Así se forman las fosas oceánicas

Las fosas oceánicas son algunos de los lugares más misteriosos de la Tierra. Son tan profundas que es difícil explorarlas adecuadamente. Las exploraciones que los científicos han conseguido realizar sugieren que en las fosas hay formas de vida y criaturas marinas para las que ni siquiera tenemos nombre. Las fosas oceánicas se producen en los océanos de todo el mundo, y es posible que se pregunte cómo se formaron las fosas oceánicas y por qué existen.

Las fosas oceánicas se forman en los límites de las placas tectónicas, donde la placa más densa subduce por debajo de la menos densa debido al movimiento de las placas. Estos límites destructivos de las placas dan lugar a un valle abrupto en forma de V o a una fosa en el fondo del océano. Las fosas oceánicas están presentes en todas las cuencas oceánicas del mundo.

Las fosas oceánicas son profundas y estrechas grietas o valles en el fondo del océano. Son los lugares más profundos del océano y están en su mayoría inexplorados. Si se tomara el Monte Everest y se pusiera en algunas fosas oceánicas, desaparecería completamente en el mar.

Muchas personas han escalado las numerosas cimas de las montañas más altas del mundo, pero sólo unas pocas han bajado a las fosas marinas más profundas. Para entender cómo se forman las fosas oceánicas, hay que comprender la estructura de la Tierra y el movimiento de las placas tectónicas.

Este artículo explicará estos conceptos y le proporcionará explicaciones sobre cómo se forman las fosas. También veremos la estructura y las características de las fosas y qué formas de vida existen en las fosas oceánicas.  Pero primero, vamos a comprender la estructura de la Tierra, para poder entender mejor las fosas oceánicas…

La estructura de la Tierra

Existen varios modelos y terminología para describir la estructura de la tierra y las diferentes zonas. Para los fines de este artículo, utilizaremos los modelos y términos más sencillos para facilitar su comprensión. La estructura de la Tierra consta de cuatro partes básicas:

La corteza es la capa exterior de la tierra y es la menos densa, variando su grosor en diferentes lugares de la tierra. Su anchura oscila entre las 3,7 millas -56 millas (6 – 90 km), con una anchura media de entre 24 millas – 25 millas (40 km). Los lugares más gruesos de la corteza terrestre se encuentran en las cadenas montañosas, como la cordillera del Himalaya, y las zonas más delgadas están en el fondo del océano.

A veces la gente se confunde pensando que la corteza sólo se extiende por los continentes, pero cubre la superficie de toda la Tierra -continentes y océanos incluidos-. Las diferentes partes de la corteza se denominan a veces corteza oceánica y corteza continental. La corteza es la parte más fina de la estructura de la Tierra.

El manto se encuentra debajo de la corteza. Es más denso que la corteza y tiene un grosor aproximado de 2.900 km. El manto está formado por roca fundida que fluye como un líquido viscoso y espeso. Esta roca fundida se conoce como magma. El manto contiene hasta tres veces más agua que todos los océanos del mundo juntos. La temperatura del magma oscila entre los 500°C y los 900°C en el límite superior, donde el manto se une a la corteza.

El límite inferior, donde el manto se encuentra con el núcleo, tiene temperaturas de 7230°F (4000°C). Existen corrientes de convección en el magma debido a las diferencias de calor. El material caliente se desplaza hacia arriba porque es menos denso y el magma más frío se desplaza hacia abajo porque su densidad es mayor.

Cuando el magma se encuentra con la corteza terrestre, comienza a enfriarse y, finalmente, la temperatura desciende hasta un punto en el que esa parte del magma se hunde a través del manto hacia el núcleo. De este modo, se forman corrientes en el manto. Los científicos creen que estas corrientes de convección provocan la inestabilidad de la corteza terrestre.

El núcleo externo tiene un grosor de aproximadamente 2.000 km y está formado por un material muy denso. El núcleo externo está fundido y tiene temperaturas más altas que el manto.

El núcleo interno se encuentra en el centro de la Tierra. Tiene un grosor aproximado de 1.200 km y los científicos creen que es una bola de metal sólido extremadamente densa

Ondas sísmicas

Mucha gente está confundida sobre cómo los científicos han desarrollado este modelo de la estructura de la Tierra. No podemos perforar por debajo de la corteza terrestre, así que ¿cómo conocemos la estructura del planeta? La mayor parte de la información que utilizan los científicos procede de las ondas sísmicas. Las ondas sísmicas son las que se generan cuando hay un terremoto. Las ondas se mueven a través de la tierra y se comportan de diferentes maneras según la diferencia de temperatura y densidad.

Los estudios sismológicos proporcionan información que los científicos pueden interpretar para identificar los límites de las diferentes partes de la estructura terrestre y la composición de las distintas secciones. Los análisis de los campos gravitacionales y magnéticos también aportan información que los científicos utilizan para desarrollar modelos. Si está interesado en leer más sobre este tema, siga este enlace; Pruebas de la estructura y composición internas de la Tierra

Placas tectónicas

Diagrama de subducción y tectónica de placas

La corteza terrestre no es una masa sólida. Está dividida en diferentes regiones conocidas como placas tectónicas. A veces también se denominan placas de la litosfera. La mayoría de las placas tectónicas transportan continentes y océanos, pero hay algunas, como la placa de Nazca, que sólo transportan el océano. Hay siete placas tectónicas principales:

  • Placa africana
  • Placa Antártica
  • Placa Euroasiática
  • Placa indoaustraliana
  • Placa Norteamericana
  • Placa Sudamericana
  • Placa del Pacífico

Hay ocho placas menores:

  • Placa de Nazca
  • Placa de Scotia
  • Placa del Caribe
  • Placa de Cocos
  • Placa de Arabia
  • Placa de Filipinas
  • Placa de Juan de Fuca
  • Placa de las Nuevas Hébridas

Límites de las placas tectónicas

Los límites de las placas tectónicas son las regiones donde confluyen dos placas. En estas zonas suelen producirse terremotos y volcanes debido al movimiento de las placas tectónicas. Las placas tectónicas “flotan” sobre el manto líquido y las corrientes de convección del manto provocan el movimiento de las placas.

Diferentes tipos de límites de placas tectónicas

Las placas tectónicas pueden acercarse unas a otras, lo que se conoce como límite de placa convergente. Los límites de placas convergentes también se denominan límites destructivos. En estos límites se destruye tierra, por lo que se conocen como límites destructivos. En los límites destructivos, una placa se mueve por debajo de la otra.

Si las placas se alejan la una de la otra, se trata de un límite de placa divergente. Los límites divergentes también se conocen como límites constructivos. En los límites constructivos se crea tierra. Los límites constructivos forman volcanes submarinos que pueden llegar a ser tan grandes que emergen del agua para formar una isla volcánica, por ejemplo, la isla de la Ascensión en el océano Atlántico.

A veces, las placas se deslizan horizontalmente una junto a la otra, y esto es un límite de placa pasivo o un límite conservador. En los límites conservadores no se crea ni se destruye tierra, pero a menudo se producen terremotos cuando las placas se mueven. El límite de placa conservador más famoso es la Falla de San Andrés, que provoca terremotos en California alrededor de Los Ángeles.

Cómo se forman las fosas oceánicas

Las placas oceánicas están formadas por rocas más densas que las placas continentales. Cuando una placa oceánica y una placa continental convergen, la placa oceánica, más densa, se desliza bajo la placa continental: se dice que la placa oceánica subduce bajo la placa continental. El resultado es una fosa muy profunda que recorre la zona de subducción y que se conoce como fosa oceánica.

La parte de la placa oceánica que es empujada bajo la placa continental se calienta y se funde formando magma. El magma no tiene adónde ir, por lo que es empujado hacia arriba a través de las brechas y grietas de la placa continental. El magma que es empujado hacia arriba forma cordilleras o islas volcánicas que corren paralelas a la fosa oceánica.

La placa continental es empujada hacia arriba por la placa oceánica. Este proceso se conoce como plegamiento y da lugar a montañas plegadas. Éstas pueden estar bajo el agua o sobresalir de la superficie del agua.

A veces, la fosa oceánica puede formarse a lo largo de la zona de subducción de dos placas oceánicas. La placa que subduce será la menos densa. La densidad de las placas suele estar determinada por la edad de la placa. Una placa más antigua es más fría y más densa, por lo que normalmente subduce bajo una placa más joven.

La placa más antigua forma magma que asciende a través de la placa oceánica menos densa y forma volcanes conocidos como arcos de islas. Un ejemplo de ello son las Islas Marianas, en el Pacífico Norte. Este arco insular está asociado a la Fosa de las Marianas, situada a 124 millas al este de las islas.

 

La estructura de las fosas oceánicas

Las fosas oceánicas son profundas zanjas en forma de V en la zona hadal de la Tierra. (La zona hadal recibe el nombre de Hades y es la parte más profunda del océano). El lado de la tierra es más empinado que el lado del mar. Hay dos tipos de fosas

  • las asociadas a arcos de islas – formadas por la convergencia de dos placas oceánicas
  • las asociadas a los continentes, formadas por la convergencia de placas oceánicas y continentales.

Las fosas asociadas a los arcos insulares son más profundas que las asociadas a los continentes. A veces las fosas se llenan de sedimentos y pueden llenarse por completo si hay altas tasas de sedimentos en el agua. Este es el caso de las fosas oceánicas de la costa de Oregón.

Las fosas oceánicas pueden encontrarse frente a la costa de Oregón

A veces se depositan tantos sedimentos que la fosa se llena por completo y los depósitos forman una masa de tierra. Barbados, una isla que se formó cuando la placa sudamericana subducía bajo la placa caribeña, es básicamente una isla asentada sobre una fosa oceánica profunda.

Las fosas oceánicas formadas por la subducción de placas oceánicas bajo placas continentales son asimétricas. El lado terrestre es empinado, pero el lado oceánico puede tener una pendiente más suave creada por la flexión de la placa oceánica al subducirse. La composición de las rocas también difiere en ambos lados. El lado oceánico tiene rocas sedimentarias gruesas, y el lado terrestre tiene rocas ígneas y metamórficas. Un ejemplo de este tipo de trinchera es la de Perú-Chile.

Características de las fosas oceánicas

Los científicos han descubierto que la fuerza de gravedad es menor en las fosas oceánicas, pero los campos magnéticos no muestran anomalías. Las fosas oceánicas son extremadamente profundas: de 7.000 a 11.000 metros de profundidad. La presión en el fondo de las fosas oceánicas es de ocho toneladas por pulgada cuadrada.

Esto es más de mil veces la presión que se experimenta en la superficie del mar. Las temperaturas son muy bajas, casi constantemente por encima del punto de congelación. La luz no puede penetrar en las profundidades de las fosas, por lo que no es posible la fotosíntesis.

¿Dónde se encuentran las fosas oceánicas?

Las fosas oceánicas se encuentran en todos los océanos del mundo, pero la mayoría de ellas se encuentran en el Océano Pacífico. Las fosas oceánicas se encuentran en todas las cuencas oceánicas del mundo. Los oceanógrafos han identificado cuarenta y seis fosas diferentes que forman parte de la zona hadal en el mundo.

¿Qué es el anillo de fuego?

El Anillo de Fuego también se conoce como Cinturón Circumpacífico. Es una zona en la que confluyen siete placas tectónicas en varios lugares. Las placas son

  • la placa del Pacífico
  • la placa de Nazca
  • la placa de América del Norte
  • la placa de Filipinas
  • la placa de Juan de Fuca
  • la placa de Cocos
  • la placa Indo-Australiana

Como se puede imaginar, esta zona es muy inestable debido a su vulnerabilidad en el desplazamiento de las placas tectónicas. El noventa por ciento de los terremotos de la Tierra se originan en esta zona. Hay más de cuatrocientos cincuenta volcanes (el setenta y cinco por ciento de todos los volcanes del mundo). De la cantidad de volcanes de la zona procede el nombre de “Anillo de Fuego”. Hay varias fosas oceánicas asociadas al Cinturón de Fuego.

Las fosas oceánicas más profundas del mundo están situadas en el Cinturón de Fuego que se encuentra en los bordes del Océano Pacífico. El Anillo de Fuego tiene una longitud de 24 900 millas (40 000 km) e incluye la cordillera de los Andes, la costa oeste de Estados Unidos y las islas Aleutianas. A partir de ahí, pasa por Asia a través de Japón. Indonesia, Filipinas y Nueva Zelanda.

¿Cuál es la fosa oceánica más profunda?

La fosa oceánica más profunda es la Fosa de las Marianas, con 36 201 pies. La fosa tiene 1.585 millas de largo y 42,8 millas de ancho y se formó cuando la placa del Pacífico se subduce bajo la placa del mar de Filipinas. La razón por la que la Fosa de las Marianas es tan profunda es que la corteza del borde de la placa del Pacífico es una de las porciones de corteza oceánica más antiguas del mundo. Esto la hace muy densa.

Cuando la placa del Pacífico subduce, su densidad la arrastra profundamente bajo la placa de Filipinas. La Fosa de las Marianas ha sido declarada zona protegida por Estados Unidos. Cualquier expedición o estudio científico en la zona debe solicitar primero un permiso.

Las dos primeras personas que descendieron a la Fosa de las Marianas fueron Jacques Piccard y el teniente de navío Don Walsh. Lo hicieron en 1960 en un sumergible de la marina llamado Trieste. Tardaron cinco horas en llegar al fondo, y sólo pudieron permanecer veinte minutos en el fondo de la fosa. Su descenso levantó tanto cieno que no pudieron tomar fotografías.

La zona más profunda de la Fosa de las Marianas se conoce como el Abismo Challenger. Su nombre se debe a la primera expedición, la expedición Challenger, que intentó determinar su profundidad en 1875. Se colgó una cuerda lastrada sobre la borda del barco y se midieron 4.475 brazas o 8184 m (26850 pies). Desde entonces, se han utilizado sistemas de sonar y sismómetros para medir y cartografiar la fosa.

Las siguientes fosas tienen todas ellas profundidades de más de 10.000 m (33.000 pies):

  • Fosa Kuril Kamatcha
  • Fosa de Kermadec
  • Fosa de Filipinas
  • Fosa de Tonga

¿Hay vida en las fosas oceánicas?

Muchos científicos, e incluso filósofos como Sócrates, pensaban que la vida no podía existir a esas profundidades. Durante la época victoriana, Edward Forbes dragó el Mar Egeo. A partir de sus hallazgos, afirmó que la vida no podía existir a más de 550 m de profundidad. Esta idea fue cuestionada en 1864 por los naturalistas Michael y George Ossian Sars. Encontraron un lirio de mar (que es un animal) en un fiordo noruego a una profundidad de 3.000 metros.

Los británicos decidieron explorar la vida en las profundidades del mar. Entre 1872 y 1876, el HMS Challenger británico recorrió más de setenta y nueve mil millas en esta empresa. Encontraron una fantástica variedad de vida y clasificaron cuatro mil setecientas nuevas especies marinas.

Piccard afirmó haber visto un gran pez plano de unas doce pulgadas de largo. Los científicos han dudado de esta afirmación y postulan que lo que Piccard vio era en realidad un pepino de mar. Una nueva especie de pez caracol fue detectada a 26722 pies (8145 m) fue encontrada en diciembre de 2014.

Este fue un hallazgo que batió el récord, ya que no se ha encontrado ningún otro pez vivo a mayor profundidad. Últimamente se han hecho muchos descubrimientos, y la conclusión es que las fosas de aguas profundas están repletas de vida. El gigantismo parece afectar a la vida en la zona hadal. Todas las especies parecen mucho más grandes que sus homólogas que existen en profundidades oceánicas menores.

Adaptaciones de los organismos en las fosas oceánicas

Los anfípodos se encuentran en las profundidades de las fosas oceánicas

Las fosas oceánicas carecen de luz y la oscuridad es total en estas profundidades. Algunos animales han respondido a este desafío desarrollando enormes ojos para captar el menor rastro de luz. Un ejemplo de ello es el pez Stout Blacksmelt. La visión de otros animales ha desaparecido por completo, y dependen de las vibraciones y el tacto para desplazarse y atrapar a sus presas. El pez trípode es un excelente ejemplo de ello.

Otros animales han aprendido a fabricar su propia luz, conocida como bioluminiscencia, como se observa en el pez linterna. La falta de luz no permite el crecimiento de las plantas, por lo que el alimento es limitado. Los animales de las fosas marinas se han adaptado a comer restos de organismos muertos y detritus que se filtran en el agua. Estos restos de organismos se conocen como nieve marina. A veces, las ballenas muertas pesan lo suficiente como para hundirse en las fosas oceánicas, lo que supone un festín para los animales que ocupan las profundidades de la fosa.

El segundo reto al que se enfrentan los animales es el frío extremo, de -1°C a 4°C, y la inmensa presión en las partes bajas de las fosas. La grasa corporal normal se solidificaría en estas condiciones. Los animales se han adaptado almacenando grasas insaturadas, que permanecen líquidas incluso a temperaturas extremas.

Las células de los animales de las profundidades se han adaptado para incluir una diminuta molécula orgánica conocida como piezolitos. Los piezolitos se unen al agua y dan espacio a las proteínas para que se expandan y cambien de forma mientras funcionan en el cuerpo. Las proteínas de las células normales no podrían funcionar a temperaturas y presiones tan extremas.

¿Qué tipo de animales viven en el fondo de las fosas oceánicas?

Los peces parecen vivir a una profundidad máxima de 26.000 a 27.000 pies. Más allá, hay otras formas de vida, como los crustáceos conocidos como anfípodos. Los anfípodos alcanzan tamaños gigantescos en las aguas frías y profundas. La mayoría de los anfípodos normales miden entre 1 y 2 pulgadas, pero en las fosas llegan a medir más de 30 cm. Como parecen camarones gigantes, dan la impresión de ser un mundo alienígena en las profundidades.

Se han encontrado organismos unicelulares, similares a las amebas, conocidos como foraminíferos, en tamaños gigantescos en las fosas oceánicas. También se han descubierto enormes pepinos de mar que habitan en zonas profundas. La mayoría de los animales encontrados a grandes profundidades oceánicas no tienen una estructura ósea estándar ni espacios llenos de aire, ya que la enorme presión los destrozaría si los tuvieran. Las medusas y los animales de cuerpo blando soportan mucho mejor el aumento de la presión.

Se han encontrado pulpos Dumbo a 32 152 pies (9800 m) en la Fosa de las Marianas. No se parecen a los pulpos que se encuentran más cerca de la superficie. Tienen ojos muy profundos, con pequeños tentáculos y dos apéndices tipo oreja. Las esponjas árbol de ping pong parecen pelotas de ping pong transparentes unidas a un tallo. Las esponjas bola de ping pong atrapan a cualquier criatura que se acerque y la consumen lentamente. Estas inusuales criaturas se encuentran en los niveles más profundos de las fosas.

Los tiburones con branquias tienen seis o siete branquias (la mayoría de los tiburones normales tienen cinco branquias) y se parecen más a las anguilas que a los tiburones. Viven a profundidades de 16 404 pies (5000 m). La característica más aterradora de los tiburones con branquias es su considerable número de dientes, trescientos, algo a lo que nadie quiere enfrentarse.

En el fondo de las fosas habitan muchas bacterias que se alimentan de gases. Las bacterias proporcionan alimento a los organismos de las fosas oceánicas transformando los gases de compuestos químicos en nutrientes orgánicos. Las formas de vida que viven en las fosas se alimentan de los nutrientes orgánicos y de la nieve marina. Los científicos creen que el estudio de estas bacterias podría hacer avanzar considerablemente los conocimientos médicos.

Contaminación en las fosas oceánicas

Se dice que el monte Everest está plagado de basura que los excursionistas han arrojado y abandonado. Lamentablemente, la gente se las ha arreglado para esparcir sus desechos desde las más altas alturas hasta las profundidades del mar. Los científicos han encontrado pruebas de material de desecho en el fondo de las fosas. Hay material de desecho de plástico, plomo, mercurio y residuos nucleares conocidos como carbono-14.

La omnipresente e indestructible bolsa de plástico se ha visto incluso en la Fosa de las Marianas, el punto más profundo del océano. Sería imposible limpiar estas profundidades del océano, y quién sabe cuánto tiempo existirán estos contaminantes en las profundidades. Nuestra mejor esperanza es empezar a cambiar los hábitos de la gente para crear un entorno más limpio desde la altura del Monte Everest hasta las profundidades de la Fosa de las Marianas.

Conclusión

Durante muchos años se supo más del espacio exterior que de las fosas oceánicas más profundas. Las dificultades encontradas en la exploración de estas fosas hacían difícil averiguar algo sobre ellas. La oscuridad, el frío extremo y la presión aplastante parecían excluir la vida, pero los hallazgos de los últimos años muestran una plétora de vida en las fosas profundas. Los escarpados valles en forma de V se forman en los destructivos límites de las placas tectónicas y están estrechamente relacionados con volcanes y terremotos.

Todavía se puede aprender mucho sobre las fosas oceánicas que podría beneficiar al hombre de innumerables maneras. Las bacterias que viven en las profundidades del océano podrían revolucionar los conocimientos médicos del ser humano y darnos una valiosa visión de los cambios climáticos y de la estructura de la Tierra.