La zona mesopelágica ( del griego μέσον, media), también conocida como pelágica media o zona crepuscular , es la parte de la zona pelágica que se encuentra entre la zona epipelágica fótica y la batipelágica afótica . [1] Está definido por la luz, y comienza en la profundidad donde solo llega el 1% de la luz incidente y termina donde no hay luz; las profundidades de esta zona están entre aproximadamente 200 y 1000 metros (~656 a 3280 pies) debajo de la superficie del océano . [1]
La zona mesopelágica ocupa alrededor del 60% de la superficie del planeta y alrededor del 20% del volumen del océano, representando una gran parte de la biosfera total . [2] Alberga una comunidad biológica diversa que incluye bocas erizadas , peces globo , medusas bioluminiscentes , calamares gigantes y una miríada de otros organismos únicos adaptados a vivir en un ambiente con poca luz. [3] Ha cautivado durante mucho tiempo la imaginación de científicos, artistas y escritores; Las criaturas de las profundidades marinas son prominentes en la cultura popular. [4]
La zona mesopelágica incluye la región de cambios bruscos de temperatura, salinidad y densidad denominada termoclina , haloclina y picnoclina respectivamente. [1] Las variaciones de temperatura son grandes; desde más de 20 °C (68 °F) en las capas superiores hasta alrededor de 4 °C (39 °F) en el límite con la zona batial . [5] La variación en la salinidad es menor, típicamente entre 34,5 y 35 psu. [5] La densidad oscila entre 1023 y 1027 g/L de agua de mar. [5] Estos cambios de temperatura, salinidad y densidad inducen la estratificación que crea capas oceánicas. Estas diferentes masas de agua afectan los gradientes y la mezcla de nutrientes y gases disueltos. Esto hace de ésta una zona dinámica.
La zona mesopelágica tiene algunas características acústicas únicas. El canal Sound Fixing and Ranging (SOFAR) , donde el sonido viaja más lentamente debido a las variaciones de salinidad y temperatura, está ubicado en la base de la zona mesopelágica a unos 600-1200 m. [6] Es una zona guiada por ondas donde las ondas sonoras se refractan dentro de la capa y se propagan a largas distancias. [5] El canal obtuvo su nombre durante la Segunda Guerra Mundial cuando la Marina de los EE. UU. propuso usarlo como herramienta para salvar vidas. Los supervivientes del naufragio podrían arrojar un pequeño explosivo programado para explotar en el canal SOFAR y luego las estaciones de escucha podrían determinar la posición de la balsa salvavidas. [7] Durante la década de 1950, la Marina de los EE. UU. intentó utilizar esta zona para detectar submarinos soviéticos mediante la creación de una serie de hidrófonos llamado Sistema de Vigilancia de Sonido (SOSUS). [7] Más tarde, los oceanógrafos utilizaron este sistema de vigilancia submarina para determinar la velocidad y dirección de las corrientes oceánicas profundas lanzando flotadores SOFAR que podrían detectarse con el conjunto SOSUS. [7]
La zona mesopelágica es importante para la formación de masas de agua, como el agua modo . El agua modo es una masa de agua que normalmente se define por sus propiedades de mezcla vertical. [5] A menudo se forma como capas mixtas profundas en la profundidad de la termoclina. [5] El modo de agua en el mesopelágico tiene tiempos de residencia en escalas de décadas o siglos. [5] Los tiempos de vuelco más largos contrastan con las escalas diarias y más cortas en las que una variedad de animales se mueven verticalmente a través de la zona y hundimiento de diversos escombros.
La zona mesopelágica desempeña un papel clave en la bomba biológica del océano , que contribuye al ciclo del carbono oceánico . En la bomba biológica, el carbono orgánico se produce en la zona eufótica de la superficie donde la luz promueve la fotosíntesis. Una fracción de esta producción se exporta fuera de la capa mixta superficial hacia la zona mesopelágica. Una vía para la exportación de carbono desde la capa eufótica es a través del hundimiento de partículas, que puede acelerarse mediante el reenvasado de materia orgánica en gránulos fecales de zooplancton, partículas lastradas y agregados. [8]
En la zona mesopelágica, la bomba biológica es clave para el ciclo del carbono, ya que esta zona está dominada en gran medida por la remineralización de partículas de carbono orgánico (POC). Cuando una fracción de POC se exporta desde la zona eufótica , se estima que el 90% de ese POC se respira en la zona mesopelágica. [8] Esto se debe a los organismos microbianos que respiran la materia orgánica y remineralizan los nutrientes, mientras que los peces mesopelágicos también empaquetan materia orgánica en paquetes de rápido hundimiento para una exportación más profunda. [9]
Otro proceso clave que ocurre en esta zona es la migración vertical diaria de ciertas especies, que se mueven entre la zona eufótica y la zona mesopelágica y transportan activamente materia orgánica particulada hacia las profundidades. [8] En un estudio realizado en el Pacífico ecuatorial, se estimó que los mictófidos de la zona mesopelágica transportaban activamente entre el 15 y el 28 % del POC pasivo que se hundía hacia las profundidades, [10] mientras que un estudio cerca de las Islas Canarias estimaba el 53 % del carbono vertical. El flujo se debió al transporte activo de una combinación de zooplancton y micronecton. [11] Cuando la productividad primaria es alta, se ha estimado que la contribución del transporte activo por migración vertical es comparable a la exportación de partículas que se hunde. [8]
Las tasas medias de hundimiento de partículas son de 10 a 100 m/día. [12] Las tasas de hundimiento se han medido en el proyecto VERTIGO (Transporte vertical en el océano global) utilizando trampas de sedimentos con velocidad de sedimentación. [13] La variabilidad en las tasas de hundimiento se debe a diferencias en el lastre, la temperatura del agua, la estructura de la red alimentaria y los tipos de fito y zooplancton en diferentes áreas del océano. [13] Si el material se hunde más rápido, las bacterias lo respiran menos, transportando más carbono desde la capa superficial a las profundidades del océano. Los gránulos fecales más grandes se hunden más rápido debido a una menor relación superficie de fricción/masa. Las aguas más viscosas podrían reducir la velocidad de hundimiento de las partículas. [13]
El oxígeno disuelto es un requisito para la respiración aeróbica, y mientras que la superficie del océano suele ser rica en oxígeno debido al intercambio de gases atmosféricos y la fotosíntesis, la zona mesopelágica no está en contacto directo con la atmósfera, debido a la estratificación en la base de la capa mixta superficial. . La materia orgánica se exporta a la zona mesopelágica desde la capa eufótica suprayacente, mientras que la luz mínima en la zona mesopelágica limita la fotosíntesis. El consumo de oxígeno debido a la respiración de la mayor parte de la materia orgánica que se hunde y la falta de intercambio de gases, a menudo crea una zona mínima de oxígeno (OMZ) en el mesopelágico. La OMZ mesopelágica es particularmente severa en el Océano Pacífico tropical oriental y el Océano Índico tropical debido a la mala ventilación y las altas tasas de exportación de carbono orgánico al mesopelágico. [8] Las concentraciones de oxígeno en el mesopelágico ocasionalmente resultan en concentraciones subóxicas, lo que dificulta la respiración aeróbica de los organismos. [8] En estas regiones anóxicas, puede ocurrir quimiosíntesis en la que el CO 2 y compuestos reducidos como el sulfuro o el amoníaco se absorben para formar carbono orgánico, contribuyendo al depósito de carbono orgánico en el mesopelágico. [14] Se ha estimado que esta vía de fijación de carbono es comparable en tasa a la contribución de la producción heterótrofa en este reino oceánico. [15]
La zona mesopelágica, un área de importante respiración y remineralización de partículas orgánicas, es generalmente rica en nutrientes. Esto contrasta con la zona eufótica suprayacente, que a menudo tiene limitaciones de nutrientes. Las áreas con bajo nivel de oxígeno, como las OMZ, son un área clave de desnitrificación por parte de procariotas, una vía heterótrofa en la que el nitrato se convierte en gas nitrógeno, lo que resulta en una pérdida de nitrógeno reactivo en el depósito oceánico. [8] En la interfaz subóxica que se produce en el borde de la OMZ, el nitrito y el amonio se pueden acoplar para producir gas nitrógeno a través de anammox , eliminando también el nitrógeno de la reserva biológicamente disponible.
Aunque algo de luz penetra en la zona mesopelágica, es insuficiente para la fotosíntesis . La comunidad biológica de la zona mesopelágica se ha adaptado a un entorno con poca luz. [16] Este es un ecosistema muy eficiente con muchos organismos que reciclan la materia orgánica que se hunde desde la zona epipelágica [17], lo que resulta en que muy poco carbono orgánico llegue a aguas oceánicas más profundas. Los tipos generales de formas de vida que se encuentran son los herbívoros que visitan durante el día , los detritívoros que se alimentan de organismos muertos y bolitas fecales, y los carnívoros que se alimentan de esos detritívoros. [dieciséis]
Muchos organismos de la zona mesopelágica ascienden a la zona epipelágica durante la noche y se retiran a la zona mesopelágica durante el día, lo que se conoce como migración vertical diurna . [8] Por lo tanto, estos migradores pueden evitar a los depredadores visuales durante el día y alimentarse durante la noche, mientras que algunos de sus depredadores también migran durante la noche para seguir a sus presas. Hay tanta biomasa en esta migración que los operadores de sonar de la Segunda Guerra Mundial solían malinterpretar la señal devuelta por esta gruesa capa de plancton como un falso fondo marino. [18] [19] Las estimaciones de la biomasa global de peces mesopelágicos oscilan entre 1 gigatonelada (Gt) basada en arrastres de redes y entre 7 y 10 Gt basadas en mediciones que utilizan acústica activa. [20]
Se sabe muy poco sobre la comunidad microbiana de la zona mesopelágica porque es una parte del océano difícil de estudiar. Trabajos recientes que utilizan ADN de muestras de agua de mar enfatizaron la importancia del papel de los virus y microbios en el reciclaje de materia orgánica de la superficie del océano, conocido como circuito microbiano . Estos numerosos microbios pueden obtener su energía de diferentes vías metabólicas. [21] Algunos son autótrofos , heterótrofos y un estudio de 2006 incluso descubrió quimioautótrofos. [21] Esta Archaea crenarchaeon Candidatus quimioautótrofa puede oxidar el amonio como fuente de energía sin oxígeno, lo que podría afectar significativamente los ciclos del nitrógeno y el carbono. [21] Un estudio estima que estas bacterias oxidantes de amonio, que representan sólo el 5% de la población microbiana, pueden capturar anualmente 1,1 Gt de carbono orgánico. [22]
La biomasa y la diversidad microbianas generalmente disminuyen exponencialmente con la profundidad en la zona mesopelágica, siguiendo la disminución general de los alimentos desde arriba. [8] La composición de la comunidad varía con las profundidades en el mesopelágico a medida que diferentes organismos evolucionan para diferentes condiciones de luz. [8] La biomasa microbiana en el mesopelágico es mayor en latitudes más altas y disminuye hacia los trópicos, lo que probablemente esté relacionado con los diferentes niveles de productividad en las aguas superficiales. [8] Sin embargo, los virus son muy abundantes en la zona mesopelágica, con alrededor de 10 10 - 10 12 por metro cúbico, lo que es bastante uniforme en toda la zona mesopelágica. [8]
La zona mesopelágica alberga una comunidad diversa de zooplancton. El zooplancton común incluye copépodos, krill, medusas, sifonóforos, larvas, cefalópodos y pterópodos. [8] La comida es generalmente escasa en el mesopelágico, por lo que los depredadores tienen que ser eficientes en la captura de alimentos. Se cree que los organismos gelatinosos desempeñan un papel importante en la ecología de los mesopelágicos y son depredadores comunes. [23] Aunque anteriormente se pensaba que eran depredadores pasivos que simplemente se desplazaban a través de la columna de agua, las medusas podrían ser depredadores más activos. Un estudio encontró que la medusa casco Periphylla periphylla exhibe un comportamiento social y puede encontrarse en profundidad y formar grupos. [23] Este comportamiento se atribuía anteriormente al apareamiento, pero los científicos especulan que esto podría ser una estrategia de alimentación para permitir que un grupo de medusas cace juntas. [23]
El zooplancton mesopelágico tiene adaptaciones únicas a la poca luz. La bioluminiscencia es una estrategia muy común en muchos zooplancton. Se cree que esta producción de luz funciona como una forma de comunicación entre congéneres, atracción de presas, disuasión de presas y/o estrategia de reproducción. [8] Otra adaptación común son los órganos de luz mejorados, u ojos, que son comunes en el krill y los camarones, para que puedan aprovechar la luz limitada. [16] Algunos pulpos y krill incluso tienen ojos tubulares que miran hacia arriba en la columna de agua. [18]
La mayoría de los procesos vitales, como las tasas de crecimiento y las tasas de reproducción, son más lentos en los mesopelágicos. [16] Se ha demostrado que la actividad metabólica disminuye al aumentar la profundidad y disminuir la temperatura en ambientes de agua más fría. [24] Por ejemplo, el mísido mesopelágico parecido al camarón , Gnathophausia ingens , vive de 6,4 a 8 años, mientras que los camarones bentónicos similares solo viven 2 años. [dieciséis]
El mesopelágico alberga una parte importante de la biomasa total de peces del mundo. [2] Los peces mesopelágicos se encuentran en todo el mundo, con excepciones en el Océano Ártico. [9] Un estudio de 1980 sitúa la biomasa de peces mesopelágicos en alrededor de mil millones de toneladas. [25] Luego, un estudio de 2008 estimó la biomasa mundial de peces marinos entre 0,8 y 2 mil millones de toneladas. [26] Un estudio más reciente concluyó que los peces mesopelágicos podrían tener una biomasa de 10 mil millones de toneladas, equivalente a aproximadamente 100 veces la captura anual de las pesquerías tradicionales de aproximadamente 100 millones de toneladas métricas. [27] [28] Sin embargo, hay mucha incertidumbre en esta estimación de biomasa. [2] Este reino oceánico podría contener la pesquería más grande del mundo y existe un desarrollo activo para que esta zona se convierta en una pesquería comercial. [9]
Actualmente existen treinta familias de peces mesopelágicos conocidos. [29] Un pez dominante en la zona mesopelágica es el pez linterna (Myctophidae), que incluye 245 especies distribuidas en 33 géneros diferentes. [25] Tienen fotóforos prominentes a lo largo de su lado ventral. Los Gonostomatidae, o boca de cerda, también son peces mesopelágicos comunes. El boca de cerda podría ser el vertebrado más abundante de la Tierra , con números que oscilan entre cientos de billones y cuatrillones. [30]
Los peces mesopelágicos son difíciles de estudiar debido a su anatomía única. Muchos de estos peces tienen vejigas natatorias para ayudarles a controlar su flotabilidad, lo que hace que sea difícil tomar muestras de ellos porque esas cámaras llenas de gas generalmente estallan cuando los peces suben a las redes y mueren. [31] Los científicos de California han avanzado en el muestreo de peces mesopelágicos mediante el desarrollo de una cámara sumergible que puede mantener vivos a los peces en su camino hacia la superficie bajo una atmósfera y presión controladas. [31] Un método pasivo para estimar la abundancia de peces mesopelágicos es mediante ecosonda para localizar la ' capa de dispersión profunda ' a través de la retrodispersión recibida de estas sondas acústicas. [17] Un estudio de 2015 sugirió que algunas áreas han tenido una disminución en la abundancia de peces mesopelágicos, incluso frente a la costa del sur de California, utilizando un estudio a largo plazo que se remonta a la década de 1970. [32] Las especies de aguas frías eran especialmente vulnerables a la disminución. [32]
Los peces mesopelágicos están adaptados a un ambiente con poca luz. Muchos peces son negros o rojos, porque estos colores parecen oscuros debido a la limitada penetración de la luz en las profundidades. [16] Algunos peces tienen filas de fotóforos , pequeños órganos productores de luz, en su parte inferior para imitar el entorno que los rodea. [16] Otros peces tienen cuerpos espejados que están en ángulo para reflejar los colores de poca luz del océano circundante y proteger a los peces de ser vistos, mientras que otra adaptación es el contrasombreado donde los peces tienen colores claros en el lado ventral y colores oscuros en el lado dorsal. [dieciséis]
La comida suele ser limitada y desigual en los mesopelágicos, lo que lleva a adaptaciones dietéticas. Las adaptaciones comunes que pueden tener los peces incluyen ojos sensibles y mandíbulas enormes para una alimentación mejorada y oportunista. [30] Los peces también son generalmente pequeños para reducir el requerimiento de energía para el crecimiento y la formación de músculos. [16] Otras adaptaciones alimentarias incluyen mandíbulas que pueden desquiciarse, gargantas elásticas y dientes largos y enormes. [16] Algunos depredadores desarrollan señuelos bioluminiscentes , como el rape con borlas , que pueden atraer a sus presas, mientras que otros responden a la presión o señales químicas en lugar de depender de la visión. [dieciséis]
.jpg/1280px-Pre-production_plastic_pellets_(7656726070).jpg)
Los desechos marinos , específicamente en forma de plástico, se han encontrado en todas las cuencas oceánicas y tienen una amplia gama de impactos en el mundo marino. [33]
Uno de los problemas más críticos es la ingestión de desechos plásticos, específicamente microplásticos . [34] Muchas especies de peces mesopelágicos migran a las aguas superficiales para darse un festín con sus principales especies presa, el zooplancton y el fitoplancton , que se mezclan con microplásticos en las aguas superficiales. Además, las investigaciones han demostrado que incluso el zooplancton consume los microplásticos. [35] Los peces mesopelágicos desempeñan un papel clave en la dinámica energética, lo que significa que proporcionan alimento a una serie de depredadores, incluidas aves, peces más grandes y mamíferos marinos. La concentración de estos plásticos tiene el potencial de aumentar, por lo que especies más importantes desde el punto de vista económico también podrían contaminarse. [36] La concentración de desechos plásticos en poblaciones mesopelágicas puede variar según la ubicación geográfica y la concentración de desechos marinos ubicados allí. En 2018, aproximadamente el 73% de aproximadamente 200 peces muestreados en el Atlántico Norte habían consumido plástico. [37]
La bioacumulación (una acumulación de una determinada sustancia en el tejido adiposo ) y la biomagnificación (el proceso en el que la concentración de la sustancia aumenta a medida que se asciende en la cadena alimentaria) son problemas crecientes en la zona mesopelágica. [38] El mercurio en el pescado se remonta a una combinación de factores antropológicos (como la minería del carbón), además de factores naturales. El mercurio es un contaminante de bioacumulación particularmente importante porque su concentración en la zona mesopelágica aumenta más rápidamente que en las aguas superficiales. [39] El mercurio inorgánico se produce en las emisiones atmosféricas antropogénicas en su forma elemental gaseosa, que luego se oxida y puede depositarse en el océano. [40] Una vez allí, la forma oxidada se puede convertir en metilmercurio , que es su forma orgánica. [40] Las investigaciones sugieren que los niveles actuales de emisiones antropogénicas no se equilibrarán entre la atmósfera y el océano durante un período de décadas a siglos, [41] lo que significa que podemos esperar que las concentraciones actuales de mercurio en el océano sigan aumentando. El mercurio es una potente neurotoxina y plantea riesgos para la salud de toda la red alimentaria, más allá de las especies mesopelágicas que lo consumen. Muchas de las especies mesopelágicas, como los mictófidos , que realizan su migración vertical diaria a las aguas superficiales, pueden transferir la neurotoxina cuando son consumidas por peces pelágicos, aves y mamíferos. [42]
Históricamente, ha habido pocos ejemplos de esfuerzos para comercializar la zona mesopelágica debido a su bajo valor económico, viabilidad técnica e impactos ambientales. [25] Si bien la biomasa puede ser abundante, las especies de peces en profundidad son generalmente más pequeñas y más lentas para reproducirse. [25] La pesca con grandes redes de arrastre plantea amenazas a un alto porcentaje de capturas incidentales , así como posibles impactos en los procesos del ciclo del carbono. [25] Además, los barcos que intentan llegar a regiones mesopelágicas productivas requieren viajes bastante largos mar adentro. [43] En 1977, se abrió una pesquería soviética , pero se cerró menos de 20 años después debido a las bajas ganancias comerciales, mientras que una pesquería de cerco sudafricana cerró a mediados de la década de 1980 debido a dificultades de procesamiento debido al alto contenido de aceite del pescado. [44]
Como la biomasa en el mesopelágico es tan abundante, ha aumentado el interés por determinar si estas poblaciones podrían ser de uso económico en sectores distintos al consumo humano directo. Por ejemplo, se ha sugerido que la gran abundancia de peces en esta zona podría potencialmente satisfacer la demanda de harina de pescado y nutracéuticos . [25] Con una población mundial en crecimiento, la demanda de harina de pescado en apoyo de una industria acuícola en crecimiento es alta. Existe potencial para una cosecha económicamente viable. Por ejemplo, 5 mil millones de toneladas de biomasa mesopelágica podrían dar como resultado la producción de alrededor de 1,25 mil millones de toneladas de alimentos para consumo humano. [25] Además, la demanda de nutracéuticos también está creciendo rápidamente, debido al consumo humano popular de ácidos grasos omega-3, además de la industria de la acuicultura que requiere un aceite marino específico como material alimentario. [25] Los peces linterna son de gran interés para el mercado de la acuicultura, ya que son especialmente ricos en ácidos grasos. [45]
La región mesopelágica juega un papel importante en el ciclo global del carbono , ya que es la zona donde se respira la mayor parte de la materia orgánica superficial. [8] Las especies mesopelágicas también adquieren carbono durante su migración vertical diaria para alimentarse en aguas superficiales, y transportan ese carbono a las profundidades del mar cuando mueren. [8] Se estima que los ciclos mesopelágicos generan entre 5 y 12 mil millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera por año y, hasta hace poco, esta estimación no se incluía en muchos modelos climáticos. [3] Es difícil cuantificar los efectos del cambio climático en la zona mesopelágica en su conjunto, ya que el cambio climático no tiene impactos uniformes geográficamente. Las investigaciones sugieren que en aguas que se calientan, siempre que haya nutrientes y alimentos adecuados para los peces, la biomasa mesopelágica podría aumentar debido a una mayor eficiencia trófica y un mayor metabolismo impulsado por la temperatura . [46] Sin embargo, debido a que el calentamiento de los océanos no será uniforme en toda la zona mesopelágica global, se predice que algunas áreas en realidad pueden disminuir en la biomasa de peces, mientras que otras aumentan. [46]
Es probable que también aumente la estratificación de la columna de agua con el calentamiento de los océanos y el cambio climático. [3] El aumento de la estratificación del océano reduce la introducción de nutrientes desde las profundidades del océano hacia la zona eufótica, lo que resulta en disminuciones tanto en la producción primaria neta como en el hundimiento de las partículas. [3] Investigaciones adicionales sugieren que también podrían ocurrir cambios en el área de distribución geográfica de muchas especies con el calentamiento, y que muchas de ellas se desplazarían hacia los polos. [47] La combinación de estos factores podría significar potencialmente que a medida que las cuencas oceánicas globales continúan calentándose, podría haber áreas en el mesopelágico que aumenten en biodiversidad y riqueza de especies, mientras que disminuyan en otras áreas, especialmente al alejarse del ecuador. [47]
Hay escasez de conocimiento sobre la zona mesopelágica, por lo que los investigadores han comenzado a desarrollar nuevas tecnologías para explorar y tomar muestras de esta área. La Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI), la NASA y el Instituto Noruego de Investigación Marina están trabajando en proyectos para comprender mejor esta zona del océano y su influencia en el ciclo global del carbono. Los métodos de muestreo tradicionales, como las redes, han demostrado ser inadecuados porque ahuyentan a las criaturas debido a la onda de presión formada por la red remolcada y la luz producida por las especies bioluminiscentes atrapadas en la red. La actividad mesopelágica se investigó por primera vez mediante el uso de sonar porque el retorno rebota en el plancton y los peces en el agua. Sin embargo, existen muchos desafíos con los métodos de estudio acústico e investigaciones anteriores han estimado errores en cantidades medidas de biomasa de hasta tres órdenes de magnitud. [9] Esto se debe a una incorporación inexacta de la profundidad, la distribución del tamaño de las especies y las propiedades acústicas de las especies. El Instituto de Investigación Marina de Noruega ha botado un buque de investigación llamado Dr. Fridtjof Nansen para investigar la actividad mesopelágica utilizando sonar, centrándose en la sostenibilidad de las operaciones pesqueras. [48] Para superar los desafíos que enfrenta el muestreo acústico, WHOI está desarrollando vehículos operados a distancia (ROV) y robots (Deep-See, Mesobot y Snowclops) que son capaces de estudiar esta zona con mayor precisión en un esfuerzo dedicado llamado Ocean Twilight. Proyecto de zona que se lanzó en agosto de 2018. [30]
La capa de dispersión profunda suele caracterizar al mesopelágico debido a la gran cantidad de biomasa que existe en la región. [46] El sonido acústico enviado al océano rebota en las partículas y organismos de la columna de agua y devuelve una señal fuerte. La región fue descubierta inicialmente por investigadores estadounidenses durante la Segunda Guerra Mundial en 1942 durante una investigación antisubmarina con sonar . El sonar en ese momento no podía penetrar por debajo de esta profundidad debido a la gran cantidad de criaturas que obstruían las ondas sonoras. [3] Es poco común detectar capas de dispersión profundas por debajo de los 1000 m. Hasta hace poco, el sonar ha sido el método predominante para estudiar el mesopelágico. [46]
La Expedición de Circunnavegación Malaspina fue una misión científica liderada por España en 2011 para comprender mejor el estado del océano y la diversidad de sus profundidades. [49] Los datos recopilados, particularmente a través de observaciones de sonar, mostraron que la estimación de biomasa en el mesopelágico era menor de lo que se pensaba anteriormente. [50]
WHOI está trabajando actualmente en un proyecto para caracterizar y documentar el ecosistema pelágico. Han desarrollado un dispositivo llamado Deep-See que pesa aproximadamente 700 kg y está diseñado para ser remolcado detrás de un barco de investigación. [3] El Deep-See es capaz de alcanzar profundidades de hasta 2000 m y puede estimar la cantidad de biomasa y biodiversidad en este ecosistema mesopelágico. Deep-See está equipado con cámaras, sonares, sensores, dispositivos de recolección de muestras de agua y un sistema de transmisión de datos en tiempo real. [48]
WHOI está colaborando con el Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI), la Universidad de Stanford y la Universidad del Valle del Río Grande de Texas para desarrollar un pequeño robot autónomo, Mesobot, que pesa aproximadamente 75 kg. [3] [51] Mesobot está equipado con cámaras de alta definición para rastrear y registrar especies mesopelágicas en su migración diaria durante largos períodos de tiempo. Los propulsores del robot fueron diseñados para no perturbar la vida en el mesopelágico que observa. [3] Los dispositivos tradicionales de recolección de muestras no logran preservar los organismos capturados en el mesopelágico debido al gran cambio de presión asociado con la superficie. El Mesobot también tiene un mecanismo de muestreo único que es capaz de mantener vivos a los organismos durante su ascenso. Se espera que la primera prueba en el mar de este dispositivo sea en 2019.
Otro robot mesopelágico desarrollado por WHOI son los MINIONS. Este dispositivo desciende por la columna de agua y toma imágenes de la cantidad y distribución del tamaño de la nieve marina a distintas profundidades. Estas diminutas partículas son fuente de alimento para otros organismos, por lo que es importante monitorear los diferentes niveles de nieve marina para caracterizar los procesos de ciclo del carbono entre la superficie del océano y el mesopelágico. [3]
El Instituto Oceanográfico Harbor Branch ha desarrollado la técnica de análisis espacial de plancton (SPLAT) para identificar y mapear patrones de distribución de plancton bioluminiscente. Las diversas especies bioluminiscentes producen un destello único que permite al SPLAT distinguir las características del destello de cada especie y luego mapear sus patrones de distribución tridimensional. [52] Su uso previsto no era investigar la zona mesopelágica, aunque es capaz de rastrear patrones de movimiento de especies bioluminiscentes durante sus migraciones verticales. Sería interesante aplicar esta técnica de mapeo en el mesopelágico para obtener más información sobre las migraciones verticales diurnas que se producen en esta zona del océano.
El material fue copiado de esta fuente, que está disponible bajo una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0.