A rigor di termini, la fauna abissale si riferisce a tutti gli animali che vivono nella zona abissale degli oceani , vale a dire che vivono tra i 4.000 ei 6.000 m di profondità. Tuttavia, nell'uso corrente, l'espressione fauna abissale indica generalmente tutte le specie che vivono da 200 metri di profondità e oltre. A queste profondità le caratteristiche dell'ambiente sono molto difficili: la pressione dell'acqua è molto alta, la temperatura è molto bassa e pressoché costante (tranne in prossimità delle bocche idrotermali dove è, al contrario, molto alta), l' ossigeno è disponibile solo in quantità molto limitata, il cibo è molto raro e, soprattutto, la luce del sole può penetrare praticamente: la suddetta zona aphotique si suddivide in zone Mesale ( 200-1000 m), bathyale (1000-4000 m), abissale (4000- 6000 m) e hadal (oltre 6000 m ). La fotosintesi è difficile (se non impossibile da circa 1000 m ), la pianta non può svilupparsi lì; questo ambiente è quindi occupato solo da animali e da alcuni microrganismi non vegetali ( protisti , batteri , archei , virus , ecc.).
La fauna abissale comprende rappresentanti di quasi tutti i rami degli animali marini (comprese alcune specie anfibie, poiché l' elefante marino può immergersi a più di 1.580 metri di profondità, la tartaruga liuto a 1.200 metri e il pinguino a 350 metri. Metri) ma molte specie lo hanno adattato alle difficili condizioni di vita abissale, sia direttamente a contatto con il fondo marino ( benthos ) che nelle acque sovrastanti ( pelagos ). Tra le caratteristiche originali, le più note sono:
Nel 1839, il naturalista Edward Forbes ricevette una sovvenzione dalla British Association for the Advancement of Science per eseguire draghe per studiare specie animali e vegetali marine. Durante una campagna di dragaggio nel Mar Egeo nel 1840-1841, prese campioni a profondità crescenti e osservò che il numero di animali in ogni dragaggio diminuiva con la profondità. Senza superare le 130 braccia (238 m), traccia quindi una curva teorica di riduzione della popolazione in funzione della profondità, una curva che, estrapolata, gli mostra che tutta la vita scomparirebbe oltre i 550 m. Sintetizza i suoi risultati dividendo la specie in cinque zone specifiche: litorale, laminare (fino a 27 m di profondità), coralline (fino a 90 m), zona corallina di acque profonde (da 90 a 550 m) e zona Azo abissale (nessuna vita oltre 550 m). Forbes riprende così l'ipotesi azoica ("ipotesi azoica") del geologo Henry de La Beche formulata nel 1864 e fissa la zona a 550 m (zona in cui la luce è completamente interrotta, interrompendo la fotosintesi , e dove le pressioni sarebbero troppo forti per tutte le forme di vita). Ardentemente difeso dai suoi discepoli e divenuto un dogma che per diversi decenni inibisce ogni ricerca marina in profondità, la sua teoria è però influenzata dalle sue esperienze sul Mar Egeo particolarmente povero che non può essere considerato un modello di tutti gli oceani. Inoltre, è contraddetto da studi e rapporti di altre esplorazioni che situano quest'area molto più profondamente (studi di Antoine Risso nel 1810, sondaggi di John Ross nel 1819, Erebus and Terror expedition di James Clark Ross , articolo di Michael Sars nel 1846) . La teoria dell'abisso dell'azo resiste perché i suoi sostenitori ritengono che le misurazioni della profondità durante gli scandagli non siano affidabili. Non possono, tuttavia, mettere in dubbio la scoperta nel 1860. Un cavo telegrafico sottomarino rotto che collega Sardegna e Tunisia, posato a una profondità di 1000 braccia (1800 metri), deve essere ricomposto. Gli ingegneri notando che il cavo è incrostato di organismi viventi, inviano sezioni ai naturalisti Alphonse Milne-Edwards e George James Allman che scoprono coralli e vermi che sono cresciuti a 1.800 metri. La spedizione Challenger lanciata nel 1870 da Charles Wyville Thomson completò rendendo obsoleta la teoria di Forbes. In 273 abissali campagne oceanografiche del principe Alberto di Monaco , alla fine del XX ° secolo, il dragaggio portare gli animali, pesci e frutti di mare raccolti fino a 6035 m . La spedizione danese Galathea del (in) nei primi anni '50 ha riportato 115 specie di animali catturati a più di 6000 me la Fossa delle Marianne , batteri e animali che vivevano invertebrati a più di 10 000 m di profondità. Fu solo negli anni '60, grazie alla maglia più fine dei setacci, che scoprimmo la grande diversità della fauna profonda. Nel 1977, la scoperta di prese d' aria idrotermali sconvolge ulteriormente le concezioni obsolete sull'uniformità dell'ambiente e della fauna abissale.
Al giorno d'oggi, diversi istituti di ricerca stanno portando avanti importanti programmi di esplorazione dell'abisso, come il Monterey Bay Aquarium Research Institute (en) e l'agenzia americana NOAA, che attraverso il suo programma Okeanos Explorer trasmette in diretta le immagini dell'abisso riprese dal suo sommergibile ( ROV ) su Youtube.
Chiamata anche zona crepuscolare o zona di penombra , inizia a 200 me termina a 1000 m . È caratterizzato da scarsa illuminazione, impedendo lo sviluppo della fotosintesi nelle piante. Sono quindi assenti alghe , alismatali acquatici e diatomee .
Le fonti di cibo sono scarse nelle profondità; oltre alla neve marina , le uniche fonti di cibo disponibili sono gli stessi animali abissali; spiegando la grande popolazione di predatori in questi luoghi. Nella parte inferiore della catena alimentare si trovano i più piccoli organismi zooplancton , nanoplancton e picoplancton , che migrano nella zona eufotica per nutrirsi di fitoplancton , prima di tornare al loro strato iniziale.
Sui pelagos abbondano i predatori : calamari , salpe , meduse , sifonofori , gelatine , gamberetti , pesci cartilaginei ( squali , chimere , ecc.) E molti pesci ossei , come l'ascia di pesce , il pesce drago ( Malacosteus , Aristostomie e Pachistomie ), regalec , barracudina o anche scopelid .
Sulle benthos , tubificidi , attinie , crinoidi , bivalvi , brachiopodi , gorgonie , pennatule , briozoi , tunicati , spugne , cetrioli di mare , idroidi , aragoste , raggi , pesce piatto e altri sono abbondanti.
La zona batiale si estende da 1.000 a 4.000 metri di profondità. È il più grande di tutti i fondali oceanici. Da 1000 metri la luce non penetra più, ad eccezione di una debole luce blu che proviene dalla bioluminescenza animale.
Sui pelagos sono numerosi gli animali bioluminescenti. Ci sono molti cefalopodi (come il calamaro vampiro , il polpo dumbo o il calamaro diafano , per esempio), molti gamberetti , ctenofori , squali , oltre a molti pesci ossei, molti dei quali usano la bioluminescenza per cacciare o difendersi: linophryne ( rana pescatrice abissale ) Anoplogaster , grangousiers , lasiognathus , melogranates , hoplosthètes ecc.
Sul benthos , (che comprende la scarpata continentale ) troviamo gigli di mare , spugne, fragili stelle , razze e pesci piatti . È spesso in questa zona (così come talvolta nella pianura abissale) che si depositano grosse carcasse di balene e grossi pesci; queste grandi fonti alimentari generano, sui fondali fangosi dove questi cadaveri depositano, una grande attrazione per molti scavenging animali , come Myxinidae , laimargues e vari artropodi nonché un numero incalcolabile di vermi , batteri e altri microrganismi che si nutrono decomposizione cadaveri grandi animali depositati nel mare profondo.
È anche su questo piano che troviamo la grande maggioranza delle comunità idrotermali.
Una stella marina ( Benthopecten sp.) E una fragile stella a Seamount Davidson (-2461 m)
Un polpo ( Bentoctopus sp.) Un crinoide e un attinio sulla montagna sottomarina di Davidson (-2422 m)
Un polpo ( Benthoctopus sp.) E un bivalve ( Acesta mori ) sul monte Davidson a una profondità di 1.461 metri.
Bothrocara brunneum (-3228 m).
Un giovane Careproctus ovigerum e una spugna del genere Asbestopluma a una profondità di 1324 metri ( montagna sottomarina di Davidson ).
Bathychaunax coloratus a una profondità di 2.461 metri ( montagna sottomarina di Davidson ).
Pachycara sp. (-2602 m).
Un polpo ( Graneledone boreopacifica ) e un tipo di corallo nero ( Trissopathes sp.) A Davidson Seamount (-1973 m)
Un attinio fotografato a una profondità di 1874 metri (montagna sottomarina di Davidson).
Un calamaro ( Gonatus onyx ) Al monte sottomarino di Davidson (-1328 m).
Un pesce ( Psychrolutes phrictus ) e due spugne ( Staurocalyptus sp. E Ferrea sp.) Al monte sottomarino di Davidson (-1317 m)
Un halosauro ( Aldrovandia sp.)
Una spugna da camino.
La zona abissale , che si estende da 4000 a 6000 m di profondità, è priva di luce. Comprende la pianura abissale , una vasta distesa di sedimenti fangosi e fangosi. Questi sedimenti e limi hanno origine da minerali ( ghiaia , rocce , sabbie , fango , ecc.) E dalla decomposizione dei corpi di miliardi di creature marine (plancton o necton) accumulati in milioni di anni, formando in alcuni punti strati sedimentari fino a diversi chilometri di altezza. Sul fondo dell'oceano, i sedimenti possono raggiungere fino a 1000 metri e fino a 15 km sulla scarpata continentale. Il massimo registrato è di 20 km .
Sui pelagos vivono molte specie, come molti gamberetti e alcuni pesci, come il ratto maculato , ma sono più rare a causa della mancanza di cibo. Sul benthos invece la vita è molto abbondante: i sedimenti pullulano di foraminiferi , batteri e vermi. Per lo più spazzini , nutrendosi di materia organica depositata nella pianura abissale. Molte specie vivono attaccate al fango, ma devono rimanervi sopra in modo permanente. Questi includono gigli di mare, pennatole e spugne (soprattutto euplettelle ). Sul sedimento si muovono cetrioli di mare , ricci di mare ed euryalina , con le zampe abbastanza lunghe da non sprofondarvi. I pesci, come il pesce treppiede , si muovono sul benthos sedimentario usando le sue pinne a forma di trampolo.
È stato dimostrato che la biodiversità presente nei sedimenti della pianura abissale è tanto varia quanto quella della foresta tropicale .
La zona hadal , che si estende da 6.000 m ed oltre (la profondità massima registrata fino ai giorni nostri è di 10.916 metri, nella Fossa delle Marianne ) è l'area più sconosciuta di tutti i fondali oceanici. La biodiversità è molto uniforme in tutti gli oceani, a causa dei pochi ostacoli presenti in quest'area, tranne che nelle fosse oceaniche , dove gli ostacoli e l' endemismo sono molto alti. Poco si sa delle specie su questo piano e ci sono molti posti da esplorare.
Sui pelagos poche specie lo frequentano. Ad esempio, ci sono le brotulidi . Sul benthos troviamo ad esempio anemoni di mare, oloturie, gamberetti, pesci piatti.
Poiché la zona dell'Adal è relativamente sconosciuta, è certo che rimangono da scoprire un certo numero di specie ed ecosistemi.
La fauna abissale adotta comportamenti trofici ambivalenti: sospensivori , detritivori , carnivori , spazzini . Questo opportunismo alimentare sarebbe una forma di adattamento ai magri apporti nutrizionali che caratterizzano il dominio abissale.
Nel 1968, HL Sanders propose la teoria della stabilità temporale dell'equilibrio secondo la quale la biodiversità sarebbe spiegata dalla stabilità delle condizioni fisiche ambientali e dalla debolezza delle risorse nutrizionali che consentivano l'istituzione di strategie evolutive adattive che minimizzassero la concorrenza, soprattutto attraverso questi vari comportamenti alimentari. Questa teoria è stata messa in discussione dalla scoperta nel 1977 di oasi idrotermali a bassa biodiversità ma elevata produttività primaria .
La bioluminescenza , produzione di luminescenza fredda da parte degli esseri viventi, è diffusa a partire da 200 metri di profondità, dove la luce è insufficiente. Questa luce viene creata in tre modi diversi:
La luce prodotta può essere amplificata o filtrata per conferire colorazioni caratteristiche grazie a particolari accorgimenti: i portacandele . Possono avere una lente , un tubo luminoso o un filtro colorato. Le luci emesse sono spesso blu, ma possono essere gialle, verdi o rosse.
Conosciamo diverse funzioni della bioluminescenza:
Questo pesce di acque profonde, Photostomias guernei , ha barattoli di candela che gli consentono di vedere al buio.
Questa ascia d'argento ( Argyropelecus aculeatus ) ha speciali portacandele che usa per mimetizzarsi con la luce che cade.
Un esempio di Abyssal Lophiiformes che usa un'esca bioluminescente per cacciare la sua preda: Linophryne lucifer .
Questa specie di albero grangoso , Saccopharynx flagellum , ha, come tutte le specie del suo genere, un organo bioluminescente all'estremità della coda; può essere usato come esca per attirare la preda.
Questa nuova specie di pesce, scoperta nelle profonde acque antartiche, ha un organo bioluminescente all'estremità di un peduncolo attaccato alla sua mascella inferiore.
La zona afotica ha diversi ecosistemi specifici ricchi di biodiversità e non dipendenti dalla luce per vivere. È il caso in particolare delle comunità idrotermali (fumatori bianchi e neri) di comunità di cold seep (che rilasciano metano, idrocarburi o altri) ma anche di barriere coralline di acqua fredda (composte da specie di cnidari madreporici come la lophelia pertusa ); È certo che molti ecosistemi di acque profonde restano da scoprire.
Ecco un elenco non esaustivo di ecosistemi nella zona afotica fino ad oggi noti:
Granchi di ragno , bivalvi e vestiti nei pressi di una fonte di metano nel Golfo del Messico , a più di 3.000 metri di profondità.
Una scogliera di coralli d'acqua fredda del genere Madrepora .
Barriera corallina Lophelia pertusa
Le acque della zona afotica sono note per avere molte specie animali con forme che ricordano specie fossili (da cui il nome un po 'fuorviante di fossili viventi ). Hanno subito pochi cambiamenti morfologici perché si sono adattati alla vita negli abissi, ambienti relativamente stabili su scala evolutiva.
È il caso dei Celacanti , pesce appartenente a una famiglia già presente nel Devoniano , nel Triassico e nel Giurassico , che si pensava fosse scomparso finché, nel 1938, un individuo fu catturato al largo delle coste del Sud Africa . Oggi sono state scoperte due specie dello stesso genere: Latimeria chalumnae , che vive nelle Comore e nell'Africa meridionale, e Latimeria menadoensis , rinvenuta in Indonesia , nel 1999. Tuttavia, è abbastanza probabile che altre specie del genere Latimeria abbiano non ancora scoperto.
Altre specie di pesci abissali sono note per la loro notevole forma antica. Lo squalo lucertola , una specie di altura squalo trovato in tutto il mondo e soprattutto in Giappone , è un esempio. Ha molte caratteristiche degli squali antichi: bocca situata nella parte anteriore della testa, narici situate sopra la testa, corpo simile a un'anguilla, sei paia di branchie, ecc.
Tra gli invertebrati troviamo nautilus , cugini di ammoniti abbondanti a 400 metri di profondità nelle acque tropicali dell'Indo-Pacifico, ma anche gigli di mare , foraminiferi o brachiopodi , abbondanti nel loro tempo e oggi più ristretti.
Un esempio notevole è quello di Vampyroteuthis infernalis , una specie i cui simili vivevano in gran numero in acque meno profonde, più di duecento milioni di anni prima della nostra era. La loro morfologia, che ricorda sia il calamaro che il polpo, suggerisce che alcuni membri dell'ordine dei vampiromorfi potrebbero essere gli antenati comuni di questi ultimi due ordini.
Latimeria menadoensis , l'altra specie di celacanto vivente conosciuta.
Uno squalo ( Chlamydoselachus anguineus ) presso la montagna sottomarina di Davidson (−1 736 m ).
Microfossili di radiolari , foraminiferi e spugne presenti nei sedimenti del versante continentale antartico .
Un Nautilus ( Nautilus sp.)
Un cetriolo di mare pelagico abissale del genere Enypniastes .
Una medusa abissale (forse Peryphilla peryphilla ).
Una medusa di acque profonde ( Tiburonia granrojo ) questa specie di Scyphomedusa è stata scoperta nel 1993 in California a 1.500 metri di profondità. È caratterizzato da un colore rossastro e braccia buccali di un numero variabile da 4 a 7.
Un Sebaste di acque profonde ( Sebastes ensifer ). Nota i crinoidi in basso a sinistra.
Sebastes constellatus .
Gorgonocephalus 'sp.