Los ecosistemas de agua dulce son un subconjunto de los ecosistemas acuáticos de la Tierra . Incluyen lagos , estanques , ríos , arroyos , manantiales , ciénagas y humedales . [1] Se pueden contrastar con los ecosistemas marinos , que tienen un mayor contenido de sal . Los hábitats de agua dulce se pueden clasificar según diferentes factores, incluida la temperatura, la penetración de la luz, los nutrientes y la vegetación. Hay tres tipos básicos de ecosistemas de agua dulce: lénticos (agua de movimiento lento, incluidas piscinas , estanques y lagos ), lóticos (agua de movimiento más rápido, por ejemplo arroyos y ríos ) y humedales (áreas donde el suelo está saturado o inundado durante al menos parte del tiempo). [2] [1] Los ecosistemas de agua dulce contienen el 41% de las especies de peces conocidas del mundo. [3]
Los ecosistemas de agua dulce han sufrido transformaciones sustanciales a lo largo del tiempo, lo que ha impactado varias características de los ecosistemas. [4] Los intentos originales de comprender y monitorear los ecosistemas de agua dulce fueron impulsados por amenazas a la salud humana (por ejemplo, brotes de cólera debidos a la contaminación de aguas residuales ). [5] El monitoreo inicial se centró en los indicadores químicos, luego en las bacterias y, finalmente, en las algas, hongos y protozoos. Un nuevo tipo de seguimiento implica cuantificar diferentes grupos de organismos ( macroinvertebrados , macrófitos y peces) y medir las condiciones de los arroyos asociadas a ellos. [6]
Las amenazas a la biodiversidad de agua dulce incluyen la sobreexplotación , la contaminación del agua , la modificación del flujo, la destrucción o degradación del hábitat y la invasión de especies exóticas . [7] El cambio climático está ejerciendo una mayor presión sobre estos ecosistemas porque la temperatura del agua ya ha aumentado aproximadamente 1 °C y ha habido disminuciones significativas en la cobertura de hielo que han causado tensiones posteriores en los ecosistemas. [8]
Hay tres tipos básicos de ecosistemas de agua dulce: lénticos (aguas de movimiento lento, incluidas piscinas , estanques y lagos ), lóticos (aguas de movimiento más rápido, por ejemplo arroyos y ríos ) y humedales (áreas donde el suelo está saturado o inundado durante al menos parte del tiempo). La limnología (y su rama de la biología de agua dulce ) es un estudio sobre los ecosistemas de agua dulce. [1]
Un ecosistema lacustre o ecosistema lacustre incluye plantas , animales y microorganismos bióticos (vivos) , así como interacciones físicas y químicas abióticas (no vivas). [9] Los ecosistemas lacustres son un excelente ejemplo de ecosistemas lénticos ( lénticos se refieren a agua dulce estacionaria o relativamente quieta , del latín lentus , que significa "lento"), que incluyen estanques , lagos y humedales , y gran parte de este artículo se aplica a lénticos. ecosistemas en general. Los ecosistemas lénticos se pueden comparar con los ecosistemas lóticos , que involucran el flujo de aguas terrestres como ríos y arroyos . Juntos, estos dos ecosistemas son ejemplos de ecosistemas de agua dulce.
Los sistemas lénticos son diversos y van desde una pequeña piscina temporal de agua de lluvia de unos pocos centímetros de profundidad hasta el lago Baikal , que tiene una profundidad máxima de 1642 m. [10] La distinción general entre piscinas/estanques y lagos es vaga, pero Brown [9] afirma que los estanques y las piscinas tienen toda su superficie inferior expuesta a la luz, mientras que los lagos no. Además, algunos lagos se estratifican estacionalmente. Los estanques y piscinas tienen dos regiones: la zona pelágica de aguas abiertas y la zona bentónica , que comprende las regiones del fondo y la costa. Dado que los lagos tienen regiones de fondo profundo no expuestas a la luz, estos sistemas tienen una zona adicional, la profunda . [11] Estas tres áreas pueden tener condiciones abióticas muy diferentes y, por lo tanto, albergar especies que están específicamente adaptadas para vivir allí. [9]
Los ecosistemas fluviales son aguas corrientes que drenan el paisaje e incluyen interacciones bióticas (vivas) entre plantas, animales y microorganismos, así como interacciones físicas y químicas abióticas (no vivas) de sus muchas partes. [12] [13] Los ecosistemas fluviales son parte de redes de cuencas o cuencas hidrográficas más grandes, donde las cabeceras más pequeñas desembocan en arroyos de tamaño mediano, que progresivamente desembocan en redes fluviales más grandes. Las zonas principales de los ecosistemas fluviales están determinadas por la pendiente del lecho del río o por la velocidad de la corriente. El agua turbulenta que se mueve más rápido generalmente contiene mayores concentraciones de oxígeno disuelto , lo que sustenta una mayor biodiversidad que el agua de las piscinas que se mueve lentamente. Estas distinciones forman la base para la división de los ríos en ríos de tierras altas y de tierras bajas .
La base alimenticia de los arroyos dentro de los bosques ribereños se deriva principalmente de los árboles, pero los arroyos más anchos y aquellos que carecen de dosel obtienen la mayor parte de su base alimenticia de las algas. Los peces anádromos también son una fuente importante de nutrientes. Las amenazas ambientales a los ríos incluyen la pérdida de agua, represas, contaminación química y especies introducidas . [14] Una represa produce efectos negativos que continúan a lo largo de la cuenca. Los efectos negativos más importantes son la reducción de las inundaciones primaverales, que dañan los humedales, y la retención de sedimentos, que provoca la pérdida de humedales deltaicos. [15]
Los ecosistemas fluviales son excelentes ejemplos de ecosistemas lóticos. Lotic se refiere al agua que fluye, del latín lotus , que significa lavado. Las aguas lóticas varían desde manantiales de sólo unos pocos centímetros de ancho hasta grandes ríos de kilómetros de ancho. [16] Gran parte de este artículo se aplica a los ecosistemas lóticos en general, incluidos los sistemas lóticos relacionados, como arroyos y manantiales . Los ecosistemas lóticos pueden contrastarse con los ecosistemas lénticos , que involucran aguas terrestres relativamente tranquilas como lagos, estanques y humedales . Juntos, estos dos ecosistemas forman el área de estudio más general de la ecología acuática o de agua dulce .Un humedal es un ecosistema distinto que está inundado o saturado por agua , ya sea de forma permanente durante años o décadas o estacionalmente durante períodos más cortos. Las inundaciones provocan procesos pobres en oxígeno ( anóxicos ), especialmente en los suelos. [17] Los humedales se diferencian de otras formas terrestres o cuerpos de agua debido a sus plantas acuáticas adaptadas a suelos anegados y pobres en oxígeno . [18] Los humedales se consideran entre los ecosistemas con mayor diversidad biológica y sirven de hogar a una amplia gama de especies de plantas y animales. Existen métodos para evaluar las funciones de los humedales y su salud ecológica . Estos métodos han contribuido a la conservación de los humedales al aumentar la conciencia pública sobre las funciones que pueden desempeñar los humedales. [19] Los humedales artificiales son un tipo de humedal que puede tratar aguas residuales y escorrentías pluviales . También pueden desempeñar un papel en el diseño urbano sensible al agua . La degradación ambiental amenaza a los humedales más que cualquier otro ecosistema de la Tierra, según la Evaluación de Ecosistemas del Milenio de 2005. [20]
Los humedales existen en todos los continentes . [21] El agua de los humedales es agua dulce , salobre o salada . [18] Los principales tipos de humedales se clasifican según las plantas dominantes y la fuente del agua. Por ejemplo, las marismas son humedales dominados por vegetación emergente como juncos , espadañas y juncos . Los pantanos están dominados por vegetación leñosa, como árboles y arbustos (aunque en los pantanos de juncos en Europa predominan los juncos, no los árboles).
Ejemplos de humedales clasificados por fuentes de agua incluyen humedales de marea (donde la fuente de agua son las mareas oceánicas ), estuarios (la fuente de agua es una mezcla de aguas de mareas y ríos), llanuras aluviales (la fuente de agua es el exceso de agua de ríos o lagos desbordados) y pantanos . y estanques primaverales (la fuente de agua es la lluvia o el agua de deshielo ). [17] [22] Algunos humedales tienen múltiples tipos de plantas y se alimentan de múltiples fuentes de agua, lo que los hace difíciles de clasificar. Los humedales más grandes del mundo incluyen la cuenca del río Amazonas , la llanura de Siberia Occidental , [23] el Pantanal en América del Sur, [24] y los Sundarbans en el delta del Ganges - Brahmaputra . [25]Cinco grandes amenazas a la biodiversidad de agua dulce incluyen la sobreexplotación , la contaminación del agua , la modificación del flujo, la destrucción o degradación del hábitat y la invasión de especies exóticas . [7] Las recientes tendencias de extinción pueden atribuirse en gran medida a la sedimentación, la fragmentación de los arroyos, los contaminantes químicos y orgánicos, las represas y las especies invasoras. [26] Las tensiones químicas comunes en la salud de los ecosistemas de agua dulce incluyen la acidificación, la eutrofización y la contaminación por cobre y pesticidas. [27]
La biodiversidad de agua dulce enfrenta muchas amenazas. [28] El Índice Planeta Vivo del Fondo Mundial para la Naturaleza observó una disminución del 83% en las poblaciones de vertebrados de agua dulce entre 1970 y 2014. [29] Estas disminuciones continúan superando las disminuciones contemporáneas en los sistemas marinos o terrestres. Las causas de estas disminuciones están relacionadas con: [30] [28]
Las plantas y animales invasores son un problema importante para los ecosistemas de agua dulce, [31] en muchos casos superando a las especies nativas y alterando las condiciones del agua. Las especies introducidas son especialmente devastadoras para los ecosistemas que albergan especies en peligro de extinción . Un ejemplo de esto es la carpa asiática que compite con el pez espátula en el río Mississippi . [32] Las causas comunes de especies invasoras en ecosistemas de agua dulce incluyen liberaciones en acuarios , introducción para pesca deportiva e introducción para uso como pez comestible. [33]
Más de 123 especies de fauna de agua dulce se han extinguido en América del Norte desde 1900. De las especies de agua dulce de América del Norte, se estima que el 48,5% de los mejillones, el 22,8% de los gasterópodos , el 32,7% de los cangrejos de río, el 25,9% de los anfibios y el 21,2% de los peces están en peligro de extinción. o amenazado. [26] Las tasas de extinción de muchas especies pueden aumentar severamente en el próximo siglo debido a especies invasoras, pérdida de especies clave y especies que ya están funcionalmente extintas (por ejemplo, especies que no se están reproduciendo). [26] Incluso utilizando estimaciones conservadoras, las tasas de extinción de peces de agua dulce en América del Norte son 877 veces más altas que las tasas de extinción anteriores (1 cada 3.000.000 de años). [34] Las tasas de extinción proyectadas para los animales de agua dulce son aproximadamente cinco veces mayores que las de los animales terrestres y son comparables a las tasas de las comunidades de la selva tropical. [26] Dado el terrible estado de la biodiversidad de agua dulce, un equipo de científicos y profesionales de todo el mundo redactó recientemente un plan de acción de emergencia para intentar restaurar la biodiversidad de agua dulce. [35]
Las técnicas actuales de biomonitoreo de agua dulce se centran principalmente en la estructura de la comunidad, pero algunos programas miden indicadores funcionales como la demanda bioquímica (o biológica) de oxígeno, la demanda de oxígeno de los sedimentos y el oxígeno disuelto. [6] La estructura de la comunidad de macroinvertebrados se monitorea comúnmente debido a la diversa taxonomía, la facilidad de recolección, la sensibilidad a una variedad de factores estresantes y el valor general para el ecosistema. [36] Además, la estructura de la comunidad de algas (a menudo utilizando diatomeas) se mide en programas de biomonitoreo. Las algas también son taxonómicamente diversas, fáciles de recolectar, sensibles a una variedad de factores estresantes y, en general, valiosas para el ecosistema. [37] Las algas crecen muy rápidamente y las comunidades pueden representar cambios rápidos en las condiciones ambientales. [37]
Además de la estructura de la comunidad, las respuestas a los factores estresantes del agua dulce se investigan mediante estudios experimentales que miden los cambios de comportamiento de los organismos y las tasas alteradas de crecimiento, reproducción o mortalidad. [6] Es posible que los resultados experimentales con especies individuales en condiciones controladas no siempre reflejen las condiciones naturales y las comunidades de múltiples especies. [6]
El uso de sitios de referencia es común al definir la " salud" ideal de un ecosistema de agua dulce. Los sitios de referencia se pueden seleccionar espacialmente eligiendo sitios con impactos mínimos de perturbaciones e influencias humanas. [6] Sin embargo, las condiciones de referencia también pueden establecerse temporalmente mediante el uso de indicadores conservados, como válvulas de diatomeas , polen de macrófitos, quitina de insectos y escamas de peces, que se pueden utilizar para determinar las condiciones previas a la perturbación humana a gran escala. [6] Estas condiciones de referencia temporal son a menudo más fáciles de reconstruir en agua estancada que en agua en movimiento porque los sedimentos estables pueden preservar mejor los materiales indicadores biológicos.
Los efectos del cambio climático complican enormemente y con frecuencia exacerban los impactos de otros factores estresantes que amenazan a muchos peces, [38] invertebrados, [39] fitoplancton, [40] y otros organismos. El cambio climático está aumentando la temperatura promedio de los cuerpos de agua y empeorando otros problemas como los cambios en la composición del sustrato , la concentración de oxígeno y otros cambios en el sistema que tienen efectos dominó en la biología del sistema. [8] Las temperaturas del agua ya han aumentado alrededor de 1 °C, y disminuciones significativas en la cobertura de hielo han causado estrés en los ecosistemas. [8]
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