La Frontera Final: El Océano Profundo II Ma. Luisa Machaín Castillo Elva Escobar Briones Raúl Gío Argáez Foraminíferos y ostrácodos de la zona batial y abisal del sur del Golfo de México
Contenido: 1. Introducción 2. Ostrácodos 3. Foraminíferos 4. Ecosistemas quimiosintéticos abisales 5. Metodología Estación 133 (MUC 16 b) Estación 139 Chapopote (MUC 17) 6. Discusión y resultados 7. Consideraciones finales
Introducción: Se presentan las características y distribución de las microfaunas de foraminíferos y ostrácodos bentónicos de profundidades mayores de 1000m en el sur del Golfo de México, incluyendo aquellas de ambientes quimiosintéticos. Los foraminíferos y ostrácodos son dos de los grupos más abundantes del microbentos calcáreo marino; éstos ocurren desde la línea de costa hasta los ambientes batiales y abisales en donde son abundantes componentes del sedimento marino, por lo cual son útiles tanto en reconstrucciones ambientales actuales como en el registro geológico. El panorama general de las especies y/o asociaciones características de la zona batial y abisal del sur del Golfo de México, así como los patrones de distribución de ambos grupos incluyendo las asociaciones encontradas en el volcán de asfalto Chapopote de la zona abisal del sur del Golfo de México son el motivo de este estudio.
FORAMINIFERA
QUÉ SON LOS FORAMINÍFEROS? Protoctistas ameboideos, con pseudópodos reticulosos que forman redes. En su mayoría presentan un exoesqueleto aglutinado o secretado. La mayoría son microscópicos aunque algunas especies fósiles llegan a medir hasta 10cms
CARACTERISTICAS QUE HACEN A LOS FORAMINIFEROS Y OSTRACODOS UTILES COMO INDICADORES ECOLOGICOS Y PALEOECOLOGICOS Epecificidad de habitat Amplia distribution Tamaño Preservación Ciclos reproductivos cortos Respuesta al cambio ambiental Calcificación rápida
RESPUESTA AL CAMBIO AMBIENTAL Diversidad Estructura poblacional Morfología Ultrastructura Química del caparazón
Foraminíferos en el Golfo de México TAXA TOTAL ZEE MEXICANA ORDEN 13 11 SUPERFAMILIA 47 39 FAMILIA 120 77 GÉNERO 333 145 ESPECIE 951 514
Foraminíferos en la zona batial y abisal En el intervalo de profundidad de 960 a 3250m, se han reconocido 70 especies agrupadas en dos asociaciones (delimitadas mediante un análisis de factores modo Q): Asociación 1 : Caracterizada por Bolivina lowmani, Bulimina aculeata, Alabaminella turgida, Globocassidulina subglobosa, Epistominella exigua y E. vitrea, se distribuye a profundidades de 960 a ~ 1700m. Asociación 2: Está formada por Nuttallides decorata, Alabaminella turgida, Ioanella tumidula y Globocassidulina subglobosa se distribuye a profundidades mayores de ~ 2000m.
Ostrácodos Los ostrácodos podocópidos (Clase Crustacea, Orden Podocopida) se caracterizan por presentar un caparazón bivalvo que es parte integral del organismo. La diversidad de estos microcrustáceos en la zona batial y abisal del Golfo de México es baja y sólo hay 18 especies formalmente descritas, más 8 en nomenclatura abierta. En contraste, Maddocks et al (2009) reportan 227 especies para las diferentes profundidades del golfo.
Ostrácodos Diversidad La diversidad de estos microcrustáceos en la zona batial y abisal del Golfo de México es baja y sólo hay 18 especies formalmente descritas, más 8 en nomenclatura abierta. En contraste, Maddocks et al (2009) reportan 227 especies para las diferentes profundidades del golfo.
Distribución geográfica de las asociaciones de ostrácodos Hasta la fecha se han determinado casi 300 especies de ostrácodos agrupados en 6 asociaciones faunísticas, relacionadas con el tipo de substrato, la profundidad y la dinámica oceánica.
Asociación 5 En la plataforma externa talud superior se encuentra el conjunto formado por Argilloecia posterotruncata, Cytheropteron barkeri, Cytherella spp. y Parakrithe spp. Profundidad: 110 800 m
Asociación 6 En la parte central del Golfo de México a profundidades mayores de 800 m la ostracofauna se caracteriza por el género Krithe hasta en un 80%
Metodología: Se colectó un total de 6 muestras de núcleos superficiales y 4 núcleos profundos por la Dra. Elva Escobar Briones y colaboradores durante la campaña oceanográfica OTEGA 67 realizada a bordo del buque oceanográfico Meteor de Alemania, en colaboración con El Dr. Gerhard Bohrman, Universidad de Bremen. Para el estudio de foraminíferos y ostrácodos recientes se tomaron muestras superficiales de 1cc de cada núcleo a las cuales se les agrego formaldehido al 10% y una solución buffer de rosa de bengala para teñir el protoplasma de los organismos vivos al momento de la colecta. En el presente trabajo se reportan únicamente las muestras recientes (superficiales) de la Zona Económica Exclusiva de México.
Figura 1. Localización del volcán de asfalto Chapopote, en el sector sur del Golfo de México.
ESPECIE FORAMINÍFEROS NO.DE ORGANISMOS Angulogerina carinata 1 Bolivina lowmani 7 Bolivina plicata 3 Bolivina subaenarensis 2 Bolivina vaughani 2 Buliminella aff. B. curta 1 Cassidulina corbyi 1 Cancris sp. 1 Epistominella sp 1 Fissurina spp 2 Glomospira gordialis 22 Gyroidina soldani 2 Gyroidina sp 3 Hoeglundina elegans 5 Lagena sp 1 Lagenammina atlántica 2 Lagenammina sp 3 Laticarinina pauperata 1 Nodosaria sp 1 Oridorsalis tener 2 Penenoplis carinatus 1 Pyrgo sp. A 1 Rhizammina algaeformis 2 Sacammina sphaerica 2 Saccorhiza spp 14 Saracenaria sp 1 Suggrunda eckisi 1 Unvigerina excellens 1 Trochammina inflata 2 Trochammina globigeriniformis 1 Trochammina sp A 1 ESPECIE OSTRÁCODOS NO. DE ORGANISMOS Eucythere (?) sp 2 Henryhowella digitalis 1 Krithe spp (juveniles) 7 Resultados: Tabla 2. Foraminíferos y ostrácodos en la muestra MUC 16B Tabla 3. Foraminíferos y ostrácodos en la muestra MUC 17 ESPECIE FORAMINÍFEROS NO.DE ORGANISMOS Bolivina albatrossi 13 Bolivina lowmani 33 Bolivina plicata 1 Bolivina sp 2 Bulimina marginata 1 Cellanthus sp 1 Cibicides sp 2 Epistominella spp 11 Eponides sp 2 Fissurina kerguelenensis 1 Fissurina marginata 1 Globobulimina sp 1 Globocassidulina subglobosa 1 Hoeglundina elegans 2 Lagena spp 5 Laticarinina pauperata 2 Pyrgo sphaerica 1 Quinqueloculina spp 2 Rectobolivina pacifica 1 Suggrunda eckisi 3 Uvigerina excellens 1 Virgulina sp 2 ESPECIE OSTRÁCODOS NO. DE ORGANISMOS Agrenocythere sp 1 Argilloecia posterotruncata 2 Echinocythereis sp 1 Henryhowella digitalis 1 Krithe spp 12 Xylocythere sp 2
Resultados En la muestra MUC 16B se encontró una gran abundancia de organismos aglutinados, la mayoría tenidos con rosa de bengala y presumiblemente vivos, junto con especímenes de Bolivina lowmani y otras especies similares a las de los ambientes óxicos de profundidades equivalentes. Se encontraron asímismo tres especies de ostrácodos, de las cuales Eucythere sp se ha encontrado tanto en ventilas hidrotermales como frías.
Resultados En el presente estudio Bolivina lowmani y B. albatrossi son las especies con mayor numero de individuos (33 y 11 respectivamente) en la estación MUC 17 y como reportan Machain-Castillo et al. son dos de las especies más abundantes en la zona batial y abisal del sur del Golfo de México. Los ostrácodos son mas abundantes y diversos en esta muestra (6 especies y 19 individuos) y presentan un mezcla de especies encontradas en zonas aledañas (i.e. Krithe, Argilloecia, Echinocythereis) a profundidades similares y géneros como Xylocythere caracterísitco de ventilas hidrotermales)
Figura 2. Especies representativas de los ambientes quimiosintéticos de la Sonda de Campeche a) Bolivina lowmani b) B. Albatrossi c) Glomospira gordialis d) Krithe sp. e) Eucythere? sp. f) Xylocythere sp.
Consideraciones Finales Como en el caso de las asociaciones de foraminíferos reportados para ambientes quimiosintéticos en el norte del Golfo de México, las asociaciones encontradas en el presente estudio están formadas por especies que habitan en ambientes óxicos a profundidades similares. Presentan tanto diversidad como abundancia relativamente bajas y no se caracterizan por la presencia de especies endémicas, sino que generalmente las especies dominantes son miembros de las comunidades de profundidades similares no afectadas por la quimiosíntesis. Un aspecto de relevancia en la diferenciación entre las poblaciones vivas de ambientes quimiosintéticos es la composición geoquímica del caparazón de los foraminíferos, en particular, su composición isotópica de δ 13 C
Consideraciones Finales En el caso de los ostrácodos asociados a infiltraciones de metano, se reconoce que estos se presentan en baja diversidad. Se encontró que las poblaciones de ostrácodos presentan baja abundancia y diversidad, aunque taxonómicamente son muy similares, no sólo a las reportadas en el Golfo de México y la dorsal de Blake, sino a las de las ventilas hidrotermales del Pacifico ecuatorial. Al igual que los foraminíferos, las asociaciones de ostrácodos sugieren una tanatocenosis compuesta de especies alóctonas características de ambientes quimiosintéticos y especies comunes de las zonas óxicas aledañas. Sin embargo, el escaso numero de ostrácodos no permite hacer conclusiones más precisas. A pesar de que los foraminíferos bentónicos han sido ampliamente estudiados por más de dos siglos y los ostrácodos por casi un siglo, aún queda mucho por aprender de sus adaptaciones no sólo morfológicas, sino fisiológicas y geoquímicas a los diferentes ambientes, incluyendo extremos tales como aquellos modificados por emanaciones de hidrocarburos y otros compuestos que serian tóxicos para muchos de los organismos vivos.
Agradecimientos: Los autores expresan su agradecimiento a la tripulación y personal científico del B/O Justo Sierra y B/O Meteor por su ayuda en la colecta de los materiales y a la UNAM por el financiamiento otorgado para el tiempo de barco y la realización de este trabajo. Asimismo a Gabriela Diego Casimiro y a Bárbara Cuesta Castillo por su ayuda en el procesamiento de las muestras.