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Montes submarinos

El aumento de la productividad primaria en los montes submarinos atrae aves migratorias y especies pelágicas, como tiburones, atunes, peces pico y cetáceos. El bentos, relativamente abundante, atrae y sustenta una gran variedad de especies de peces demersales y epipelágicos. La abundancia relativa de vida en los montes submarinos los convierte en las zonas de agregación y desove preferidas para especies de aguas profundas como el reloj anaranjado (Bull et al., 2001). Estos factores se suman para que la abundancia de vida en los montes submarinos sea hasta 100 veces mayor que en la llanura abisal adyacente cubierta de sedimentos. En medio de la inmensidad de los océanos, los montes submarinos son de hecho oasis para la vida marina.

Montes submarinos y la teoría del atolón de Darwin

Los montes submarinos más grandes se elevan por encima de la superficie del océano formando una isla volcánica. A medida que las fuerzas tectónicas mueven la corteza oceánica lateralmente, el monte submarino se aleja del punto caliente (que se fija dentro del manto de la tierra) y la fuente de lava finalmente se deja atrás. Con el tiempo geológico, la corteza se enfría y cede, el monte submarino se hunde y se forma otro monte submarino sobre el mismo punto caliente. Este proceso, de movimiento lateral de la corteza oceánica sobre un único punto caliente estacionario, puede dar lugar a la formación de una cadena de montes submarinos como las Islas Hawaianas. Cada volcán se forma en sucesión sobre el mismo punto caliente, y luego se arrastra por el movimiento gradual de la corteza oceánica; el volcán más antiguo se encuentra más alejado del punto caliente y lo más probable es que esté profundamente sumergido bajo la superficie del océano, mientras que el volcán más joven, en erupción, puede elevarse sobre el nivel del mar para formar una isla volcánica. No se ha encontrado ningún monte submarino en el océano que sea más antiguo que la corteza oceánica sobre la que descansa (Rogers, 1994), lo que respalda el modelo general de formación de montes submarinos descrito anteriormente.

Charles Darwin señaló que los montes submarinos que se elevan por encima de la superficie del océano formando una isla volcánica en aguas tropicales (como Hawái) tienen un arrecife de coral alrededor del perímetro de la isla. Darwin conjeturó que los atolones de coral evolucionan como resultado del crecimiento de los arrecifes en combinación con el hundimiento de la isla volcánica (Darwin, 1842). A medida que la isla se hunde, el arrecife crece hacia arriba, manteniendo el ritmo de hundimiento hasta que finalmente el pico volcánico está completamente sumergido y todo lo que queda es el atolón circular de coral. Esta hipótesis fue probada y comprobada correcta 110 años después de que el libro de Darwin fuera publicado por reef drilling en 1952 en el Atolón de Eniwetok; los núcleos de perforación penetraron hasta 1400 m de carbonato de arrecife de aguas poco profundas antes de encontrar basalto (Shepard, 1963). Lo que Darwin no podría haber sabido es que, después de períodos de hundimiento rápido sostenido que excede el ritmo de crecimiento del arrecife, el atolón puede sumergirse profundamente bajo la superficie del océano, formando un monte submarino de cima plana conocido como guyot. Los guyots también se pueden formar por procesos erosivos, en los que el pico volcánico se elimina por la acción de las olas y el hundimiento eventual forma un monte submarino de cima plana.

Conectividad entre montes submarinos

Los factores que podrían influir en la dispersión de las larvas y la colonización de un monte submarino a partir de otro incluyen la distancia entre los montes submarinos, el tamaño de los montes submarinos, la velocidad y dirección de las corrientes predominantes, la presencia de columnas Taylor y la profundidad de los picos de los montes submarinos. Como se mencionó en el capítulo 2, la Teoría de la Biogeografía de las islas tiene algunas aplicaciones directas a los montes submarinos y predice que el tamaño y el espaciamiento de los montes submarinos son factores de la colonización (y, por ejemplo, del mantenimiento de las metapoblaciones). La teoría también predice que se espera que los montes submarinos más grandes alberguen comunidades más grandes y diversas que los montes submarinos más pequeños. La profundidad del pico de los montes submarinos también es un factor: es evidente que los que tienen picos situados por debajo de la zona eufótica no pueden albergar la misma variedad de especies que los montes submarinos que tienen picos dentro de la zona eufótica.

El régimen actual desempeña un papel importante en la dispersión de las larvas y, por lo tanto, la orientación de los montes submarinos en relación con la dirección de flujo predominante determina si un monte submarino está efectivamente río abajo de otro (y, por lo tanto, es un sitio potencial de colonización). La velocidad de flujo determina cuánto tiempo tendrán que sobrevivir las larvas al ser transportadas pasivamente con el plancton de un monte submarino a otro. Por estas razones, podemos esperar que el reclutamiento sea infrecuente y episódico, salpicado de períodos de ausencia de reclutamiento.

En algunas situaciones, un remolino puede establecerse sobre la cima de un monte submarino, estableciendo columnas Taylor (como se describió anteriormente). La persistencia de las columnas de Taylor sobre los montes submarinos implica que puede ser difícil para las larvas ser transportadas por las corrientes a otro sitio de monte submarino dentro de la vida útil normal de las larvas. Por lo tanto, los montes submarinos propensos a tener columnas Taylor no solo están aislados geográficamente, sino que están desconectados oceanográficamente de las zonas circundantes, lo que limita la capacidad de los montes submarinos para enviar o recibir colonizadores.

La densidad comparativamente baja de los montes submarinos en el Océano Austral, que es sólo una quinta parte de la de los océanos Índico y Atlántico y sólo una décima parte de la del Pacífico, tiene consecuencias para la conservación de la diversidad biológica de los montes submarinos en ese océano. La distancia comparativamente mayor entre los montes submarinos del Océano Austral indica que es menos probable que se produzca la colonización y que el reclutamiento debe ser menor, en comparación con los montes submarinos más espaciados de los otros océanos. Por consiguiente, cabe deducir que las comunidades de los montes submarinos del Océano Austral tienen menos posibilidades de recuperarse de perturbaciones como las actividades de pesca con redes de arrastre en aguas profundas que las de las otras cuencas oceánicas.

Back-arc cuencas

En algunas regiones, dos placas de la corteza oceánica chocan. La placa superior se eleva para formar una «protuberancia» cóncava con una cuenca ubicada detrás (Arculus, 1994). Estas se denominan cuencas de retro-arco porque están delimitadas por arcos de islas volcánicas y pueden ocurrir en asociación con zonas de colisión de corteza oceánica y corteza continental oceánica. Ejemplos de cuencas de arco posterior océano-océano incluyen los arcos de las Marianas, Tonga, Kermadec, las Nuevas Hébridas, Escocia y las Antillas Menores. Ejemplos oceánicos continentales son los Arcos Kuriles, Japón, Ryukyu, Banda y Helénicos. Biológicamente, las cuencas de arco trasero están asociadas con el vulcanismo y las comunidades de respiraderos hidrotermales. Por ejemplo, en el arco Tonga-Kermadec (que comprende las piezas de corteza oceánica de movimiento más rápido de la tierra; Bevis et al., 1995), cerca de 30 volcanes submarinos estaban activos hidrotermalmente, de los 70 que se han investigado en la región.