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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 cobran especial importancia la vegetación dunar y de acantilado.

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. A nivel de salpicadura los arenales son más estables y ello da lugar a una vegetación característica capaz de soportar la salinidad que el mar aporta, además sus raíces son capaces de retener la arena y de esta forma protegen los arenales de la erosión, a esta comunidad particular se la conoce como vegetación dunar y es especialmente valiosa en el litoral cantábrico debido a que la construcción masiva al borde de playa a acabado con casi todas ellas.

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


El sustrato rocoso es sin duda el más estable para que los organismos sésiles puedan desarrollarse, sin embargo la costa expuesta es un medio oligotrófico en comparación con el ambiente estuarino y los organismos que aquí se desarrollan deben ser capaces de alimentarse cuando la pleamar los cubre, pues durante la bajamar se hace muy difícil la nutrición.
Existe una enorme competencia por encontrar un lugar óptimo entre las rocas, aunque conforme varía el tiempo de exposición durante la bajamar, cambian las especies. Así a nivel de salpicadura o supralitoral aparecen líquenes a los que les basta la humedad marina que trae el viento para sobrevivir. Ya en el supramareal las rocas están cubiertas casi exclusivamente por las bellotas de mar, un organismo que es capaz de sobrevivir con muy escasa humedad y que incluso capta el oxígeno atmosférico durante la bajamar, también las lapas capaces de cerrarse herméticamente con su concha y pastar sólo en pleamar.
Conforme se baja al litoral medio la diversidad es mayor y las rocas aparecen cubiertas por otros organismos: algas que durante la bajamar segregan una mucosa para evitar secarse, gasterópodos que se encierran en sus conchas durante la bajamar, incluso en algunas hendiduras rocosas se esconden cangrejos y algún blenio.
Ya en el infralitoral se encuentra una formación cálcica conocida como coralinógeno: algas calcáreas de los géneros Litophyllum y Mesophyllum forman costras duras entre las piedras y hendiduras a partir del calcio disuelto en el agua marina. La diversidad de algas aumenta, especialmente aquí ya arraigan las rodofíceas, como el género Gelidium.
Los peces y pequeños crustáceos encuentran aquí una relativa seguridad durante la bajamar escondiéndose entre las algas o las grietas, con la pleamar ascienden los depredadores.
En los escollos rocosos a menudo se forman charcas intermareales, siempre están llenas de agua porque son auténticas bañeras de fondo impermeable, en estas piscinas naturales se desarrolla una vida muy diversa, organismos que nunca quedan en seco se desarrollan aquí. Las paredes casi siempre están tapizadas de la rodofícea Corallina, un alga que arraiga hasta el mismo nivel del agua en la charca, además esas paredes también pueden ser excavadas por los erizos que se alimentan de las algas adheridas a la roca. En estas charcas suelen habitar pequeños peces, alevines de otros mayores que cuando crecen se dirigen a aguas más profundas. También se desarrollan con éxito pequeños crustáceos y gasterópodos. Si las charcas intermareales son suficientemente grandes puede habitar temporalmente algún pez adulto o depredadores.
En las grietas de las costas más expuestas al oleaje las paredes aparecen cubiertas de pequeños mejillones y racimos de cirrípedos que filtran el agua que los embates de las olas les proporcionan, bajo el estrés del oleaje estos dos organismos son casi los únicos que se desarrollan en estas grietas sin competencia alguna.



El ecosistema sublitoral

Este ecosistema es el más basto de todos, comprende las zonas marinas que siempre están cubiertas por las aguas, por muy acusada que sea la bajamar.
Los phyllum o grupos taxonómicos que se encuentran aquí varían bastante, al ser un medio de espacios abiertos proliferan organismos de mayor tamaño. Este es el ecosistema del necton, constituido básicamente por peces que nadan en las aguas libres y que en los ecosistemas anteriores no era tan importante. Pero tampoco hay que olvidar la comunidad bentónica que se desarrolla sobre los fondos marinos y de la que depende casi todo el necton. Y por supuesto el plancton sigue siendo la base de la cadena alimenticia del ecosistema marino en el Mar Cantábrico.


La comunidad bentónica en los fondos rocosos


Al igual que en el intermareal, el sustrato del fondo determina completamente las comunidades que allí se desarrollan. El sustrato rocoso es una base estable sobre la cual el bentos puede adherirse y proliferar en un alto grado de biodiversidad. Las algas cubren buena parte de los fondos rocosos poco profundos, especialmente en primavera y verano, pues en invierno no tienen suficiente luz para desarrollarse. En ocasiones llegan a formar verdaderas praderas submarinas o kelp (géneros Laminaria y Saccorhiza principalmente) que suponen un excelente refugio para numerosos organismos como pequeños peces y crustáceos, los kelp son más frecuentes en las costas asturianas y gallegas donde el agua es más fría.
Las anémonas son unos organismos muy competitivos que en muchas ocasiones también llegan a tapizar rocas enteras, no sólo pelean con otras especies sino también entre ellas mismas. Las algas que forman el coralinógeno también aparecen a escasa profundidad rellenando huecos y hendiduras, a mayores profundidades se desarrollan las gorgonias, otros organismos que fijan calcio.
En las paredes verticales con escasa iluminación pueden desarrollarse otras colonias de anémonas (Corynactis y Actinothoe). El género Corynactis es quién domina las rocas a partir de los 15 m de profundidad. En las paredes oscuras también es frecuente observar esponjas, briozoos y alcionarios, estos últimos requieren cierta corriente.
En los fondos rocosos se esconden numerosos depredadores, la mayoría de ellos permanecen escondidos en las grietas y son más activos por la noche.
Las grietas y escondrijos entre las rocas sirven a muchos peces para protegerse durante el día, también son un buen lugar para construir el nido y depositar los huevos para poder fecundarlos correctamente.
El ciclo del día y la noche determina bastante la vida en el fondo marino. Por la noche los depredadores son más activos y las presas en general están menos activas, incluso algunas especies de lábridos se quedan “adormiladas” posándose en el fondo y quedándose inmóviles, Coris julis se entierra en la arena para evitar los depredadores cuando dormita.

Fondos arenosos


La arena es un medio inestable sobre la que pocos organismos se desarrollan, el mar en si es un medio oligotrófico y su riqueza se concentra en las aguas poco profundas y de sustrato rocoso. En los fondos de arena en cambio la vida es muy escasa.
Enterrados en la arena sólo se encuentran unas pocas especies de bivalvos y gusanos, que suponen la dieta principal de los depredadores que viven aquí, normalmente peces demersales que pasan la mayor parte del tiempo posados en la arena, muchos de ellos incluso adoptan el color de ésta para pasar desapercibidos, ejemplos de estos peces son los pleuronectiformes, ráyidos, gádidos y salmonetes, que con sus barbillas detectan gusanos enterrados en la arena. Una especie que prolifera con éxito en estos lugares es la holoturia, un equinodermo detritívoro que consume la materia orgánica retenida en la arena, contribuyendo así a la limpieza de la misma.

El necton


En la comunidad del necton se engloban casi todos los peces y los mamíferos marinos.
Los peces son los organismos típicos del necton, sin duda los más abundantes, vertebrados que han adoptado una forma hidrodinámica para poder nadar a voluntad por el agua, existen unos pocos peces demersales, la mayoría planos, que se los considera bentónicos porque pasan la mayor parte del tiempo posados en el fondo, pero aún así son capaces de nadar a voluntad.
Los peces solo son abundantes en zonas costeras, en la región oceánica el mar se vuelve un auténtico desierto vacío de vida puesto que los peces necesitan el alimento que les aportan los fondos marinos. Existen unos pocos peces hervíboros que pueden aventurarse mar adentro aunque la mayoría son carnívoros, los peces depredadores abundan más a mayores profundidades y por las noches ascienden a capas superiores.
Los peces pueden adoptar una forma de vida solitaria o gregaria, este comportamiento puede cambiar en función de la edad dentor de una misma especie, se ha comprobado que en estado alevín casi todos los peces son gregarios y forman bancos, conforme crecen se organzan en bancos más pequeños, algunas especies optan por vivir en solitario pero otras mantinen los grupos. Los bancos de peces por ser grandes llaman más la atención y pueden ser detectados y consumidos por mamíferos marinos e incluso barcos pesqueros.
A la hora de reproducirse, los peces optan por producir muchos huevos con poco vitelo o reserva energética, o por producir no tantos huevos pero con más reserva vitelina, esto determinará el tiempo que permanecerán estos huevos en el plancton hasta alcanzar un estado de desarrollo suficiente para formar parte del necton.
Mucho menos numerosos que los peces existen otros organismos en el necton. Algunos cefalópodos, como los calamares y las jibias también son capaces de nadar a voluntad, han adoptado una forma hidrodinámica pero nadan a propulsión cuando exhalan el agua que respiran y mantienen la flotabilidad y el rumbo con sus aletas ondulantes. Todos estos cefalópodos son depredadores si bien son una fuente importante de alimento para los llamados supradepredadores, como algunos peces e incluso el hombre.
Y por último los mamíferos marinos son los animales más grandes de la comunidad. Los rorcuales surcan el Mar Cantábrico durante sus largas migraciones en busca de alimento, el krill, que consiguen filtrarlo con sus barbas. Los odontocetos, delfines, marsopas y zifios son ya depredadores y se alimentan de cefalópodos y peces que forman grandes bancos. Y las focas, extremadamente raras en todo el litoral, llevan una vida anfibia entre tierra firme y el mar, del mar obtienen peces para alimentarse pero crían en la costa, en acantilados remotos lejos de la injerencia del hombre.


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.