Octopus Odyssey

Returning to the Dorado Outcrop

Image courtesy Beth Orcutt / WHOI
Jun. 06 2023

Traducción al español a continuación

The Octopus Odyssey expedition has begun! Our goal is to return to the place where deep-sea octopus were first discovered brooding their eggs in low-temperature hydrothermal fluids venting from a tiny outcrop of rock offshore Costa Rica, at a depth of over 3,000 meters (almost 10,000 feet). In 2013, a team of researchers began exploring this area to find evidence of low-temperature fluid venting, which had been inferred from temperature measurements but never seen before. In crisscrossing the tiny Dorado Outcrop, a feature roughly the size of a football field, the researchers were surprised to find deep-sea octopus brooding their eggs in the spots where these fluids leaked out of the seafloor. The fluids were slightly warmed – ~12ºC instead of bottom water temperatures closer to 2ºC – but still contained oxygen. Did the warmer fluids provide an advantage to egg development, even if the lower oxygen would make it harder to breathe? On this expedition, our Octopus Odyssey team is returning to the Dorado Outcrop to answer this question as well as better understand the connection of seafloor animals and their microbiomes (associated microorganisms) to the surrounding fluids, rocks, and sediments. The team will also be exploring other seamounts in the region to see if low-temperature hydrothermal venting is found elsewhere, and also whether the octopus are found at other sites. If the octopus are restricted to the Dorado Outcrop, this might be a feature worth protecting.

Along the way, the Octopus Odyssey team will be examining the microbial communities of the seamounts. Some of this research will explore whether microbes are essential to the health of the octopus or other animals. In addition, the team will examine the interactions between microbes and metals in these deep-sea ecosystems, to see if there are toxic effects for the microbes. This research is motivated by a desire to understand the potential impacts of emergent industries like deep-sea mining. Additionally, sediment cores and macroorganisms will be collected and investigated, together with their respective microbiomes. Many new species are expected to be discovered as in other deep regions of Costa Rica that have been studied in recent years, such as on a 2019 Schmidt Ocean Institute expedition with the RV Falkor. All animals collected on this expedition will become part of the collection at the Museum of Zoology in San José, Costa Rica. 

Expeditions like this Octopus Odyssey are fundamental for a small country like Costa Rica to get to know its immense ocean. Most coastal nations don’t have the research capacity to study their own seas, so international collaborations are necessary. Also important is the participation of scientists and students from those countries to raise their research capacity and spread awareness of the treasures and heritage we have in our ocean. Our team is grateful to the government of Costa Rica for providing permission for this international Marine Scientific Research expedition within Costa Rica’s waters. 

Octopus Odyssey includes two artists that will translate basic scientific research into a new form of communication. Art and science are partners, complementing each other and letting us explore our planet from the same and different angles, to better understand it and protect it.

The Octopus Odyssey team members come from many nations, with half of the science party joining from Costa Rica and other Latin American and Caribbean countries. The science party is also predominantly women. Both are important contributions to diversifying the field of deep-sea research. Expanding capacity for deep-sea expedition leadership is a goal of the Crustal Ocean Biosphere Research Accelerator (COBRA), an international network that is providing partial support for this expedition’s training efforts.

Regreso al afloramiento del Dorado

Hoy comienza la expedición Octopus Odyssey, con el objetivo de regresar al lugar donde se descubrieron por primera vez pulpos de aguas profundas incubando sus huevos en fluidos hidrotermales de baja temperatura fluyendo desde un diminuto afloramiento de roca frente a las costas de Costa Rica, a más de 3.000 metros de profundidad. En el 2013, un equipo de investigadores comenzó a explorar esta zona para hallar pruebas de la ventilación de fluidos a baja temperatura, algo que se había deducido de las mediciones de temperatura pero que nunca se había visto antes. Al atravesar el diminuto afloramiento Dorado, del tamaño aproximado de un campo de fútbol, los investigadores se sorprendieron al descubrir que los pulpos de aguas profundas estaban incubando sus huevos en los lugares donde estos fluidos salían del fondo marino. Los fluidos estaban ligeramente calentados (a unos 12 ºC en lugar de los 2 ºC del agua del fondo), pero seguían conteniendo oxígeno. ¿Suponían los fluidos más calientes una ventaja para el desarrollo de los huevos, aunque el menor nivel de oxígeno dificultara la respiración?

En esta expedición, nuestro equipo Octopus Odyssey vuelve al afloramiento Dorado para responder a esta pregunta, así como para comprender mejor la conexión de los animales del fondo marino y sus microbiomas (microorganismos asociados) con los fluidos, rocas y sedimentos circundantes. El equipo también explorará otros montes submarinos de la región para ver si se encuentran respiraderos hidrotermales de baja temperatura en otros lugares, y si los pulpos se encuentran en otros sitios. Si los pulpos están restringidos al afloramiento Dorado, podría ser una característica digna de protección.

Por el camino, el equipo de la Octopus Odyssey examinará las comunidades microbianas de los montes submarinos. Parte de esta investigación explorará si los microbios son esenciales para la salud del pulpo o de otros animales. Además, el equipo examinará las interacciones entre los microbios y los metales en estos ecosistemas de aguas profundas, para ver si hay efectos tóxicos para los microbios. Esta investigación está motivada por el deseo de comprender las posibles repercusiones de industrias emergentes como la minería en aguas profundas. Además, se recogerán e investigarán núcleos de sedimentos y macroorganismos, junto con sus respectivos microbiomas. Se espera descubrir muchas especies nuevas, como en otras regiones profundas de Costa Rica que se han estudiado en los últimos años, así fue en una expedición del Schmidt Ocean Institute en 2019 con el RV Falkor. Todos los animales recogidos en esta expedición pasarán a formar parte de la colección del Museo de Zoología de San José de Costa Rica.

Expediciones como Octopus Odyssey son fundamentales para que un país pequeño como Costa Rica conozca su inmenso océano. La mayoría de las naciones costeras no tienen la capacidad de investigación necesaria para estudiar sus propios mares, por lo que son necesarias las colaboraciones internacionales. También es importante la participación de científicos y estudiantes de esos países para aumentar su conocimiento y dar a conocer los tesoros y el patrimonio que tenemos en nuestro océano. Nuestro equipo agradece al gobierno de Costa Rica el permiso concedido para esta expedición internacional de investigación científica marina en aguas costarricenses.

Octopus Odyssey incluye a dos artistas que traducirán la investigación científica básica en una nueva forma de comunicación. El arte y la ciencia son socios, se complementan y nos permiten explorar nuestro planeta desde los mismos y diferentes ángulos, para comprenderlo mejor y protegerlo.

Los miembros del equipo de la Octopus Odyssey proceden de muchos países, y la mitad del equipo científico procede de Costa Rica y otros países de América Latina y el Caribe. En el equipo científico también predominan las mujeres. Ambas son contribuciones importantes a la diversificación del campo de la investigación en aguas profundas. Ampliar la capacidad de liderazgo en las expediciones a los fondos marinos es uno de los objetivos del Acelerador de Investigación de la Biosfera en la Corteza Oceánica (COBRA), una red internacional que apoya parcialmente los esfuerzos de formación de esta expedición.


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