VIII. AVANCES CIENTÍFICOS MARINOS EN MÉXICO

TRADICIONALMENTE en México el mar se ha utilizado como vía de transportación, fuente de recursos pesqueros, zona recreativa y, lo que en cierto sentido es grave, como recipiente de desechos industriales, agrícolas y urbanos.

El mar es más que eso; es una fuente de recursos minerales y energéticos, así como un abastecedor del vital líquido, el agua, que puede potabilizarse.

Nuestros mares y océanos también son fuente de conocimiento para entender la evolución geodinámica del territorio continental y de la presencia de los enormes recursos con los que cuenta el país. En este aspecto, investigadores mexicanos y extranjeros han hecho descubrimientos de suma importancia en nuestros fondos oceánicos. Cabe destacar los del Golfo de California y del Pacífico de México, sin contar el potencial petrolero en el Golfo de México.

La Dorsal Oceánica del Pacífico oriental incide en el actual Golfo de California, hasta desaparecer por debajo del continente en la región de la planicie deltaica del río Colorado, y vuelve a resurgir y manifestarse en la fractura Mendocino, en la latitud 50°N. Hacia el Pacífico sur, su prolongación es de unos 8 000 km, hasta la Dorsal de la Antártida, en la latitud 50°S (Figuras 19, 20 y 23).

Las dorsales oceánicas son grandes fracturas que manifiestan la expansión del fondo marino, como ya se ha descrito en párrafos anteriores. Su importancia geológica estriba en el hecho de que son parte de la evidencia de la renovación del fondo oceánico, de la existencia de corrientes magmáticas convectivas y de la dinámica de los bloques continentales, mecanismos generados en el interior de la Tierra. Estas dorsales, además, representan un claro ejemplo de la presencia de vida exuberante a profundidades oceánicas mayores a los 2 000 m, y rompen con los dogmas científicos antiguos, según los cuales a esas profundidades el piso marino presentaba escasa o nula actividad biológica.

En 1977, geólogos estadunidenses a bordo del submarino de investigación Alvin descubrieron a unos 320 km al noreste de las islas Galápagos y a 2 600 m del nivel del mar, una concentración de "gusanos gigantes" de más de dos metros de longitud en colonias semejantes a arbustos de bambú, almejas blancas de unos 30 o 40 cm de longitud, bancos de mejillones, cangrejos, peces en forma de anguilas y numerosos organismos con forma de crustáceos. Estas colonias orgánicas están vivas y crecen alrededor de las chimeneas hidrotermales, que expulsan agua entre 10 y 40°C a través de fisuras y oquedades del lecho oceánico.

Las inmersiones del Alvin en esta región fueron objetivos de la expedición del Instituto de Oceanografía SCRIPPS de Estados Unidos, llevada a cabo en 1976 y a la que se denominó Pléyades, cuyo interés eminentemente geológico era observar y entender la formación de una nueva corteza marina en el eje de las dorsales. En esta expedición se tomaron muestras y fotografías submarinas en donde se aprecian las congregaciones biológicas a las que nos referimos.

En 1978 y 1979, un grupo internacional de investigadores de Estados Unidos, Francia y México exploraron la dorsal oceánica en México, a 21° de latitud norte, en el extremo sur del Golfo de California. Con el submarino francés Cyana y el estadunidense Alvin se realizaron 32 inmersiones a 2 700 m de profundidad. De ellas, 12 se realizaron con el Cyana (Programa RITA, acrónimo de las placas oceánicas de Rivera-Tamayo), y 20 con el Alvin (Programa RISE, acrónimo de Rivera Submersible Experimental). Con estas expediciones oceanográficas también se encontraron evidencias de organismos coloniales semejantes a los de Galápagos: "gusanos gigantes" del grupo de los pogonóforos vestimetíferos (Riftia pachyptila) y almejas gigantes (Calytogena), así como cangrejos, camarones, medusas y otros hidrozoarios, además de peces en forma de anguilas.

Estos nichos ecológicos están asociados a respiraderos hidrotermales o ventilas, que expulsan agua a temperaturas de 23 a 25°C, y cuya cadena alimenticia depende de bacterias filamentosas del género Beggiatoa, las cuales forman extensas carpetas con diferentes coloraciones: anaranjado en las zonas térmicas y blanco en las más frías, que se encuentran alejadas de la boca de los respiraderos. También hay otras fumarolas hidrotermales de color negro, cuyo rango de temperatura es de 350 a 400°C. Los sedimentos negros expulsados son sulfuros polimetálicos, con concentraciones de 42.7% de fierro, 28.7% de zinc, 6% de cobre y proporciones más bajas de otros minerales estratégicos para la industria: cobalto, plomo, plata, cadmio, manganeso, así como cloro, calcio y potasio.

Antes del descubrimiento de 1977 al pie de las islas Galápagos, los biólogos consideraban que, si bien existía vida a grandes profundidades, cuando menos hasta los 10 000 m de profundidad, ésta era escasa y dispersa, como se demostró con la expedición del buque danés Galathea. En esta expedición se explicaba que a esas profundidades la temperatura del agua es cercana a los 0°C, y carece de luminosidad solar y de nutrientes suficientes para sostener la cadena alimenticia.

Pese a la carencia de estos factores vitales, se destaca la presencia exuberante de organismos totalmente independientes de los procesos fotosintéticos. Los nutrientes son elaborados por las bacterias que oxidan los sulfuros polimetálicos de las fumarolas hidrotermales, con lo cual se obtiene la energía suficiente para transformar el carbono mineral (CO₂) en carbono orgánico; a este proceso se le denomina quimiosíntesis. Las bacterias que producen la energía por quimiosíntesis son autótrofas y las que obtienen energía por la degradación de la materia orgánica son heterótrofas. Ambas bacterias conviven en las chimeneas hidrotermales y son el principio de la cadena alimenticia para otros organismos más evolucionados.

En 1980, con las incursiones del buque oceanográfico francés Jean Charcot, se descubrió que la actividad hidrotermal se presenta a todo lo largo de la Dorsal del Pacífico oriental, desde los 21° de latitud norte hasta los 20° de latitud sur, o sea, hasta las islas de Pascua, en una extensión de 2 400 millas náuticas. En 1983 un grupo de investigadores canadienses, con el submarino Pisces IV, localizaron en el piso marino, a 1 570 metros, un nicho ecológico similar al de las islas Galápagos, en la boca del Golfo de California y otro más en la dorsal de la placa oceánica Juan de Fuca, frente a Columbia Británica, a 46° de latitud norte, es decir, en la porción suroccidental de Canadá y noroccidental de Estados Unidos.

Por otro lado, en 1978 y 1979, a bordo del buque oceanográfico Glomar Challenger se exploró la cuenca oceánica Guaymas, con profundidades de hasta 2 010 m, y se colectaron numerosas muestras de sedimentos impregnados de hidrocarburos gaseosos y líquidos que se están generando in situ, de edad isotópica máxima de 4 000 años.

Como consecuencia de estos descubrimientos se llevaron a cabo otras cuatro campañas oceanográficas, en 1982,1985,1988 y 1990, con inmersiones del submarino Alvin bajo la responsabilidad de la institución oceanográfica Woods Hole de Estados Unidos. En la Cuenca de Guaymas se observaron las chimeneas hidrotermales, los nichos ecológicos descritos en párrafos anteriores y la presencia de hidrocarburos líquidos y gaseosos, todos ellos situados en la cresta de la dorsal oceánica.

La importancia científica de los descubrimientos mencionados es incuestionable, pero además éstos tienen implicaciones económicas, puesto que permiten contar con mejores criterios para la localización de nuevos recursos minerales y energéticos en áreas aledañas al Golfo de California, o sea, en los estados de Baja California Sur, Baja California, Sonora, Sinaloa y Nayarit. De igual modo facilitan una mejor comprensión sobre la presencia de los mismos recursos en las zonas de minerales en el continente expuesto, donde algunos se encuentran actualmente en explotación.

Conociendo la trascendencia de estos hallazgos oceanográficos, investigadores mexicanos y extranjeros estudian las provincias marinas del Pacífico, del Golfo de México y del Caribe, en la ZEE que, como ya se mencionó, cubre una superficie de 2 892 000 km², de una franja litoral rica en concentraciones de minerales de placer e hidrocarburos, así como en materiales útiles para la construcción.

En el mar mexicano existen numerosos recursos además de los pesqueros, como son los energéticos y minerales. Estos dos últimos se han extraído tradicionalmente del continente expuesto, debido a su abundancia, y a que su exploración y aprovechamiento resultan más económicos que a profundidades oceánicas. No obstante, es necesario que el país cuente con un inventario de sus recursos marinos para aprovecharlos racionalmente en el futuro tal vez no remoto.

Algunos de los procesos geológicos que se han detectado en la Cuenca Oceánica del Pacífico, el volcánico y el hidrotermal, son factores importantes como fuente de minerales polimetálicos, aparte de que favorecen la proliferación de la vida (Figura 35). Algunos de estos minerales precipitan en forma de concreciones botroidales cuya superficie es lisa, rugosa o combinada. La composición de las concreciones minerales es variada; sin embargo, en ellas predominan los siguientes metales: manganeso, hierro, cobre níquel, cobalto, molibdeno, vanadio, plomo y zinc. A estas estructuras polimetálicas se les conoce como nódulos de manganeso y son abundantes en el fondo oceánico profundo (Figura 36).

El descubrimiento de esos nódulos no es reciente: en el siglo pasado, Charles W. Thompson, a bordo del buque oceanográfico inglés H. M. S. Challenger los colectó en el Atlántico y en el Pacífico durante la expedición oceanográfica que se llevó a cabo de 1872 a 1876.

Fue apenas en este siglo, a principios de la década de los sesenta cuando los consorcios mineros integrados por Estados Unidos, Japón, Alemania, Gran Bretaña, Canadá, Holanda, Bélgica e Italia, explorando el Pacífico norte al sureste de las islas Hawai, en la zona comprendida entre las fracturas oceánicas de Clarion y Clipperton (Figura 35), recuperaron nódulos y concreciones de óxidos ferromagnesíferos, con concentraciones de más del 2% de níquel y cobre. Estos nódulos, además, contienen los metales estratégicos mencionados en párrafos anteriores, y rara vez concentran en su conjunto más de 6.5 a 7% de cobalto, níquel y cobre. El manganeso varia entre 20 y 35%, el hierro entre 15 y 25%, el vanadio y el molibdeno varían de 0.001 a 0.1%. Todos ellos son estratégicos en la industria electrónica, en la balística y en el dominio de la investigación espacial, y por lo mismo son codiciados por las potencias industriales a las que hicimos referencia.

Figura 35. Una de las características de las cuencas oceánicas es su alto dinamismo tectónico, que se manifiesta por su actividad volcánica e hidrotermal. Éstos son procesos básicos para la formación de nódulos de manganeso, ampliamente distribuidos en el fondo abisal (puntos negros) y constituidos por metales tales como manganeso, hierro, cobre, níquel, cobalto, molibdeno, vanadio, plomo y zinc.

Figura 36. Distribución de las áreas con alta concentración de nódulos de manganeso en donde las Naciones Unidas permiten que los inversionistas exploren y extraigan esta riqueza mundial del fondo oceánico. (A) La autoridad del Fondo Oceánico; (F) Francia; (J) Japón; (R) Consorcios de Rusia; y (EU) Consorcios de los Estados Unidos de América.

En estos últimos años, investigadores del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México, en uno de los buques oceanográficos de la misma institución, El Puma, colectaron nódulos de manganeso explorando el fondo oceánico del Pacífico en las inmediaciones de las islas Revillagigedo, a 19° de latitud norte y a más de 4 000 metros de profundidad.

El resultado de esta expedición es atractivo, ya que se detectó que existen concentraciones de por lo menos 10 kilogramos de mineral por metro cuadrado; cuando tienen 6 kilogramos en la misma área, ya se les considera económicamente importantes. La presencia de concentraciones de nódulos polimetálicos es indicativa de la actividad geodinámica del fondo oceánico del Pacífico, que se desplaza hacia el noroeste, con manifestaciones de vulcanismo e hidrotermalismo. Reconocemos que en México aún no se cuenta con la tecnología adecuada, ni con la experiencia suficiente para aprovecharlos; aun los países más avanzados recurren a otros y forman consorcios mineros para que la extracción del mineral resulte costeable, lo que todavía está en experimentación.

No obstante, es necesario que conozcamos el potencial mineral y energético de nuestra ZEE, tanto en el continente expuesto como en sus litorales y fondos oceánicos; con el objetivo de abrir nuevas fronteras económicas y de investigación, que serán aprovechadas, si no por esta generación, sí por las futuras del siglo XXI.