La capa límite bentónica ( BBL ) es la capa de agua directamente encima del sedimento en el fondo de una masa de agua (río, lago o mar, etc.). [1] A través de procesos de sedimentación específicos, ciertos organismos pueden vivir en esta capa profunda de agua. El BBL se genera por la fricción del agua que se mueve sobre la superficie del sustrato , lo que disminuye significativamente la corriente de agua en esta capa. [2] El espesor de esta zona está determinado por muchos factores, incluida la fuerza de Coriolis . Los organismos y procesos bentónicos en esta capa límite hacen eco de la columna de agua sobre ellos. [2]
La BBL sirve como zona de transición entre la columna de agua y la capa de sedimentos al regular los procesos biogeoquímicos y el flujo de nutrientes y materiales orgánicos. [2] Esta zona también sirve como la principal capa de resistencia para el cambio de masa, calor y nutrientes del sedimento al agua, o viceversa. [1] Es esta área de interacción entre los dos ambientes la que es importante en las estrategias reproductivas de muchas especies, particularmente en la dispersión de larvas. La capa límite bentónica también contiene nutrientes importantes para la pesca, una amplia gama de vida microscópica, una variedad de materiales suspendidos y fuertes gradientes de energía. También es el sumidero de muchas sustancias antropogénicas liberadas al medio ambiente, ya que las sustancias comúnmente se hunden hasta el fondo de la columna de agua. [2]
La capa límite bentónica (BBL) representa unas pocas decenas de metros de la columna de agua directamente sobre el fondo del mar [3] y constituye una importante zona de actividad biológica en el océano. [4] Desempeña un papel vital en el ciclo de la materia y se le ha denominado el "punto final" de la sedimentación del material, lo que alimenta altas tasas metabólicas para las poblaciones microbianas. [5]
Después de pasar por la BBL, este material degradado regresa a la columna de agua o se moviliza hacia el sedimento , donde eventualmente puede quedar inmovilizado. Si bien el suministro de POM (materia orgánica particulada), o nieve marina , es relativamente limitado e inhibe la abundancia de especies , sustenta un circuito microbiano complejo pero poco estudiado que puede mantener poblaciones tanto de meiofauna como de macrofauna . En el circuito microbiano , los organismos bentónicos inmóviles que viven en la capa límite bentónica suministran nutrientes al circuito liberando partículas no utilizadas para que las utilicen las comunidades microbianas. [2] En un estudio realizado por Will Ritzrau (1996), se determinó que las actividades microbianas eran hasta un factor de 7,5 mayores en el BBL que en las aguas adyacentes. [6] Si bien este estudio se completó entre 100 y 400 m de profundidad, podría tener implicaciones para el BBL profundo.
Los organismos que viven en la capa límite bentónica se conocen como bentopelágicos. [7] Todos los organismos que viven predominantemente en la capa límite bentónica deben obtener su alimento de las partículas que caen en la columna de agua. [2] El crecimiento bacteriano y el consumo de detritos orgánicos que caen se ven obstaculizados por la presión hidrostática del agua y el aumento de la profundidad. [8] Esto permite que la materia cambiable y consumible llegue a la inundación del océano y sea consumida por organismos bentónicos. La calidad y cantidad de nutrientes que llegan al fondo del mar juegan un papel importante en el desarrollo de las comunidades bentónicas. [2] Estos organismos, en última instancia, desempeñan un papel vital en la remineralización de la materia y ayudan a descomponer la POM que eventualmente puede convertirse en sedimento permanente. Excluyendo los respiraderos hidrotermales , gran parte del bentos de aguas profundas es alóctono , [9] [3] y la importancia de las bacterias para la conversión del sustrato es primordial.
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Actualmente, se sabe que las poblaciones bacterianas de BBL profunda son capaces de sustentar protozoos bacterívoros como los foraminíferos y algunos metazoos del zooplancton, [12] que a su vez pueden sustentar organismos más grandes. [13] La meiofauna y macrofauna que se encuentran en la BBL profunda incluyen: copépodos , anélidos , nematodos , bivalvos , ostrácodos , isópodos , anfípodos , artrópodos y gasterópodos , por nombrar algunos. [14] [15] El número actual de especies que viven en la capa límite bentónica es ampliamente desconocido. Sin embargo, se teoriza que hasta 10.000.000 de especies viven en la BBL. [16] Estos organismos, en última instancia, desempeñan un papel vital en la remineralización de la materia y ayudan a descomponer la POM que eventualmente puede convertirse en sedimento permanente.
La capa límite bentónica (BBL) desempeña un papel vital en el ciclo de la materia y comúnmente se la conoce como el "punto final" o "sumidero" del material sedimentario, que alimenta altas tasas metabólicas para las poblaciones microbianas. [7] Las partículas del ecosistema pelágico se hunden en el BBL, donde serán utilizadas por los organismos. [2] Los estudios han estimado que las partículas de la zona fótica se hunden a un ritmo de aproximadamente 100 metros por día. [17] Hasta el 10% del sedimento de la zona fótica puede hundirse hasta la capa límite bentónica. [7] Sin embargo, la cantidad total de masa que cae en el BBL se ve afectada por la producción pelágica total y la variabilidad estacional. [17] Después de pasar por la BBL, este material degradado regresa a la columna de agua o se moviliza hacia el sedimento , donde eventualmente puede quedar inmovilizado debido a las corrientes o la fuerza del sedimento. La resuspensión o los flujos ascendentes de partículas pueden ocurrir debido a perturbaciones ambientales como el viento, las corrientes, las fluctuaciones de las mareas y las tormentas bentónicas. [7] Con una creciente preocupación por el destino final de la materia en el océano, el conocimiento de los complejos procesos biológicos en el BBL de aguas profundas (deep-BBL) y cómo afectan las futuras tasas de sedimentación y remineralización es valioso para la comunidad científica.
A profundidades del mar de 1800 mo más, se observa que el BBL tiene una temperatura y salinidad casi homogéneas con flujos periódicos de detritos o materia orgánica particulada (POM). El POM está fuertemente vinculado a las variaciones estacionales en la productividad de la superficie y las condiciones hidrodinámicas. La cantidad de POM que se hunde en el agua está directamente correlacionada con la producción en la zona fótica de la columna de agua.
Esta zona es de interés para biólogos, geólogos, sedimentólogos , oceanógrafos , físicos e ingenieros, así como para muchas otras disciplinas científicas . A medida que los efectos de las actividades antropogénicas comienzan a cobrar un precio aún mayor en los procesos marinos, los estudios a largo plazo son esenciales para determinar la salud y la estabilidad del BBL profundo. [16] La variación climática actual y el calentamiento también podrían desempeñar un papel importante en los cambios en el BBL al diezmar las especies vivas presentes allí y podrían impulsar estudios a largo plazo en futuras comunidades científicas. Actualmente, varios grupos están empleando observatorios cableados (ALOHA Cabled Observatory, Monterey Accelerated Research System , NEPTUNE , VENUS y Liquid Jungle Lab (LJL) Panamá-PLUTO) para trabajar en el desarrollo de estas series temporales tan necesarias. Las redes submarinas cableadas proporcionan energía continua a los instrumentos cableados para permitir estudios a largo plazo. [16] Los cables también proporcionan una forma de revisar los datos en tiempo real desde la costa. También se están utilizando cámaras de lapso de tiempo , trampas de sedimentos , vehículos de transección del fondo, trampas con cebo, matrices acústicas, cámaras esclavizadas y vehículos submarinos autónomos (AUV) para recopilar más información sobre los organismos y procesos en la capa límite bentónica. [16] Utilizando estas técnicas de investigación, los científicos pueden comenzar a encontrar nuevas formas de conservar las comunidades BBL y recopilar nuevos datos sobre las especies.
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