Bioerosión

Erosión de sustratos duros por organismos vivos

Perforaciones de esponja ( Entobia ) e incrustaciones en una concha de bivalvo moderno, Carolina del Norte.

Definición de la IUPAC

Esta definición describe el proceso químico de la bioerosión, específicamente en lo que se refiere a polímeros y aplicaciones biorelacionados, en lugar del concepto geológico, tal como se aborda en el texto del artículo. Degradación de la superficie resultante de la acción de las células.

Nota 1 : La erosión es una característica general de la biodegradación por células que se adhieren a una superficie y la masa molar del material no cambia, básicamente.

Nota 2 : La degradación química puede presentar características de erosión mediada por células cuando la tasa de escisión de la cadena química es mayor que la tasa de penetración del reactivo químico de escisión, como la difusión de agua en el caso de un polímero degradable
hidrolíticamente , por ejemplo.

Nota 3 : La erosión con constancia de la masa molar aparente también se observa en el caso de la degradación enzimática abiótica in vitro .

Nota 4 : En algunos casos, la bioerosión es resultado de una combinación de degradación química y mediada por células. ^[1]

La bioerosión describe la degradación de los sustratos oceánicos duros (y, con menor frecuencia, de los sustratos terrestres ) por organismos vivos. La bioerosión marina puede ser causada por moluscos , gusanos poliquetos , foronidos , esponjas , crustáceos , equinoides y peces ; puede ocurrir en las costas , en los arrecifes de coral y en los barcos ; sus mecanismos incluyen perforaciones, raspaduras y raspaduras bióticas. En tierra firme, la bioerosión generalmente la realizan plantas pioneras u organismos similares a plantas como el liquen , y principalmente de naturaleza química (por ejemplo, por secreciones ácidas en la piedra caliza ) o mecánica (por ejemplo, por raíces que crecen en grietas).

La bioerosión de los arrecifes de coral genera la arena coralina fina y blanca característica de las islas tropicales. El coral es convertido en arena por bioerosionadores internos como algas , hongos , bacterias (microborradores) y esponjas (Clionaidae), bivalvos (incluido Lithophaga ), sipunculanos , poliquetos, percebes acrotorácicos y foronidos , generando sedimentos extremadamente finos con diámetros de 10 a 100 micrómetros. Los bioerosionadores externos incluyen erizos de mar (como Diadema ) y quitones . Estas fuerzas en conjunto producen una gran cantidad de erosión. Se ha informado de erosión de carbonato de calcio por erizo de mar en algunos arrecifes a tasas anuales superiores a 20 kg/m ² .

Los peces también erosionan los corales al comer algas . Los peces loro causan una gran cantidad de bioerosión utilizando músculos mandibulares bien desarrollados, armazón dental y un molino faríngeo, para moler el material ingerido en partículas del tamaño de la arena. La bioerosión de la aragonita del arrecife de coral por parte de los peces loro puede variar entre 1017,7 ± 186,3 kg/año (0,41 ± 0,07 m ³ /año) para Chlorurus gibbus y 23,6 ± 3,4 kg/año (9,7 10 ⁻³ ± 1,3 10 ⁻³ m ² /año) para Chlorurus sordidus (Bellwood, 1995).

La bioerosión también es bien conocida en el registro fósil de conchas y suelos duros (Bromley, 1970), con rastros de esta actividad que se remontan a bien entrado el Precámbrico (Taylor y Wilson, 2003). La macrobioerosión, que produce perforaciones visibles a simple vista, muestra dos radiaciones evolutivas distintas . Una fue en el Ordovícico medio (la Revolución de la Bioerosión del Ordovícico; véase Wilson y Palmer, 2006) y la otra en el Jurásico (véase Taylor y Wilson, 2003; Bromley, 2004; Wilson, 2007). La microbioerosión también tiene un largo registro fósil y sus propias radiaciones (véase Glaub y Vogel, 2004; Glaub et al., 2007).

Galería

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  Perforaciones de Trypanites en un suelo duro del Ordovícico superior , sureste de Indiana; véase Wilson y Palmer (2001).
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  Perforaciones de Petroxestes en un terreno duro del Ordovícico superior, en el sur de Ohio; véase Wilson y Palmer (2006).
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  Perforaciones de gastroquenolitos en un suelo duro del Jurásico medio , en el sur de Utah; véase Wilson y Palmer (1994).
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  Numerosas perforaciones en un guijarro del Cretácico , Faringdon , Inglaterra; véase Wilson (1986).
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  Sección transversal de un yacimiento rocoso del Jurásico; las perforaciones incluyen Gastrochaenolites (algunas con bivalvos perforantes en su lugar) y Trypanites ; Mendip Hills , Inglaterra; barra de escala = 1 cm.
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  Perforaciones de teredolitos en los pilotes de un muelle moderno, obra de bivalvos conocidos como " gusanos de barco ".
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  Sección transversal de suelo duro del Ordovícico con perforaciones de Trypanites rellenas de dolomita; sur de Ohio.
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  Perforación de gastroquenolitos en un coral escleractinio recristalizado, Formación Matmor ( Jurásico Medio ) del sur de Israel .
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  Perforaciones de Osprioneides en un estromatoporoide silúrico de Saaremaa , Estonia ; véase Vinn, Wilson y Mõtus (2014).
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  Fósil de equinoideo Gnathichnus pentax en una ostra del Cenomaniano de Hamakhtesh Hagadol , sur de Israel.
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  Estructura geopétala en perforación de bivalvos en coral; concha de bivalvo visible; Formación Matmor (Jurásico Medio), sur de Israel.
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  Perforaciones en un briozoo del Ordovícico superior, Formación Bellevue, norte de Kentucky; sección transversal pulida.

Véase también

• Biopitting
• Geomorfología  – Estudio científico de las formas del relieve
  • Biogeomorfología  : estudio de las interacciones entre organismos y el desarrollo de las formas del relieve.
  • Erosión costera  – Desplazamiento de tierras a lo largo de la costa
• Calcificación biogénica marina

Referencias

1. Vert, Michel; Doi, Yoshiharu; Hellwich, Karl-Heinz; Hess, Michael; Hodge, Philip; Kubisa, Przemyslaw; Rinaudo, Marguerite; Schué, François (2012). "Terminología para polímeros biorelacionados y aplicaciones (Recomendaciones IUPAC 2012)" (PDF) . Química Pura y Aplicada . 84 (2): 377–410. doi :10.1351/PAC-REC-10-12-04. S2CID  98107080. Archivado desde el original (PDF) el 2015-03-19 . Consultado el 2013-07-27 .

• Bellwood, DR (1995). "Estimación directa de la bioerosión por dos especies de pez loro, Chlorurus gibbus y C. sordidus , en la Gran Barrera de Coral, Australia". Biología Marina . 121 (3): 419–429. Bibcode :1995MarBi.121..419B. doi :10.1007/BF00349451. S2CID  85045930.
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• Wilson, MA; Palmer, TJ (1994). "Un suelo duro carbonatado en la Formación Carmel (Jurásico medio, suroeste de Utah, EE. UU.) y sus incrustantes, perforadores y nidos asociados". Ichnos . 3 (2): 79–87. Bibcode :1994Ichno...3...79W. doi :10.1080/10420949409386375.
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• Wilson, MA; Palmer, TJ (2006). "Patrones y procesos en la revolución de la bioerosión del Ordovícico" (PDF) . Ichnos . 13 (3): 109–112. Bibcode :2006Ichno..13..109W. doi :10.1080/10420940600850505. S2CID  128831144. Archivado desde el original (PDF) el 2008-12-16.

Lectura adicional

• Vinn, O.; Wilson, MA (2010). "Aparición de perforaciones gigantes de Osprioneides kampto en los estromatoporoides del Silúrico inferior (Sheinwoodiense) de Saaremaa, Estonia". Ichnos . 17 (3): 166–171. Bibcode :2010Ichno..17..166V. doi :10.1080/10420940.2010.502478. S2CID  128990588 . Consultado el 10 de junio de 2014 .
• Vinn, O.; Wilson, MA (2010). "Grandes perforaciones tempranas de un terreno duro de edad Floiano-Dapingiano (Ordovícico temprano y medio) en el noreste de Estonia (Báltica)". Carnets de Géologie . 2010 : CG2010_L04. doi : 10.4267/2042/35594 .
• Vinn, O.; Wilson, MA; Toom, U. (2015). "Bioerosión de sustratos duros inorgánicos en el Ordovícico de Estonia (Báltica)". PLOS ONE . ​​10 (7): e0134279. Bibcode :2015PLoSO..1034279V. doi : 10.1371/journal.pone.0134279 . PMC  4517899 . PMID  26218582.

Enlaces externos

• Sitio web sobre bioerosión en The College of Wooster