La propuesta anexa "Variabilidad de la diversidad biológica y biomasa béntica en el mar profundo " es la continuaciòn del proyecto "Factores que definene la variabilidad de la estructura comunitaria del bentos abisal en el Golfo de México" cuyos resultados han permitido cuestionar la pobreza de especies y los patrones de homogeneidad espacial y temporal de la riqueza taxonòmica y de la biomasa bèntica descritos en la literatura para los fondos tropicales de la zona abisal. Las condiciones extremas (profundidad y presiòn (>3000m, >300 atm), baja temperatura (4oC), ausencia de luz, baja disponibilidad de alimento, dependencia del aporte exógeno de recursos alimenticios han sido los principales fundamentos de la teorìa de baja riqueza y condiciones estables y heterogeneidad de los tròpicos que aparentemente, con base en los resultados obtenidos a la fecha generan especializaciòn y promueven diversidad alta que a la vez es responsable de una variabilidad en la escala local. De las campañas realizadas en 2004 y posteriormente en 2006 se reconociò que existe una componente de aportes autóctonos en la planicie abisal en el caso del Golfo de México, èstos son originados de la infiltración de metano y aceites._x000D_ Los resultados obtenidos a la fecha nos han permitido reconocer que al igual que en ambientes templados y frìos exste una componente temporal que va asociada al acoplamiento entre la columna de agua y el fondo a traves de la productividad primaria generada en la zona eufòtica y que conlleva el arribo de materia labil al fondo abisal. Este pulso estacional de materia orgànica de origen fotoautotròfico llega en diferentes grados de conservaciòn en los tròpicos dada la presencia de una termoclina y de temperaturas màs elevadas en la porciòn superior de la columna de agua. Otros aportes de materia orgànica de origen fotoautotròfica se han documentado en el Pacìfico Ecuatorial asociados a estructuras de mesoescala con giros y corrientes grandes. Diversos autores han señalado que es improbable la exportaciòn en mares marginales como el Golfo de Mèxico, sin embargo en estos tres años pasados fue factible describir concentraciones de pigmentos que se depositan como agregados en mar profundo. El material exportado es la fuente alimenticia valiosa que tiene un efecto sobre la estructura comunitaria conllevando a cambios espaciales en las escalas local y regional por la naturaleza de la particula, la profundidad en cuestiòn, la proximidad a la costa, el tipo de aportes y la cantidad y calidad de exportada._x000D_ La variabilidad de la estructura comunitaria en la zona abisal en el Golfo de Mexico basada en la exportaciones es una aportaciòn nueva para los tròpicos y espor ello que esta propuesta buscarà documentar en los pròximos tres años la variabilidad de una forma comparativa con zonas caracterizadas por materia orgánica de origen diferente y cantidad variable. Los registros desde 1997 permitiràn contribuir a una visiòn mejor de las variaciones en el largo plazo en fondos abisales con aportes incipientes. Adicionalmente se integrará información de fondos con actividad quimiosintética y de fondos expuestos a hipoxia._x000D_ Los aportes de este proyecto permitirán reconocer variaciones a largo plazo para la infauna de ambientes tropicales de mar profundo, estudio único en su tipo a nivel global. La comparación con datos de campañas existentes bajo condiciones de enriquecimiento de materia orgánica permitirán reconocer el efecto de ésta sobre la estructura comunitaria en la misma franja latitudinal. Durante el proyecto que termina se realizaron 3 campañas a bordo del B/O Justo Sierra y dos en colaboraciòn internacional que apoyaron con buques de la comunidad internacional la obtenciòn de resultados y con ello contribuyeron con muestras a la publicaciòn de artìculos en revistas internacionales arbitradas SCI y no SCI, en revistas del padrón de excelencia, libros, capìtulos en libros internacionales arbitrados, memorias in extenso arbitradas internacionales y de divulgaciòn. En el transcurso del año hemos sometido manuscritos que describen la diversidad biologica del mar profundo en México como resultado del donativo previo. Los resultados se presentaron en reuniones internacionales y concluyeron sus tesis en temas del proyecto. En esta fase participan estudiantes de doctorado, maestría y licenciatura. Se cuenta con colaboración internacional y donativos que apoyarán el costo de tiempo de buque, submarino y AUV en 2010 en una campaña conjunta con IFREMER para trabajar con las mejores herramientas y tecnología existente._x000D_ Dos apoyos adicionales son de naturaleza exploratoria para iniciar colaboraciones que permitan pasar a otros niveles de investigación de la diverisdad marina de mar profundo.TAMU apoyara con entrenamiento y caracterización genetica de la infauna de mar profundo. A la fecha hemos colectado muestras pareadas a bordo del B/O Justo Sierra en las campañas SIGSBEE con objeto de hechar a andar la tecnica que nos permita analizar con metagenómica la diversidad en los sedimentos de mar profundo. Esta colaboración es con la Dra. Anja Schulze quien en 2009 recibirá a A. Gaytán para entrenarla y comenzar la caracterización de muestras del volcán de asfalto. El CSIC colaborara participando en una campaña en 2010 aportando su patín de colecta de suprafauna con cerrado automático para caracterizar esta fracción que aun no colectamos. Durante el intercambio que cubre este donativo se elaborará y sometera una propuesta conjunta para integrar datos de largo plazo comparativos con los mares de España (Cantábrico y Mediterráneo).

Fundamentación.- Las observaciones de Revelle y Suess (1957) sobre las alteraciones del balance de CO2 permitieron observar en las décadas pasadas que estos cambios trascienden a los planos ecológicos, geofísicos y sociales en una interacción que continuará e influirá sobre los ecosistemas y éstos sobre los servicios que provee a la sociedad (Nelson et al. 2006). De los ecosistemas menos estudiados en aspectos de los efectos a largo plazo se encuentra el mar profundo el cual dada su constancia y persistencia ambiental es un modelo excelente que permitirá detectar alteraciones en el largo plazo. De allí que se presenta esta propuesta de observaciones ecológicas en el largo plazo fundamentada en establecer un puente entre la ecología tradicional local y la ecología global requerida por la ciencia actual. Los resultados de estas observaciones de largo plazo en la escala local se vincularán a la ecología regional y global con criterios de escalas múltiples espacial y temporal siguiendo los criterios de Carpenter et al. (2006) y Liu et al. (2007)._x000D_ _x000D_ La biomasa, riqueza de especies y complejidad de la estructura trófica son aspectos de la estructura comunitaria que se modifican por la alteración del origen y flujo de material particulado al fondo y la movilización de nutrimentos. La necesidad de investigación a largo plazo que de seguimiento a estos cambios conlleva a que se elijan localidades no impactadas y con diferentes condiciones de enriquecimiento orgánico y se les estudie en las diferentes escalas de tiempo y espacio. Lo anterior responde a observaciones realizadas en los procesos ecológicos que cambian sutilmente, en patrones difíciles de predecir ante perturbaciones que ocurren en intervalos de tiempo variables.La falta de bases de largo plazo impide reconocer tendencias de un ecosistema y establecer la variabilidad natural (Liu et al. 2007). El estudio de los cambios registrados en el ambiente en el largo plazo de un ecosistema geológicamente estable como es el mar profundo en los trópicos y de su estructura comunitaria permitirán reconocer umbrales a respuestas no lineares que pueden influir en unas cuantas décadas sobre los sistemas acoplados con el hombre, esta información facilitará el anticipar y mitigar cambios a futuro._x000D_ _x000D_ Este proyecto inicia en 1997 con las campañas SIGSBEE realizadas a bordo del B/O Justo Sierra. Los resultados de la primera década ha logrado grandes hallazgos sobre la diversidad de los fondos marinos abisales en aspectos de nuevos ecosistemas (el volcán de asfalto), hotspots de diversidad, lavariación local en la abundancia de los organismos (ver tesis y publicaciones en Apéndice) y reconocer procesos importantes en la localidad LTER, sobre cómo éste responde al aporte de materia orgánica y las variaciones estacionales y por ciclones. El esfuerzo transdisciplinario, con colaboraciones interdependencia (I. Geofísica, I. Geología) e interinstitucionales (CICESE, Texas A & M University y RCOM U. de Bremen), realizado para detectar los cambios en la escala regional ha sido importante. Esta propuesta se abocará a tratar de comprender en el largo plazo la dinámica del ecosistema béntico del mar profundo como un sistema biofísico, que se auto organiza a partir de componentes evolucionados, de interacciones entre procesos grandes con pequeños y de lentos con rápidos (NSF 2001; NRC 2001, 2002). Esta combinación de escalas es responsable de la generación de gran parte de los patrones y dinámica observada en este estudio y que asemeja la reconocida en otros ecosistemas dependientes de escalas (Arthur et al. 1997). El efecto directo e indirecto de las actividades humanas influye en forma distinta a la caracterizada por la evolución de los componentes naturales del ecosistema (Gibson et al. 2000, Westley et al. 2002)._x000D_ _x000D_ Referencias (Fundamentaciòn)_x000D_ Arthur, W.B., S.N. Durlauf & D.A. Lane. 1997. The Economy as an Evolving Complex System. Addison-Wesley, Reading, MA. _x000D_ Carpenter, S.R., R. DeFries, H.A. Mooney, S. Polasky, W. Reid, & R. Scholes. 2006. Millennium Ecosystem Assessment: Research needs. Science 313: 257-258._x000D_ Gibson, C.C., E. Ostrom &d T.K. Ahn. 2000. The concept of scale and the human dimensions of global change: a survey. Ecological Economics 32: 217-239._x000D_ Liu, J., T. Dietz, S. R. Carpenter, M. Alberti, C. Folke, E. Moran, A. N. Pell, P. Deadman, T. K. Kratz, J. Lubchenko, E. Ostrom, Z. Ouyang, W. Provencher, C. Redman, S. H. Schneider, & W. W. Taylor. 2007. Complexity of coupled human and natural systems. Science 317: 1513-1516._x000D_ Nelson, G. C., E. Bennett, A. A. Berhe, K. Cassman, R. DeFries, T. Dietz, A. Dobermann, A. Dobson, A. Janetos, A. Levy, D. Marco, N. Nakicenovic, B. O’Neill, R. Norgaard, G. Petschel-Held, D. Ojima, P. Pingali, R. Watson, & M. Zurek. 2006. Anthropogenic drivers of ecosystem change: an overview. Ecology and Society 11(2)/art29._x000D_ NRC (National Research Council). 2001. Grand Challenges in Environmental Sciences. National Academy Press, Washington, D.C._x000D_ NRC (National Research Council). 2002. The Drama of the Commons. National Academy Press, Washington, D.C._x000D_ NSF (National Science Foundation), 2001. Twenty Year Review of the U.S. Long-term Ecological Research Program. National Sciecne Foundation, Washington, D.C._x000D_ Revelle, R., & H.E. Suess, 1957. Carbon exchange between atmosphere and ocean and the question of an increase of atmospheric CO2 during the past decades. Tellus 9: 18-27._x000D_ Westley, F., S.R. Carpenter, W.A. Brock, C.S. Holling & L.H. Gunderson. 2002. Why are systems of people and nature not just social and ecological systems? Pages 103-120 in Gunderson, L.H. & C.S. Holling (eds.), Panarchy. Island Press, Washington, D.C._x000D_ _x000D_ Esta propuesta se deriva de un donativo de PAPIIT previo otorgado de 2006 a 2008. Los resultados acadèmicos de este proyecto cumplieron las expectativas planteadas. Las muestras recolectadas en la planicie abisal del Golfo de México se procesaron y en ellas se ha reconocido la composición taxonómica de la meiofauna y macrofauna bénticas. En general la fauna abisal para los trópicos se encuentra pobremente estudiada debido al número bajo de muestreos que ha habido históricamente. La variabilidad de la riqueza taxonómica de los dos componentes de la comunidad béntica (meiofauna y macrofauna) reconocidahan permitido describir patrones geográficos considerando gradientes latitudinal y longitudinal en la planicie abisal del Golfo de México. Las muestras de exportación de carbono biogénico obtenidas de la recuperación de las trampas de sedimento se procesaron y conforman la tesis de doctorado de Manuel González que describe el flujo de POC. Estos resultados se relacionarán con la estructura comunitaria béntica._x000D_ Entre los logros académicos para la etapa de duración del donativo pasado se incluyen entre otros_x000D_ Productos académicos con estudiantes_x000D_ Artículos en revistas internacionales arbitradas SCI_x000D_ STUART, C.T., P MARTINEZ ARBIZU, C R. SMITH, T MOLODTSOVA, A BRANDT, R J. ETTER, E ESCOBAR-BRIONES, M-C FABRI & M A. REX. 2008. CeDAMar global database of abyssal biological sampling. Aquatic Biology 4: 143–145 SCI 10.3354/ab00097 ISSN 1864-7782_x000D_ ESCOBAR-BRIONES, E. G., C. DIAZ* & P. LEGENDRE. 2008. Meiofauna community structure of the deep Gulf of Mexico: Variability due to sorting methods. Deep-Sea Research 55: 2627–2633. SCI 2.025_x000D_ ESCOBAR BRIONES, E. E. L. ESTRADA SANTILLAN* & P. LEGENDRE. 2008. Density and biomass of macrofauna in the Campeche Canyon, Southern Gulf of Mexico. Deep-Sea Research 55: 2679–2685. SCI 2.025_x000D_ ROWE, G. T. C. WEI, C. NUNNALLY, R.D L. HAEDRICH, P.L. A. MONTAGNA, J. BAGULEY, J. BERNHARD, M. WICKSTEN, A. AMMONS, E. ESCOBAR BRIONES, Y. SOLIMAN & JODY W. DEMING. 2008. Comparative biomass structure and dynamics of food webs in the deep Gulf of Mexico. Deep-Sea Research 55: 2699–2711.SCI 2.025_x000D_ ESCOBAR-BRIONES E. G., A. GAYTAN-CABALLERO* & P. LEGENDRE. 2008. Epibenthic megacrustaceans from the continental margin, slope and abyssal plain of the Southwestern Gulf of Mexico: Factors responsible for variability in species composition and diversity. Deep-Sea Research 55: 2667–2678. SCI 2.025_x000D_ WINFIELD*, I. & E. ESCOBAR. 2007. Anfípodos