Los arrecifes de esponjas son arrecifes producidos por esponjas marinas . Todos los arrecifes de esponjas modernos están formados por esponjas hexactinélidas , que tienen un endoesqueleto hecho de espículas de sílice y a menudo se las denomina "esponjas de vidrio", mientras que históricamente las esponjas arqueociatídeas y estromatoporoides sin espículas y con esqueleto de calcita fueron las principales constructoras de arrecifes.
Los arrecifes de esponjas alguna vez fueron un paisaje dominante en el mar Paleozoico y Mesozoico , pero ahora son muy raros y solo se encuentran en aguas de la costa de la región noroeste del Pacífico de América del Norte , más específicamente en el sur de Alaska , Columbia Británica y Washington . Se reportaron arrecifes de esponjas en 2018 dentro del estrecho de Georgia y Howe Sound cerca de Vancouver . [1] Aunque todavía eran comunes en el período Jurásico tardío , se creía que las esponjas constructoras de arrecifes se habían extinguido durante o poco después del período Cretácico , hasta que se descubrieron los arrecifes existentes en el estrecho Queen Charlotte en 1987-1988 [2] , por lo que a veces se los denomina fósiles vivientes .
Al igual que los arrecifes de coral , los arrecifes de esponjas cumplen una importante función ecológica como hábitats de alimentación, reproducción y crianza de peces demersales e invertebrados, pero actualmente están amenazados por la pesca comercial y las industrias de petróleo y gas en alta mar. [3] [4] Se están realizando intentos para proteger estos ecosistemas únicos a través del cierre de pesquerías y potencialmente el establecimiento de Áreas Marinas Protegidas (AMP) alrededor de los arrecifes de esponjas. [3]
Los hexactinélidos, o esponjas "vítreas", se caracterizan por una estructura rígida de espículas hechas de sílice . A diferencia de otros poríferos, los hexactinélidos no poseen la capacidad de contraerse. Otra característica única de las esponjas vítreas es que sus tejidos están compuestos casi en su totalidad de sincitios. [3] En un sincitio hay muchos núcleos en un citoplasma continuo; los núcleos no están empaquetados en células discretas.
Como resultado, la esponja tiene un sistema de conducción eléctrica distintivo en todo su cuerpo, lo que le permite responder rápidamente a perturbaciones como un impacto físico o un exceso de sedimentos en el agua. La respuesta de la esponja es dejar de alimentarse. Intentará volver a alimentarse después de 20 a 30 minutos, pero se detendrá nuevamente si la irritación persiste. [3]
Los hexactinelidos son exclusivamente marinos y se encuentran en todo el mundo en océanos profundos (>1000 m). [5] Las esponjas individuales crecen a una velocidad de 0 a 7 cm/año y pueden vivir al menos 220 años. [6] Se sabe poco sobre la reproducción de las esponjas hexactinelidas. Como todos los poríferos, los hexactinelidos se alimentan por filtración. Obtienen nutrición de la absorción directa de sustancias disueltas y, en menor medida, de materiales particulados. [5]
No se conocen depredadores de esponjas de arrecife sanas. [6] Esto probablemente se debe a que las esponjas poseen muy poco tejido orgánico; el esqueleto silíceo representa el 90% del peso corporal de la esponja. [5]
Las esponjas hexasteróforas tienen espículas llamadas hexactinas que tienen seis radios dispuestos en ángulos rectos. Los órdenes dentro de las hexasteróforas se clasifican según la fuerza con la que se entrelazan las espículas, mientras que las espículas de las lisanctinosas están menos entrelazadas que las de las esponjas hexactinosanas.
Las esponjas constructoras de armazón primario son todas miembros del orden Hexactinosa, e incluyen las especies Chonelasma/Heterochone calyx (esponja de cáliz), Aphrocallistes vastus ( esponja de nube ) y Farrea occa . [6] Las esponjas hexactinosanas tienen un andamiaje rígido de espículas "fusionadas" que persiste después de la muerte de la esponja.
Otras especies de esponjas abundantes en los arrecifes de esponjas son miembros del orden Lyssactinosa (esponjas rosélidas) e incluyen Rhabdocalyptus dawsoni (esponja de bota), Acanthascus platei , Acanthascus cactus y Staurocalyptus dowlingi . [6] Las esponjas rosélidas tienen un esqueleto silíceo "tejido" o "suelto" que no persiste después de la muerte de la esponja, y son capaces de formar esteras, pero no arrecifes. [3]
Aunque las esponjas hexactinellidas se encuentran en todo el mundo en aguas marinas profundas, el único lugar en el que se sabe que forman arrecifes es entre el sureste de Alaska y la costa del puerto de Grays . [2] [7] [3] [5] Las comunidades de esponjas rossélidas llamadas "esteras de esponjas" están ampliamente distribuidas; se encuentran en cañones en el Atlántico Norte, en el Ártico canadiense y en las plataformas continentales antárticas. [5] También hay un arrecife formado por especies silíceas de Demospongiae frente a la isla Axel Heiberg en el océano Ártico. [8]
En 1987-1988 se descubrieron cuatro arrecifes de hexactinélidos en la cuenca Queen Charlotte (QCB). [2] En 2005 se informó de la existencia de tres arrecifes más en la cuenca Georgia (GB). [7] Los arrecifes QCB se encuentran a 70-80 km de la costa, en aguas de 165-240 m de profundidad. [6] Estos arrecifes cubren más de 700 km² del fondo del océano. [5]
Los arrecifes de esponjas requieren condiciones únicas, lo que puede explicar su rareza global. Se encuentran solo en canales erosionados por glaciares de plataformas continentales de ángulo bajo . El fondo marino es estable y está formado por rocas, grava gruesa y grandes cantos rodados. [5] Las esponjas hexactinélidas requieren un sustrato duro y no se anclan en fondos marinos fangosos o arenosos. [6]
Se encuentran solo donde las tasas de sedimentación son bajas, la sílice disuelta es alta (43–75 μM) y las corrientes de fondo están entre 0,15 y 0,30 m/s. [5] El oxígeno disuelto es bajo (64–152 μM) y las temperaturas son frescas, de 5,5-7,3 °C en los arrecifes. [5] Las temperaturas de la superficie varían entre 6 °C en abril y 14 °C en agosto. [6]
Las afloraciones son comunes en el estrecho de Hécate y el estrecho de Queen Charlotte , especialmente en invierno, pero hay una afloración ocasional en verano . [5] Estas afloraciones traen aguas ricas en nutrientes a los arrecifes de esponjas.
Cada esponja viva en la superficie del arrecife puede medir más de 1,5 m de altura. Los arrecifes están compuestos por montículos llamados "biohermas" que miden hasta 21 m de altura y capas llamadas "biostromos" que tienen entre 2 y 10 m de espesor y pueden tener muchos kilómetros de ancho. [5]
Cada esponja del orden Hexactinosa tiene un esqueleto rígido que persiste después de la muerte del animal. Esto proporciona un excelente sustrato para que las larvas de esponja se asienten, y las nuevas esponjas crezcan sobre la estructura de generaciones anteriores. El crecimiento de los arrecifes de esponjas es, por lo tanto, análogo al de los arrecifes de coral . Los zarcillos de las nuevas esponjas se envuelven alrededor de espículas de esponjas más antiguas y muertas. Los zarcillos formarán más tarde la placa basal de la esponja adulta que ancla firmemente al animal al arrecife.
Las corrientes oceánicas profundas transportan sedimentos finos que son capturados por el andamiaje de los arrecifes de esponjas. Una matriz de sedimentos de limo, arcilla y algo de arena se forma alrededor de la base de los biohermos de las esponjas. La matriz de sedimentos es blanda cerca de la superficie y firme por debajo de un metro de profundidad. [6] Las esponjas muertas quedan cubiertas de sedimentos, pero no pierden su esqueleto silíceo de soporte. [6] Los sedimentos de las esponjas tienen altos niveles de sílice y carbono orgánico. Los arrecifes crecen en paralelo a las depresiones glaciares y la morfología de los arrecifes se debe a las corrientes profundas. [7]
Los hexactinellids aparecieron por primera vez en el registro fósil durante el Proterozoico Tardío , y los primeros hexactinosanos se encontraron en el Devónico Tardío . [ 6] Los arrecifes de esponjas hexactinellids se identificaron por primera vez en el Triásico Medio (hace 245-208 millones de años). Las esponjas alcanzaron su extensión máxima a finales del Jurásico (hace 201-145 millones de años) cuando un sistema de arrecifes discontinuo de 7.000 km de largo se extendía a través de las cuencas del norte de Tetis y del Atlántico Norte. [6] Esta cadena de arrecifes de esponjas es la bioestructura más grande conocida que haya existido jamás en la Tierra. [6]
Los arrecifes de esponjas disminuyeron durante el período Cretácico a medida que los arrecifes de coral y rudistas se volvían prominentes. [6] Se teoriza que la propagación de diatomeas puede haber sido perjudicial para las esponjas, ya que las diatomeas compiten con las esponjas hexactinélidas por la sílice. [5]
Se estima a través de la datación por radiocarbono de núcleos de arrecifes que los arrecifes han estado viviendo en la plataforma continental del oeste de Canadá durante 8.500 a 9.000 años. [2]
Los arrecifes de esponjas proporcionan estructura a una plataforma continental que, por lo demás, carece de características particulares. Ofrecen hábitat para peces e invertebrados y pueden servir como una importante zona de crianza para estos animales. Se necesitan más investigaciones para determinar la importancia ecológica total de estos arrecifes. [2] [3]
Las observaciones realizadas con sumergibles tripulados indican que la fauna de los arrecifes de esponjas difiere de la de las zonas circundantes. [2] Los organismos que se encuentran en los arrecifes de esponjas y sus alrededores incluyen gusanos anélidos, briozoos , cangrejos araña, cangrejos reales, camarones, langostinos y eufáusidos . Los equinodermos , especialmente los erizos de mar y las estrellas de mar, eran abundantes en las zonas del arrecife donde las esponjas estaban muriendo o habían fallecido, y pueden utilizarse como indicador de la salud del arrecife de esponjas. [6] Los peces roca, especialmente las especies de Sebastes , viven en las aberturas y entre las esponjas. [6] Se observaron peces roca grávidos y juveniles, lo que sugiere que los arrecifes se están utilizando como zona de cría. [5] Los foraminíferos son abundantes alrededor de los arrecifes y las diatomeas son escasas. El consorcio de organismos que viven en los arrecifes de esponjas y sus alrededores ha cambiado muy poco desde el Jurásico. [6]
Los arrecifes son susceptibles a sufrir daños por la pesca, especialmente por el arrastre de fondo y el dragado. En la pesca de arrastre típica para peces de fondo, se arrastra una gran red por el fondo del océano, con la boca abierta mediante dos puertas de dos toneladas llamadas puertas de arrastre. El esqueleto silíceo de las esponjas es frágil y estos organismos se rompen fácilmente por impacto físico. Los impactos del arrastre de fondo se han observado en tres de los arrecifes del QCB. [3] El daño causado por el arrastre aparece como pistas paralelas con una separación de 70 a 100 m que pueden extenderse por varios kilómetros. Cada pista de arrastre tiene 10 cm de profundidad, 20 cm de ancho y se encuentra a profundidades de 210 a 220 m. Las esponjas que se encuentran en las proximidades de las pistas de arrastre se rompen o se eliminan por completo.
Aunque son menos dañinas, la pesca con anzuelo y línea, así como la captura de crustáceos, también pueden dañar los arrecifes. Cuando se sacan los aparejos de pesca a la superficie, las líneas y las trampas se arrastran por el fondo del océano y tienen el potencial de romper corales y esponjas. Se encontraron "tocones" de esponjas rotos, así como otros con los lados desgastados, en regiones donde se practicaba la pesca con línea y trampa. [3]
La rotura de las esponjas de arrecife puede tener consecuencias nefastas para el reclutamiento de nuevas esponjas, ya que las larvas de esponjas necesitan los esqueletos silíceos de generaciones pasadas como sustrato. [6] Sin un sustrato duro, las nuevas esponjas no pueden asentarse y regenerar las partes rotas del arrecife. Se ha estimado que los arrecifes de esponjas rotos pueden tardar hasta 200 años en recuperarse. [3]
Además, la exploración de petróleo y gas en alta mar amenaza los arrecifes. El gobierno de Columbia Británica ha levantado una moratoria que impedía la perforación exploratoria y el tráfico de buques petroleros en el estrecho de Hécate y el estrecho de Queen Charlotte, y la zona ha sido arrendada a la industria del petróleo y el gas. [3] Incluso si la perforación exploratoria no se realiza en los arrecifes o en sus inmediaciones, puede tener un impacto negativo al aumentar la cantidad de sedimentos en el agua de mar o a través de la contaminación por hidrocarburos. [4]
En 1999, el Ministerio de Pesca y Océanos de Canadá solicitó a los barcos de arrastre de peces de fondo que evitaran voluntariamente los arrecifes de esponjas. En 2002, tras recibir informes sobre nuevos daños sufridos por los arrecifes desde 1999, el Ministerio inició cierres reglamentados de la pesca de arrastre de peces de fondo y cierres voluntarios de la pesca de arrastre de camarones en zonas donde se sabía que habitaban arrecifes de esponjas. [3]
La protección de los cuatro arrecifes de esponjas del estrecho de Hecate y el estrecho de Queen Charlotte se incluyó como un "problema de gestión" en el plan de gestión de la pesca de arrastre de fondo de 2005/06. [10] El plan de gestión recomendó que se añadiera una zona de amortiguación adicional de 9 km (5,6 mi) alrededor de los arrecifes a las vedas existentes para la pesca de arrastre de fondo. [3] Los arrecifes también se estaban considerando como lugares para futuras Áreas Marinas Protegidas (AMP). [3] Aunque las AMP pueden ser más eficaces que las vedas de la pesca para la protección a largo plazo de los arrecifes contra la pesca de arrastre de fondo, la industria del petróleo y el gas seguiría representando una amenaza. [10]
En 2008, la cuestión de la conservación de los ecosistemas submarinos sensibles a lo largo de la costa norte de Columbia Británica se consolidó en el Área de Gestión Integrada de la Costa Norte del Pacífico . El objetivo era desarrollar un plan para conservar esta región relativamente subdesarrollada, al tiempo que se fomentaban las economías sostenibles en la costa, lo que prometía convertir a Canadá en un líder mundial en conservación marina. Sin embargo, en 2011, el ministerio retiró su apoyo al proceso en favor de una mayor coherencia con la planificación oceánica en las demás costas de Canadá.
En febrero de 2017, los arrecifes de esponjas del estrecho de Hecate y el estrecho de Queen Charlotte fueron protegidos formalmente dentro del Área Marina Protegida de Arrecifes de Esponjas de Vidrio del Estrecho de Hecate y el Estrecho de Queen Charlotte . El área marina protegida cubre un área de 2410 km2 ( 930 millas cuadradas) y prohíbe cualquier actividad que pueda perturbar o destruir los arrecifes de esponjas. [11]
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