Las cuevas dentro de un estuario subterráneo kárstico están llenas de agua fresca (verde), aguas salobres (grises) y salinas (azules). Dentro del estuario subterráneo, el metano (CH4) y otras formas de carbono orgánico disuelto (DOC) creadas durante la descomposición del suelo del bosque tropical suprayacente sustentan un ecosistema complejo adaptado a las cuevas. Crédito:Brankovits et al.
En los ríos subterráneos y las cuevas inundadas de la península de Yucatán en México, donde la tradición maya describía un fantástico inframundo, los científicos han encontrado un mundo críptico por derecho propio. Aquí, el metano y las bacterias que se alimentan de él forman el eje de un ecosistema que es similar al que se ha encontrado en las filtraciones frías del océano profundo y en algunos lagos. según una investigación reciente de la Universidad Texas A&M en Galveston, el Servicio Geológico de los Estados Unidos y un equipo de colaboradores de México, Los países bajos, Suiza y otras instituciones estadounidenses.
La investigación, realizado por científicos que están capacitados en buceo en cuevas además de su otra experiencia, es el estudio ecológico más detallado jamás realizado para un ecosistema de cuevas costeras que siempre está bajo el agua. De hecho, los científicos tuvieron que utilizar técnicas que habían sido utilizadas anteriormente por vehículos de inmersión en aguas profundas para poder estudiar el medio ambiente.
"La oportunidad de trabajar con un equipo internacional de expertos ha sido una experiencia extraordinaria para mí, "dijo David Brankovits, quien es el autor principal del artículo y realizó la investigación durante su doctorado. estudios en TAMUG. "Encontrar que el metano y otras formas de materia orgánica disuelta en su mayoría invisible son la base de la red alimentaria en estas cuevas explica por qué los animales adaptados a las cuevas pueden prosperar en la columna de agua en un hábitat sin evidencia visible de comida".
El estudio se realizó en la red de cuevas Ox Bel Ha del noreste de Yucatán, que se describe como un estuario subterráneo porque los pasajes de las cuevas inundadas contienen distintas capas de agua que consisten en agua dulce alimentada por la lluvia y agua salada del océano costero. Este complejo de estuario subterráneo cubre un área aproximadamente del tamaño de la Bahía de Galveston, el séptimo estuario de superficie más grande de los Estados Unidos.
Miembros del equipo de campo del proyecto (de izquierda a derecha) David Brankovits (TAMUG), Jake Emmert (Moody Gardens), John Pohlman (USGS), y Francisco Bautista De La Cruz (Speleotech). Crédito:Jacob Pohlman
La porción de agua dulce de las cuevas y los sumideros, que se utilizan para acceder a las cuevas y se conocen localmente como cenotes, son importantes fuentes de agua dulce para las comunidades de Yucatán. El metano en las cuevas se forma naturalmente debajo del suelo de la jungla y migra hacia abajo, más profundo en el agua y las cuevas. Normalmente, todo el metano formado en los suelos migra hacia arriba, hacia la atmósfera.
Esto prepara el escenario para las bacterias y otros microbios que forman la base del ecosistema de la cueva. Los microbios comen tanto el metano del agua como otro material orgánico disuelto que el agua dulce trajo de la superficie. Luego, los microbios alimentan una red alimentaria que está dominada por crustáceos, incluida una especie de camarón adaptada a cuevas que obtiene aproximadamente el 21 por ciento de su nutrición del metano.
"Los procesos que estamos investigando en estos sistemas estratificados de agua subterránea son análogos a lo que está sucediendo en el océano global, especialmente en zonas de mínimo de oxígeno donde la desoxigenación es una preocupación creciente, "dice John Pohlman, un coautor del estudio y un biogeoquímico del USGS cuyo trabajo de principios de los 90 motivó la investigación. "Aunque acceder a estos sistemas requiere una formación especializada y un estricto cumplimiento de los protocolos de seguridad del buceo en cuevas, en relación con la complejidad de una expedición oceanográfica, los programas de campo que organizamos son sencillos y económicos ".
Pasaje de cueva y buzo dentro de una sección del sistema de cuevas Ox Bel Ha donde se realizó el estudio actual. La pauta vista junto al buceador que proporciona una ruta continua a la superficie es uno de los muchos estándares de seguridad que siguen los buzos. Crédito:HP Hartmann.
Un hallazgo sorprendente fue la importancia del material orgánico disuelto como el metano para la red alimentaria de las cuevas. Estudios anteriores habían asumido que la mayor parte del material orgánico que alimenta a los microbios de las cuevas provenía de la vegetación y otros detritos en el bosque tropical que llegaban a las cuevas desde los cenotes.
Sin embargo, en lo profundo de las cuevas, donde se realizó el estudio, hay muy pocos de esos escombros en la superficie, por lo que los microbios dependen del metano y de los otros compuestos orgánicos disueltos que se filtran hacia abajo a través del techo de las cuevas.
Tom Iliffe, profesor del Departamento de Biología Marina de TAMUG que ha estado estudiando la biodiversidad, evolución y conservación de los animales marinos de las cavernas durante casi 40 años, comentarios "Proporcionar un modelo para la función básica de este ecosistema distribuido globalmente es una contribución importante a la ecología de las aguas subterráneas costeras y establece una línea de base para evaluar cómo aumenta el nivel del mar, El desarrollo turístico junto al mar y otros factores estresantes afectarán la viabilidad de estos sistemas pobres en alimentos ".
