Si poguéssim buidar els oceans, veuríem que la cadena volcànica més llarga del planeta no és als continents, sinó al fons del mar: les dorsals oceàniques, un sistema de serralades submarines d’uns 65.000 quilòmetres que envolta la Terra com la costura d’una pilota. Allà es forma escorça oceànica nova contínuament, i allà hi ha uns dels ambients més sorprenents del planeta: les fonts hidrotermals, amb xemeneies que treuen aigua a centenars de graus i ecosistemes que viuen sense llum solar.
Les dorsals oceàniques: on neix el fons del mar
A les dorsals, dues plaques tectòniques se separen. El mantell que hi ha a sota, en descomprimir-se, es fon parcialment i genera magma basàltic que puja, s’injecta en esquerdes i surt al fons marí en forma de laves en coixí. Així es crea escorça oceànica nova, que s’allunya a banda i banda de la dorsal.
La velocitat de separació varia molt:
- Dorsal Mesoatlàntica: dorsal lenta, amb pocs centímetres per any. Recorre l’Atlàntic de nord a sud i emergeix a Islàndia. Ho expliquem a Islàndia, el país que neix cada dia.
- Dorsal del Pacífic Oriental: dorsal ràpida, amb velocitats que poden superar els 10 centímetres per any.
Si vols repassar el mecanisme general, tens la guia de la teoria de les plaques tectòniques.
Com funciona una font hidrotermal
L’escorça oceànica a prop de la dorsal està plena d’esquerdes. L’aigua de mar, freda, s’hi infiltra i baixa fins a zones properes a les cambres de magma. Allà s’escalfa, reacciona amb les roques i s’hi carrega de minerals dissolts: sofre, ferro, coure, zinc i altres metalls. Calenta i menys densa, torna a pujar i surt pel fons marí.
Quan aquesta aigua, que pot superar els 350-400 °C, es troba amb l’aigua del fons, a uns 2 °C, els minerals precipiten de cop. Es formen partícules fosques de sulfurs metàl·lics que semblen fum negre: d’aquí el nom de fumadors negres. Amb el temps, els minerals construeixen xemeneies que poden fer desenes de metres d’alçada.
L’aigua no bull, tot i superar amb escreix els 100 °C, perquè a milers de metres de profunditat la pressió és enorme.
Un descobriment que va canviar la biologia
El 1977, el submergible tripulat Alvin, de la Woods Hole Oceanographic Institution, va explorar una zona hidrotermal a les illes Galápagos. Els científics buscaven aigua calenta i van trobar vida: comunitats denses de cucs, cloïsses i crancs on ningú esperava res. El 1979, a la Dorsal del Pacífic Oriental, es van descobrir els primers fumadors negres d’alta temperatura.
La vida sense sol: quimiosíntesi
Gairebé tots els ecosistemes de la Terra depenen de la fotosíntesi. Els de les fonts hidrotermals, no. La base de la cadena alimentària són bacteris i arqueus quimiosintètics, que obtenen energia oxidant compostos químics com el sulfur d’hidrogen que surt de les fonts, i la fan servir per fixar carboni.
Sobre aquesta base viuen organismes sorprenents:
- Cuc de tub gegant (Riftia pachyptila): pot superar els 2 metres de longitud. No té boca ni tub digestiu: viu gràcies a bacteris simbiòtics que porta a dins, i als quals subministra sulfur i oxigen a través de la sang, de color vermell intens.
- Musclos i cloïsses grans, també amb bacteris simbiòtics.
- Gambes, crancs i peixos adaptats a condicions extremes.
Hi va començar la vida?
Una de les hipòtesis sobre l’origen de la vida proposa que les primeres molècules biològiques es van poder formar en fonts hidrotermals. Hi ha energia química, minerals que poden actuar com a catalitzadors i gradients de temperatura i d’acidesa.
Un tipus concret de font, les fonts alcalines com el camp de Lost City, descobert a l’Atlàntic el 2000, ha rebut molta atenció. No són fumadors negres: tenen aigua menys calenta i xemeneies blanques de carbonat. És una hipòtesi en debat, no una certesa, però explica per què aquests ambients interessen tant a l’astrobiologia, que busca vida en llunes com Europa o Encèlad.
Com s’exploren
- Submergibles tripulats, com l’Alvin.
- Vehicles operats remotament (ROV), connectats al vaixell per un cable.
- Vehicles autònoms (AUV), que cartografien el fons de manera independent.
- Sonars multifeix per fer mapes detallats del relleu submarí.
Encara avui, bona part de les dorsals oceàniques no s’ha explorat en detall. En parlem més a volcans submarins.
El debat de la mineria submarina
Els dipòsits de sulfurs que es formen al voltant dels fumadors negres són rics en coure, zinc, or i plata. Això ha despertat l’interès de la mineria submarina. L’Autoritat Internacional dels Fons Marins, que depèn de l’ONU, regula l’exploració en aigües internacionals. Molts científics adverteixen que l’explotació podria destruir ecosistemes únics, poc coneguts i amb espècies que no viuen enlloc més.
Preguntes freqüents
Hi ha fumadors negres a prop de Catalunya?
No a les costes catalanes. Al Mediterrani hi ha activitat hidrotermal submarina en zones volcàniques com les illes Eòlies, a Itàlia, però majoritàriament a poca profunditat i de temperatura moderada. A les Canàries, el volcà submarí Tagoro, nascut a El Hierro el 2011, té emissions hidrotermals que s’estudien.
Per què l’aigua no bull a 400 °C?
Per la pressió. A més de 2.000 metres de profunditat, la pressió és centenars de vegades la de la superfície i impedeix que l’aigua bulli.
Què mengen els cucs de tub gegants?
No mengen: no tenen boca ni aparell digestiu. S’alimenten dels compostos orgànics que produeixen els bacteris que viuen dins el seu cos.
Fonts: Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI); NOAA Ocean Exploration; Autoritat Internacional dels Fons Marins (ISA); Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC).