheiras oceânicas

Idade da crosta oceânica (o vermelho é o mais jovem e o azul é o mais antigo)

A crosta oceânica, que forma a base rochosa das planícies abissais, está continuamente sendo criada nas dorsais meso-oceânicas (um tipo de fronteira divergente ) por um processo conhecido como fusão descompressiva . O derretimento descompressivo do manto sólido relacionado à pluma é responsável pela criação de ilhas oceânicas como as ilhas havaianas , bem como a crosta oceânica nas dorsais meso-oceânicas. Este fenômeno também é a explicação mais comum para basaltos de inundação e planaltos oceânicos (dois tipos de grandes províncias ígneas ). O derretimento por descompressão ocorre quando o manto superior é parcialmente derretido em magma à medida que se move para cima sob as dorsais meso-oceânicas. Este magma ressurgente então esfria e se solidifica por condução e convecção de calor para formar uma nova crosta oceânica . A acreção ocorre à medida que o manto é adicionado às bordas de crescimento de uma placa tectônica , geralmente associada à expansão do fundo do mar . A idade da crosta oceânica é, portanto, uma função da distância da dorsal meso-oceânica. A crosta oceânica mais jovem está nas dorsais meso-oceânicas e torna-se progressivamente mais velha, mais fria e mais densa à medida que migra para fora das dorsais meso-oceânicas como parte do processo denominado convecção do manto .

A litosfera , que cavalga sobre a astenosfera , é dividida em várias placas tectônicas que estão continuamente sendo criadas e consumidas em seus limites opostos de placas . A crosta oceânica e as placas tectônicas são formadas e se separam nas dorsais meso-oceânicas. As colinas abissais são formadas pelo alongamento da litosfera oceânica. O consumo ou destruição da litosfera oceânica ocorre nas trincheiras oceânicas (um tipo de fronteira convergente , também conhecida como fronteira de placa destrutiva) por um processo conhecido como subducção . As fossas oceânicas são encontradas em locais onde as placas litosféricas oceânicas de duas placas diferentes se encontram, e a placa mais densa (mais antiga) começa a descer de volta para o manto. Na borda de consumo da placa (a trincheira oceânica), a litosfera oceânica se contraiu termicamente para se tornar bastante densa e afunda sob seu próprio peso no processo de subducção. O processo de subducção consome a litosfera oceânica mais antiga, de modo que a crosta oceânica raramente tem mais de 200 milhões de anos. O processo geral de ciclos repetidos de criação e destruição da crosta oceânica é conhecido como o ciclo do Supercontinente , proposto pela primeira vez pelo geofísico e geólogo canadense John Tuzo Wilson .

A nova crosta oceânica, mais próxima das dorsais meso-oceânicas, é principalmente basáltica em níveis rasos e tem uma topografia acidentada . A rugosidade dessa topografia é uma função da taxa na qual a dorsal meso-oceânica está se espalhando (a taxa de espalhamento). As magnitudes das taxas de propagação variam significativamente. Os valores típicos para sulcos de propagação rápida são maiores do que 100 mm / ano, enquanto os sulcos de propagação lenta são tipicamente menores do que 20 mm / ano. Estudos têm mostrado que quanto mais lenta a taxa de propagação, mais áspera será a nova crosta oceânica e vice-versa. Pensa-se que este fenômeno é devido a falhas na dorsal meso-oceânica quando a nova crosta oceânica foi formada. Essas falhas que permeiam a crosta oceânica, junto com suas colinas abissais, são as características tectônicas e topográficas mais comuns na superfície da Terra. O processo de expansão do fundo do mar ajuda a explicar o conceito de deriva continental na teoria das placas tectônicas.

A aparência plana das planícies abissais maduras resulta da cobertura dessa superfície originalmente irregular da crosta oceânica por sedimentos de granulação fina, principalmente argila e silte. Muito desse sedimento é depositado por correntes de turbidez que foram canalizadas das margens continentais ao longo de cânions submarinos para águas mais profundas. O restante do sedimento compreende principalmente poeira (partículas de argila) sopradas da terra para o mar e os restos de pequenas plantas e animais marinhos que afundam da camada superior do oceano, conhecidos como sedimentos pelágicos . A taxa total de deposição de sedimentos em áreas remotas é estimada em dois a três centímetros por mil anos. As planícies abissais cobertas de sedimentos são menos comuns no Oceano Pacífico do que em outras grandes bacias oceânicas porque os sedimentos das correntes de turbidez ficam presos nas fossas oceânicas que margeiam o Oceano Pacífico.

As planícies abissais são tipicamente cobertas por mar profundo, mas durante partes da crise de salinidade messiniana grande parte da planície abissal do Mar Mediterrâneo foi exposta ao ar como uma pia vazia com piso de sal quente e seco.

Descoberta

Localização do Challenger Profundo na Fossa das Marianas

A expedição científica histórica (dezembro de 1872 - maio de 1876) do navio de pesquisa da Marinha Real Britânica HMS Challenger rendeu uma enorme quantidade de dados batimétricos , muitos dos quais foram confirmados por pesquisadores subsequentes. Os dados batimétricos obtidos durante o curso da expedição Challenger permitiram que os cientistas desenhassem mapas, que forneciam um esboço aproximado de algumas das principais características do terreno submarino, como a borda das plataformas continentais e a crista mesoatlântica . Este conjunto descontínuo de pontos de dados foi obtido pela técnica simples de fazer sondagens baixando longas linhas do navio até o fundo do mar.

A expedição do Challenger foi seguida pela expedição de 1879-1881 do Jeannette , liderada pelo tenente da Marinha dos Estados Unidos George Washington DeLong . A equipe navegou pelo Mar de Chukchi e registrou dados meteorológicos e astronômicos , além de fazer sondagens do fundo do mar. O navio ficou preso na bolsa de gelo perto da Ilha Wrangel em setembro de 1879 e foi finalmente esmagado e afundado em junho de 1881.

A expedição Jeannette foi seguida pela expedição Ártica de 1893-1896 do explorador norueguês Fridtjof Nansen a bordo do Fram , que provou que o Oceano Ártico era uma bacia oceânica profunda, ininterrupta por qualquer massa de terra significativa ao norte do continente eurasiano .

A partir de 1916, o físico canadense Robert William Boyle e outros cientistas do Comitê de Investigação de Detecção Anti-Submarina ( ASDIC ) empreenderam pesquisas que levaram ao desenvolvimento da tecnologia de sonar . Foi desenvolvido um equipamento de sondagem acústica que pode ser operado muito mais rapidamente do que as linhas de sondagem, permitindo assim que a expedição Meteor alemã a bordo do navio de pesquisa alemão Meteor (1925–27) faça sondagens frequentes em transectos do Atlântico leste-oeste. Mapas produzidos com essas técnicas mostram as principais bacias atlânticas, mas a precisão de profundidade desses primeiros instrumentos não foi suficiente para revelar as planícies abissais planas e inexpressivas.

À medida que a tecnologia melhorou, as medições de profundidade, latitude e longitude tornaram-se mais precisas e tornou-se possível coletar conjuntos mais ou menos contínuos de pontos de dados. Isso permitiu aos pesquisadores desenhar mapas precisos e detalhados de grandes áreas do fundo do oceano. O uso de um fatômetro de registro contínuo permitiu a Tolstoy & Ewing, no verão de 1947, identificar e descrever a primeira planície abissal. Esta planície, ao sul de Newfoundland , é agora conhecida como Planície Abissal de Sohm . Após essa descoberta, muitos outros exemplos foram encontrados em todos os oceanos.

O Challenger Deep é o ponto mais profundo pesquisado de todos os oceanos da Terra; está no extremo sul da Fossa das Marianas, próximo ao grupo das Ilhas Marianas . A depressão tem o nome de HMS Challenger , cujos pesquisadores fizeram as primeiras gravações de sua profundidade em 23 de março de 1875 na estação 225 . A profundidade relatada foi de 4.475 braças (8.184 metros) com base em duas sondagens separadas. Em 1 de junho de 2009, o mapeamento de sonar do Challenger Deep pelo sistema de batimetria de sonar multifeixe Simrad EM120 a bordo do R / V Kilo Moana indicou uma profundidade máxima de 10.971 metros (6,82 milhas). O sistema de sonar usa detecção de fase e amplitude de fundo, com uma precisão melhor que 0,2% da profundidade da água (este é um erro de cerca de 22 metros nesta profundidade).

Características do terreno

Fontes hidrotermais

Neste diagrama de fase , a linha pontilhada verde ilustra o comportamento anômalo da água . A linha verde sólida marca o ponto de fusão e a linha azul o ponto de ebulição , mostrando como variam com a pressão.

Uma característica rara, mas importante, do terreno encontrada nas zonas batial, abissal e hadal é a fonte hidrotermal. Em contraste com a temperatura ambiente da água de aproximadamente 2 ° C nessas profundidades, a água emerge dessas aberturas em temperaturas que variam de 60 ° C a 464 ° C. Devido à alta pressão barométrica nessas profundidades, a água pode existir em sua forma líquida ou como um fluido supercrítico em tais temperaturas.

A uma pressão barométrica de 218 atmosferas , o ponto crítico da água é 375 ° C. A uma profundidade de 3.000 metros, a pressão barométrica da água do mar é superior a 300 atmosferas (já que a água salgada é mais densa do que a água doce). A esta profundidade e pressão, a água do mar torna-se supercrítica a uma temperatura de 407 ° C ( ver imagem ). No entanto, o aumento da salinidade nesta profundidade empurra a água para mais perto de seu ponto crítico. Assim, a água que emerge das partes mais quentes de algumas fontes hidrotermais, black smokers e vulcões submarinos pode ser um fluido supercrítico , possuindo propriedades físicas entre as de um gás e as de um líquido .

Sister Peak (Comfortless Cove Hydrothermal Field, 4 ° 48′S 12 ° 22′W / 4,800 ° S 12,367 ° W / -4.800; -12.367 , elevação −2996 m), Shrimp Farm e Mephisto (Red Lion Hydrothermal Field, 4 ° 48′S 12 ° 23′W / 4,800 ° S 12,383 ° W / -4.800; -12.383 , elevação −3047 m ), são três fontes hidrotermais da categoria do fumante negro, na Cadeia do Atlântico Médio, perto da Ilha de Ascensão . Presume-se que eles estejam ativos desde que um terremoto sacudiu a região em 2002. Observou-se que essas aberturas liberam fluidos do tipo vapor com fases separadas . Em 2008, temperaturas de saída sustentadas de até 407 ° C foram registradas em uma dessas aberturas, com um pico de temperatura registrado de até 464 ° C. Essas condições termodinâmicas excedem o ponto crítico da água do mar e são as temperaturas mais altas registradas até hoje no fundo do mar. Esta é a primeira evidência relatada de interação direta magmática - hidrotérmica em uma dorsal meso-oceânica de propagação lenta. Os estágios iniciais de uma chaminé de ventilação começam com a deposição da anidrita mineral. Os sulfetos de cobre, ferro e zinco precipitam nas fendas da chaminé, tornando-a menos porosa com o passar do tempo. Aumentos de ventilação da ordem de 30 cm (1 pé) por dia foram registrados. [11] Uma exploração em abril de 2007 das aberturas de águas profundas na costa de Fiji descobriu que essas aberturas são uma fonte significativa de ferro dissolvido (ver ciclo do ferro).

As fontes hidrotermais no oceano profundo normalmente se formam ao longo das dorsais meso-oceânicas, como East Pacific Rise e Mid-Atlantic Ridge. Esses são locais onde duas placas tectônicas estão divergindo e uma nova crosta está se formando.

Infiltrações frias

Vermes tubulares e corais moles em uma infiltração fria de 3.000 metros de profundidade na Escarpa da Flórida . Eelpouts , um caranguejo galateidae um camarão alvinocarídeo se alimentam de mexilhões quimiossintéticos mitilídeos .

Outra característica incomum encontrada nas zonas abissal e hadal é a infiltração fria , às vezes chamada de respiradouro frio . Esta é uma área do fundo do mar onde ocorre a infiltração de sulfeto de hidrogênio , metano e outros fluidos ricos em hidrocarbonetos , geralmente na forma de uma piscina de salmoura no fundo do mar . As primeiras infiltrações frias foram descobertas em 1983, a uma profundidade de 3.200 metros no Golfo do México . Desde então, infiltrações de frio foram descobertas em muitas outras áreas do Oceano Mundial , incluindo o Monterey Submarine Canyon próximo à Baía de Monterey , Califórnia, o Mar do Japão , na costa do Pacífico da Costa Rica , na costa atlântica da África, ao largo na costa do Alasca e sob uma plataforma de gelo na Antártica .

Biodiversidade

Embora as planícies já tenham sido consideradas vastos habitats semelhantes ao deserto , pesquisas ao longo da última década mostram que elas abundam com uma grande variedade de vida microbiana . No entanto, a estrutura e a função do ecossistema no fundo do mar têm sido historicamente pouco estudadas por causa do tamanho e da distância do abismo. Expedições oceanográficas recentes realizadas por um grupo internacional de cientistas do Censo de Diversidade da Vida Marinha Abissal (CeDAMar) encontraram um nível extremamente alto de biodiversidade em planícies abissais, com até 2.000 espécies de bactérias, 250 espécies de protozoários e 500 espécies de invertebrados ( vermes , crustáceos e moluscos ), normalmente encontrados em sítios abissais únicos. As novas espécies constituem mais de 80% das milhares de espécies de invertebrados do fundo do mar coletadas em qualquer estação abissal, destacando nosso conhecimento até então pobre da diversidade e evolução abissal. Uma biodiversidade mais rica está associada a áreas de entrada de fitodetritos conhecidos e maior fluxo de carbono orgânico.

Abyssobrotula galatheae , uma espécie de cusk enguia da família Ophidiidae , está entre as espécies de peixes de vida mais profunda. Em 1970, um espécime foi arrastado de uma profundidade de 8.370 metros na Fossa de Porto Rico . O animal estava morto, entretanto, ao chegar à superfície. Em 2008, o peixe caracol hadal ( Pseudoliparis amblystomopsis ) foi observado e registrado a uma profundidade de 7.700 metros na Fossa do Japão . Estes são, até hoje, os peixes vivos mais profundos já registrados. Outros peixes da zona abissal incluem os peixes da família Ipnopidae , que inclui o peixe-aranha abissal ( Bathypterois longipes ), tripé ( Bathypterois grallator ), peixe apalpador ( Bathypterois longifilis ) e o lagarto preto ( Bathysauropsis gracilis ). Alguns membros desta família foram registrados em profundidades de mais de 6.000 metros.

Os cientistas do CeDAMar demonstraram que algumas espécies abissais e hadais têm uma distribuição cosmopolita. Um exemplo disso seriam os protozoários foraminíferos , certas espécies dos quais se distribuem do Ártico à Antártica. Outros grupos faunísticos, como vermes poliquetas e crustáceos isópodes , parecem ser endêmicos em certas planícies e bacias específicas. Muitos táxons aparentemente únicos de vermes nematóides também foram recentemente descobertos em planícies abissais. Isso sugere que o oceano profundo promoveu radiações adaptativas . A composição taxonômica da fauna de nematóides no Pacífico abissal é semelhante, mas não idêntica, àquela do Atlântico Norte. Uma lista de algumas das espécies que foram descobertas ou redescritas pelo CeDAMar pode ser encontrada aqui .

Onze das 31 espécies descritas de Monoplacophora (uma classe de moluscos ) vivem abaixo de 2.000 metros. Destas 11 espécies, duas vivem exclusivamente na zona hadal. O maior número de monoplacóforos é do leste do Oceano Pacífico ao longo das trincheiras oceânicas. No entanto, nenhum monoplacóforo abissal foi ainda encontrado no Pacífico Ocidental e apenas uma espécie abissal foi identificada no Oceano Índico. Das 922 espécies conhecidas de quitons (da classe dos moluscos Polyplacophora ), 22 espécies (2,4%) vivem abaixo de 2.000 metros e duas delas estão restritas à planície abissal. Embora faltem estudos genéticos, acredita-se que pelo menos seis dessas espécies sejam eurybathic (capazes de viver em uma ampla gama de profundidades), tendo sido relatado como ocorrendo a partir do sub - litoral às profundezas abissais. Grande parte dos poliplacóforos de grandes profundidades são herbívoros ou xilófagos , o que poderia explicar a diferença entre a distribuição de monoplacóforos e poliplacóforos nos oceanos do mundo.

Crustáceos peracarídeos , incluindo isópodes, são conhecidos por formar uma parte significativa da comunidade macrobentônica que é responsável pela eliminação de grandes quedas de alimento no fundo do mar. Em 2000, os cientistas da expedição da Diversidade do bentos do Atlântico profundo (DIVA 1) (cruzeiro M48 / 1 do navio de pesquisa alemão RV Meteor III ) descobriram e coletaram três novas espécies da subordem Asellota de isópodes bentônicos das planícies abissais do Bacia de Angola no Oceano Atlântico Sul . Em 2003, De Broyer et al. coletou cerca de 68.000 crustáceos peracarídeos de 62 espécies de armadilhas com iscas implantadas no mar de Weddell , no mar da Escócia e nas ilhas Shetland do Sul . Eles descobriram que cerca de 98% dos espécimes pertenciam à superfamília dos anfípodes Lysianassoidea e 2% à família dos isópodes Cirolanidae . Metade dessas espécies foram coletadas em profundidades superiores a 1000 metros.

Em 2005, o veículo operado remotamente da Agência Japonesa para Ciência e Tecnologia Marinho-Terrestre (JAMSTEC), KAIKO , coletou núcleos de sedimentos do Challenger Deep. 432 espécimes vivos de foraminíferos de parede macia foram identificados nas amostras de sedimento. Foraminíferos são protistas unicelulares que constroem conchas. Existem cerca de 4.000 espécies de foraminíferos vivos. Dos 432 organismos coletados, a esmagadora maioria da amostra consistia de foraminíferos simples de concha mole, com outros representando espécies dos gêneros complexos e multifacetados Leptohalysis e Reophax . No geral, 85% das amostras consistiam de alogromídeos de casca mole . Isso é incomum em comparação com amostras de organismos que vivem em sedimentos de outros ambientes do mar profundo, onde a porcentagem de foraminíferos com paredes orgânicas varia de 5% a 20% do total. Organismos pequenos com conchas calcíferas duras têm problemas para crescer em profundidades extremas porque a água nessas profundidades está gravemente carente de carbonato de cálcio. Os foraminíferos gigantes (5–20 cm) conhecidos como xenofóforos são encontrados apenas em profundidades de 500-10.000 metros, onde podem ocorrer em grande número e aumentar a diversidade animal devido à sua bioturbação e provisão de habitat vivo para pequenos animais.

Embora se saiba da existência de formas de vida semelhantes em fossas oceânicas mais rasas (> 7.000 m) e na planície abissal, as formas de vida descobertas em Challenger Deep podem representar táxons independentes desses ecossistemas mais rasos. Esta preponderância de organismos de concha mole no Challenger Deep pode ser resultado da pressão de seleção. Milhões de anos atrás, o Challenger Deep era mais raso do que é agora. Nos últimos seis a nove milhões de anos, conforme o Challenger Deep crescia até sua profundidade atual, muitas das espécies presentes nos sedimentos daquela biosfera antiga foram incapazes de se adaptar à crescente pressão da água e às mudanças ambientais. As espécies que conseguiram se adaptar podem ter sido os ancestrais dos organismos atualmente endêmicos do Challenger Deep.

Os poliquetas ocorrem em todos os oceanos da Terra em todas as profundidades, desde formas que vivem como plâncton perto da superfície até as fossas oceânicas mais profundas. A sonda robô oceânica Nereus observou um espécime de 2–3 cm (ainda não classificado) de poliqueta no fundo do Challenger Deep em 31 de maio de 2009. Existem mais de 10.000 espécies descritas de poliquetas; eles podem ser encontrados em quase todos os ambientes marinhos. Algumas espécies vivem nas temperaturas oceânicas mais frias da zona hadal, enquanto outras podem ser encontradas nas águas extremamente quentes adjacentes às fontes hidrotermais.

Dentro das zonas abissal e hadal, as áreas ao redor das fontes hidrotermais submarinas e infiltrações de frio têm, de longe, a maior biomassa e biodiversidade por unidade de área. Alimentadas pelos produtos químicos dissolvidos nos fluidos de ventilação, essas áreas costumam abrigar grandes e diversas comunidades de microrganismos procarióticos termofílicos , halofílicos e outros extremofílicos (como os do gênero Beggiatoa , que oxida por sulfeto ), muitas vezes dispostos em grandes tapetes bacterianos próximos ao frio escoa. Nesses locais, arqueas e bactérias quimiossintéticas normalmente formam a base da cadeia alimentar. Embora o processo de quimiossíntese seja inteiramente microbiano, esses microrganismos quimiossintéticos freqüentemente sustentam vastos ecossistemas consistindo de organismos multicelulares complexos por meio de simbiose . Essas comunidades são caracterizadas por espécies como moluscos vesicomídeos , mexilhões mitilídeos , lapas , isópodes, vermes tubulares gigantes , corais moles , eelpouts , caranguejos galateidas e camarões alvinocarídeos . A comunidade de infiltração mais profunda descoberta até agora está na Trincheira do Japão , a uma profundidade de 7.700 metros.

Provavelmente, a característica ecológica mais importante dos ecossistemas abissais é a limitação de energia. As comunidades do fundo do mar abissal são consideradas limitadas em alimentos porque a produção bentônica depende da entrada de matéria orgânica detrítica produzida na zona eufótica, milhares de metros acima. A maior parte do fluxo orgânico chega como uma chuva atenuada de pequenas partículas (normalmente, apenas 0,5–2% da produção primária líquida na zona eufótica), que diminui inversamente com a profundidade da água. O fluxo de pequenas partículas pode ser aumentado pela queda de carcaças maiores e pelo transporte descendente de material orgânico próximo às margens continentais.

Exploração de recursos

Além de sua alta biodiversidade, as planícies abissais são de grande interesse comercial e estratégico atual e futuro. Por exemplo, eles podem ser usados ​​para o descarte legal e ilegal de grandes estruturas, como navios e plataformas de petróleo , resíduos radioativos e outros resíduos perigosos , como munições . Eles também podem ser locais atraentes para a pesca em alto mar e extração de petróleo e gás e outros minerais . As atividades futuras de eliminação de resíduos em alto mar que podem ser significativas até 2025 incluem a colocação de esgoto e lama , sequestro de carbono e eliminação de resíduos de dragagem .

À medida que os estoques de peixes diminuem na parte superior do oceano, a pesca em alto mar está cada vez mais sendo alvo de exploração. Como os peixes de alto mar têm vida longa e crescimento lento, essas pescarias de alto mar não são consideradas sustentáveis ​​a longo prazo, dadas as práticas de gestão atuais. Espera-se que as mudanças na produção primária na zona fótica alterem os estoques permanentes na zona afótica limitada por alimentos.

A exploração de hidrocarbonetos em águas profundas ocasionalmente resulta em degradação ambiental significativa resultante principalmente do acúmulo de cascalhos de perfuração contaminados , mas também de derramamentos de óleo . Embora a explosão de petróleo envolvida no derramamento de óleo da Deepwater Horizon no Golfo do México se origine de uma cabeça de poço a apenas 1.500 metros abaixo da superfície do oceano, ela ilustra o tipo de desastre ambiental que pode resultar de acidentes relacionados à perfuração offshore de petróleo e gás.

Os sedimentos de certas planícies abissais contêm abundantes recursos minerais, notadamente nódulos polimetálicos . Essas concreções do tamanho de batatas de manganês, ferro, níquel, cobalto e cobre, distribuídas no fundo do mar em profundidades superiores a 4000 metros, são de interesse comercial significativo. A área de máximo interesse comercial para mineração de nódulos polimetálicos (chamada de província do nódulo do Pacífico ) encontra-se nas águas internacionais do Oceano Pacífico, estendendo-se de 118 ° –157 °, e de 9 ° –16 ° N, uma área de mais de 3 milhões km². O abissal Clarion-Clipperton Fracture Zone (CCFZ) é uma área dentro da província de nódulos do Pacífico que está atualmente sob exploração por seu potencial mineral.

Oito empreiteiros comerciais estão atualmente licenciados pela Autoridade Internacional dos Fundos Marinhos (uma organização intergovernamental estabelecida para organizar e controlar todas as atividades relacionadas a minerais na área internacional do fundo do mar além dos limites da jurisdição nacional ) para explorar recursos de nódulos e testar técnicas de mineração em oito áreas de reclamação , cada um cobrindo 150.000 km². Quando a mineração finalmente começa, cada operação de mineração é projetada para interromper diretamente 300-800 km² do fundo do mar por ano e perturbar a fauna bentônica em uma área de 5 a 10 vezes esse tamanho devido à redeposição de sedimentos suspensos. Assim, ao longo da duração projetada de 15 anos de uma única operação de mineração, a mineração de nódulos pode causar danos graves às comunidades do fundo do mar abissal em áreas de 20.000 a 45.000 km² (uma zona pelo menos do tamanho de Massachusetts ).

O conhecimento limitado da taxonomia , biogeografia e história natural das comunidades do mar profundo impede uma avaliação precisa do risco de extinção de espécies devido à mineração em grande escala. Os dados adquiridos do abissal Pacífico Norte e do Atlântico Norte sugerem que os ecossistemas do fundo do mar podem ser adversamente afetados pelas operações de mineração em escalas de tempo decadais. Em 1978, uma draga a bordo do Hughes Glomar Explorer , operado pelo consórcio americano de mineração Ocean Minerals Company (OMCO), fez uma pista de mineração a 5 mil metros de profundidade nos campos de nódulos do CCFZ. Em 2004, o Instituto Francês de Pesquisa para a Exploração do Mar ( IFREMER ) conduziu a expedição Nodinaut a esta trilha de mineração (que ainda é visível no fundo do mar) para estudar os efeitos de longo prazo dessa perturbação física sobre os sedimentos e sua fauna bentônica . Amostras do sedimento superficial revelaram que suas propriedades físicas e químicas não haviam apresentado recuperação desde o distúrbio ocorrido 26 anos antes. Por outro lado, a atividade biológica medida na pista por instrumentos a bordo do batiscafo submersível tripulado Nautile não diferia de um local não perturbado próximo. Esses dados sugerem que a fauna bentônica e os fluxos de nutrientes na interface água-sedimento foram totalmente recuperados.

Lista de planícies abissais

Veja também

• Lista de formas de relevo oceânicas
• Lista de características topográficas submarinas
• Bacia oceânica
• Planalto oceânico
• Cordilheira Oceânica
• Trincheira oceânica
• Oceanografia física
• Zona apótica

Referências

Bibliografia

links externos

• Monterey Bay Aquarium Research Institute (3 de novembro de 2009). "Ecossistemas de alto mar afetados pelas mudanças climáticas" . ScienceDaily . Página visitada em 18 de junho de 2010 .