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El nuevo estudio fue posible gracias al esfuerzo de 15 expediciones internacionales que recogieron muestras de la zona abisal en todos los océanos. En la foto se ve el buque de investigación alemán Sonne.
Es la región menos explorada del planeta, aunque ocupa más del 60% de la corteza terrestre.
La zona abisal, también conocida popularmente como reino abisal, es una capa del océano profundo donde se encuentran gran parte de los fondos marinos.
Es un mundo donde las condiciones son extremas y que alberga, sin embargo, una gran riqueza de vida.
Científicos de ocho países llevaron a cabo el mayor análisis hasta la fecha del ADN de aguas y sedimentos en la profundidad del océano.
El estudio, que acaba de ser publicado en la revista Science Advances, reveló que gran parte de las especies que viven en el reino abisal son totalmente nuevas para la ciencia.
Tres expertos españoles autores del estudio le explicaron a BBC Mundo qué es la zona abisal, cuáles son los principales hallazgos de la nueva investigación y por qué urge proteger ese mundo casi desconocido.
¿Qué es y dónde comienza el reino abisal?
"Es la zona de los océanos que comienza a los 4.000 metros de profundidad", señaló Covadonga Orejas Saco del Valle, investigadora del Centro Oceanográfico de Gijón, perteneciente al Instituto Español de Oceanografía (CSIC).
"Se dice que es la última frontera por lo poco que conocemos de la misma. De hecho las superficies de la Luna y de Marte están cartografiadas en su totalidad, pero solo el 20% de los fondos oceánicos han sido cartografiados hasta la fecha", agregó la experta española.
La zona abisal llega hasta los 6.000 metros, y a partir de allí comienza lo que se denomina zona hadal.
Gran parte de los fondos del océano están a profundidades de unos 4.000 a 5.500 metros.
"Todavía hay en las fosas otras partes donde se puede llegar hasta los 10.000, 15.000 metros de profundidad, pero eso es simplemente un 5 o un 6% del planeta", explicó Pedro Martínez Arbizu, biólogo marino e investigador del Museo de Historia Natural Senckenberg en Alemania.
¿Cómo es ese mundo extremo y quiénes viven allí?
En la zona abisal la presión es muy grande. "(Hay) 500 a 600 atmósferas de presión, de 500 a 600 veces más que la presión atmosférica que tenemos en superficie", apuntó Martínez Arbizu.
Por otra parte, según explicó Orejas Saco del Valle, "las temperaturas son muy bajas (entre 2 y 3 grados) y no llega la luz".
"La fauna es variada perteneciendo a diversos grupos taxonómicos, desde organismos diminutos a diferentes especies de peces, y este estudio demuestra que es aún más diversa de lo que se pensaba", agregó la investigadora.
Puesto que no llega la luz a estas profundidades, no es posible la fotosíntesis.
A la zona abisal no llega la luz.
En la zona abisal los organismos "se alimentan solo de lo que cae de la superficie del océano en lo que nosotros llamamos la nieve marina", señaló Martínez Arbizu.
"Son restos de las algas y restos de las carcasas de los pequeños habitantes del zooplancton que van cayendo poco a poco y llegan hasta esas profundidades".
Sin embargo, solamente un 5% de lo que se produce en la superficie es lo que llega allí abajo, agregó el científico. El resto se consume en superficie o en su tránsito a través de la columna de agua.
En la zona abisal los organismos se alimentan de lo que cae de la superficie del océano en lo que se conoce como la nieve marina.
Ramon Massana, investigador en el Institut de Ciències del Mar (CSIC) en Barcelona y especialista en ecología microbiana, explicó que los organismos que viven en los sedimentos abisales incluyen una gran variedad de animales (nemátodos, crustáceos, anélidos) y también eucariotas microbianos y procariotas. "Son especies plenamente adaptadas a estas condiciones extremas".
Los eucariontes son aquellos organismos, como las plantas y los animales —incluidos los seres humanos—, compuestos por células eucariotas, que poseen un núcleo diferenciado protegido por una membrana.
Los procariontes, en cambio, son microorganismos como las bacterias, cuyas células —procariotas— no tienen un núcleo definido y en las que el material genético está disperso en el citoplasma).
¿Por qué se conoce tan poco sobre el reino abisal?
El estudio fue el resultado de un gran esfuerzo internacional en el que se analizaron muestras obtenidas por 15 expediciones internacionales.
"Es un ecosistema de difícil acceso, por eso conocemos tan poco. Y es muy costoso llevar a cabo estas investigaciones. De ahí la importancia de aunar esfuerzos y recursos y establecer colaboraciones internacionales como la que muestra esta investigación", señaló Orejas Saco del Valle.
Covadonga Orejas Saco del Valle es investigadora del Centro Oceanográfico de Gijón, perteneciente al Instituto Español de Oceanografía (CSIC).
Martínez Arbizu explicó, por ejemplo, que para tomar una muestra con una draga a 5.000 metros de profundidad, una embarcación debe contar con un cable de más de 10 kms y hay pocos barcos que tienen esa capacidad.
¿Qué reveló el estudio?
Los científicos analizaron 1.700 muestras de agua y sedimentos de la zona abisal, y dos billones de secuencias de ADN.
Los resultados de esa secuenciación masiva fueron comparados a su vez con los de muestras de diferentes niveles en la columna de agua en todos los océanos del mundo.
"El principal hallazgo ha sido caracterizar la gran diversidad que habita los fondos abisales y hadales, y lo mucho que aún nos queda por descubrir en los mismos", señaló Orejas Saco del Valle.
"El estudio pone de manifiesto que la diversidad de los fondos, que se había pensado era menor que la de la columna de agua, es muy elevada, de hecho hasta tres veces mayor. Todo ello nos muestra una nueva imagen sobre la vida en los fondos sedimentarios oceánicos", agregó la investigadora.
La diversidad de especies en la zona abisal es hasta tres veces mayor que en la columna de agua.
"Es sorprendente", señaló Martínez Arbizu, "porque en realidad casi todos los grupos animales tienen alguna alguna familia que está representada en la plataforma abisal".
"Pueden ser estrellas de mar, crustáceos como pequeños langostinos, corales, esponjas, pero son formas diferentes de lo que conocemos de la superficie".
Cerca de dos tercios de esta diversidad no puede asignarse a ningún grupo conocido.
"Esas especies son nuevas, nadie las ha investigado todavía, no existen referencias en las bases de datos internacionales. No sabemos muchas veces a que grupo animal pertenecen", agregó Martínez Arbizu.
Orejas Saco del Valle señaló que el ADN antiguo depositado en los sedimentos contribuirá además a reconstruir las características pasadas del océano.
¿Por qué se dice que el estudio presenta una visión unificada del ADN en el océano?
El estudio representa la primera visión unificada de la biodiversidad eucariota de los océanos a escala global, basada en el análisis de ADN desde la superficie del océano hasta los sedimentos del océano profundo.
Los resultados permitirán por ello abordar por primera vez cuestiones de ecología marina a escala mundial.
"Antes de este estudio, se habían publicado los resultados de campañas de circunnavegación, como las expediciones Malaspina y TaraOceans, que habían caracterizado la diversidad del plancton eucariótico microbiano a nivel del océano global, pero se tenía un conocimiento muy parcial y fragmentado de la diversidad en sedimentos profundos", explicó Ramon Massana.
"En este estudio se ponen juntos los datos recogidos en 15 expediciones internacionales en sedimentos profundos, lo que permite dar también una visión global de la diversidad bentónica". (Bentos, o fondo marino en griego, es una referencia a los organismos que viven en el fondo del océano, a diferencia de los que viven en la columna de agua como el plancton).
Massana agregó que gracias a la nueva investigación, "por primera vez se pueden comparar estos dos componentes, plancton y bentos, en una escala global".
¿Qué papel juega el reino abisal en la "bomba biológica"?
Un aspecto clave del estudio es que los científicos lograron diferenciar el ADN de los organismos de plancton cuyos restos cayeron al fondo del océano, del ADN de los organismos autóctonos que viven en la zona abisal.
Esta distinción permite comprender mejor lo que se conoce como la "bomba biológica": el proceso que transfiere el dióxido de carbono atmosférico a las profundidades del océano, regulando así el clima global y aminorando el impacto del cambio climático.
Ramon Massana es científico del Institut de Ciències del Mar (CSIC) en Barcelona y especialista en ecología microbiana
"Los ecosistemas bentónicos de los fondos marinos son la base de dos importantes servicios ecosistémicos de importancia global", explicó Massana.
Por un lado, participan en el reciclaje de nutrientes inorgánicos, señaló. "La materia orgánica que llega a estas regiones se remineraliza, y a la larga, los nutrientes inorgánicos volverán a las capas superficiales para permitir la fotosíntesis".
"Por otro lado, parte del carbono sedimentado se almacena en los sedimentos en escalas de tiempo geológicos", prosiguió.
"Esto constituye la bomba biológica del carbono: la fotosíntesis captura CO2 atmosférico, una parte pequeña sedimenta y queda secuestrada en los sedimentos profundos".
"Este proceso está actualmente contribuyendo a mitigar, parcialmente, los efectos del aporte de CO2 a la atmósfera por el uso de combustibles fósiles".
Cerca de dos tercios de la diversidad hallada en el reino abisal no puede asignarse a ningún grupo conocido.
¿Es un ecosistema amenazado?
Orejas Saco del Valle subraya la relevancia de la información del estudio de cara a diseñar estrategias adecuadas de gestión y protección de los ecosistemas oceánicos profundos, " que son únicos y funcionalmente muy importantes".
El reino abisal "es como un tesoro", lo define Martínez Arbizu. Y destaca que en sus organismos tal vez se encuentren enzimas u otros productos potencialmente necesarios.
"Es lo mismo que ocurre con el bosque amazónico: si destruimos toda esa diversidad se va con ello la capacidad a lo mejor de conseguir alguna solución para los problemas que tendremos en el futuro".
Pedro Martínez Arbizu es biólogo marino e investigador del Museo de Historia Natural Senckenberg en Alemania.
Existe actualmente un creciente interés en extraer minerales del fondo del océano.
"Por lo que sabemos los efectos van a ser bastante negativos", señaló Martínez Arbizu.
"Las áreas que pueden ser impactadas por la minería, por ejemplo de nódulos de manganeso, son bastante grandes".
"Por la temperatura tan baja, todos los procesos vitales de la fauna que vive allí son muy lentos. Si dañas un ecosistema en aguas profundas para que se recupere van a tardar muchos años, estamos pensando que a lo mejor 50, 100, 200 años o incluso más".
