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Un hábitat marino es un hábitat que sustenta la vida marina . La vida marina depende de alguna manera del agua salada que hay en el mar (el término marino proviene del latín mare , que significa mar u océano). Un hábitat es un área ecológica o ambiental habitada por una o más especies vivas . [1] El entorno marino sustenta muchos tipos de estos hábitats.
Los hábitats marinos se pueden dividir en hábitats costeros y de mar abierto . Los hábitats costeros se encuentran en el área que se extiende desde la línea de costa hasta el borde de la plataforma continental . La mayor parte de la vida marina se encuentra en hábitats costeros, aunque el área de la plataforma ocupa solo el siete por ciento del área total del océano. Los hábitats de mar abierto se encuentran en el océano profundo más allá del borde de la plataforma continental.
Alternativamente, los hábitats marinos se pueden dividir en zonas pelágicas y demersales . Los hábitats pelágicos se encuentran cerca de la superficie o en la columna de agua abierta , lejos del fondo del océano. Los hábitats demersales están cerca o en el fondo del océano. Un organismo que vive en un hábitat pelágico se dice que es un organismo pelágico, como en los peces pelágicos . De manera similar, un organismo que vive en un hábitat demersal se dice que es un organismo demersal, como en los peces demersales . Los hábitats pelágicos son intrínsecamente cambiantes y efímeros, dependiendo de lo que hagan las corrientes oceánicas .
Los hábitats marinos pueden ser modificados por sus habitantes. Algunos organismos marinos, como los corales , las algas marinas , los manglares y las praderas marinas , son ingenieros de ecosistemas que remodelan el entorno marino hasta el punto de crear más hábitat para otros organismos. En términos de volumen, el océano proporciona la mayor parte del espacio habitable del planeta. [2]
A diferencia de los hábitats terrestres, los hábitats marinos son cambiantes y efímeros . Los organismos nadadores encuentran un buen hábitat en las zonas al borde de una plataforma continental , pero solo mientras las surgencias traen agua rica en nutrientes a la superficie. Los mariscos encuentran hábitat en playas arenosas, pero las tormentas, las mareas y las corrientes hacen que su hábitat se reinvente continuamente.
La presencia de agua de mar es común a todos los hábitats marinos. Además de eso, muchos otros factores determinan si una zona marina constituye un buen hábitat y el tipo de hábitat que constituye. Por ejemplo:
Hay cinco océanos principales, de los cuales el océano Pacífico es casi tan grande como el resto juntos. Las costas bordean la tierra a lo largo de casi 380.000 kilómetros.
En total, el océano ocupa el 71 por ciento de la superficie del planeta, con una profundidad media de casi cuatro kilómetros. En términos de volumen, el océano contiene más del 99 por ciento del agua líquida de la Tierra. [10] [11] [12] El escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke ha señalado que sería más apropiado referirse al planeta Tierra como el planeta Mar o el planeta Océano. [13] [14]
Los hábitats marinos se pueden dividir en hábitats pelágicos y demersales . Los hábitats pelágicos son los hábitats de la columna de agua abierta , lejos del fondo del océano. Los hábitats demersales son los hábitats que están cerca o en el fondo del océano. Un organismo que vive en un hábitat pelágico se dice que es un organismo pelágico, como en los peces pelágicos . De manera similar, un organismo que vive en un hábitat demersal se dice que es un organismo demersal, como en los peces demersales . Los hábitats pelágicos son intrínsecamente efímeros, dependiendo de lo que estén haciendo las corrientes oceánicas .
El ecosistema terrestre depende de la capa superficial del suelo y del agua dulce, mientras que el ecosistema marino depende de los nutrientes disueltos arrastrados desde la tierra. [15]
La desoxigenación de los océanos supone una amenaza para los hábitats marinos, debido al crecimiento de zonas con bajo contenido de oxígeno. [16]
En los sistemas marinos, las corrientes oceánicas tienen un papel clave al determinar qué áreas son efectivas como hábitats, ya que las corrientes oceánicas transportan los nutrientes básicos necesarios para sustentar la vida marina. [17] El plancton son las formas de vida que habitan el océano que son tan pequeñas (menos de 2 mm) que no pueden impulsarse eficazmente a través del agua, sino que deben derivar con las corrientes. Si la corriente transporta los nutrientes adecuados, y si también fluye a una profundidad adecuadamente baja donde hay mucha luz solar, entonces dicha corriente en sí misma puede convertirse en un hábitat adecuado para las algas diminutas fotosintetizadoras llamadas fitoplancton . Estas diminutas plantas son los principales productores en el océano, al comienzo de la cadena alimentaria . A su vez, a medida que crece la población de fitoplancton a la deriva, el agua se convierte en un hábitat adecuado para el zooplancton , que se alimenta del fitoplancton. Mientras que el fitoplancton son diminutas plantas a la deriva, el zooplancton son diminutos animales a la deriva, como las larvas de peces e invertebrados marinos . Si se establece una cantidad suficiente de zooplancton, la corriente se convierte en un hábitat candidato para los peces forrajeros que se alimentan de ellos. Y luego, si una cantidad suficiente de peces forrajeros se desplazan a la zona, se convierte en un hábitat candidato para peces depredadores más grandes y otros animales marinos que se alimentan de los peces forrajeros. De esta manera dinámica, la propia corriente puede, con el tiempo, convertirse en un hábitat móvil para múltiples tipos de vida marina.
Las corrientes oceánicas pueden generarse por diferencias en la densidad del agua. La densidad del agua depende de lo salina o cálida que sea. Si el agua contiene diferencias en el contenido de sal o la temperatura, entonces las diferentes densidades iniciarán una corriente. El agua que es más salada o más fría será más densa y se hundirá en relación con el agua circundante. Por el contrario, el agua más cálida y menos salada flotará hacia la superficie. Los vientos atmosféricos y las diferencias de presión también producen corrientes superficiales, olas y seiches . Las corrientes oceánicas también se generan por la atracción gravitatoria del sol y la luna ( mareas ) y la actividad sísmica ( tsunami ). [17]
La rotación de la Tierra afecta la dirección que toman las corrientes oceánicas y explica en qué dirección giran los grandes giros oceánicos circulares en la imagen de arriba a la izquierda. Supongamos que una corriente en el ecuador se dirige hacia el norte. La Tierra gira hacia el este, por lo que el agua posee ese momento de rotación. Pero cuanto más se mueve el agua hacia el norte, más lentamente se mueve la Tierra hacia el este. Si la corriente pudiera llegar al Polo Norte, la Tierra no se movería hacia el este en absoluto. Para conservar su momento de rotación, cuanto más se desplaza la corriente hacia el norte, más rápido debe moverse hacia el este. Por lo tanto, el efecto es que la corriente se curva hacia la derecha. Este es el efecto Coriolis . Es más débil en el ecuador y más fuerte en los polos. El efecto es opuesto al sur del ecuador, donde las corrientes se curvan hacia la izquierda. [17]
La topografía del fondo marino (topografía oceánica o topografía marina) se refiere a la forma de la tierra ( topografía ) cuando interactúa con el océano. Estas formas son obvias a lo largo de las costas, pero también ocurren de manera significativa bajo el agua. La efectividad de los hábitats marinos está parcialmente definida por estas formas, incluida la forma en que interactúan con las corrientes oceánicas y las moldean , y la forma en que la luz solar disminuye cuando estas formas del relieve ocupan profundidades cada vez mayores. Las redes de mareas dependen del equilibrio entre los procesos sedimentarios y la hidrodinámica; sin embargo, las influencias antropogénicas pueden afectar el sistema natural más que cualquier impulsor físico. [18]
Las topografías marinas incluyen accidentes geográficos costeros y oceánicos que van desde estuarios y costas costeras hasta plataformas continentales y arrecifes de coral . Más allá, en el océano abierto, incluyen características submarinas y de aguas profundas , como elevaciones oceánicas y montes submarinos . La superficie sumergida tiene características montañosas, incluido un sistema de dorsales oceánicas que se extiende por todo el globo , así como volcanes submarinos , [19] fosas oceánicas , cañones submarinos , mesetas oceánicas y llanuras abisales .
La masa de los océanos es aproximadamente 1,35 × 1018 toneladas métricas , o aproximadamente 1/4400 de la masa total de la Tierra. Los océanos cubren un área de 3,618 × 108 km 2 con una profundidad media de 3.682 m, lo que da como resultado un volumen estimado de 1,332 × 109 kilómetros cúbicos . [20]Una medida de la importancia relativa de los diferentes hábitats marinos es la tasa a la que producen biomasa .
Las costas marinas son entornos dinámicos que cambian constantemente, al igual que el océano, que las modela parcialmente. Los procesos naturales de la Tierra, incluidos el clima y los cambios en el nivel del mar , dan lugar a la erosión , la acreción y la remodelación de las costas, así como a la inundación y la creación de plataformas continentales y valles fluviales inundados .
Los principales agentes responsables de la sedimentación y erosión a lo largo de las costas son las olas , las mareas y las corrientes . La formación de las costas también depende de la naturaleza de las rocas que las componen: cuanto más duras sean las rocas, menos probabilidades hay de que se erosionen, por lo que las variaciones en la dureza de las rocas dan lugar a costas con formas diferentes.
Las mareas suelen determinar el rango en el que se depositan o erosionan los sedimentos . Las áreas con grandes rangos de marea permiten que las olas lleguen más arriba en la costa, y las áreas con rangos de marea más bajos producen deposición en un intervalo de elevación más pequeño. El rango de marea está influenciado por el tamaño y la forma de la costa. Las mareas no suelen causar erosión por sí mismas; sin embargo, las perforaciones de marea pueden erosionar a medida que las olas ascienden por los estuarios de los ríos desde el océano. [24]
Las costas que parecen permanentes a través del breve lapso de una vida humana son de hecho una de las estructuras marinas más temporales de todas. [25]
Las olas erosionan la costa al romper en la orilla y liberan su energía; cuanto más grande es la ola, más energía libera y más sedimento mueve. El sedimento depositado por las olas proviene de las paredes erosionadas de los acantilados y es desplazado a lo largo de la costa por las olas. El sedimento depositado por los ríos es la influencia dominante en la cantidad de sedimento ubicado en una costa. [26]
El sedimentólogo Francis Shepard clasificó las costas como primarias o secundarias . [27]
Las costas continentales suelen tener una plataforma continental , una plataforma de agua relativamente poco profunda, de menos de 200 metros de profundidad, que se extiende 68 km en promedio más allá de la costa. A nivel mundial, las plataformas continentales ocupan un área total de aproximadamente 24 millones de km2 ( 9 millones de millas cuadradas), el 8% del área total del océano y casi el 5% del área total del mundo. [29] [30] Dado que la plataforma continental suele tener menos de 200 metros de profundidad, se deduce que los hábitats costeros son generalmente fóticos , situados en la zona epipelágica iluminada por el sol . Esto significa que las condiciones para los procesos fotosintéticos tan importantes para la producción primaria están disponibles para los hábitats marinos costeros. Debido a que la tierra está cerca, hay grandes descargas de escorrentía terrestre rica en nutrientes en las aguas costeras. Además, las surgencias periódicas del océano profundo pueden proporcionar corrientes frías y ricas en nutrientes a lo largo del borde de la plataforma continental.
Como resultado, la vida marina costera es la más abundante del mundo. Se encuentra en charcas de marea , fiordos y estuarios , cerca de costas arenosas y costas rocosas, alrededor de arrecifes de coral y en la plataforma continental o por encima de ella. Los peces costeros incluyen pequeños peces forrajeros, así como los peces depredadores más grandes que se alimentan de ellos. Los peces forrajeros prosperan en aguas costeras donde la alta productividad resulta del afloramiento y la escorrentía de la costa de nutrientes. Algunos son residentes parciales que desovan en arroyos, estuarios y bahías, pero la mayoría completa su ciclo de vida en la zona. [31] También puede haber un mutualismo entre especies que ocupan hábitats marinos adyacentes. Por ejemplo, los arrecifes de coral que se encuentran justo por debajo del nivel de la marea baja tienen una relación mutuamente beneficiosa con los bosques de manglares en el nivel de la marea alta y las praderas de pastos marinos en el medio: los arrecifes protegen a los manglares y pastos marinos de fuertes corrientes y olas que los dañarían o erosionarían los sedimentos en los que están enraizados, mientras que los manglares y pastos marinos protegen al coral de grandes flujos de limo , agua dulce y contaminantes . Este nivel adicional de variedad en el medio ambiente es beneficioso para muchos tipos de animales de los arrecifes de coral, que, por ejemplo, pueden alimentarse en los pastos marinos y utilizar los arrecifes para protegerse o reproducirse. [32]
Los hábitats costeros son los hábitats marinos más visibles, pero no son los únicos hábitats marinos importantes. Las costas se extienden a lo largo de 380.000 kilómetros y el volumen total del océano es de 1.370 millones de kilómetros cúbicos. Esto significa que por cada metro de costa hay 3,6 kilómetros cúbicos de espacio oceánico disponible en algún lugar para hábitats marinos.
Las zonas intermareales , aquellas áreas cercanas a la costa, quedan constantemente expuestas y cubiertas por las mareas del océano . En esta zona habita una gran variedad de vida.
Los hábitats costeros van desde las zonas intermareales superiores hasta el área donde predomina la vegetación terrestre. Puede estar bajo el agua desde diariamente hasta muy infrecuentemente. Muchas especies aquí son carroñeras y viven de la vida marina que llega a la orilla. Muchos animales terrestres también hacen mucho uso de la costa y los hábitats intermareales. Un subgrupo de organismos en este hábitat perfora y tritura la roca expuesta a través del proceso de bioerosión .
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Las costas arenosas, también llamadas playas , son litorales costeros donde se acumula arena . Las olas y las corrientes desplazan la arena, construyendo y erosionando continuamente la costa. Las corrientes litorales fluyen paralelas a las playas, haciendo que las olas rompan oblicuamente sobre la arena. Estas corrientes transportan grandes cantidades de arena a lo largo de las costas, formando lenguas de arena , islas barrera y tómbolos . Las corrientes litorales también suelen crear barras marinas , que dan cierta estabilidad a las playas al reducir la erosión. [33]
Las costas arenosas están llenas de vida. Los granos de arena albergan diatomeas , bacterias y otras criaturas microscópicas . Algunos peces y tortugas regresan a ciertas playas y desovan en la arena. Las playas son hábitat de aves, como gaviotas , colimbos , playeros , charranes y pelícanos . Los mamíferos acuáticos , como los leones marinos, se recuperan en ellas. Almejas , bígaros , cangrejos , camarones , estrellas de mar y erizos de mar se encuentran en la mayoría de las playas. [34]
La arena es un sedimento formado por pequeños granos o partículas con diámetros de entre 60 μm y 2 mm. [35] El lodo (ver marismas más abajo) es un sedimento formado por partículas más finas que la arena. Este pequeño tamaño de partícula significa que las partículas de lodo tienden a pegarse entre sí, mientras que las partículas de arena no lo hacen. El lodo no se desplaza fácilmente por las olas y las corrientes, y cuando se seca, se apelmaza hasta convertirse en un sólido. Por el contrario, la arena se desplaza fácilmente por las olas y las corrientes, y cuando la arena se seca puede ser arrastrada por el viento, acumulándose en dunas de arena móviles . Más allá de la marca de marea alta, si la playa es baja, el viento puede formar colinas onduladas de dunas de arena. Las dunas pequeñas se desplazan y cambian de forma bajo la influencia del viento, mientras que las dunas más grandes estabilizan la arena con vegetación. [33]
Los procesos oceánicos gradúan los sedimentos sueltos hasta obtener partículas de tamaños distintos a la arena, como grava o cantos rodados . Las olas que rompen en una playa pueden dejar una berma , que es una cresta elevada de guijarros más gruesos o arena, en la marca de la marea alta. Las playas de guijarros están formadas por partículas más grandes que la arena, como cantos rodados o piedras pequeñas. Estas playas son hábitats pobres. Sobrevive poca vida porque las piedras son agitadas y golpeadas por las olas y las corrientes. [33]
La relativa solidez de las costas rocosas parece darles una permanencia en comparación con la naturaleza cambiante de las costas arenosas. Esta aparente estabilidad no es real ni siquiera en escalas de tiempo geológicas muy cortas, pero sí lo es durante la corta vida de un organismo. A diferencia de las costas arenosas, las plantas y los animales pueden anclarse a las rocas. [36]
La competencia puede desarrollarse por los espacios rocosos. Por ejemplo, los percebes pueden competir con éxito en las caras rocosas intermareales abiertas hasta el punto de que la superficie de la roca está cubierta por ellos. Los percebes resisten la desecación y se adhieren bien a las caras rocosas expuestas. Sin embargo, en las grietas de las mismas rocas, los habitantes son diferentes. Aquí los mejillones pueden ser la especie exitosa, aferrándose a la roca con sus hilos bisales . [36]
Las costas rocosas y arenosas son vulnerables porque los seres humanos las encuentran atractivas y quieren vivir cerca de ellas. Una proporción cada vez mayor de seres humanos vive en la costa, lo que ejerce presión sobre los hábitats costeros. [36]
Las marismas son humedales costeros que se forman cuando el lodo es depositado por las mareas o los ríos. Se encuentran en áreas protegidas como bahías , pantanos , lagunas y estuarios . Las marismas pueden considerarse geológicamente como capas expuestas de lodo de bahía , resultantes de la deposición de limos estuarinos , arcillas y detritos de animales marinos . La mayor parte del sedimento dentro de una marisma se encuentra dentro de la zona intermareal y, por lo tanto, la marisma se sumerge y se expone aproximadamente dos veces al día.
Los manglares y las marismas forman importantes hábitats costeros en zonas tropicales y templadas respectivamente.
Los manglares son especies de arbustos y árboles de tamaño mediano que crecen en hábitats de sedimentos costeros salinos en los trópicos y subtrópicos , principalmente entre las latitudes 25° N y 25° S. Las condiciones salinas toleradas por varias especies varían desde agua salobre , pasando por agua de mar pura (30 a 40 ppt ), hasta agua concentrada por evaporación a más del doble de salinidad que el agua de mar del océano (hasta 90 ppt). [37] [38] Hay muchas especies de manglares, no todas estrechamente relacionadas. El término "manglar" se utiliza en general para cubrir todas estas especies, y puede usarse de forma restringida para cubrir solo los árboles de manglares del género Rhizophora .
Los manglares forman un hábitat característico distintivo de bosque salino o matorral , llamado pantano de manglares o bosque de manglares . [39] Los pantanos de manglares se encuentran en ambientes costeros deposicionales , donde sedimentos finos (a menudo con alto contenido orgánico) se acumulan en áreas protegidas de la acción de las olas de alta energía. Los manglares dominan tres cuartas partes de las costas tropicales. [38]
Un estuario es un cuerpo de agua costero parcialmente cerrado con uno o más ríos o arroyos que desembocan en él, y con una conexión libre con el mar abierto . [40] Los estuarios forman una zona de transición entre los entornos fluviales y los entornos oceánicos y están sujetos tanto a influencias marinas, como mareas, olas y la afluencia de agua salina; como a influencias fluviales, como flujos de agua dulce y sedimentos. La afluencia tanto de agua de mar como de agua dulce proporciona altos niveles de nutrientes tanto en la columna de agua como en los sedimentos, lo que convierte a los estuarios en uno de los hábitats naturales más productivos del mundo. [41]
La mayoría de los estuarios se formaron por la inundación de valles erosionados por ríos o por glaciares cuando el nivel del mar comenzó a subir hace unos 10.000-12.000 años. [42] Se encuentran entre las zonas más densamente pobladas del mundo, con aproximadamente el 60% de la población mundial viviendo a lo largo de los estuarios y la costa. Como resultado, los estuarios están sufriendo degradación por muchos factores, entre ellos la sedimentación por la erosión del suelo debido a la deforestación; el pastoreo excesivo y otras prácticas agrícolas deficientes; la sobrepesca; el drenaje y relleno de humedales; la eutrofización debido al exceso de nutrientes de las aguas residuales y los desechos animales; los contaminantes, incluidos metales pesados, PCB, radionucleidos e hidrocarburos provenientes de las entradas de aguas residuales; y la construcción de diques o represas para el control de inundaciones o la desviación del agua. [42]
Los estuarios proporcionan hábitats para una gran cantidad de organismos y sustentan una productividad muy alta. Los estuarios proporcionan hábitats para los criaderos de salmón y trucha marina , [43] así como para las poblaciones de aves migratorias . [44] Dos de las principales características de la vida estuarina son la variabilidad en la salinidad y la sedimentación . Muchas especies de peces e invertebrados tienen varios métodos para controlar o adaptarse a los cambios en las concentraciones de sal y se denominan osmoconformadores y osmorreguladores . Muchos animales también excavan para evitar la depredación y vivir en el entorno sedimentario más estable. Sin embargo, se encuentran grandes cantidades de bacterias dentro del sedimento que tienen una demanda de oxígeno muy alta. Esto reduce los niveles de oxígeno dentro del sedimento, lo que a menudo resulta en condiciones parcialmente anóxicas , que pueden verse exacerbadas aún más por el flujo de agua limitado. El fitoplancton es un productor primario clave en los estuarios. Se mueven con los cuerpos de agua y pueden entrar y salir con las mareas . Su productividad depende en gran medida de la turbidez del agua. El principal fitoplancton presente son diatomeas y dinoflagelados que son abundantes en el sedimento.
Los bosques de algas marinas son áreas submarinas con una alta densidad de algas marinas . Forman algunos de los ecosistemas más productivos y dinámicos de la Tierra. [45] Las áreas más pequeñas de algas marinas ancladas se denominan bancos de algas marinas . Los bosques de algas marinas se encuentran en todo el mundo, en los océanos costeros templados y polares . [45]
Los bosques de algas marinas proporcionan un hábitat tridimensional único para los organismos marinos y son una fuente para comprender muchos procesos ecológicos. Durante el último siglo, han sido el foco de una amplia investigación, en particular en ecología trófica , y siguen provocando ideas importantes que son relevantes más allá de este ecosistema único. Por ejemplo, los bosques de algas marinas pueden influir en los patrones oceanográficos costeros [46] y proporcionar muchos servicios ecosistémicos . [47]
Sin embargo, los seres humanos han contribuido a la degradación de los bosques de algas . Son especialmente preocupantes los efectos de la sobrepesca en los ecosistemas costeros, que puede liberar a los herbívoros de su regulación normal de la población y dar lugar al pastoreo excesivo de algas y otras algas. [48] Esto puede dar lugar rápidamente a transiciones a paisajes áridos donde persisten relativamente pocas especies. [49]
Consideradas frecuentemente como ingenieros de ecosistemas , las algas marinas proporcionan un sustrato físico y un hábitat para las comunidades de bosques de algas marinas. [ 50] En las algas (Reino: Protista ), el cuerpo de un organismo individual se conoce como talo en lugar de como planta (Reino: Plantae ). La estructura morfológica de un talo de algas marinas se define por tres unidades estructurales básicas: [49]
Además, muchas especies de algas marinas tienen neumatocistos , o vejigas llenas de gas, generalmente ubicados en la base de las frondas cerca del estípite. Estas estructuras proporcionan la flotabilidad necesaria para que las algas marinas mantengan una posición vertical en la columna de agua.
Los factores ambientales necesarios para que las algas marinas sobrevivan incluyen un sustrato duro (generalmente roca), altos niveles de nutrientes (p. ej., nitrógeno, fósforo) y luz ( dosis de irradiancia anual mínima > 50 E m −2 [51] ). Los bosques de algas marinas especialmente productivos tienden a estar asociados con áreas de afloramiento oceanográfico significativo , un proceso que entrega agua fría rica en nutrientes desde la profundidad hasta la capa superficial mixta del océano . [51] El flujo de agua y la turbulencia facilitan la asimilación de nutrientes a través de las frondas de algas marinas en toda la columna de agua. [52] La claridad del agua afecta la profundidad a la que se puede transmitir suficiente luz. En condiciones ideales, las algas marinas gigantes ( Macrocystis spp. ) pueden crecer hasta 30-60 centímetros verticalmente por día. Algunas especies como Nereocystis son anuales , mientras que otras como Eisenia son perennes y viven más de 20 años. [53] En los bosques de algas perennes, las tasas máximas de crecimiento ocurren durante los meses de surgencia (normalmente primavera y verano) y las muertes regresivas corresponden a una menor disponibilidad de nutrientes, fotoperíodos más cortos y una mayor frecuencia de tormentas. [49]
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Las fanerógamas marinas son plantas con flores de una de las cuatro familias de plantas que crecen en ambientes marinos. Se llaman fanerógamas marinas porque sus hojas son largas y estrechas y, muy a menudo, verdes, y porque las plantas suelen crecer en grandes praderas que parecen pastizales. Dado que las fanerógamas marinas realizan la fotosíntesis y están sumergidas, deben crecer sumergidas en la zona fótica , donde hay suficiente luz solar. Por este motivo, la mayoría se dan en aguas costeras poco profundas y protegidas, ancladas en fondos de arena o lodo.
Las praderas marinas forman extensos lechos o praderas , que pueden ser monoespecíficos (formados por una especie) o multiespecíficos (donde coexisten más de una especie). Las praderas marinas forman ecosistemas altamente diversos y productivos . Son el hogar de filos como peces juveniles y adultos, macroalgas y microalgas epífitas y de vida libre , moluscos , gusanos poliquetos y nematodos . Originalmente se consideró que pocas especies se alimentaban directamente de las hojas de las praderas marinas (en parte debido a su bajo contenido nutricional), pero las revisiones científicas y los métodos de trabajo mejorados han demostrado que la herbivoría de las praderas marinas es un eslabón muy importante en la cadena alimentaria, con cientos de especies que se alimentan de praderas marinas en todo el mundo, incluidas tortugas verdes , dugongos , manatíes , peces , gansos , cisnes , erizos de mar y cangrejos .
Las praderas marinas son ingenieros de ecosistemas en el sentido de que crean parcialmente su propio hábitat. Las hojas ralentizan las corrientes de agua aumentando la sedimentación , y las raíces y rizomas de las praderas marinas estabilizan el lecho marino. Su importancia para las especies asociadas se debe principalmente a la provisión de refugio (a través de su estructura tridimensional en la columna de agua), y debido a su extraordinariamente alta tasa de producción primaria . Como resultado, las praderas marinas proporcionan a las zonas costeras servicios ecosistémicos , como zonas de pesca , protección contra las olas , producción de oxígeno y protección contra la erosión costera . Las praderas marinas representan el 15% del almacenamiento total de carbono del océano. [54]
Un arrecife es una cresta o banco de roca, coral o material relativamente estable similar, que se encuentra debajo de la superficie de un cuerpo natural de agua. [55] Muchos arrecifes son resultado de procesos abióticos naturales , pero también hay arrecifes como los arrecifes de coral de aguas tropicales formados por procesos bióticos dominados por corales y algas coralinas . Los arrecifes artificiales, como los naufragios y otras estructuras submarinas antropogénicas, pueden ocurrir intencionalmente o como resultado de un accidente, y a veces tienen un papel diseñado para mejorar la complejidad física de los fondos de arena sin características, atrayendo así un conjunto más diverso de organismos. Los arrecifes suelen estar bastante cerca de la superficie, pero no todas las definiciones lo requieren. [55] Los arrecifes de franja, el tipo más común de arrecife, se encuentran cerca de las costas y las islas circundantes. [56]
Los arrecifes de coral constituyen uno de los hábitats más densos y diversos del mundo. Los tipos de arrecifes más conocidos son los arrecifes de coral tropicales , que existen en la mayoría de las aguas tropicales; sin embargo, los arrecifes de coral también pueden existir en aguas frías. Los arrecifes están formados por corales y otros animales que depositan calcio , generalmente sobre un afloramiento rocoso en el fondo del océano. Los arrecifes también pueden crecer en otras superficies, lo que ha hecho posible la creación de arrecifes artificiales . Los arrecifes de coral también sustentan una enorme comunidad de vida, incluidos los propios corales, sus zooxantelas simbióticas , peces tropicales y muchos otros organismos.
En biología marina se presta mucha atención a los arrecifes de coral y al fenómeno meteorológico de El Niño . En 1998, los arrecifes de coral sufrieron los episodios de blanqueamiento masivo más graves de los que se tiene registro, cuando grandes extensiones de arrecifes de todo el mundo murieron porque las temperaturas de la superficie del mar aumentaron muy por encima de lo normal. [57] [58] Algunos arrecifes se están recuperando, pero los científicos afirman que entre el 50% y el 70% de los arrecifes de coral del mundo están ahora en peligro y predicen que el calentamiento global podría exacerbar esta tendencia. [59] [60] [61] [62]
La microcapa superficial del océano actúa como zona de transición entre la atmósfera y el océano. Cubre alrededor del 70% de la superficie de la Tierra, ya que cubre la mayor parte de las aguas oceánicas del planeta. [64] La microcapa es conocida por sus propiedades biológicas y químicas únicas que le otorgan un pequeño ecosistema propio y sirve como hábitat diferenciado de las aguas oceánicas más profundas.
La microcapa superficial no es, de hecho, completamente acuosa como el resto del océano, sino que se parece más a una especie de gel hidratado compuesto de nutrientes concentrados que forman una película biológica sobre el agua que cubre. Esta película es rica en microbios que median las interacciones entre el sol, la atmósfera y las aguas que se encuentran debajo.
Aunque es delgada, la microcapa superficial es fundamental para la vida que se encuentra debajo de ella. Debido a que el ambiente es rico en microbios y nutrientes, las larvas de peces y otros animales acuáticos suelen depositarse en la microcapa para incubar. El plancton de la microcapa está claramente adaptado para soportar altos niveles de radiación y actúa como amortiguador para evitar que esta radiación potencialmente dañina llegue a las aguas más profundas. Los cambios ambientales, como los aerosoles o las tormentas de polvo, pueden hacer que este plancton superficial se vuelva superproductivo, lo que conduce a floraciones . [64]
Debido a las propiedades únicas de la microcapa, los contaminantes a menudo se acumulan en su interior y la utilizan para llegar a otras partes del océano. Los compuestos hidrófobos, como el petróleo , los retardantes de llama y los metales pesados, tienen una afinidad particular por la microcapa superficial. Recientemente, la abundancia de aerosoles y microplásticos también ha tenido un impacto en la microcapa superficial del océano y su acumulación ha provocado muchos problemas, como la ingestión de estos compuestos por parte de los animales, lo que ha provocado una alteración generalizada del equilibrio y la propagación de estos compuestos entre las comunidades marinas.
La microcapa superficial también es fundamental para el intercambio de gases entre la atmósfera y el océano. Debido a que la microcapa está llena de microbios, se cree que desempeña un papel fundamental en el intercambio de gases y la absorción de nutrientes, pero se han recopilado relativamente pocos datos al respecto. La característica central de la microcapa es la temperatura, ya que es un indicador de cómo los contaminantes y la actividad humana afectan al océano. [64]
Las aguas superficiales están iluminadas por el sol. Se dice que las aguas hasta unos 200 metros se encuentran en la zona epipelágica . En la zona epipelágica entra suficiente luz solar para permitir la fotosíntesis por parte del fitoplancton . La zona epipelágica suele tener pocos nutrientes. Esto se debe en parte a que los restos orgánicos producidos en la zona, como excrementos y animales muertos, se hunden hasta las profundidades y se pierden en la zona superior. La fotosíntesis solo puede ocurrir si hay luz solar y nutrientes presentes. [63]
En algunos lugares, como en los bordes de las plataformas continentales, los nutrientes pueden surgir de las profundidades del océano o la escorrentía terrestre puede distribuirse por las tormentas y las corrientes oceánicas. En estas áreas, dado que ahora hay luz solar y nutrientes, el fitoplancton puede establecerse rápidamente y multiplicarse tan rápido que el agua se vuelve verde por la clorofila, lo que da lugar a una floración de algas . Estas aguas superficiales ricas en nutrientes se encuentran entre las más productivas biológicamente del mundo y sustentan miles de millones de toneladas de biomasa . [63]
"El fitoplancton es consumido por el zooplancton , pequeños animales que, como el fitoplancton, se desplazan en las corrientes oceánicas. Las especies de zooplancton más abundantes son los copépodos y el krill : pequeños crustáceos que son los animales más numerosos en la Tierra. Otros tipos de zooplancton incluyen medusas y larvas de peces, gusanos marinos , estrellas de mar y otros organismos marinos". [63] A su vez, el zooplancton es consumido por animales que se alimentan por filtración , incluidas algunas aves marinas , pequeños peces forrajeros como arenques y sardinas, tiburones ballena , mantarrayas y el animal más grande del mundo, la ballena azul . Una vez más, subiendo en la cadena alimentaria , los pequeños peces forrajeros son a su vez consumidos por depredadores más grandes, como el atún, el marlín, los tiburones, los calamares grandes, las aves marinas, los delfines y las ballenas dentadas . [63]
El océano abierto es relativamente improductivo debido a la falta de nutrientes, pero debido a su gran extensión, tiene más producción primaria total que cualquier otro hábitat marino. Sólo alrededor del 10 por ciento de las especies marinas viven en el océano abierto. Pero entre ellas se encuentran los animales marinos más grandes y rápidos de todos, así como los animales que se sumergen a mayor profundidad y migran durante más tiempo. En las profundidades se esconden animales que, a nuestros ojos, parecen enormemente extraños. [65]
Las profundidades marinas comienzan en la zona afótica , el punto donde la luz solar pierde la mayor parte de su energía en el agua. Muchas formas de vida que viven en estas profundidades tienen la capacidad de crear su propia luz, una evolución única conocida como bioluminiscencia . [ cita requerida ]
En las profundidades del océano, las aguas se extienden mucho más abajo de la zona epipelágica y sustentan tipos muy diferentes de formas de vida pelágicas adaptadas a vivir en estas zonas más profundas. [67]
Gran parte de la energía de la zona afótica es suministrada por el océano abierto en forma de detritos . En aguas profundas, la nieve marina es una lluvia continua de detritos principalmente orgánicos que caen de las capas superiores de la columna de agua. Su origen se encuentra en actividades dentro de la zona fótica productiva. La nieve marina incluye plancton muerto o moribundo , protistas ( diatomeas ), materia fecal, arena, hollín y otro polvo inorgánico. Los "copos de nieve" crecen con el tiempo y pueden alcanzar varios centímetros de diámetro, viajando durante semanas antes de llegar al fondo del océano. Sin embargo, la mayoría de los componentes orgánicos de la nieve marina son consumidos por microbios , zooplancton y otros animales que se alimentan por filtración dentro de los primeros 1.000 metros de su viaje, es decir, dentro de la zona epipelágica. De esta manera, la nieve marina puede considerarse la base de los ecosistemas mesopelágicos y bentónicos de aguas profundas : como la luz solar no puede alcanzarlos, los organismos de aguas profundas dependen en gran medida de la nieve marina como fuente de energía. [68]
Algunos grupos pelágicos de aguas profundas, como las familias de los peces linterna , los peces cresta , los peces hacha marinos y los peces claros , a veces se denominan pseudoceánicos porque, en lugar de tener una distribución uniforme en aguas abiertas, se presentan en abundancias significativamente mayores alrededor de oasis estructurales, en particular montes submarinos y sobre taludes continentales . El fenómeno se explica por la abundancia similar de especies presa que también se sienten atraídas por las estructuras. [ cita requerida ]
Los peces de las diferentes zonas pelágicas y bentónicas de aguas profundas tienen una estructura física y un comportamiento que difieren notablemente entre sí. Los grupos de especies coexistentes dentro de cada zona parecen operar de manera similar, como los pequeños peces planctónicos que migran verticalmente en el medio mesopelágico, los peces rape batipelágicos y los peces rata bentónicos de aguas profundas . [69]
Las especies con aletas radiadas , con aletas espinosas, son raras entre los peces de aguas profundas, lo que sugiere que los peces de aguas profundas son antiguos y están tan bien adaptados a su entorno que las invasiones de peces más modernos no han tenido éxito. [70] Las pocas aletas radiadas que existen se encuentran principalmente en los Beryciformes y Lampriformes , que también son formas antiguas. La mayoría de los peces pelágicos de aguas profundas pertenecen a sus propios órdenes, lo que sugiere una larga evolución en entornos de aguas profundas. Por el contrario, las especies bentónicas de aguas profundas se encuentran en órdenes que incluyen muchos peces de aguas poco profundas relacionados. [71]
El gulper de boca de paraguas es una anguila de aguas profundas con una boca enorme con bisagras sueltas. Puede abrir la boca lo suficiente como para tragar un pez mucho más grande que ella y luego expandir su estómago para acomodar su captura. [72]
Los respiraderos hidrotermales a lo largo de los centros de expansión de las dorsales oceánicas actúan como oasis , al igual que sus opuestos, las filtraciones frías . Estos lugares sustentan biomas marinos únicos y se han descubierto muchos microorganismos marinos nuevos y otras formas de vida en estos lugares.
La fosa oceánica más profunda registrada hasta la fecha es la fosa de las Marianas , cerca de Filipinas , en el océano Pacífico , a 10 924 m (35 838 pies). A tales profundidades, la presión del agua es extrema y no hay luz solar, pero aún existe algo de vida. Un pez plano blanco , un camarón y una medusa fueron vistos por la tripulación estadounidense del batiscafo Trieste cuando se sumergió hasta el fondo en 1960. [73]
La vida marina también florece alrededor de los montes submarinos que se elevan desde las profundidades, donde los peces y otras formas de vida marina se congregan para desovar y alimentarse.
Las marismas son regiones típicamente importantes para la vida silvestre, ya que albergan una gran población, aunque los niveles de biodiversidad no son particularmente altos. Son de particular importancia para las aves migratorias , así como para los cangrejos, camarones y mariscos. [74] Estas áreas a lo largo de la costa actúan como un vivero para estos animales al proporcionar un área para la reproducción y alimentación. Sin embargo, esto puede representar un problema debido al alto tráfico de aves que migran para anidar y luego regresan a sus hogares estacionales. Los contaminantes que las aves ingieren durante la reproducción se los llevan de regreso a su siguiente ubicación, contaminando así también esa área. [75] En el Reino Unido, las marismas se han clasificado como hábitat prioritario del Plan de Acción para la Biodiversidad . Países europeos como Francia también han considerado beneficioso utilizar el Índice de Influencia Marina (MII) para poder monitorear las respuestas a la contaminación que puedan tener las especies vegetales y animales locales, así como para monitorear cualquier tipo de desviación de los patrones naturales mostrados previamente. [76]
Aunque todavía quedan muchas partes del fondo marino por explorar, los investigadores han descubierto que algunas de ellas se han visto muy afectadas por la actividad humana. La pesca de arrastre, la contaminación por microplásticos y los metales industriales han cambiado y alterado lentamente la composición del fondo marino. La pesca de arrastre es una técnica de pesca comercial en alta mar en la que el equipo se arrastra por el fondo marino. [77] Esto ha tenido un efecto adverso en el fondo marino, ya que cambia la estructura y la composición de la superficie. Además, la contaminación por microplásticos se ha convertido en un problema cada vez mayor para el fondo marino, ya que se encuentran plásticos y otros desechos en muchos de los sedimentos. [78] Debido a la acumulación de basura, los hábitats y entornos de los organismos en el fondo marino se están viendo afectados y cambiando. Esto incluye instalaciones industriales que vierten nuevos metales y minerales, como el cadmio , en el fondo marino que cambian la composición química del agua y envenenan a los habitantes. [79]
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También existen impactos antropogénicos negativos en los hábitats de las profundidades marinas, incluida la contaminación por basura y la contaminación química. La contaminación plástica en particular, es una de las mayores formas de actividad humana descontrolada que es visible en nuestros océanos hoy en día. [80] Los investigadores en el noroeste del mar de China meridional registraron grandes pilas de basura dominadas por plástico en cañones submarinos . [80] Estos plásticos duraderos pueden difundirse en organismos más pequeños y luego son consumidos inadvertidamente por los humanos en los alimentos que comemos y el agua que bebemos. [81] Otra amenaza para los organismos que acechan en las profundidades del océano es la pesca fantasma y la captura incidental . La pesca fantasma es el término que se refiere a cualquier aparejo de pesca abandonado en el océano que continúa enredando y atrapando organismos marinos. Por ejemplo, se han registrado redes de enmalle enredadas alrededor de corales de aguas profundas y continúan pescando fantasma durante períodos prolongados de tiempo. [82]
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