¿Cómo son las profundidades del océano y por qué es peligroso explorarlas?

Aunque el ser humano lleva decenas de miles de años explorando la superficie del océano, hasta ahora solo se ha cartografiado un 20% del fondo marino, según cifras de 2022 de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés).

Los investigadores suelen decir que viajar al espacio es más fácil que sumergirse en el fondo del océano. Mientras que 12 astronautas han pasado un total colectivo de 300 horas en la superficie lunar, solo tres personas han dedicado unas tres horas a explorar Challenger Deep, el punto más profundo conocido del fondo marino de la Tierra, según la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

De hecho, "tenemos mejores mapas de la Luna y Marte que de nuestro propio planeta", afirma el Dr. Gene Feldman, oceanógrafo emérito de la NASA que pasó más de 30 años en la agencia espacial.

¿A qué profundidad del mar bajó el submarino Titán para explorar el Titanic?

Hay una razón por la que la exploración humana de los fondos marinos ha sido tan limitada: viajar a las profundidades del océano significa entrar en un reino con enormes niveles de presión cuanto más se desciende, una empresa de alto riesgo. El entorno es oscuro y la visibilidad casi nula. Las bajas temperaturas son extremas.

El sumergible desaparecido transportaba a cinco personas para explorar los restos del RMS Titanic, que se encuentra a unos 1.450 kilómetros de la costa de Cape Cod, Massachusetts, y a unos 3.800 metros bajo el agua. Operado por OceanGate Expeditions, una empresa privada con sede en el estado de Washington, el buque turístico perdió el contacto con su nave nodriza el domingo por la noche.

Muchos de los factores que podrían dificultar la localización y recuperación de la nave son también las razones por las que sigue siendo difícil realizar una exploración exhaustiva del fondo oceánico.

"La búsqueda acuática es bastante complicada, ya que el fondo del océano es mucho más accidentado que en tierra", afirma en un comunicado el Dr. Jamie Pringle, profesor de Geociencia Forense de la Universidad de Keele, en el Reino Unido.

Si el sumergible no regresa a la superficie del océano, los equipos de búsqueda y rescate tendrán que recurrir al sonar —una técnica que utiliza ondas sonoras para explorar las profundidades opacas del océano— para localizar el vehículo, explicó Pringle. Y el proceso requerirá el uso de un haz muy estrecho que pueda ofrecer una frecuencia lo suficientemente alta como para ofrecer una imagen clara de dónde podría estar la nave, llamada Titan.

Historia de la exploración oceánica
El primer submarino lo construyó el ingeniero neerlandés Cornelis Drebbel en 1620, pero se limitó a aguas poco profundas. Tuvieron que pasar casi 300 años, tras el desastre del Titanic, para que la tecnología del sonar empezara a ofrecer a los científicos una imagen más clara de lo que se esconde en las profundidades del océano.

En 1960 se dio un gran paso adelante en la exploración humana con la histórica inmersión del batiscafo Trieste, un tipo de sumergible de inmersión libre, en las profundidades del Challenger, situadas a más de 10.916 metros bajo el agua.

submarino trieste
El explorador y físico Auguste Piccard aparece con un chaleco salvavidas mientras emerge del batiscafo Trieste, que él diseñó, tras realizar una inmersión récord de 3.150 metros el 3 de octubre de 1953. La inmersión se realizó frente a la costa occidental de Italia. Crédito: Keystone/Archivo Hulton/Getty Images

Desde entonces, solo unas pocas misiones han vuelto a tales profundidades. Y los viajes son extremadamente peligrosos, dijo Feldman.

Por cada 10 metros recorridos bajo la superficie del océano, la presión aumenta en una atmósfera, según la NOAA.

Una atmósfera es una unidad de medida de 14,7 libras por pulgada cuadrada o 101.325 Pascales. Eso significa que un viaje a las profundidades del Challenger puede someter a un buque a una presión "equivalente a la de 50 aviones jumbo", señaló Feldman.

A esa presión, el más mínimo defecto estructural puede suponer un desastre, añadió Feldman.

Durante la inmersión del Trieste en 1960, los pasajeros Jacques Piccard y Don Walsh dijeron que se quedaron atónitos al ver criaturas vivas.

"De inmediato, todas nuestras ideas preconcebidas sobre el océano se fueron por la borda", dijo Feldman.

Qué hay en el fondo del océano
Mientras que lo que se considera el océano profundo se extiende de 1.000 a 6.000 metros bajo la superficie, las fosas marinas profundas pueden sumergirse hasta 11.000 metros, según Woods Hole Oceanographic Institution de Massachusetts. Esta región, denominada zona hadal o hadalpelágica, recibe su nombre de Hades, el dios griego del inframundo. En la zona hadal, las temperaturas están justo por encima del punto de congelación y no penetra la luz del sol.

Los científicos pudieron demostrar por primera vez la existencia de vida por debajo de los 6.000 kilómetros en 1948, según la institución.

Los descubrimientos en las profundidades del Challenger Deep han sido notables, incluidos afloramientos rocosos "vibrantemente coloridos" que podrían ser depósitos químicos, anfópodos supergigantes parecidos a camarones y holoturios, o pepinos de mar, que viven en el fondo.

Feldman también recuerda su propio intento, en la década de 1990, de avistar al esquivo calamar gigante, que acecha en las profundidades del océano. El primer video de un especímen vivo, que puede llegar a medir casi 18 metros de largo, fue capturado en las profundidades marinas cerca de Japón en 2012, según la NOAA.

Un nuevo mundo también se abrió en la década de 1970, dijo Feldman, cuando "un ecosistema totalmente extraño" fue descubierto por el geólogo marino Robert Ballard, entonces con la Woods Hole Oceanographic Institution, dentro del mar cerca de la Falla de Galápagos "con estos gusanos gigantes, almejas gigantes, y cangrejos y cosas que vivían en estos... respiraderos bajo el mar".

Una hembra de rape de aguas profundas atrae a sus presas con un señuelo que sobresale de su cabeza en el océano Atlántico. Crédito: Bluegreen Pictures/Alamy Stock Photo

Estas insólitas criaturas, algunas de las cuales brillan con bioluminiscencia para comunicarse, atraer a sus presas y a sus parejas, han creado hábitats en las escarpadas paredes de las fosas oceánicas. Estas formas de vida se han adaptado a un entorno extremo y no existen en ningún otro lugar del planeta. En lugar de depender de la luz solar para sus procesos fundamentales, utilizan la energía química que emiten las filtraciones hidrotermales y los respiraderos formados por el magma que se eleva desde el fondo del océano.

El agua fría del mar se filtra por las grietas del lecho marino y se calienta a 400 °C (750 °F) al interactuar con las rocas calentadas por el magma. Las reacciones químicas producen minerales que contienen azufre y hierro, y los respiraderos expulsan el agua rica en nutrientes que sustenta el ecosistema de vida marina inusual que se agrupa a su alrededor.

Los investigadores han utilizado el sumergible Alvin para descubrir extrañas formas de vida marina, estudiar la tectónica de placas y los respiraderos hidrotermales, y para explorar el Titanic en 1986, después de que Ballard localizara el famoso naufragio.

Investigadores del WHOI y de la NASA han colaborado en el desarrollo de vehículos submarinos autónomos sin tripulación que pueden descender por el complicado terreno de las fosas y soportar presiones superiores a 1.000 veces las de la superficie del océano. Los vehículos pueden investigar la diversidad de la vida dentro de las fosas, y también podrían ayudar a los científicos a explorar los océanos de las lunas alrededor de Júpiter y Saturno en el futuro.

isópodo gigante profundidad océano

Un isópodo gigante es un crustáceo de aguas profundas. Crédito: Alessandro Mancini/Alamy Stock Photo

Por qué es tan difícil cartografiar el océano
Desde un punto de vista estrictamente científico, los viajes turísticos a los fondos oceánicos contribuyen poco a avanzar en nuestra comprensión de los misterios del océano.

"A los humanos nos gustan los superlativos", afirma Feldman. "Queremos ir a lo más alto, a lo más bajo, a lo más largo".

Pero solo un "porcentaje muy pequeño del océano profundo, e incluso del océano medio, ha sido visto por ojos humanos; una cantidad infinitesimal. Y se ha cartografiado una cantidad muy, muy pequeña del fondo oceánico", añadió.

Según Feldman, esto se debe en gran parte al costo. Los barcos equipados con tecnología de sonar pueden suponer gastos exorbitantes. Solo el combustible puede ascender a US$ 40.000 diarios, según Feldman.

Sin embargo, actualmente se está elaborando un mapa definitivo de los fondos oceánicos, denominado Seabed 2030.

Aún así, existen enormes lagunas en lo que se conoce de las profundidades marinas. De los 2,2 millones de especies que se cree que existen en los océanos de la Tierra, apenas 240.000 han sido descritas por los científicos, según el Censo Oceánico, una iniciativa para registrar y descubrir la vida marina.

Sin embargo, es imposible saber con certeza cuántas criaturas marinas existen, señaló Feldman.

piso del océano fondo profundidades

La mayor parte del fondo marino explorado durante la Inmersión 07 de la Exploración de las Profundidades del Sureste de Estados Unidos 2019, realizada por la NOAA y sus socios, estaba cubierto de estos nódulos de manganeso, objeto de la prueba piloto de Deep Sea Ventures hace casi cinco décadas. Cortesía de la Oficina de Exploración Oceánica/Investigación de la NOAA, 2019 Southeastern U.S. Deep-sea Exploration

"Podemos hacer estimaciones todo el tiempo, pero luego... vas a algún lugar nuevo y descubres un género completamente nuevo o una forma de vida completamente nueva", dijo.

Los avances tecnológicos pueden hacer innecesaria la exploración humana de las profundidades oceánicas. Innovaciones como los robots de aguas profundas, las imágenes submarinas de alta resolución, el aprendizaje automático y la secuenciación del ADN contenido en el agua de mar contribuirán a acelerar la velocidad y la escala del descubrimiento de nuevas formas de vida.

"Tenemos mejores mapas de la superficie lunar que del fondo marino porque el agua de mar es opaca al radar y a otros métodos que utilizamos para cartografiar la tierra", afirma el ecólogo marino Alex Rogers, profesor de Biología de la Conservación en la Universidad de Oxford (Reino Unido). "Sin embargo, 150 años de oceanografía moderna han permitido comprender mejor muchos aspectos del océano, como la vida que contiene, su química y su papel en el sistema terrestre".

Cartografiar el océano "nos ayuda a comprender cómo la forma del fondo marino afecta a las corrientes oceánicas y dónde se desarrolla la vida marina", añadió Rogers. "También nos ayuda a comprender los riesgos sísmicos. Se trata, pues, de ciencia básica fundamental de enorme importancia para el bienestar humano".

Salud humana e investigación científica
Se cree que el océano es una mina de oro de compuestos, y su exploración ha dado lugar a varios avances biomédicos.

El primer fármaco de origen marino, la citarabina, se aprobó en 1969 para el tratamiento de la leucemia. El medicamento se aisló de una esponja marina.

El estudio de los compuestos bioactivos del veneno de los caracoles cono, un tipo de molusco marino, permitió desarrollar un potente analgésico llamado ziconotida (conocido comercialmente como Prialt).

Los científicos desarrollaron la PCR, o reacción en cadena de la polimerasa, una técnica muy utilizada para copiar cadenas de ADN, con la ayuda de una enzima aislada de un microbio que se encuentra en los respiraderos hidrotermales marinos. Y una proteína verde fluorescente observada en medusas permite a los investigadores observar procesos antes invisibles, como la propagación de células cancerosas y el desarrollo de células nerviosas.

Estos son tan solo algunos ejemplos. Los investigadores afirman que el océano y la vida que contiene podrían dar respuesta a algunos de los mayores retos de la medicina, como la resistencia a los antibióticos. Estudiar el mar también puede decirnos cómo evolucionó la vida.

"El océano contiene muchas más de las ramas profundas de la vida que han evolucionado a lo largo de 4.000 millones de años en la Tierra, por lo que la vida marina puede decirnos mucho sobre la evolución tanto de organismos enteros como de sistemas biológicos específicos, como los genes del desarrollo y el sistema inmunológico", explica Rogers por correo electrónico.