Fonte hidrotermal

Fonte o respiraderu hidrotermal de la dorsal Atlántica.

Una fonte hidrotermal, tamién traducíu dacuando como respiraderu hidrotermal o fumadera, fumadero o fumarola hidrotermal, ye una resquiebru o fumarola na superficie d'un planeta del cual flúi agua geotermalmente caliente. Les fontes hidrotermales atópense comúnmente en llugares que son volcánicamente activos onde'l magma ta relativamente cerca de la superficie del planeta.^[1] Les fontes hidrotermales son abondoses na Tierra porque ye xeolóxicamente activa y tien cantidaes grandes d'agua na so superficie. Los tipos comunes de la tierra inclúin les agües termales, les fumaroles y los géiseres.

Relativu a les dimensiones del mar fondu, les árees alredor de les fontes hidrotermales son biolóxicamente granibles, de cutiu agospiando comunidaes complexes alimentaes polos químicos disueltos nos fluyíos qu'emite. Les arquies quimiosintétiques conformen la base d'esta cadena alimenticia, sosteniendo diversos organismos, incluyendo viérbenes de tubu xigantes, amasueles, y camarones.

Descubrimientu

Fueron afayaes per primer vegada en 1977 por un equipu de la Institución Oceanográfica de Woods Hole, a bordu d'un submarín de trés persones qu'operaba a una fondura de 2400 m nel océanu Pacíficu.^[2]

Carauterístiques físiques

L'agua que flúi de les fontes hidrotermales del fondu océanico consiste sobremanera en agua de mar conducida dientro del sistema hidrotérmico cerca un volcán al traviés de falles y de sedimentos porosos o estratos volcánicos, más un pocu d'agua magmático llanzada pola ascensión del magma. L'agua remanez d'una fonte hidrotermal a temperatures que s'estienden hasta los 400 °C, comparáu colos 2 °C de l'agua oceánico circundante.^[1] L'alta presión a estes fondures amplía perceptiblemente la distancia na cual l'agua sigue siendo líquida, evitando asina que esta fierva. L'agua a una fondura de 3.000 m y una temperatura de 407 °C ye supercrítica. Sicasí l'aumentu en salín emburria l'agua a la so puntu críticu.

Delles fontes hidrotermales formen chimenees cuasi cilíndriques. Estos fórmense de los minerales que tán eslleíos nel fluyíu qu'emite. Cuando l'agua sobrecalentada entra en contautu cola agua de mar cuasi conxelada, los minerales bastiar escontra fuera pa formar les partícules que-y amiesten altor a les chimenees. Dalgunes d'estes chimenees pueden algamar altores de 60 m.

Les etapes iniciales d'una chimenea de la fonte empiecen cola deposición del mineral anhidrita. Los sulfuros de cobre, fierro y cinc entós bástiense nes buraques de la chimenea, faciéndola menos porosa col tiempu. Rexistráronse crecederes de fontes nel orde de los 30 cm al día. Les chimenees qu'emiten una nubes negres llámense “fumaroles negres”, nomaos pa la tonalidá escura de les partícules qu'emiten.^[1] Les fumarolas negres emiten típicamente partícules con altos niveles de sulfuros metálicos. Les fontes qu'emiten minerales más llixeros tamién s'afayaron, y éstos nómense “fumarolas blanques”.^[1] Son típicamente más baxes en temperatura que fumarolas negros, y coles mesmes son deficientes en sulfuru d'hidróxenu, fierro y cobre, ente que son ricos en cinc.

Les fumarolas blanques y negres pueden coesistir nel mesmu campu hidrotermal, pero xeneralmente representen abertures proximales y distales a la zona principal de fluxu ascendente, respeutivamente.^[1]

Comunidaes biolóxiques

Tradicionalmente, la vida foi vista siempres dependiente de la enerxía proveniente del sol, pero los organismos d'agües fondes nun tienen accesu a la lluz solar, polo que dependen de los nutrientes que s'atopen nos depósitos de polvu y productos químicos de los fluyíos hidrotermales nel que viven. D'antiguo, los biólogos marinos suponíen qu'organismos de les fontes hidrotermales esistíen consumiendo la "agua" de detritus de los niveles cimeros del océanu. Esta teoría llindaba la vida submarina a la vida vexetal esistente na superficie, y poro, faciéndola tamién dependiente de la lluz solar. Si ésti fora l'únicu mecanismu pol cual llógrense los nutrientes y la enerxía necesaria pa la esistencia de vida no fondero del mar, les formes de vida seríen bien escases. Sicasí, demostróse que no fondero del mar circundante a les zones de respiraderos hidrotermales la densidá de microorganismos ye 10.000 a 100.000 vegaes mayor. Les comunidaes hidrotermales son capaces de sostener esa enormes cantidá d'organismos porque esisten procariotas quimiosintéticos qu'aprovechen los compuestos minerales qu'esisten en dicha área. L'agua que sale de los respiraderos hidrotermales ye rica en minerales disueltos, y ye compatible con una gran población de procariotas autótrofos. Estos procariotas utilicen compuestos d'azufresobremanera sulfuru d'hidróxenu, un químicu altamente tóxicu pa los organismos más conocíos, pa producir materia orgánico por aciu el procesu de quimiosíntesis.

L'ecosistema esistente ye dependiente de los respiraderos hidrotermales como la fonte primaria d'enerxía, que difier de la vida de la mayoría de la superficie de la Tierra que se basa na enerxía solar. Sicasí, anque de cutiu dizse qu'estes comunidaes esisten independientes de sol, dalgunos de los organismos en realidá sí dependen d'osíxenu producíu polos organismos fotosintéticos. Otres formes de vida más simples son anaerobies.

Esquema del ecosistema a nivel de les fontes hidrotermales.

Una especie de bacteria fototróficas atopóse que vive cerca d'una fumarola negra frente a les mariñes de Méxicu a una fondura de 2.500 metros (8.200 pies). A esa fondura, la lluz del sol ye incapaz de llegar. Estes bacteries, que forma parte de la familia Chlorobiaceae, utiliza la débil rellumada de la fumarola negra pa la fotosíntesis. Esti ye'l primer organismu descubiertu na naturaleza que tien puramente otra fonte lluz que nun seya la lluz del sol pa la fotosíntesis.^[3]

Anque la vida ye bien escasa nestes fondures, les fumarolas negres son la exa de los ecosistemes. La lluz del sol ye inesistente, polo que munchos organismos –como arquies y extremófilos– converten el calor, el metanu y los compuestos d'azufre apurrida polos fumadores negru n'enerxía al traviés d'un procesu llamáu quimiosíntesis. Más formes de vida complexes, como les amasueles y viérbenes alimentar d'estos organismos. Los organismos de la base de la cadena alimentaria tamién depositen minerales na base de la fumarola negra, polo tanto completen el ciclu de vida.

Nueves y inusuales especies son constantemente afayaes nes zones vecines a les fumarolas negres. El viérbene Pompeii foi atopáu na década de 1980, amás distintes especies de gastrópodos, como por casu el scaly-foot, que usa sulfuros de fierro (pirita y greigita) pa la esclerita dérmica, en vegada del carbonatu calciu qu'usen el restu d'especies d'esti xéneru. La presión estrema de los 2500 metros de fondura (aproximao 250 ATM) pue que xuegue un rol fundamental na estabilización del sulfuru de fierro pa propósitos biolóxicos. Esta armadura sirve de defensa en contra de les rádulas de los cascoxos predadores en dicha comunidá.

Ver tamién

• Dorsal mediooceánica
• Fumarola
• Guéiser
• Volcán submarín
• Emanación fría

Referencies

1. Colín-García, M., A. Heredia,G. Cordero, A. Camprubí, A. Negrón-Mendoza, F. Ortega-Gutiérrez, H. Beraldi, S. Ramos-Bernal. (2016). «Hydrothermal vents and prebiotic chemistry: a review». Boletín de la Sociedá Xeolóxica Mexicana. 68 (3): 599‒620.. http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/309-sitiu/articulos/cuarta-epoca/6803/1620-6803-13-colin. 
2. «Dive and Discover: Expeditions to the Seafloor» (inglés). www.divediscover.whoi.edu. Consultáu'l 4 de xineru de 2016.
3. «An obligately photosynthetic bacterial anaerobe from a deep-sea hydrothermal vent». PNAS 102 (26):  páxs. 9306–10. 2005. doi:10.1073/pnas.0503674102. PMID 15967984.