FONDO MARINO: CARATTERISTICHE, RILIEVO, TIPOLOGIE, FLORA E FAUNA - AMBIENTE - 2024

Il fondale marino è la porzione della crosta terrestre che si trova sotto il mare. Il fondale è molto vario e può essere classificato attraverso l'utilizzo di più variabili.

Ad esempio, possiamo classificarli in base al materiale che li compone e alla dimensione dei loro grani, ma dovremmo anche specificare la profondità alla quale si trovano, nonché gli organismi che li colonizzano (piante e animali).

Figura 1. Schema delle diverse divisioni oceaniche. Vengono visualizzate le divisioni basate sulla distanza dalla riva e le divisioni basate sulla profondità. Fonte: Oceanic divisions.svg: Chris eh, tramite Wikimedia Commons

Il fondale è geologicamente distinto dai continenti. Sperimenta un ciclo perpetuo di formazione e distruzione che modella gli oceani e controlla gran parte della geologia e della storia geologica dei continenti.

Caratteristiche generali

I processi geologici scolpiscono il litorale, determinano la profondità dell'acqua, controllano se il fondo è fangoso, sabbioso o roccioso, creano nuove isole e montagne sottomarine (che gli organismi colonizzano) e determinano la natura degli habitat marini in molti modi.

geologia

La distinzione geologica tra l'oceano ei continenti è dovuta alle differenze fisiche e chimiche nella roccia che costituisce la crosta in ogni caso.

La crosta oceanica, che forma il fondale marino, è costituita da un tipo di minerale chiamato basalto che ha un colore scuro. A differenza di questo, la maggior parte delle rocce continentali è di tipo granitico, con una composizione chimica diversa dal basalto e un colore più chiaro.

Dorsale medio atlantica

La dorsale medio atlantica è una struttura che percorre buona parte del pianeta in direzione nord-sud e da cui si forma costantemente il fondale, a seguito della separazione delle placche tettoniche.

Figura 2. La dorsale medio-atlantica segna il confine della placca tettonica da cui viene generato il nuovo fondo marino. Fonte: originariamente caricato sulla wikipedia inglese: 14:51, 21 ottobre 2003. JamesDay (conversazione / contributi). 200 × 415 (21.177 byte) (mappa della dorsale dell'Atlantico medio), tramite Wikimedia Commons

A causa di questo fenomeno, il fondo oceanico vicino alla dorsale è più giovane (geologicamente) del fondo più vicino ai continenti, poiché si è generato più di recente.

Questo fenomeno ha conseguenze sulla composizione e sulla dimensione delle particelle (tra le altre variabili), che influenzano i diversi tipi di habitat e i loro abitanti.

Geografia

Gli oceani coprono circa il 71% della superficie terrestre, essendo il fondale marino uno degli habitat più estesi al mondo.

D'altra parte, gli oceani non sono distribuiti uniformemente rispetto all'equatore. Nell'emisfero settentrionale ci sono il 61% degli oceani, mentre nell'emisfero meridionale circa l'80%. Questa semplice differenza significa che c'è una maggiore estensione del fondo oceanico nell'emisfero meridionale.

Classificazione degli oceani

Gli oceani sono tradizionalmente classificati in quattro grandi bacini:

L'oceano Pacifico

È l'oceano più grande e profondo, grande quasi quanto tutti gli altri messi insieme, con 166,2 milioni di km ² e una profondità media di 4.188 m.

L'oceano Atlantico

Con i suoi 86,5 milioni di km ² , è leggermente più grande dell'Oceano Indiano (73,4 milioni di km ² ), ma i due hanno una profondità media simile (rispettivamente 3.736 e 3.872 metri).

L'oceano artico

È l'oceano più piccolo e meno profondo con circa 9,5 milioni di km ² e profondo 1.130 m.

Diversi mari poco profondi, come il Mar Mediterraneo, il Golfo del Messico e il Mar Cinese Meridionale, sono collegati o marginali ai principali bacini oceanici.

Connessione tra gli oceani

Sebbene generalmente trattiamo gli oceani come entità separate, in realtà sono interconnessi. I collegamenti tra i bacini principali consentono all'acqua di mare, ai materiali e ad alcuni organismi di spostarsi da un oceano all'altro.

Il fondale marino potrebbe anche essere concepito come un grande sistema interconnesso. Tuttavia, altre variabili come la profondità della massa oceanica in un punto particolare, bruschi cambiamenti nel rilievo, tra gli altri, stabiliscono i veri confini per gran parte della fauna oceanica.

Tipi di fondali marini

La classificazione del fondale dipende da diverse variabili, come la sua profondità, la penetrazione della luce, la distanza dalla costa, la temperatura e il substrato che lo costituisce.

I fondali possono essere classificati in:

-Sfondo costiero

Le coste vanno dal limite di marea più alto al limite che determina la zona eufotica (circa 200 metri), dove penetra la radiazione solare (e avviene la fotosintesi).

Nella zona eufotica il 99% delle radiazioni viene estinto, rendendo impossibile la fotosintesi nelle aree più profonde.

Aree di fondale costiere

A) La zona supralitorale, che non è sommersa ma è fortemente influenzata dal mare.

B) L'area eulitoriale che si allaga in modo intermittente, dal limite di bassa ad alta marea.

C) La zona sub-litorale, che è sempre sommersa e che comprende la zona dal limite di bassa marea alla zona eufotica. Questa zona sub-costiera è quella che viene considerata il fondale marino.

Tipi di costa

D'altra parte, anche il fondale litorale è classificato in base alla sua composizione in:

• Fondi omogenei: costituiti principalmente da fango, sabbia, piccoli costoni, ghiaia o roccia.
• Fondi misti: sono miscele dei componenti precedenti in proporzioni diverse; Possono essere costituiti da sabbia-fango, sabbia-ciottoli o una qualsiasi delle possibili combinazioni.
• Fondi diffusi: sono transizioni tra alcuni dei tipi precedenti e compaiono in luoghi di confluenza di correnti, delta di fiumi, tra gli altri.

Il fondale litoraneo è in genere molto fertile, in quanto riceve un grande contributo dalle acque di deflusso del continente, solitamente cariche di minerali e materia organica.

Fauna del litorale

La fauna del fondale è molto ampia nella zona sub-litoranea, diminuendo il numero di specie man mano che si avanza verso la zona sopralitorale (dove abbondano le specie più resistenti al disseccamento).

La varietà di fauna comprende da gasteropodi, crostacei come cirripedi, spugne, nematodi, copepodi, idroidi, anemoni, briozoi, schizzi di mare, policheti, anfipodi, isopodi, echinodermi (ricci di mare), molluschi come cozze e polpi, granchi, gamberetti e pesce.

I coralli, che sono animali coloniali che ospitano microalghe nei loro corpi, sono presenti anche sulla costa e servono da rifugio per molte altre specie. Questi animali richiedono luce per raggiungerli in modo che le loro microalghe simbiotiche possano fotosintetizzare.

Le barriere coralline che compongono i coralli sono chiamate "giungle marine", a causa della grande varietà di specie che ospitano.

Figura 3. Una stella marina blu (Linckia laevigata) riposa su coralli duri del genere Acropora e Porites, nella Grande Barriera Corallina, in Australia. Fonte: Copyright (c) 2004 Richard Ling

Flora della costa

Sul litorale sono presenti anche piante e alghe.

Nelle acque tropicali e subtropicali, sono tipici i prati di Thalassia (popolarmente chiamata erba di tartaruga), una fanerogama marina (pianta da fiore). Questa pianta cresce su fondi morbidi e sabbiosi.

La regione intercotidale (parte della costa compresa tra i livelli di massima e minima marea) può presentare piante come le mangrovie, adatte a crescere su fondali fangosi che possono mancare di ossigeno (in condizioni anossiche).

Figura 4. Squalo nutrice (Ginglymostoma cirratum) appoggiato su un prato di tartaruga (Thalassia testudinum). Fonte: NOAA CCMA Biogeography Team

Foreste di alghe

Uno degli habitat sub-litoranei più comuni nelle regioni temperate del mondo sono le grandi “foreste” o “letti” di Kelp, costituite da gruppi di alghe brune dell'ordine Laminariales.

Queste comunità sono importanti a causa della loro elevata produttività e delle diverse comunità di invertebrati e pesci che ospitano. Anche mammiferi come foche, leoni marini, lontre marine e balene sono considerati associati a questo tipo di habitat.

Figura 5. Mappa della distribuzione mondiale delle foreste di Kelp. Fonte: Maximilian Dörrbecker (Chumwa), tramite Wikimedia Commons

Le foreste di alghe danno anche origine a grandi quantità di alghe, soprattutto dopo le tempeste, che si depositano sulle spiagge vicine, dove forniscono una fonte di energia per le comunità.

Figura 6. Subacqueo in una foresta di Kelp in California, USA. Fonte: Ed Bierman di Redwood City, USA, tramite Wikimedia Commons

Le foreste di alghe che possono estendersi fino a 30 mo più al di sopra del substrato, danno una struttura verticale alle comunità rupestri sub-litorali.

A volte queste estese foreste possono modificare i livelli di luce nel substrato sottostante, ridurre l'impatto delle onde e delle turbolenze e variare i nutrienti disponibili.

Figura 7. Una lontra marina ei suoi cuccioli si nutrono in una foresta di alghe. Fonte: Ed Bierman di Redwood City, USA, tramite Wikimedia Commons

-Fondo dell'oceano

Proprietà fisico-chimiche

Il mare profondo si estende in tutto il globo verticalmente, cioè dal bordo della piattaforma continentale ai fondali delle fosse oceaniche più profonde.

Le proprietà fisiche e chimiche del corpo idrico che riempie questo vasto spazio variano per tutta la sua profondità. Queste proprietà sono state utilizzate per definire le caratteristiche del fondale marino.

Pressione idrostatica: la pressione idrostatica (pressione della colonna d'acqua) aumenta con la profondità, aggiungendo l'equivalente di 1 atmosfera (atm) ogni 10 m.

Temperatura: nella maggior parte del mondo, le temperature delle profondità marine sono basse (intervallo approssimativo da -1 a +4 ° C, a seconda della profondità e della posizione), ma estremamente stabili.

La maggior parte degli organismi di acque profonde non subisce mai grandi o rapidi cambiamenti di temperatura ambientale, ad eccezione di quelli che abitano le bocche idrotermali, dove i fluidi surriscaldati si mescolano con l'acqua di fondo a bassa temperatura.

Salinità e pH: condizioni termiche costanti nella maggior parte degli oceani profondi, si combinano con una salinità e un pH stabili.

Flusso di energia e materia sul fondo dell'oceano

Il mare profondo è troppo scuro, quindi non consente la fotosintesi. Pertanto, la produzione primaria di piante verdi (che è alla base di praticamente tutti gli ecosistemi marini terrestri, d'acqua dolce e poco profonda) è assente.

In questo modo, le reti alimentari dei fondali marini dipendono quasi interamente da particelle organiche che affondano dalla superficie.

La dimensione delle particelle varia dalle cellule morte del fitoplancton, alle carcasse delle balene. Nelle regioni senza una spiccata stagionalità, il mare profondo riceve una pioggerella costante di piccole particelle (chiamata "neve marina").

Lungo i margini continentali, i canyon sottomarini possono incanalare grandi quantità di fanerogame, macroalghe e detriti di piante terrestri nel fondale marino profondo.

Figura 8. Canyon sottomarino del fiume Congo nell'Africa sud-occidentale, che mostra circa 300 km del canyon Fonte: Mikenorton, da Wikimedia Commons

Le particelle possono essere consumate dagli animali a mezz'acqua o degradate dai batteri mentre affondano nella colonna d'acqua

Il conseguente forte calo del cibo disponibile all'aumentare della profondità è forse il fattore che più influenza la struttura degli ecosistemi di acque profonde.

Gli aggregati di cellule morte attaccati a sostanze mucose e pellet fecali di zooplancton affondano rapidamente, accumulandosi sul fondo del mare come depositi visibili di "fitodetrito".

Fauna dei fondali oceanici

Gli effetti dell'oscurità sulla forma del corpo, sul comportamento e sulla fisiologia negli organismi di acque profonde sono più evidenti negli animali che abitano a profondità medie.

Le zone mesopelagica (200-1000 m) e batipelagica (1000-4000 m) insieme costituiscono più di 1 miliardo di km ³ di spazio abitato da pesci che nuotano attivamente, cefalopodi e crostacei, insieme a un'ampia varietà di zooplancton gelatinoso ( meduse, sifonofori, tenofori, larve, salpe e altri gruppi).

Gli organismi del mare profondo mostrano adattamenti biochimici per contrastare gli effetti dell'alta pressione sulla funzione degli enzimi e delle membrane cellulari. Tuttavia, l'oscurità e la carenza di cibo sono i fattori che più influenzano il comportamento del corpo e degli animali.

Ad esempio, molti organismi sul fondo del mare hanno un metabolismo lento, che in alcuni casi si manifesta in un'aspettativa di vita molto lunga.

Nel deserto carente di nutrienti del fondo oceanico, le prese d'aria idrotermali e le carcasse di balene e grandi pesci rappresentano vere oasi di abbondanza.

Bioluminescenza

Più del 90% delle specie animali in questo ambiente (a profondità ben al di sotto della massima penetrazione della luce solare) producono luce. In alcuni casi, questa produzione di luce è dovuta ad associazioni simbiotiche con batteri luminescenti.

Molti pesci e cefalopodi hanno complesse strutture accessorie (fotofori) che riflettono, rifrangono o filtrano la luce emessa, nonostante mantengano gli occhi funzionali

L'abbondanza di organismi bioluminescenti diminuisce notevolmente con l'aumentare della profondità.

Tocca e annusa

In contrasto con la grande quantità di bioluminescenza nella colonna d'acqua profonda, pochissimi organismi bentonici (abitanti del fondo) producono luce. Alcuni gruppi di pesci che vivono vicino al fondo del mare hanno occhi ridotti e si ritiene che abbiano altri sensi più sviluppati, come il tatto.

I minuscoli occhi del pesce tripode (Bathypterois) possono essere di scarsa utilità, ma i raggi delle pinne pettorali specializzate dotate di nervi spinali allargati consentono loro di rilevare i cambiamenti intorno a loro, funzionando come una matrice meccanosensibile.

Figura 9. Un pesce del genere Bathypterois atricolor. Si osserva un gran numero di appendici modificate. Fonte: NOAA Office of Ocean Exploration and Research, 2015 Hohonu Moana

I fondali marini hanno anche una fauna scavenger, che ha sviluppato anche un acuto senso dell'olfatto (pesci, granchi, tra gli altri).

Diversità dei fondali

Si stima che ci siano da centinaia di migliaia a più di 1 milione di specie bentoniche (di acque profonde).

Livelli così elevati di diversità sono inaspettati in un habitat costituito principalmente da piane di fango monotone e povere di specie.

Detritivori e fondali marini

Il fondale marino è il regno degli animali mangiatori di fango. Spugne, crinoidi e altri filtri si trovano nelle aree in cui le correnti d'acqua aumentano il flusso delle particelle sospese.

D'altra parte, le vaste pianure abissali sono dominate da animali detritivori, che estraggono materia organica dai sedimenti del fondo.

Il sedimento di acque profonde come fonte di cibo ha il vantaggio di essere in quantità illimitate ed è molto accessibile, ma ha poco valore nutritivo.

Negli oceani temperati e polari, il phytodetritus (resti in decomposizione di organismi vegetali) fornisce una "manna" stagionale per l'ecosistema del fondo marino. Tuttavia, la quantità di fitodetrito che arriva è imprevedibile e la sua distribuzione è spesso irregolare.

I grandi e abbondanti oloturidi (cetrioli di mare) sono detritivori delle profondità abissali. Questi presentano una varietà di strategie per sfruttare questa fonte di cibo effimera.

Figura 10. Cetriolo o cetriolo di mare, un comune abitante dei fondali marini. Fonte: Frédéric Ducarme, da Wikimedia Commons

Riferimenti

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