La zona, bajo estudio internacional; participan Geofísica y Geología

La Cuenca de Guaymas, laboratorio natural de ventilas hidrotermales

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Su configuración, asociada al desplazamiento de la Península de Baja California

Patricia López, 24 de julio de 2017

La Cuenca de Guaymas, ubicada en las profundidades del Golfo de California, es una zona tectónicamente muy activa. Hoy en día, en ella se crea corteza oceánica y su configuración está asociada al desplazamiento de la Península de Baja California.

El fondo marino de ese sitio proporciona un laboratorio natural donde abundan las ventilas hidrotermales submarinas, además de otros fenómenos que también son el resultado de la circulación de fluidos bajo el fondo marino, como las infiltraciones frías de metano. Por las chimeneas hidrotermales se emiten fluidos a temperatura muy variable (de hasta 300 grados Celsius) y se produce mineralización con barita, carbonatos, sulfuros y minerales de sílice, explicó Carles Canet Miquel, secretario académico e investigador del Instituto de Geofísica.

Declarada por la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas como un santuario por su relevancia ecológica y científica, la Cuenca de Guaymas es el lugar elegido para un proyecto del International Ocean Discovery Program (IODP) para descubrir fenómenos geológicos, químicos y biológicos que ocurren en torno a las ventilas hidrotermales, tanto en el fondo como en el subsuelo marino. Investigadores de los institutos de Geofísica (IGf) y Geología de la UNAM participan en este proyecto de gran envergadura realizando el análisis mineralógico y geoquímico de 70 kilogramos de valiosas muestras obtenidas del suelo marino en diciembre pasado.

Dos muestras de secciones transversales de chimenea submarina y una de precipitados hidrotermales de ventilas submarinas.

La Tierra bajo el mar

Con la frase Explorando la Tierra bajo el mar, el IODP sintetiza su trabajo en los océanos del mundo. Dicho programa es líder en las perforaciones científicas en las profundidades marinas, que ayudan a los expertos a acceder a algunos de los ambientes más complejos del planeta, recolectando datos y muestras de sedimentos, rocas, fluidos y organismos vivos del fondo marino.

La colaboración mundial en este campo, indica el IODP en su portal, ha transformado la comprensión humana del orbe, permitiendo tratar temas fundamentales sobre la historia, los procesos y la estructura dinámica de la Tierra. Canet consideró que es muy importante posicionarse en proyectos de gran alcance e impacto, como son los del IODP, sobre todo si se desarrollan en aguas mexicanas.

Procesos sedimentarios

En la Cuenca de Guaymas ocurre una combinación de procesos sedimentarios, magmáticos e hidrotermales. “Por eso aquí se investiga el ciclo del carbono y se busca la frontera más profunda de la biosfera, la que se halla en el subsuelo, dentro de los sedimentos”, añadió el científico.

Junto con este último y Augusto Rodríguez, también del IGf, Fernando Núñez Useche, del Instituto de Geología, caracteriza los materiales geológicos. “Alrededor de las ventilas hidrotermales es muy común la formación de minerales del grupo de los carbonatos. Me dedico a entender la composición química y mineralógica de estos compuestos, y a comprender la fauna fósil asociada a ellos”, señaló Núñez. Estos estudios ayudarán a entender las condiciones de depósito y su temperatura, así como la conformación química del agua a partir de la cual precipitaron y se formaron esos materiales.

El fondo marino está alrededor de dos mil metros de profundidad, pero la perforación científica se planea que alcance cientos de metros por debajo del subsuelo. El proyecto del IODP pretende encontrar vestigios de vida a gran profundidad, en los sedimentos y cerca de zonas con actividad magmática.

“Las chimeneas son la manifestación más superficial de todo ese sistema complejo, magmático, hidrotermal y sedimentario que se desarrolla en esa cuenca”, comentó Canet.

En esta iniciativa intervienen instituciones de Estados Unidos, encabezadas por Andreas Teske, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. Por México participan la UNAM y el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada.

Los expertos de la UNAM fueron invitados porque han hecho estudios y publicaciones de depósitos hidrotermales de fondo marino desde hace varios años.

Núñez mencionó que la Cuenca de Guaymas es, geológicamente hablando, única en el mundo. “La actividad magmática está siendo enmascarada por una gruesa capa de sedimentos, por lo que hay mucha interacción entre los procesos sedimentarios y los magmáticos. Esto causa hidrotermalismo, alteración en los sedimentos y condiciones muy particulares que se quieren investigar y saber cómo influyen en el desarrollo de la vida”, señaló, tras afirmar que la tasa de sedimentación en ese sitio es de las más elevadas del orbe.

En esas zonas hidrotermales existen sistemas complejos e insólitos de microorganismos que se basan en la quimiosíntesis, es decir, que extraen energía a partir de reacciones químicas de los compuestos inorgánicos emitidos por las ventilas. Estas fuentes distintas para el metabolismo condicionan los minerales que se depositan. “Hay una firma geoquímica que podemos ver en los minerales”, dijo Canet.

Núñez recalcó la relevancia de esos estudios para tratar el origen de la vida y la posibilidad de ésta en otros planetas, en los que se especula que podría haber hábitats extremos similares a los sistemas de ventilas. También ayuda a indagar la relación de esta cuenca con ambientes del pasado y saber, por ejemplo, cómo eran los mares durante el Cretácico.

Próximo proyecto

Fruto de esta colaboración, el grupo de investigación encabezado por Teske sometió, con la participación de Carles Canet y Carlos Mortera, también del IGf, una propuesta al IODP, que fue aprobada a inicios de 2017.

Ese próximo proyecto internacional tiene el propósito de perforar sondeos profundos en el subsuelo de la Cuenca de Guaymas. Con ello se espera obtener información original acerca del origen y evolución del Golfo de California, y acerca de los procesos biológicos y geológicos (y sus interacciones) que regulan el ciclo del carbono y condicionan la vida microbiana subsuperficial.

Además, el IGf participa activamente en la selección de futuros puntos de barrenación para el proyecto IODP. “La UNAM tendrá una presencia significativa, donde traerá a la Cuenca de Guaymas el barco más importante del mundo de perforaciones profundas, el JOIDES Resolution. En aguas mexicanas hará varios pozos profundos en el lecho marino para ver aspectos de frontera que se relacionan con la biosfera profunda, la interacción de procesos geológicos y biológicos en los ecosistemas vivos en condiciones extremas”, finalizó Canet.

MUESTREO

A los institutos de Geofísica y de Geología les fue confiada la caracterización de los materiales geológicos obtenidos en la expedición realizada en diciembre de 2016, durante una campaña en el buque oceanográfico Atlantis, con la ayuda de la nave sumergible Alvin. Son muestras de gran valor científico, muy difíciles de lograr, requieren permisos de las secretarías de Marina y de Medio Ambiente y Recursos Naturales.

Fotos: cortesía de investigadores de sistemas hidrotermales del IGf.