Ecologia de Águas Profundas e Bentônica

Para além do alcance da luz solar, o fundo do mar profundo abriga diversas comunidades que subsistem de detritos em afundamento ou, em fontes hidrotermais, apenas de energia química — derrubando a suposição de que toda a vida depende, em última instância, do sol.

Definition

A ecologia bentônica é o estudo dos organismos que vivem no fundo do mar ou nele e suas interações; a ecologia de águas profundas foca nas comunidades do oceano profundo e do leito marinho, incluindo aquelas sustentadas pela quimiossíntese.

Scope

Este tópico abrange as condições ambientais do mar profundo (frio, escuridão, alta pressão), a estrutura e a surpreendente diversidade das comunidades bentônicas, o suprimento de alimento a partir de partículas em afundamento e os ecossistemas quimiossintéticos em fontes hidrotermais e emanações frias, onde a vida é impulsionada por energia química em vez de solar.

Core questions

• Como os organismos lidam com o frio, a escuridão e a pressão esmagadora do mar profundo?
• Quais fontes de alimento sustentam as comunidades bentônicas profundas longe da superfície produtiva?
• Por que a biodiversidade do mar profundo é maior do que se esperava?
• Como as comunidades quimiossintéticas em fontes hidrotermais e emanações obtêm energia sem luz solar?

Key theories

Limitação alimentar e a chuva de partículas

A maioria da vida em águas profundas depende do lento afundamento de partículas orgânicas da superfície, de modo que a quantidade e o tempo desse suprimento de alimento controlam fortemente a abundância bentônica e a estrutura da comunidade.

Quimiossíntese em fontes hidrotermais e emanações

Em fontes hidrotermais e emanações frias, microrganismos oxidam produtos químicos reduzidos, como sulfeto de hidrogênio, para fixar carbono, sustentando densas comunidades animais independentes da fotossíntese.

Mechanisms

Na maior parte do mar profundo, as comunidades dependem de uma escassa chuva de partículas orgânicas da superfície, com a abundância diminuindo à medida que o suprimento de alimento diminui com a profundidade e a distância de águas produtivas. Em fontes hidrotermais, bactérias quimiossintéticas oxidam produtos químicos da fonte para fixar carbono, frequentemente como simbiontes dentro de animais como vermes tubulares, sustentando comunidades ricas na ausência de luz.

Clinical relevance

Os ecossistemas de águas profundas estão cada vez mais ameaçados pela pesca de arrasto, mineração de minerais do fundo do mar e mudanças impulsionadas pelo clima na produtividade da superfície; organismos de fontes hidrotermais e suas enzimas também são de interesse biotecnológico, e a compreensão dessas comunidades de recuperação lenta é central para a conservação do oceano profundo.

History

Considerado por muito tempo quase sem vida, o mar profundo foi revelado por amostragens de meados do século XX (Hessler e Sanders) como abrigando uma diversidade inesperadamente alta; a descoberta em 1977 de comunidades de fontes hidrotermais na Fossa de Galápagos, e a demonstração da simbiose quimiossintética, revolucionaram as visões sobre as possibilidades da vida.

Key figures

• Robert Hessler
• Howard Sanders
• Colleen Cavanaugh

Seminal works

• gageTyler1991
• vanDover2000

Frequently asked questions

O que os animais do mar profundo comem?

A maioria depende de partículas orgânicas que afundam da superfície iluminada pelo sol, complementadas por quedas ocasionais de grandes alimentos, como baleias mortas; em fontes hidrotermais, as comunidades dependem de microrganismos que colhem energia química.

Como a vida pode existir em fontes hidrotermais sem luz solar?

Bactérias especializadas realizam a quimiossíntese, usando a energia em produtos químicos como o sulfeto de hidrogênio para construir matéria orgânica, que então alimenta os animais das fontes, muitos dos quais abrigam esses microrganismos dentro de seus corpos.