Un platillo alienígena de 40 km de diámetro flota a 2 km sobre el océano durante mucho tiempo. ¿Cuáles son los efectos en el ecosistema marino a continuación?

El océano es un lugar dinámico y muy grande, por lo que es poco probable que tenga muchos efectos a gran escala a menos que los humanos reaccionen de forma exagerada. Me concentraré en los efectos locales e inmediatos de este platillo desde una perspectiva física, biológica y química.

Algunas cosas a considerar sobre la ubicación del platillo: está suspendido en el medio del Océano Atlántico, casi directamente sobre la Dorsal del Atlántico Medio . Estamos un poco por encima del ecuador y, por lo tanto, extrañamos las fuertes corrientes ecuatoriales superficiales y, en cambio, tenemos una velocidad superficial lenta de 1-2 km/día. Tenemos fuertes vientos alisios que impulsan desde el noreste y estamos casi en el borde de la ITCZ .

Física

Exploremos la física de dicho objeto antes de comenzar a trabajar con el ecosistema. El mayor cambio será la sombra proyectada por dicho objeto, dado que absorbe toda la luz, proyectará una sombra bastante grande. Debido a que está bastante cerca de la superficie en relación con el tamaño del objeto, principalmente tendremos una umbra sólida : oscuridad total. Cerca del borde, tendremos la penumbra, y finalmente volvemos a las condiciones normales de luz.

Sin embargo, es probable que el barco también tenga algo de masa; esto puede afectar las mareas y ciertamente afectará la altura del mar cercano, pero como no tengo idea sobre la densidad o el grosor de dicho objeto, no puedo hacer más que mencionarlo. .

Biología

La mejor manera de modelar esta adición es tratar el área dentro de la umbra como si de repente formara parte de la zona afótica. Esta es normalmente la parte más profunda del océano, donde no llega la luz, y es el hogar de todas nuestras pequeñas bestias favoritas . De repente, la zona afótica se extiende a la superficie en un solo lugar, lo que provoca una reestructuración del ecosistema local.

fitoplancton

El fitoplancton requiere luz solar para vivir. El sol potencia la fotosíntesis y, sin luz, morirán rápidamente. Vale la pena señalar que estas criaturas no nadarían simplemente fuera de la sombra: no pueden nadar en absoluto, por lo que se las considera plancton (literalmente, "vagabundo"). Entonces, todo el plancton en nuestra sombra muere en uno o dos días y deposita una gran cantidad de carbono en el lecho marino, pero como es un evento único, no le dedicaré demasiado tiempo. Esencialmente, ya no tenemos un productor primario en el área, pero eso solo refuerza el modelo de aguas profundas.

Dado que tenemos corrientes superficiales de 1-2 km/día y que el platillo tiene unos 40 km de ancho, eso es mucho tiempo para que cualquier pobre fitoplancton que se arrastra debajo muera de hambre, especialmente los pequeños .

zooplancton

Al principio, supuse que el zooplancton estaría muy contento con este evento. El gran cambio para ellos aquí es su migración vertical diaria . El zooplancton se alimenta en la superficie durante la noche cuando no se puede ver ni comer, y desciende a las profundidades del mar durante el día. Inicialmente, esto implica que de repente también tendrían una migración diaria horizontal, pero no están diseñados para eso. El plancton se mueve fácil y rápidamente verticalmente en la columna de agua porque puede controlar su flotabilidad, no porque sea un buen nadador. Aunque les encantaría entrar y salir de la sombra a voluntad, simplemente no tienen esa capacidad.

Curiosamente, la primera vez que apareció su platillo, causaría esta misma migración vertical diaria porque el zooplancton pensaría que es de noche, esencialmente emulando los efectos de un eclipse solar . Se daban un festín voraz, se quedaban sin comida y morían al poco tiempo.

nekton

Las criaturas más grandes, por otro lado, estarían encantadas. " Nekton " es un término que incluye a todas las criaturas que se mueven por sus propios medios, y este platillo les ha dado un gran regalo: la capacidad de moverse entre la noche y el día a voluntad. Normalmente, las criaturas en el océano tienen actividades muy diferentes durante el día y la noche, generalmente como un mecanismo de depredación/evitación de la depredación. Ahora, pueden nadar hacia la luz del sol, alimentarse de organismos claramente visibles y desaparecer en la sombra en unos pocos minutos, no en 12 horas.

Este comportamiento es la razón por la cual los peces se encuentran a menudo debajo de muelles, botes o balsas de algas marinas; sirve como un lugar para esconderse de los depredadores tanto arriba como abajo.

Criaturas bentónicas

Esencialmente no le importaría. Están demasiado profundos en el océano para notar la diferencia entre el día y la noche, por lo que no notarían que el ciclo diurno se ha detenido. Ni siquiera se ven afectados por la repentina desaparición de la nieve marina desde arriba porque las partículas se hunden mucho más lentamente que las corrientes oceánicas en este lugar, por lo que todavía están siendo alimentadas por el carbono de la NADW .

aves marinas

No me gustan las aves, por lo que puede haber más información útil sobre este grupo proveniente de otro lugar. Para empezar, no esperaríamos encontrar muchos pájaros, pero pueden comenzar a colonizar su platillo si no tiene alguna forma de mantenerlos alejados, lo que podría ser una buena idea para los alienígenas de todos modos. Nada puede arruinar la estética de un misterioso platillo levitante como la caca de pájaro. Si las aves pudieran aterrizar en él, probablemente estarían muy emocionados; es un buen lugar para detenerse a descansar si está migrando, y habrá un comportamiento de vida marina interesante debajo que pueden capitalizar. en.

Química

Ahora que hemos eliminado el fitoplancton, uno podría esperar que veamos$O_2$las concentraciones caen en picado en la superficie del océano. Sin embargo, eso solo sucedería durante unos días o meses, hasta que todos los respiradores también estén muertos. Lo que sucedería durante 20 años es la transferencia de oxígeno al agua que poco a poco volvería a elevar las concentraciones. Podemos verlo mejor en un perfil de concentración-profundidad:

$O_2$en realidad aumenta en las profundidades del mar porque ya no hay mucho que lo consuma. Esto es lo mismo que esperaríamos que sucediera bajo la sombra de nuestro platillo alienígena.

Resumen

Lo que ha hecho su platillo es esencialmente tomar la distribución de luz vertical normal en el océano y hacerla horizontal. En lugar de pasar de una zona eufótica a una disfótica y luego a una afótica viajando verticalmente en la columna de agua, la misma secuencia ocurre horizontalmente. Esto no afecta mucho en la escala de 20 años porque solo el nekton podría usarlo con alguna ventaja. Esencialmente, espera que el océano haga lo que mejor hace: cambiar un poco en muchas formas.

Algunos pensamientos, planteados por comentaristas y otras respuestas.

Presion diferencial

Los peces de aguas profundas son famosos por vivir bajo presión, pero no la necesitan para mantenerse con vida. Los peces tienen control sobre la cantidad de gas en sus vejigas natatorias, y mientras se les dé suficiente tiempo para subir a la superficie, no experimentarán barotrauma. En cuanto a si las criaturas de las profundidades marinas realmente colonizan la superficie, no lo sé, no tenemos muchos datos sobre este fenómeno. Me resulta difícil imaginar que durante 20 años no habrá interacción , pero probablemente no será una invasión de la superficie a gran escala. Los peces de aguas profundas están muy contentos de permanecer en las profundidades del mar.

Requisitos de luz

Un par de comentarios y una respuesta han señalado que no va a estar completamente oscuro debajo. ¡Estoy de acuerdo con eso! Sin embargo, no es cualquier luz la que es útil. La fotosíntesis requiere una gran cantidad de luz solar directa o simplemente no funcionará en absoluto. En el océano, este límite es la diferencia entre la zona eufótica y la llamada "zona disfótica". Esto depende de la turbidez del agua, pero en mar abierto es de unos 100m. Además, la fotosíntesis funciona mejor con luz azul, la misma longitud de onda que se dispersa mejor en el aire. Si la luz entra en ángulo, gran parte de la luz azul se elimina y ya no puede impulsar la fotosíntesis. Yo diría que cualquier área directamente debajo del platillo está modelada con mayor precisión por la zona disfótica.

¿Por qué en preguntas como esta sobre algo que bloquea la luz, todo el mundo parece olvidar que la Tierra gira ? Para simplificar la geometría, utilizaremos las siguientes suposiciones: el platillo tiene un fondo plano (no se curva para seguir a la Tierra), por lo que la altitud de 2 km se mide desde el centro del platillo; el platillo está ubicado en el ecuador, y es el equinoccio, por lo que el sol pasa directamente sobre el centro del platillo; el sol es una fuente de luz puntual, por lo que no nos preocupan las sombras, solo la sombra o no; e ignoraremos la curvatura de la Tierra.

Suponemos que la Tierra es plana en este caso porque la trigonometría simple (suponiendo que la Tierra es una esfera de 6371 km de radio) muestra que si el centro del platillo está a una altura de 2 km, el borde del platillo es a una altura de 2,03 km sobre la superficie, que es una diferencia trivial y puede ignorarse.

Entonces, todo eso dicho...

Desde un punto en la superficie del océano bajo el centro del barco, abarca 168,6 grados del cielo, lo que significa 11,4 grados de cielo visible (obviamente 5,7 grados a cada lado). Dadas las 12 horas para que el sol cruce el cielo, son 45 minutos de luz diurna, como mínimo.

Sin embargo, también algo a tener en cuenta: aproximadamente el 5% de la luz que recibes en un día claro y soleado no proviene del sol directamente, sino de la luz dispersa debido a la atmósfera. Si bien una buena parte del cielo se bloqueará para que solo un cilindro de aire brille alrededor del horizonte, eso sigue siendo luz. Puede que no parezca mucho, pero en comparación, la luna llena es solo un 0,00025 % más brillante que el sol, y una luna llena proporciona una cantidad sorprendente de luz una vez que tus ojos se adaptan.

Incluso debajo del centro de la nave, con la mayor parte del cielo bloqueado, obtendrá 45 minutos de luz solar directa y algo de luz residual el resto del día en el peor de los casos (ignorando el clima, por supuesto). A medida que te alejas del centro, el efecto disminuye rápidamente, muy rápidamente para el norte y el sur. En el momento en que avanza 20 km al este o al oeste, el peor de los casos le brinda 6 horas de sol directo.

Entonces, ¿qué tal ir al norte o al sur? Si vas 5 km al norte o al sur (y de nuevo asumes que el sol pasa directamente sobre tu cabeza por simplicidad), el barco cubre 151 grados de la trayectoria del sol, brindándote casi dos horas de luz solar directa. Ve 10 km al norte o al sur, son 4 horas de luz directa. Recorra 15 km, 6,5 horas de luz solar directa (y aumento del brillo del cielo). Y por supuesto a 20 km, básicamente 12 horas completas.

Larga historia: el área real debajo del barco donde está oscuro nunca está completamente oscuro durante 24 horas, y en realidad no ocupa un área muy grande en comparación con el área total del océano directamente debajo del barco. Los efectos ecológicos son bastante mínimos porque las corrientes de aire y agua disiparán rápidamente los efectos de enfriamiento (por lo que no hay efectos climáticos reales) y arrastrarán el fitoplancton y otros organismos que requieren luz hacia el área de oscuridad casi perpetua, por lo que no estará sin vida. Verá una mayor prevalencia de organismos que salen a la superficie por la noche en el centro de la zona, pero es tan pequeño en comparación como para ser medible pero en gran medida insignificante.

En el medio del océano solo hay mucha agua y luego, después de profundizar unos miles de metros, tierra.

Los animales que nadan vivirán algo así como la noche, en cuanto a las plantas, bueno, miles de metros de agua ya son suficientes para detener la luz, así que el platillo no les va a afectar más.

Para las algas flotantes el efecto será transitorio, ya que las corrientes las alejarán antes de que se vean afectadas significativamente.

Dado que técnicamente no se encuentra sobre aguas costeras, técnicamente no tiene ningún efecto o prácticamente no lo tiene.

Las algas no podrían prosperar en ese lugar, pero al mismo tiempo eso no importa porque las algas tienen todo el océano para vivir.

Si el platillo estuviera más cerca de las aguas costeras, mataría a los corales, pero eso se limita a un área tan pequeña que es insignificante para la capacidad del hombre de matar la vida marina.

Observar el efecto de un eclipse solar podría ser útil. La luz bloqueada hará que las aguas superficiales internas (debajo del centro) se enfríen. Con los bordes más calientes, debería haber algunos patrones de viento interesantes en la región. Esto también afectará la temperatura del agua, por lo que se debe establecer un patrón convectivo, con una columna de agua hundiéndose en el medio.

En la novelización de la película "Encuentros cercanos del tercer tipo" de Steven Spielberg, de finales de la década de 1970, la nave nodriza extraterrestre era de un tamaño similar. Speilberg escribió sobre la masa del enorme barco que se cierne sobre el cañón cancelando parcialmente la gravedad para las personas que se encuentran debajo, dejándolas con un 40% de ingravidez. Sí, la tierra es mucho más grande, pero la nave está más cerca (y quizás más densa) que la mayor parte de la tierra. No he hecho los cálculos sobre esto, pero seguramente habrá algunos efectos de gravedad/mareas, como un bulto en la superficie del agua debajo de su barco.

También tenga en cuenta que la superficie de la tierra, incluido el océano, es curva y, por lo tanto, entra en juego la distancia del horizonte. Si estuvieras en una embarcación grande, a 20 metros sobre la superficie del océano, debajo del centro de la nave espacial, el horizonte visible estaría a unos 16 km de distancia. Esto tendría efectos de enfriamiento masivos, es por eso que el Ártico es frío, después de todo, no está más lejos del sol, simplemente no recibe tanta luz solar.

Si bien 40 km es bastante grande en la escala de los objetos hechos por humanos (¡aún más los objetos que pueden flotar en el aire!) Es bastante insignificante en términos planetarios. Una sola nube de lluvia tiene aproximadamente el mismo tamaño, y la vida no termina cada vez que pasa una.

Lo mismo es cierto para los 50-100 metros superiores del océano que se verán afectados por el disco de sombra. Desde nuestro punto de vista, 100 metros es bastante profundo, pero para un océano que tiene aproximadamente 7.000 metros de profundidad en la ubicación aproximada indicada (fosa de Romanche), no es nada.

Sí, es probable que algo de plancton muera, y algunos delfines y otros animales cerca de la superficie pueden irritarse. La temperatura (tanto del aire como del agua superficial) será más baja dentro del cono de sombra, y por eso habrá algunas corrientes. Pero, sea lo que sea, comparado con lo que sucede todos los días en el clima, eso no es nada. Al planeta no podría importarle menos, ni a la abrumadora mayoría de los animales que viven en regiones donde está oscuro todo el día de todos modos.

P: ¿Cuáles serían los efectos que su sombra (OVNI) causaría en el océano y la vida oceánica debajo de él?

Como se menciona aquí , 'un objeto es opaco debido a la dispersión oa la absorción. Todos los medios "opacos" son que la luz no viaja a través del objeto. Por lo tanto, un objeto que a nuestros ojos parece ser negro simplemente no permite que ningún fotón en el rango visible llegue a nuestros ojos.'.

Teniendo esto en cuenta, la luz del Sol no atravesaría el OVNI y alcanzaría el océano debajo de él. Además, la gran masa de aire presente debajo del platillo y el agua debajo de él experimentarán efectos de enfriamiento significativos. Si hacemos los cálculos, hay como máximo ~2514 kilómetros cúbicos de aire debajo del OVNI que permanecerán a la sombra del platillo. Los vientos catabáticos se formarían en los bordes del objeto con forma de platillo, y rápidamente se enfriarían y contraerían, posiblemente creando lluvia y viento localizados, siempre que la humedad regional sea alta. Con toda posibilidad, la salinidad en esta región podría ser un poco más baja debido a las constantes lluvias. Debido a que el aire frío es mucho más denso que el aire caliente, tiene una mayor capacidad de transporte de agua y esta región sería una zona de baja presión. En el escenario opuesto, se podría crear una "Casa Caliente" envolviendo un recipiente de aire con vidrio. En esta situación, se crea una "Zona fresca", justo debajo del platillo. No se especificaron las propiedades de conducción térmica y la disipación de calor IR del OVNI, por lo que, suponiendo que el OVNI absorbería y disiparía energía IR similar a un objeto a temperatura ambiente (como se indicó), el calor que emana del platillo sería insignificante y podría considerarse constante. Del mismo modo, el océano también proporciona una disipación IR muy constante. Los científicos del clima afirman que los océanos del mundo son responsables y regulan las temperaturas y el clima de la Tierra. Sin embargo, aquí tenemos un "Microclima" localizado. asumiendo que el OVNI absorbería y disiparía energía IR similar a un objeto a temperatura ambiente (como se indicó), el calor que emana del platillo sería insignificante y podría considerarse constante. Del mismo modo, el océano también proporciona una disipación IR muy constante. Los científicos del clima afirman que los océanos del mundo son responsables y regulan las temperaturas y el clima de la Tierra. Sin embargo, aquí tenemos un "Microclima" localizado. asumiendo que el OVNI absorbería y disiparía energía IR similar a un objeto a temperatura ambiente (como se indicó), el calor que emana del platillo sería insignificante y podría considerarse constante. Del mismo modo, el océano también proporciona una disipación IR muy constante. Los científicos del clima afirman que los océanos del mundo son responsables y regulan las temperaturas y el clima de la Tierra. Sin embargo, aquí tenemos un "Microclima" localizado.

La ubicación del OVNI es aproximadamente sobre la Cordillera del Atlántico Medio, y lejos de cualquier masa terrestre. Es bien sabido que los grandes depósitos metálicos, especialmente piedra azul y mineral de hierro, pueden aumentar significativamente el contenido eléctrico del aire. Si el OVNI contenía grandes depósitos de metal refinado, esto podría alterar significativamente el campo magnético de la tierra en este punto. Es bien sabido que los grandes depósitos de mineral de hierro poco profundo, o roca de piedra azul, pueden torcer y deformar el campo magnético por kilómetros desde el punto de origen. Este campo magnético retorcido puede provocar que se produzcan grandes gradientes de campo eléctrico que den como resultado tormentas violentas. Por ejemplo, en Venezuela, una bahía famosa es el hogar de tormentas eléctricas muy regulares y violentas. La mayoría de los científicos están de acuerdo en que se debe al nivel de gas metano que emite el agua (y los depósitos de petróleo que se encuentran debajo).

Una sombra de más de 40 kilómetros proyectada sobre el océano enfriaría ligeramente el agua y reduciría el nivel de hidrato de metano y disminuiría la evaporación del gas. Esto a su vez reduciría el metano expulsado a la atmósfera. El agua superficial del océano se evaporaría menos rápidamente en ausencia de la luz solar directa. Asimismo, el agua se enfriaría un poco, ya que las corrientes superficiales del océano en esta región son bastante suaves. El agua más densa lleva consigo más minerales disueltos y, a su vez, los respiraderos hidrotermales en el fondo del mar alrededor de la cordillera crecerían un poco más rápido. El agua también contendría más gases disueltos y podría estar más oxigenada, lo que afectaría las relaciones depredador-presa en la vida de los peces.

La luz juega un papel importante en la vida animal y vegetal del océano . La luz se puede dividir en 3 zonas.

1. Eufótico (por encima de 200 metros de profundidad)
2. Disfótico (200 a 1000 metros de profundidad)
3. Afótico (por debajo de 1000 metros de profundidad)

Solo una pequeña cantidad de luz solar penetra por debajo de los 200 metros, que contiene la gran cantidad de pesquerías comerciales. Colocar estas zonas en un área sombreada afectaría significativamente los niveles de luz. Estas 3 zonas estarían esencialmente en oscuridad perpetua. Quizás los primeros metros de agua contendrían pequeñas cantidades de luz. En esencia, la mayoría de la vida vegetal que depende de la fotosíntesis para vivir moriría lentamente de hambre o perecería, dependiendo de las corrientes oceánicas. Si el plancton es menor, entonces se producirá menos oxígeno en esta área. Los peces depredadores grandes como el atún y el pez espada evitarían esta área debido a la falta de presas más pequeñas. Sin embargo, los animales como el Sea Squirt o Sea Brush prosperaríandebido al aumento de los nutrientes del agua. Asimismo, los peces que están acostumbrados a aguas oscuras y frías podrían aumentar en número en esta área (si se descuida la presión del agua).

La falta de luz solar adecuada en realidad cambiaría el color del océano. Cuando la luz solar y los nutrientes son abundantes, el Fitoplancton aumenta la opacidad del agua y le da su color (verde) . Sin embargo, en este caso, el agua del océano que está en la sombra tendrá un color menos verde y más azul y rojo.

Además de los efectos del viento y las corrientes, la capacidad calorífica del OVNI también podría tener otros efectos. Con los efectos del viento y el enfriamiento, podría haber condensación en la parte inferior del OVNI, con formación de agua dulce (lluvia).

Además, si el OVNI absorbe más calor en su superficie superior que el agua, se calentará más, lo que hará que las térmicas sean más complejas.