Biologia de los microorganismos (1083)

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674 E C O L O G Í A M I C R O B I A N A Y M I C R O B I O L O G Í A A M B I E N T A L
fumarolas calientes, llamadas chimeneas negras, forman estruc-
turas verticales de sulfuro (las chimeneas) que pueden tener 
desde menos de 1 m hasta más de 30 m de altura. Se forman 
cuando los fluidos hidrotermales ácidos ricos en metales disuel-
tos y gases magmáticos se mezclan de manera súbita con el agua 
del mar, fría y oxigenada. La rápida mezcla causa la precipita-
ción de minerales de sulfuros metálicos de grano fino, como la 
pirita y la esfalerita, formándose plumas oscuras y flotantes que 
se elevan por encima del lecho marino (Figura 19.35).
Un ambiente de fumarola hidrotermal bastante diferente es la 
formación «Ciudad Perdida» (Lost City), situada en medio del 
océano Atlántico. La formación Ciudad Perdida se formó por 
la exposición de minerales asociados a la corteza oceánica de 
entre uno y dos millones de años de antigüedad, que antes estu-
vieron muy por debajo del lecho marino. Las fallas geológicas 
en estos sistemas en lenta expansión expusieron rocas ricas en 
magnesio y hierro llamadas peridotitas en el lecho marino. Las 
reacciones químicas entre el agua de mar y las recién expues-
tas peridotitas son muy exotérmicas, de manera que generan 
calor y aumentan el pH hasta valores de 11. En los fluidos hidro-
termales calientes (200 °C) también hay cantidades extremada-
mente altas de hidrógeno y de metano y otros hidrocarburos 
de bajo peso molecular. A diferencia de los sistemas de las chi-
meneas negras volcánicas ácidas (Figura 19.34), que son relati-
vamente temporales, la mezcla de estos fluidos alcalinos con el 
agua de mar ocasiona la formación de chimeneas de carbonato 
de calcio (caliza) que pueden alcanzar los 60 m de altura y estar 
activas durante 100.000 años o más (Figura 19.36).
Figura 19.34 Fumarolas hidrotermales. Esquema de las formaciones
geológicas y los principales compuestos químicos inorgánicos y minerales 
que emiten las fumarolas templadas y las chimeneas negras. En las fumarolas 
templadas, el fluido hidrotermal caliente se enfría con el agua del mar que 
se infiltra en los sedimentos, que está a 2-3 °C. En las chimeneas negras, 
el fluido hidrotermal caliente, próximo a los 350 °C, alcanza directamente el 
lecho marino.
Fumarola templada
(6°C a 23°C)
Fumarola
caliente (~350 ºC)
(Chimenea negra)
Sedimentación
Agua de mar
Filtración
20-100 ºC
H2S H2S
Fluido hidrotermal Límite de los 350 °C
FeS
Fe2++S2– 
Basalto
SO4
2– Mn2+ Ca2+ Fe2+ Cu2+S2–
FeS, Mn2++ O2 FeO(OH), MnO2
FeS
HCO3
 – CO2, CH4 
Sedimentos
superficiales
Subsuelo
marino
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e
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 D
. 
B
a
lla
rd
Figura 19.35 Chimenea negra de una fumarola hidrotermal que
libera agua rica en sulfuros y minerales a temperaturas de 350 °C. Las 
paredes de la chimenea negra presentan un gradiente brusco de temperaturas 
y contienen varios tipos de procariotas.
Figura 19.36 Formación de una gran chimenea de carbonato en el
sistema de fumarolas sobre peridotitas de Ciudad Perdida. La colonización 
microbiana de superficies minerales recién expuestas se estudió colocando 
fragmentos minerales estériles en el dispositivo con la tapa verde situado 
sobre una zona activa de la chimenea. El diámetro del dispositivo cilíndrico de 
recolección tiene unos 10 cm.
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