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ECOLOGÍA: Ecosistemas marinos



El conjunto de comunidades que habita un lugar en un mismo tiempo más las interacciones que se establecen entre ellas constituye un ecosistema. El ecosistema es la unidad funcional mínima que asegura la vida, y aún así los ecosistemas dependen íntimamente unos de otros.


Un ecosistema se caracteriza por una distribución eficiente y cíclica de la energía: producción, asimilación y descomposición. En el Mar Cantábrico la luz solar y los nutrientes constituyen el alimento de los organismos autótrofos: fitoplancton y algas principalmente, que generan proteínas. A su vez desprenden oxígeno, elemento vital e indispensable para el desarrollo de la vida. A estos organismos se les llama productores primarios porque son responsables de la producción primaria del ecosistema, la energía que consiguen estos productores la emplean en la respiración y la reproducción, y lo que sobra es producción primaria, que será aprovechada en parte por los productores secundarios.

Existen varios factores que determinan la producción primaria en el mar. En primer lugar la luz y el fotoperíodo más la temperatura, estos dos factores están directamente relacionados y es la razón por la que en invierno la actividad biológica decaiga de forma importante, ya que al haber menos luz se realiza menos fotosíntesis, y menos aún con bajas temperaturas pues las reacciones metabólicas se ralentizan.

Cuando llega la primavera y las horas de luz aumentan se producen blooms o explosiones de una especie particular de la comunidad fitoplanctónica intercaladas con muertes catastróficas por agotamiento de nutrientes, ya en verano el fitoplancton se estabiliza y vuelve a decaer en otoño. La intensidad de luz no solo depende de la época del año, sino también de la profundidad donde se realice, en principio cuanto más cerca de la superficie se encuentre el organismo su fotosíntesis será más eficiente por disponer de más luz, pero lo cierto es que el máximo de esta actividad fotosintética se encuentra unos pocos metros por debajo de la superficie, esto obedece a que en superficie la intensidad de luz es un tanto excesiva y la fotosíntesis queda algo inhibida. A partir de unos 170 m de profundidad la luz existente ya no permite desarrollar la fotosíntesis, y los productores primarios desaparecen, los organismos que viven a estas y mayores profundidades dependen totalmente de la materia muerta que les llega de las capas superiores del mar.

Y por último la concentración de nutrientes, tales como silicatos, nitratos, fosfatos, hierro y manganeso, que además son sinérgicos: la ausencia de alguno de ellos impide la fijación de los otros, la concentración máxima de nutrientes se da en primavera y otoño.

La producción primaria es consumida por los organismos heterótrofos, parte de ella la emplean en la respiración y el resto la emplean para el crecimiento y la reproducción, generando así la producción secundaria, que a su vez será aprovechada por los depredadores u organismos situados en niveles superiores de la cadena trófica.


La red trófica

De esta manera la energía del ecosistema se distribuye por cada uno de los niveles tróficos ordenados jerárquicamente. La biomasa de los productores primarios es enorme en comparación con la de los secundarios, que a su vez es mucho mayor que la biomasa de los depredadores, esto se debe a que conforme se sube en la pirámide alimentaria los organismos son de mayor tamaño, y además entre un nivel trófico y otro siempre hay pérdidas energéticas, mucho mayores en el ecosistema marino.


Algunos organismos cambian de nivel trófico conforme crecen, así los alevines de peces al principio se alimentan filtrando el agua pero conforme crecen algunas especies se hacen depredadoras y consumen organismos más grandes. Por otra parte un organismo situado en un cierto nivel trófico no tiene porqué alimentarse solo de su nivel inferior inmediato, especialmente los ovnívoros se alimentan en varios niveles inferiores a ellos. Por ejemplo los cangrejos consumen moluscos, y los cefalópodos consumen tanto cangrejos como moluscos, y aún más, pueden alimentarse de su mismo nivel trófico, incluso existen especies que se comen unos a otros, dándose el canibalismo.
Todo este conjunto de conexiones tróficas de quién se come a quién conforman un entramado muy complejo conocido como red trófica, cada ecosistema tiene su red trófica característica.


El ecosistema intermareal


El ecosistema intermareal es el más diverso y complejo de todo el mar, pues en función del nivel de altura que se estudie la estructura de las comunidades cambian radicalmente. Por ello este escosistema se subdivide en varios niveles en función precisamente del grado de exposición a la atmósfera durante la bajamar.

El nivel supramareal


Es el nivel más expuesto a la atmósfera, hasta tal punto que a veces hay que esperar días a que la marea lo cubra, esta zona está comprendida entre el nivel de la pleamar más alta (casi 5 m) y el nivel de una pleamar estándar (algo más de 3 m) aproximadamente. Es decir, que los organismos que pueblan este área deben ser capaces de soportar en seco durante unos pocos días, esta condición reprime mucho la biodiversidad que presenta este subnivel, limitada casi únicamente a lapas, líquenes y bellotas de mar.
En los estudios ecológicos relacionados con el mar se suele definir un nivel aún superior al supramareal: el nivel de salpicadura, poblado ya solo por animales y plantas terrestres que deben resistir la salinidad que trae la humedad marina. En este nivel auxiliar cobra especial importancia la vegetación dunar que se describe en el siguiente vídeo.


El intermareal medio


El siguiente piso intermareal se ubica entre los niveles máximo y mínimo de una marea muerta, es decir, que sea cual sea la marea, esta zona siempre tendrá unas horas en seco y unas horas bajo el agua. Dado que el grado de exposición a la atmósfera es ya mucho menor, las condiciones de vida marina son también más favorables, por lo que la biodiversidad aumenta en gran medida, aunque sin alcanzar el máximo.

El infralitoral


Este nivel queda en seco solo durante una bajamar viva, por lo que se trata de una zona que puede permanecer bajo el agua durante varios días, y es aquí donde la biodiversidad del intermareal es máxima.

Por otra parte, el tipo de sustrato sobre el que se desarrolla el ecosistema intermareal también va a determinar su estructura y biodiversidad.

Los arenales


Son los sustratos que menos vida permiten. Los granos de arena tienen un diámetro demasiado grande para dar cierta estabilidad al terreno y por ello los bancos de arena cambian constantemente con la ida y venida de las mareas, y con las corrientes en los estuarios.
Dado el tamaño de grano de la arena, la oxigenación en ella está asegurada y esto pudiera ser un factor a favor de los organismos que viven enterrados, sin embargo por esa misma razón la arena es incapaz de retener la materia orgánica necesaria para el desarrollo de estos organismos. Por otra parte al estar sometida a corrientes, la arena es un medio inestable en la que los organismos enterrados tienen que luchar constantemente por no hundirse en ella, sólo en lugares donde la arena está compactada y no sufre un oleaje fuerte, en estuarios principalmente, pueden vivir algunos organismos enterrados en la arena: bivalvos y erizos de cuerpo irregular.
Por todo ello los organismos que suelen vivir aferrados al sustrato apenas encuentran aquí posibilidades de sobrevivir.

Los fangales


Conforme se remonta el estuario, el tamaño de grano va siendo cada vez más fino y se compacta cada vez más, la arena entonces da paso al limo o fango. Los fangales aparecen en las zonas altas del estuario, zonas tranquilas donde la diversidad es mayor que en los arenales.
El fango es mucho más estable que la arena y ello permite a muchos organismos la posibilidad de excavar túneles y galerías para protegerse, especialmente gusanos y cangrejos. Además el fango retiene una gran cantidad de materia orgánica que es bastante aprovechada por muchos organismos: gasterópodos, moluscos y crustáceos.
Sin embargo el fango tiene un grave problema: al estar el grano muy compactado apenas hay huecos y la oxigenación es muy deficiente, el fango superficial adopta un color marrón debido a la presencia de especies oxidadas por el oxígeno del aire o del agua, pero al excavar tan sólo 1 cm el fango es negro debido a la presencia de especies químicas reducidas por falta de oxígeno. Unas pocas especies de gusanos cuentan con una hemoglobina que se satura de oxígeno a bajas concentraciones de este elemento y les da un color rojo muy intenso, ello les permite vivir enterradas en estos lodos pobres en oxígeno y alimentarse de las bacterias y protozoos que allí viven. Estos gusanos son la base alimenticia de muchos peces que remontan los estuarios cuando sube la marea en busca de comida.

El arenal y el fangal presentan una biodiversidad limitada debido a sus adversidades, pero esa biodiversidad aumenta considerablemente en la transición entre ambos sustratos, ya que de esta forma se minimizan los problemas que ambos medios presentan por separado: la oxigenación y estabilidad del terreno son adecuadas para la proliferación de gran cantidad de especies de moluscos, gasterópodos y gusanos que a su vez alimentan a poblaciones enteras de crustáceos y peces.
También las aves limícolas aprovechan toda esta riqueza biológica, y además encuentran cobijo en otra comunidad muy importante: la marisma, una vegetación que se asienta sobre el fango y lo protege de la erosión con sus raíces, esta vegetación resulta un lugar perfecto para que numerosas aves aniden y alimenten a sus crías con toda la riqueza que la propia marisma les proporciona. La marisma sirve de criadero también para numerosas especies de peces que encuentran aquí lugares tranquilos y resguardados para desarrollarse.
En general los estuarios son extraordinariamente productivos gracias a la combinación de dos factores: al ser poco profundos los estuarios están muy iluminados y los organismos fotosintéticos pueden desarrollarse de forma óptima, ayudados por otra parte de la alta concentración de nutrientes de nitrógeno y fósforo que estos hábitats son capaces de retener.

Los pedregales


Los pedregales son sustratos formados por granos o bolos ya bastante gruesos que permiten una extraordinaria oxigenación para los organismos que viven enterrados, pero dado el tamaño de las rocas se hace costoso moverse a través de ellas. Solo unos pocos bivalvos y gasterópodos consiguen desarrollarse aquí. donde se alimentan de microalgas y detritus que se adhieren a las rocas.

El sustrato rocoso en el estuario: la ostrera

La enorme cantidad de materia orgánica que proporciona el estuario es la base alimenticia que posibilita el espectacular desarrollo de las ostras sobre el sustrato rocoso de este ecosistema. La ostra es la especie omnipresente en este tipo de sustrato en el estuario, llegando a tapizar rocas enteras y superponiéndose unos individuos sobre otros, estas colonias son verdaderos filtros naturales y sobre sus tejidos a veces se depositan los tóxicos venenosos que la industria vierte a las aguas marinas. Los restos de sus conchas calcáreas suponen además un aporte muy importante en la formación de la arena de las playas.
Entre las grietas que las ostras forman, o en las mismas cavidades de la roca, viven escondidos durante el día numerosos cangrejos que por la noche y con pleamar preferentemente salen en busca de alimento, alguno de estos cangrejos incluso es capaz de romper con sus pinzas las conchas más duras, aunque la mayoría de ellos son carroñeros. Al aventurarse fuera de sus escondrijos, los cangrejos son presa fácil para los cefalópodos y peces depredadores que aparecen también en a pleamar en busca de alimento.
En las pequeñas grietas protegidas se conserva bastante bien la humedad cuando baja la marea, esto es aprovechado por algunos caracoles e incluso peces a los que la bajamar les sorprende y tienen que soportar largas horas en seco. En la ostera las algas apenas pueden desarrollarse, sólo algunas algas rojas pueden competir temporalmente por el sustrato y desarrollarse discretamente. Las anémonas son más competidoras, ya que pueden desarrollarse incluso sobre la concha de la ostra o restos de ella, con los tentáculos atrapan los numerosos pececillos y quisquillas que proliferan extraordinariamente en este ecosistema.

El sustrato rocoso del litoral expuesto

En el siguiente vídeo se describe el ecosistema de la zona intermareal con sustrato rocoso.


Y a continuación una muestra de la biodiversidad que podemos encontrar en una charca intermareal.



El ecosistema sublitoral

En el siguiente vídeo se describe el ecosistema sublitoral, aquel que permanece siempre bajo el nivel del mar, incluso durante las bajamares más vivas.


Glosario:
 - Pez demersal: pez que, aún pudiendo nadar libremente, pasa la mayor parte del tiempo posado sobre el fondo.
 - Medio oligotrófico: ambiente de escasa productividad biológica.


El ecosistema abisal


La plataforma contiental del Mar Cantábrico se extiende unos pocos kilómetros mar adentro, manteniendo una profundidad de 100 a 200 m, más adelante un talud continental que forma un cañón submarino entre Francia y España hunde el fondo hasta alcanzar más de 4 km de profundidad.
La vida en estas aguas casi heladas y carentes de luz es aún muy desconocida, sin embargo se sabe con certeza que existe la vida pese a las duras condiciones ambientales, inalteradas desde hace millones de años, por lo que los pocos peces que viven aquí suelen ser fósiles vivientes, sin haber cambiado morfológicamente durante milenios.
La luz desaparece a partir de los 700 m de profundidad, por lo que no existe la posibilidad de realizar la fotosíntesis, por ello este ecosistema depende exclusivamente de la materia orgánica muerta que cae desde la zona iluminada. De esta manera casi todos los organismos abisales son carroñeros y depredadores, mantienen un metabolismo muy bajo que permite ahorrar energía, e incluso algunos peces son capaces de engullir presas más grandes que ellos mismos, desplazando órganos internos y expulsando las branquias, en el abismo las ocasiones para alimentarse son muy pocas y los depredadores deben aprobecharlas al máximo.
La ausencia total de luz hace innecesaria la visión, por ello la mayoría de los peces abisales son ciegos y de color negro, no obstante algunas especies han desarrollado unos potentes ojos extremadamente sensibles a la luz que les permite ver la débil bioluminiscencia de los organismos que son capaces de generar luz natural, bien manteniendo colonias de bacterias luminiscentes en ciertas partes de sus tejidos, o bien con fotóforos o puntos de luz natural que algunos peces tienen repartidos por su cuerpo. Esta bioluminiscencia sirve para la comunicación, la defensa y el apareamiento.
En cuanto a los peces ciegos muchos de ellos han desarrollado unas protuberancias nerviosas muy sensibles al movimiento que les sirve para enconrar alimento con el tacto en la oscuridad perpetua.