El mar profundo -comúnmente aceptado como el reino oceánico por debajo de los 200 metros- es el ecosistema más extenso y uno de los más diversos de la Tierra. Nuestro conocimiento de él está creciendo rápidamente, especialmente con el reciente interés por los recursos de los fondos marinos. Aunque el entorno de las profundidades marinas puede ser excepcionalmente duro, con una presión extrema y sin luz solar, estudios recientes han revelado que, a pesar de ello, la vida es abundante.
A medida que avanza la exploración de los minerales de los fondos marinos en la zona internacional (la Zona) y se redactan los reglamentos para la futura explotación de esos minerales, la identificación taxonómica, la clasificación y la descripción de las especies que se encuentran en las zonas potencialmente abiertas a la explotación, son esenciales para informar sobre el desarrollo de medidas adecuadas para proteger la biodiversidad de los fondos marinos y los servicios ecosistémicos asociados.
La necesidad de fortalecer el conocimiento científico colectivo de la biodiversidad de los fondos marinos se destaca en el Plan Estratégico y el Plan de Acción de Alto Nivel de la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos (AIS) para 2019-2023, así como en su Plan de Acción en apoyo del Decenio de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible, que identifica la estandarización de las metodologías para la evaluación de la biodiversidad de los fondos marinos, incluida la identificación y descripción taxonómica en la Zona, como una de sus seis prioridades estratégicas de investigación.
Basándose en el trabajo realizado por los inversores y contratistas de exploración pioneros durante los últimos 40 años, la ISA está trabajando estrechamente con contratistas y taxónomos de todo el mundo para avanzar en la taxonomía de los fondos marinos. Juntos, se esfuerzan por promover metodologías estandarizadas; aprovechar las nuevas tecnologías y crear una red mundial de expertos para apoyar el desarrollo de un marco normativo sólido basado en los mejores datos e información disponibles.
Zonas en exploración, hábitats y biodiversidad
Hasta la fecha, la ISA ha aprobado 31 contratos a 22 para explorar parcelas del fondo marino en los océanos Pacífico, Índico y Atlántico en busca de tres tipos de recursos minerales, que están asociados a diferentes tipos de hábitats y, por tanto, a diferentes comunidades biológicas. Los yacimientos de nódulos polimetálicos se encuentran en las llanuras abisales, las costras de ferromanganeso ricas en cobalto se forman en los montes submarinos y los sulfuros polimetálicos en los sistemas de ventilación hidrotermal de las dorsales oceánicas.
Los contratistas llevan muchos años realizando estudios ambientales para caracterizar las comunidades biológicas, desde la microbiota hasta la megafauna, en sus respectivas zonas. En algunos casos, desde hace más de veinte años. Este trabajo ha contribuido en gran medida a mejorar el conocimiento colectivo de la biodiversidad de los fondos marinos en los últimos años. En la Zona Clarion-Clipperton, por ejemplo, gracias a este trabajo, se describieron formalmente casi 100 nuevos organismos en un solo año(2017-2018).
Retos y oportunidades de la taxonomía de las profundidades marinas
El flujo de trabajo taxonómico implica pasos extensos y prolongados, desde la recogida, conservación y archivo de las muestras biológicas, pasando por la identificación y descripción de las especies, hasta el archivo y la puesta en común de los datos taxonómicos. Para avanzar en la taxonomía de los fondos marinos será necesario un mayor nivel de estandarización de los métodos y protocolos, una mayor financiación, expertos formados y la colaboración de todas las instituciones implicadas.
Recogida, conservación y archivo de muestras biológicas
Los especímenes físicos son las principales muestras para los taxónomos. Durante los estudios medioambientales, los contratistas de la ISA recogen especímenes en la columna de agua y en el lecho marino o cerca de él y los conservan a bordo de los buques. Los métodos de recogida y conservación deben garantizar la integridad morfológica y molecular de las muestras. Una vez en tierra, las muestras deben almacenarse a largo plazo en colecciones biológicas conservadas, preferiblemente públicas, en museos de historia natural, por ejemplo, con fines de investigación y educación.
Identificación y descripción de las especies
La identificación de las especies se basa en la descripción morfológica, los metadatos asociados (por ejemplo, la ubicación) y la documentación fotográfica, tanto in situ como en el laboratorio. Más recientemente, el código de barras de ADN -un método que utiliza una sección corta de ADN de un gen o genes específicos- también se ha utilizado ampliamente. Una gran proporción de las especies muestreadas en las profundidades marinas son nuevas para la ciencia (el 90% en algunos grupos) y aún carecen de una identidad taxonómica adecuada en forma de un nombre aceptado según las normas internacionales (es decir, el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica para las especies animales).Los avances en la tecnología y las metodologías de estudio del medio marino, incluidas las cámaras de vídeo y el ADN ambiental (ADNe), están permitiendo el descubrimiento de numerosos organismos. Sin embargo, la falta de catálogos de imágenes y bibliotecas genómicas coordinados y estandarizados plantea dificultades para llegar a una identificación taxonómica segura a nivel de género o especie. La creación de estos catálogos y bibliotecas será fundamental para mejorar la coherencia entre los estudios, desarrollar análisis rutinarios automatizados (por ejemplo, mediante métodos de inteligencia artificial y aprendizaje automático) y, en última instancia, mejorar la evaluación y el seguimiento de la biodiversidad en las profundidades marinas.
Archivar y compartir los datos taxonómicos
El flujo de trabajo taxonómico genera tres tipos de datos: imágenes (y/o dibujos), metadatos, incluyendo la localización y distribución, y secuencias de ADN. Los contratistas de la ISA están obligados a compartir todos los datos medioambientales recogidos durante los estudios de referencia. Estos datos se almacenan en la base de datos de los fondos marinos y oceánicos del ISA(DeepData) y son accesibles al público. Para promover aún más el acceso a estos datos y ayudar a la taxonomía de los fondos marinos, la ISA ha iniciado una colaboración con el Sistema de Información sobre Biodiversidad Oceánica(OBIS) de la COI-UNESCO para facilitar el intercambio de datos. Se espera que esta colaboración aumente significativamente el acceso del público a amplios registros de especies de aguas profundas, incluidos los nuevos descubrimientos.
Hacia una plataforma global de taxonomía de las profundidades marinas
La generación, el uso y la puesta en común de la información taxonómica de los fondos marinos solo será posible si se mejora la colaboración entre la ISA, sus contratistas, las instituciones académicas y científicas, los museos y otras partes interesadas. La ISA se ha esforzado, incluso mediante la organización de un taller sobre la estandarización de la taxonomía de los fondos marinos en septiembre de 2020, en establecer una plataforma de conocimientos taxonómicos de los fondos marinos que reúna una amplia gama de conocimientos especializados con el objetivo de desarrollar y difundir metodologías y herramientas estandarizadas para el flujo de trabajo de la taxonomía; promover la creación de capacidades en las diferentes áreas de la taxonomía de los fondos marinos; y mejorar el acceso y el intercambio de datos. Esta plataforma de colaboración ayudará a proporcionar datos e información taxonómica de alta calidad sobre los fondos marinos, la base científica fundamental que la AIS necesita para cumplir sus mandatos de protección del medio marino en la Zona en beneficio de toda la humanidad.
Este artículo forma parte de una serie en línea dedicada al Decenio de los Océanos de la ONU. Cada semana se publicará un artículo relacionado con iniciativas, nuevos conocimientos, asociaciones o soluciones innovadoras que sean relevantes para los siguientes siete resultados del Decenio de los Océanos. Acceda al número digital especial dedicado al Decenio de los Océanos aquí.