Científicos descubren en el océano Índico el cementerio de ballenas más profundo y extenso, con fósiles de 5,3 millones de años

Un hallazgo submarino sin precedentes

En las profundidades completamente oscuras del sureste del océano Índico, un equipo de investigación dirigido por científicos chinos ha encontrado una maravilla que ha asombrado a especialistas marinos de todo el mundo. Con el sumergible tripulado Fendouzhe, capaz de descender hasta los 11.000 metros, los investigadores cartografiaron un vasto cementerio submarino que alberga restos de cientos de ballenas, algunos de los cuales llevan más de cinco millones de años en el lecho marino. El hallazgo, publicado en la revista Nature, constituye la necrópolis de ballenas más profunda, antigua y extensa documentada hasta ahora en la Tierra.

La expedición tuvo lugar entre febrero y marzo de 2023, cuando el buque de investigación Tan Suo Yi Hao exploró la Zona de Diamantina, una remota zona de fractura con cordilleras y fosas submarinas situada a unos 1.600 kilómetros al oeste de Australia. Durante una primera inmersión en la fosa de Dordrecht, los científicos encontraron fósiles de ballenas a 7.002 metros de profundidad. Lo que comenzó como una observación desconcertante se convirtió rápidamente en una investigación de un mes, con otras 32 inmersiones. Al final, el equipo catalogó 485 yacimientos de fósiles de ballena y lugares con restos recientes, distribuidos a lo largo de una distancia extraordinaria en el lecho marino.

Xiaotong Peng, subdirector del Instituto de Ciencia e Ingeniería de Aguas Profundas de la Academia China de Ciencias y autor principal del estudio, expresó su profundo asombro ante la magnitud del hallazgo. Los investigadores se habían propuesto estudiar la biodiversidad, los ecosistemas, la contaminación y los procesos geológicos de la zona hadal, las partes más profundas del océano, entre los 6.000 y los 11.000 metros. En cambio, encontraron un archivo fósil de una magnitud sin precedentes.

«Encontrar una necrópolis de esta escala fue totalmente inesperado. La extensión, la profundidad y la antigüedad superaron con creces todo lo que habíamos imaginado».

El hallazgo ha despertado entusiasmo en la comunidad científica. Algunos investigadores comparan la importancia del lugar con la de otros descubrimientos emblemáticos, como el de las primeras fuentes hidrotermales en 1977. La enorme cantidad de restos promete cambiar la comprensión de la ecología de las profundidades marinas y la evolución de los cetáceos a lo largo de escalas geológicas.

Un cementerio que se extiende por el abismo

La necrópolis recién descubierta se extiende unos 1.200 kilómetros por el lecho marino. No es una anomalía localizada, sino un vasto corredor paleontológico. El yacimiento se encuentra a profundidades de entre 4.200 y 7.002 metros, muy por debajo del límite de la zona hadal, que comienza a 6.000 metros bajo la superficie. Los registros anteriores de caídas de ballenas se limitaban en gran medida a profundidades inferiores a los 4.000 metros; el caso más profundo conocido antes de este hallazgo estaba a 4.204 metros. Los descubrimientos de la Zona de Diamantina amplían en más de 2.500 metros el rango de profundidad conocido de estos ecosistemas y establecen uno de los hábitats de caídas de ballenas más profundos del océano.

Los investigadores identificaron 476 restos fósiles de ballenas y cinco cadáveres recientes en avanzado estado de descomposición. A partir de una extrapolación sistemática de los datos de los estudios, el equipo calcula que el área podría albergar entre siete y ocho cadáveres actuales y unos 750 fósiles por kilómetro cuadrado. Algunas proyecciones indican que más de 10 millones de cadáveres de ballenas podrían estar dispersos por la región más amplia, lo que representaría alrededor de 6,7 millones de toneladas de carbono secuestrado que sigue alimentando la vida en las profundidades marinas.

Nick Pyenson, conservador de mamíferos marinos fósiles del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, comentó la extraordinaria extensión del yacimiento.

«Se extiende por más de 1.200 kilómetros, algo difícil de creer».

Jon Copley, profesor de exploración oceánica de la Universidad de Southampton, señaló que encontrar cerca de 800 esqueletos por kilómetro cuadrado fue una verdadera sorpresa. Explicó que las caídas de ballenas suelen funcionar como hábitats aislados para los animales de las profundidades marinas, pero que esta concentración apuntaba a características geográficas y oceanográficas singulares de la región. Stephen J Godfrey, del Museo Marino de Calvert, describió el cementerio como un hallazgo verdaderamente único y escribió que la investigación le recordaba al tráiler de la primera película de una saga épica.

La vida después de la muerte en las profundidades

Cuando una ballena muere y se hunde hasta el fondo del océano, su cuerpo pone en marcha uno de los fenómenos ecológicos más sorprendentes de la biología marina. El cadáver, conocido como caída de ballena, se convierte en un oasis de vida en un entorno donde escasea el alimento. El hallazgo de la Zona de Diamantina incluye cinco caídas de ballenas activas, repletas de organismos que dependen por completo de esos restos en descomposición. Estos lugares se encuentran en la fase sulfófila, en la que las bacterias descomponen los lípidos de los huesos y liberan compuestos de azufre que sustentan comunidades especializadas de invertebrados.

El equipo de investigación observó densas capas blanquecinas de microbios que cubrían los huesos, además de gusanos Osedax que perforan los huesos, ofiuras, medusas, moluscos bivalvos, crustáceos y cnidarios. Muchos de estos organismos podrían pertenecer a especies desconocidas hasta ahora para la ciencia. La densidad de algunos llegó a 2.800 individuos por metro cuadrado, y creó ecosistemas vibrantes en un fondo oceánico por lo demás oscuro y frío. Peng Zhou, geólogo marino de aguas profundas de la Academia China de Ciencias, describió la experiencia de observar estas comunidades de primera mano.

«Los vibrantes ecosistemas que vimos nos ofrecieron una perspectiva completamente distinta de este fondo oceánico, normalmente oscuro y frío».

Las caídas de ballenas atraviesan cuatro etapas reconocidas. Primero, grandes carroñeros, como los mixinos y los tiburones dormilones, consumen los tejidos blandos durante varios meses. Después, en una fase de enriquecimiento que puede durar años, organismos más pequeños colonizan los huesos y los sedimentos circundantes. La tercera etapa es la fase sulfófila: las bacterias descomponen las grasas de los huesos y generan sustancias químicas que sustentan durante décadas a mejillones, gusanos y otros organismos quimiosintéticos. Por último, cuando se agota toda la materia orgánica, los huesos desnudos se convierten en una estructura de arrecife para animales filtradores, como las esponjas y las anémonas de mar.

Giovanni Bianucci, paleontólogo de la Universidad de Pisa y coautor del estudio, subrayó la importancia biológica de estas comunidades extremas.

«Este hallazgo demuestra que estos entornos extremos y poco explorados albergan especies y ecosistemas que la ciencia aún desconoce, y que, por lo tanto, estamos lejos de comprender la verdadera biodiversidad de nuestro planeta».

Fósiles que reescriben la historia evolutiva

Entre los 43 ejemplares fósiles que el sumergible Fendouzhe recogió con brazos robóticos, los investigadores identificaron restos de cinco especies de zifios y una especie de ballena barbada. Los fósiles tenían entre unos 120.000 años y 5,26 millones de años de antigüedad. La datación isotópica del estroncio en los huesos confirmó que las caídas de ballenas se han producido en esta región desde, al menos, el Plioceno temprano. Esta cronología ofrece una ventana continua a millones de años de historia de los cetáceos.

El fósil más antiguo pertenecía a un zifio extinto del género Pterocetus, que data de hace unos 5,3 millones de años. Otro hallazgo importante correspondía a una especie completamente nueva, a la que los investigadores dieron el nombre formal de Pterocetus diamantinae, en honor al lugar del descubrimiento. Giovanni Bianucci señaló que los fragmentos del cráneo mostraban suficientes diferencias anatómicas con respecto a las especies conocidas como para justificar una nueva clasificación. El hallazgo mejora nuestra comprensión de la historia evolutiva de los zifios y ayuda a esclarecer cómo evolucionó este grupo altamente especializado a lo largo de millones de años.

Además de especies extintas, el registro fósil incluía restos de zifios actuales, como el zifio de Andrews y el zifio de hocico de strap, lo que demuestra que algunos linajes han habitado estas aguas profundas durante millones de años. También se recuperó un fósil de ballena barbada, identificado como perteneciente a la especie rorcual norteño, en un conjunto dominado por zifios.

El cadáver activo más grande encontrado era el de un rorcual austral antártico de cinco metros de longitud, localizado a 5.610 metros de profundidad. El hallazgo llamó especialmente la atención porque los rorcuales australes antárticos se alimentan por filtración y suelen hacerlo a menor profundidad, mientras que los zifios son cazadores que se sumergen a grandes profundidades. La presencia entre los restos de especies que se sumergen a poca y a gran profundidad plantea un enigma que los científicos aún intentan resolver. Craig Smith, especialista en caídas de ballenas de la Universidad de Hawái que no participó en el estudio, calificó de verdaderamente asombrosa la gran cantidad de estos hallazgos fósiles y destacó su importancia para comprender la evolución y la distribución de las ballenas a lo largo del tiempo geológico.

¿Por qué se reunieron aquí tantas ballenas?

La extraordinaria concentración de restos de ballenas en la Zona de Diamantina plantea una pregunta clave: ¿cómo se formó este cementerio? Los investigadores creen que una combinación de factores geográficos, oceanográficos y biológicos creó las condiciones ideales para que se acumularan cadáveres durante millones de años. La propia Zona de Fractura de Diamantina se formó hace entre 60 y 50 millones de años, cuando se separaron los continentes australiano y antártico. Esto creó un complejo paisaje de cordilleras y fosas que más tarde influiría en las corrientes oceánicas y las rutas migratorias.

La topografía en forma de V de la zona parece funcionar como un embudo natural que dirige hacia el fondo de la fosa a las ballenas muertas que se hunden en la columna de agua. Es probable que esta característica geológica impida que los cadáveres se alejen a la deriva y los concentre en áreas específicas, donde pueden quedar enterrados y preservarse. Sin embargo, la topografía por sí sola no explica la enorme cantidad de restos.

Es probable que el área sea tanto un corredor migratorio como una zona privilegiada de alimentación. Ballenas filtradoras, como los rorcuales australes antárticos, podrían atravesar la región durante sus migraciones estacionales, mientras que los zifios cazan calamares en las aguas circundantes. Algunos investigadores plantean que los zifios que se sumergen a profundidades extremas en esta región podrían alcanzar sus límites fisiológicos, lo que aumentaría el riesgo de agotamiento mortal o enfermedad por descompresión. Xikun Song, investigador de biodiversidad marina de la Academia China de Ciencias, explicó que los zifios que se sumergen a más de 3.000 metros podrían sufrir tensiones físicas mortales.

Jon Copley sugirió que la necrópolis probablemente se debe a que la zona está en una ruta migratoria de especies filtradoras y, al mismo tiempo, ofrece un territorio de caza para los zifios. Al sumergirse en la zona de fractura en busca de presas, estos cazadores pueden acercarse mucho a sus límites físicos y, en ocasiones, no lograr regresar a la superficie. La combinación de un tránsito regular de ballenas y las peligrosas condiciones de caza pudo crear las condiciones idóneas para una acumulación masiva a lo largo del tiempo geológico.

El secreto de cinco millones de años de conservación

Encontrar huesos en el lecho marino no es inusual, pero descubrir fósiles que han permanecido intactos durante más de cinco millones de años requiere condiciones excepcionales. La Zona de Diamantina ofrece una combinación poco común de factores que ha protegido estos restos de los procesos habituales de descomposición y destrucción. El factor más importante es la anatomía singular de los propios zifios. Estos animales tienen rostros muy densos, ricos en minerales y resistentes a la degradación física. Xiaotong Peng comparó esta densidad ósea con una armadura y señaló que la estructura compacta hace que los huesos sean menos atractivos para los organismos que los perforan y más resistentes a la presión extrema.

Las condiciones ambientales de la Zona de Diamantina también son fundamentales. Las tasas de sedimentación de la región son extraordinariamente bajas: durante los últimos cinco millones de años, se han depositado apenas entre 0,05 y 0,55 milímetros de material cada mil años. Este lento proceso de enterramiento hizo que los fósiles no quedaran cubiertos rápidamente por sedimentos que pudieran aplastarlos u ocultarlos. En cambio, permanecieron expuestos el tiempo suficiente para desarrollar una capa protectora de óxidos de ferromanganeso, que aísla los huesos del entorno y forma una especie de sarcófago natural.

El propio entorno de las profundidades marinas contribuye a la conservación. Las bajas temperaturas y la estabilidad de las condiciones químicas reducen al mínimo la meteorización física y química. Al no estar sometidos a las fluctuaciones de temperatura y composición química propias de aguas menos profundas, los huesos sufren muy poca erosión. Como resultado, los fósiles no han sido devorados ni disueltos durante más de cinco millones de años y han creado un registro continuo de la vida y la muerte de las ballenas que se remonta al Plioceno.

Qué significa este hallazgo para la ciencia y la conservación

Más allá de su valor como tesoro paleontológico, la necrópolis de Diamantina tiene una gran importancia para la comprensión científica de la biodiversidad y la evolución en las profundidades marinas. Los autores del estudio escribieron que sus hallazgos redefinen lo que se sabe sobre los límites y la distribución biogeográfica de los ecosistemas de caídas de ballenas. Al demostrar que estas comunidades pueden prosperar a más de 6.700 metros de profundidad, la investigación amplía los límites ambientales conocidos de la vida quimiosintética y sugiere que podrían existir archivos ocultos similares en muchas zonas profundas de los océanos del mundo.

Las caídas de ballenas parecen funcionar como focos de evolución y como escalones biogeográficos para la fauna que depende de los sulfuros; podrían conectar comunidades marinas profundas que, de otro modo, permanecerían aisladas. Algunos de los animales observados en el lugar también habitan fuentes hidrotermales y filtraciones frías, lo que sugiere que los cadáveres de ballena podrían ayudar a conectar estos ecosistemas distintos a grandes distancias. El carbono almacenado en los millones de cadáveres estimados, unos 6,7 millones de toneladas, pone de relieve el papel de las caídas de ballenas en el ciclo del carbono de las profundidades marinas.

El hallazgo también plantea cuestiones importantes sobre la conservación. Xikun Song señaló que las fosas oceánicas enfrentan amenazas cada vez mayores por la contaminación y la actividad humana, incluso a profundidades extremas. Sostuvo que se debería considerar la creación de áreas marinas protegidas en los ecosistemas de fosas para preservar las últimas fronteras del planeta y su singular patrimonio evolutivo. El profesor Peng sugirió que probablemente existan necrópolis similares en otros hábitats importantes para los zifios, por lo que futuras expediciones podrían encontrar otros lugares de importancia comparable.

Con tantas especies nuevas posiblemente aún por describir y la posibilidad de que haya más fósiles ocultos bajo los sedimentos, la Zona de Diamantina se ha consolidado como uno de los descubrimientos marinos más importantes de las últimas décadas. Los investigadores esperan que la exploración continua de este archivo submarino aporte información sobre climas antiguos, cambios en las corrientes oceánicas y la larga evolución de los mamíferos marinos a lo largo de vastas escalas temporales.

Puntos clave

• Investigadores chinos descubrieron un enorme cementerio de ballenas en la Zona de Diamantina, en el océano Índico. Se extiende por 1.200 kilómetros y alcanza profundidades de hasta 7.002 metros.
• El lugar contiene 485 yacimientos de fósiles de ballena y caídas de ballenas activas, con restos que se remontan al menos a 5,3 millones de años, hasta el Plioceno temprano.
• Cinco caídas de ballenas activas albergan diversas comunidades de las profundidades marinas, con gusanos que comen huesos, ofiuras y moluscos, entre otros organismos. Muchos podrían pertenecer a especies nuevas.
• Los investigadores identificaron una nueva especie extinta de zifio, Pterocetus diamantinae, junto con fósiles de linajes de ballenas extintos y actuales.
• La concentración de restos probablemente se debe a que la topografía en forma de V canaliza los cadáveres y a que la zona sirve tanto de corredor migratorio como de hábitat de alimentación en aguas profundas.
• La conservación excepcional se debe a la gran densidad de los huesos de ballena, la escasa sedimentación, las capas de óxidos de ferromanganeso y la estabilidad de las condiciones de las profundidades marinas.
• Los hallazgos amplían en más de 2.500 metros el rango de profundidad conocido de los ecosistemas de caídas de ballenas y muestran que los fondos marinos profundos son importantes archivos para rastrear la evolución de los cetáceos.