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CAPÍTULO 4

ECOSISTEMAS Y
C
ICLOS OCEÁNICOS

 

Tanto el funcionamiento de los ecosistemas oceánicos como su interrelación con la biosfera —medio atmosférico y medio continental—, obedecen a una serie de variables tan complejas que los hacen muy difíciles de clasificar. Es prácticamente imposible precisar los límites entre los diferentes biomas que se encuentran en el mar, debido a que sus componentes dinámicos presentan muy diversas condiciones abióticas, orgánicas y ecosistémicas; los organismos que se desplazan en el océano disfrutan de áreas extremadamente amplias, que no están delimitadas como en tierra por los accidentes geográficos.

La aproximación a los ecosistemas del océano se debe hacer teniendo en cuenta dimensiones muy diferentes de las que se presentan en los continentes, debido a que los biomas oceánicos no sólo son tridimensionales —alto, largo y profundo—, sino multidimensionales, porque en ellos entran en juego factores y procesos que hacen que el tratamiento del espacio y de los límites de los ecosistemas, estén permanentemente superpuestos y en continuo movimiento.

Una forma sencilla para comprender los diferentes biomas oceánicos, consiste en hacer un corte hipotético de una gran cuenca oceánica, en cuyos extremos estén las dos zonas litorales continentales y en el medio, la zona abisal o batial.

LA PLATAFORMA CONTINENTAL

El área de aguas poco profundas que cubren la plataforma continental se llama zona nerítica y se subdivide en: región de plenamar —zona que está por encima de la línea de marea alta—, región intermedia entre las líneas de marea alta y baja, conocida como litoral y región de bajamar —zona permanentemente sumergida—.

En el litoral —zona intermarial o de marismas—, se encuentran diferentes tipos de biomas, como los estuarios, que incluyen los ecosistemas donde el agua de mar interactúa con otros biomas terrestres y se mezcla con el agua proveniente del drenaje terrestre; se conforman así los cuerpos de aguas costeras, donde están las zonas mangláricas, los deltas, las lagunas costeras y otros ecosistemas menores complementarios, como las riberas de roca, los acantilados, las playas arenosas, los esteros, las marismas salinas y las llanuras de fango.

Las playas se caracterizan por la acumulación de sedimentos no consolidados y los acantilados, por el resalte o cantil, con fuertes pendientes y alturas variables, donde se estrellan las olas. En estas áreas son frecuentes las algas cloroficias y rodoficias, así como un gran conjunto de líquenes y algunas plantas vasculares de origen terrestre; en este bioma también abundan crustáceos, moluscos, bivalvos y antosoarios.

A partir de la línea de marea baja está la llanura o plataforma continental, permanentemente sumergida, que se prolonga, como región nerítica, hasta los 200 m de profundidad. En esta franja se encuentran las praderas de Thalassia, los arrecifes coralinos y el resto de la plataforma continental; estos son los biomas más importantes para la vida marina por su alto nivel de productividad.

Las praderas marinas son comunidades costeras tropicales de plantas acuáticas fanerógamas de la clase Alismatidae, comúnmente llamadas pastos marinos. Son características de ambientes tranquilos, con aguas cálidas, claras, libres de aportes de agua dulce y con temperaturas que fluctúan entre 25 y 31 °C. Los lechos de fanerógamas marinas, particularmente los de los géneros Thalassia, Syringodium y Halophyla, se encuentran en sustratos arenosos, hasta los 10 m de profundidad y en algunos casos muy especiales hasta los 20 m; generalmente están asociados con algunas macroalgas, como las especie Halimeda sp, Penicilus sp. y Udotea sp. En este bioma hay predominio de especies faunísticas de equinodermos, moluscos y peces, cuyo arial de distribución es particular y restringido.

Los arrecifes coralinos son los ecosistemas más complejos y frágiles que existen en el océano; están restringidos a la zona tropical del planeta y son muy sensibles a las condiciones de salinidad, temperatura, radiación solar y claridad del agua. En este bioma, las comunidades de corales hermatípicos tienen una disposición a la vida colectiva y forman verdaderas colonias; sus pólipos —animal del coral— producen una secreción basada en carbonato de calcio, que origina una estructura en forma de roca, sobre la cual crece la colonia; en ella predominan los corales blandos y duros. Los arrecifes se encuentran en los diferentes océanos tropicales del mundo y en ellos habita una infinita variedad de especies de fauna y flora, que varía de acuerdo con el lugar donde se localizan; en su conjunto, son responsables de la productividad de aproximadamente el 70% de las especies de peces del océano, puesto que muchas de ellas realizan su fase de reproducción o de crecimiento larvario en estos sitios.

Los corales arrecifales regulan la salinidad del mar, debido a que construyen sus colonias en los trópicos, donde hay mayor radiación solar, lo que conlleva a una mayor evaporación y por lo tanto al aumento de la salinidad en esas áreas. Si se incrementan los niveles de sal en el mar, los sensibles pólipos del coral lo detectan y lo aprovechan, extrayendo el carbonato de las sales y minerales disueltos en el agua oceánica, con lo que aumenta la posibilidad de crecimiento de las estructuras coralinas. En el caso contrario, si la salinidad disminuye, también lo hace el crecimiento del sistema coralino; desaparecen algunos atolones y se disuelven grandes volúmenes de sal. En tal sentido se considera la función reguladora y catalizadora del ecosistema coralino como la de un verdadero riñón del mar que permite mantener los niveles de sodio, carbono y calcio del océano.

LA REGIÓN DE ALTAMAR

En la región oceánica conocida con el nombre de altamar, —más allá del borde de la plataforma continental—, se encuentra una amplia estratigrafía acuática que llega hasta los fondos abisales. La zona fótica, donde las aguas reciben la luz solar, abarca desde el nivel del mar hasta los 200 m; es allí donde se realizan los procesos de fotosíntesis del plancton en forma regular; la luz solar puede penetrar aún a mayores profundidades en aguas diáfanas, lo que es frecuente en la región intermedia entre continentes, ya que no existen agentes de contaminación sedimentaria tan fuertes como en las zonas délticas de las plataformas continentales.

La luz azul penetra en el agua más que la violeta o la roja, y retorna a la superficie una mayor cantidad sin ser absorbida, de ahí el color que suelen presentar los océanos. En las zonas donde hay concentración de fitoplancton muestra una tendencia a la coloración verde y pardoamarillento en cercanías de los continentes debido a la arena, al fango o a la contaminación.

Por debajo de la zona fótica está la zona batial, que comprende las grandes masas de agua, desde los taludes hasta las zonas abisales, donde los diversos biomas se agrupan en un gran conjunto biótico, a pesar de las fuertes variaciones del relieve del fondo, donde puede haber gigantescas cordilleras, dorsales, guyots, o pitones. Esta región está habitada por organismos bentónicos que se caracterizan por arrastrarse o deslizarse y adherirse, si son especies sésiles; también se encuentran las especies pelágicas o nadadores activos y, finalmente, organismos nectónicos que son los que flotan con las corrientes.

A la región batial o abisal no le llega la luz solar y por lo tanto hay una ausencia significativa de plantas. Las aguas son frías e inmóviles y los organismos que allí habitan tienen que adaptarse a una presión enorme; los animales que viven en estas profundidades se alimentan unos de otros y de los cuerpos de animales y plantas que una vez muertos en la superficie se precipitan con el material nutricio.

LA DIMENSIÓN DE UN ECOSISTEMA MÓVIL

Para conocer con mayor precisión las causas y los efectos producidos por las erupciones volcánicas en el interior del océano, los científicos del sumergible Wecoma escogieron para su estudio el volcán Axial localizado en el Pacífico Noreste. Lo sorprendente, además de encontrar evidencia de las fumarolas que ya habían sido observadas cerca de las islas Galápagos, fue el hallazgo de un géiser que a medida que era vertido por el Axial iba formando dentro del océano una gran bolsa de agua, cuyas condiciones químicas y físicas diferentes de las de su entorno, la convertían en un ecosistema único y atractivo para múltiples organismos. Estas emanaciones lanzadas como una masa de agua hirviente y ennegrecida por fuertes concentraciones de minerales, procedentes del interior del planeta, permitían registrar una energía calculada en algo más de 10 gigavatios, equivalentes a la energía necesaria para abastecer a treinta millones de hogares urbanos. Se registraron en la boca de las fumarolas temperaruras superiores a los 600 °C que generaban corrientes centrípetas y torbellinos marinos que iban ascendiendo por el océano como un tornado. Las corrientes formadas por la fuerza ascendente, la temperatura y los cambios de densidad, se convertían en tifones oceánicos que al estabilizarse en su ascenso se convertían en ambientes hídricos diferenciados dentro del propio océano.

Estas bolsas, con un diámetro de más de 20 km, se desplazan primero en forma ascendente y luego, al llegar a la profundidad limítrofe entre la provincia nerítica y la oceánica, en forma horizontal, como un cuerpo independiente dentro del océano. Son expulsadas por el volcán en forma intermitente y esporádica, y agitan un gran volumen de agua con un líquido que se va enfriando a medida que la temperatura exterior modela las condiciones en el interior de éstas. El contenido de estas bolsas es rico en energía y alimentos para los animales de las áreas más profundas.

Estas bolsas móviles se convierten en el hábitat de comunidades muy activas y de bacterias que se alimentan del metano y de sustancias ricas en toxinas.

Es posible que exista una relación estrecha entre estos géisers móviles y las altas concentraciones de fitoplancton y zooplancton que en determinados momentos y de manera súbita aparecen en altísimas concentraciones en la superficie del mar, y que las manchas de plancton detectadas por los satélites correspondan al estallido final de estas bolsas al llegar a la superficie. También es posible que este fenómeno se relacione con la formación de tifones o huracanes submarinos, que arrastran lo que recogen en su camino; su forma y desplazamiento resultan de la interacción entre el hongo y la rotación del planeta —efecto de Coriolis—, con lo que su desplazamiento puede llegar hasta 2 m por minuto.

LOS CICLOS VITALES

Los ciclos de los ecosistemas oceánicos están determinados por la interacción que hay entre los organismos vivos y los elementos del medio natural, con los que se establece un proceso de intercambio permanente de materiales. Muchos expertos consideran que la forma más adecuada para identificar estas interrelaciones es la biogeocenosis —intercambio entre seres vivos y su ambiente abiótico o inanimado—.

La parte biótica de este gran ecosistema está compuesta por:

– Productores de primer orden —organismos autótrofos—: comprenden las plantas verdes que producen sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas, mediante procesos sintetizadores que utilizan la energía solar. Se denominan fitoplancton o algas marinas.

– Productores secundarios o consumidores —organismos heterótrofos—: se nutren de otros organismos y pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros, si lo hacen indistintamente. Dentro de ellos se encuentran el zooplancton y el resto de los organismos del océano.

– Descomponedores —saprótrofos—: son los organismos que degradan o descomponen la sustancia orgánica muerta, absorbiendo algunos de los productos de la descomposición y liberando sustancias minerales que son aprovechadas de nuevo por los productores primarios. Están compuestos principalmente por bacterias y hongos.

La parte abiótica del océano está constituida por sustancias inorgánicas como agua, carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, fósforo, potasio, sales y otros minerales que hacen parte de los ciclos biogeoquímicos del mar. No menos importantes resultan los factores climáticos que, en conjunto, permiten la generación de ciclos fundamentales de tipo bioquímico.

Son muchos los ciclos que se originan en el mar; algunos de los más importantes son el energético, el del agua, el del oxígeno, el del nitrógeno y el del carbono.

Los ciclos oceánicos están determinados por los procesos de los elementos químicos del medio ambiente, los cuales siguen un curso determinado, desde el medio hasta los organismos biológicos, y de estos al medio ambiente oceánico, atmosférico o continental. Algunos de los ciclos son más perfectos que otros; el del carbono tiene la mayor complejidad y es el más perfecto; el del fósforo es el más sencillo y menos perfecto; sin embargo, todos ellos son indispensables para que se conserve el equilibrio del planeta azul y éste continúe funcionando como el más grande de los organismos vivientes.

EL CICLO ENERGÉTICO

El ciclo energético se deriva del calor que el sol envía sobre nuestro planeta y que es regulado, en gran medida, por la hidrosfera, puesto que al captar la energía lumínica, el agua oceánica se convierte en un gigantesco acumulador de calor durante el día, y en la noche lo devuelve a la atmósfera, moderando así la temperatura del planeta; esta energía almacenada por el océano y luego distribuida a la atmósfera y a los continentes, es limpia, renovable y gratuita.

La irradiación calorífica del Sol sobre el océano, también causa la evaporación de una parte considerable del agua superficial, la cual se disipa en forma de vapor hacia la atmósfera y genera el más importante aporte de nubes para iniciar el ciclo del agua. Así mismo, la energía calorífica del sol produce las corrientes oceánicas, parte fundamental en la dinámica orgánica e inorgánica del planeta.

Las radiaciones solares en el mar representan no menos del 75% de los flujos de energía térmica y lumínica que se realizan en el planeta; el resto se deriva de la radioactividad que tiene lugar en el centro de la Tierra y se manifiesta a través de los volcanes y otras fuentes térmicas que existen tanto en los océanos como en los continentes.

EL CICLO DEL OXÍGENO

El oxígeno es un elemento fundamental para el desarrollo de los seres vivos y para el funcionamiento del planeta; constituye el 21% de la atmósfera y casi la totalidad de los organismos vivientes dependen de él y del agua para poder vivir. En el océano se encuentra en las moléculas que constituyen el agua, conjuntamente con el hidrógeno y en forma disuelta, como compuesto diatómico (O2) y triatómico (O3).

El proceso de intercambio de oxígeno entre las diversas esferas de la Tierra, se desarrolla en diferentes escalas de tiempo. Entre la atmósfera, la biosfera y la hidrosfera, sucede en tiempos cortos, determinados por los días y en tiempos largos, regidos por las estaciones de las zonas templadas y polares.

Durante la fotosíntesis, las plantas toman el CO2 e incorporan el carbono a sus tejidos y liberan el oxígeno a la atmósfera. Este proceso ocurre en el océano y está relacionado con el crecimiento del fitoplancton que libera grandes cantidades de oxígeno a la atmósfera.

EL CICLO DEL CARBONO

El ciclo del carbono es igualmente imprescindible para la vida, puesto que este elemento constituye aproximadamente el 50% de los tejidos de los organismos vivos y en forma de bióxido de carbono es esencial para el crecimiento de las plantas; es necesario para la elaboración de la sustancia orgánica y lo adquieren las plantas a través de la atmósfera o del agua, donde está disuelto en forma de bicarbonatos. Las plantas lo capturan y lo transforman en carbohidratos mediante el proceso de fotosíntesis, para elaborar otros compuestos orgánicos como lípidos y proteínas. El carbono también regresa al medio ambiente por la degradación de cadáveres, causada por hongos y bacterias, los cuales lo devuelven en forma de CO2. Algunas veces, restos de animales y desechos vegetales se acumulan en la superficie del suelo oceánico formando una masa marrón, que bajo determinadas condiciones de sedimentación y compactación y sin la presencia de oxígeno, o por el exceso de acidez, sufren cambios químicos que terminan convirtiéndolos en petróleo.

El carbono también es incorporado a las cadenas alimenticias a través de procesos de síntesis, generados por organismos autótrofos que producen gran cantidad de compuestos orgánicos, como carbohidratos, aminoácidos y vitaminas.

Los ciclos del nitrógeno, del fósforo, del azufre, del calcio, del magnesio y del potasio, aunque menos perfectos, son igualmente importantes en la creación de procesos orgánicos e inorgánicos en el océano y en todo el planeta y definen, en gran medida, los flujos de energía entre los ecosistemas.

 
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