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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 océano abierto . Los hábitats costeros se encuentran en el área que se extiende desde donde llega la marea en la 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 sólo el siete por ciento del área total del océano. Los hábitats de océano abierto se encuentran en las profundidades del océano 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 se encuentran cerca o en el fondo del océano. Se dice que un organismo que vive en un hábitat pelágico es un organismo pelágico, como ocurre con los peces pelágicos . De manera similar, se dice que un organismo que vive en un hábitat demersal es un organismo demersal, como ocurre con 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 hábitats para otros organismos. Por 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 áreas al borde de una plataforma continental , pero sólo mientras las corrientes ascendentes traen agua rica en nutrientes a la superficie. Los mariscos encuentran su hábitat en las 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. Más allá de eso, muchas otras cosas determinan si un área marina es 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 el territorio a lo largo de casi 380.000 kilómetros.
En total, el océano ocupa el 71 por ciento de la superficie mundial y tiene una profundidad media de casi cuatro kilómetros. En 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 términos generales en hábitats pelágicos y demersales . Los hábitats pelágicos son los hábitats de la columna de agua abierta , alejados del fondo del océano. Los hábitats demersales son los hábitats que se encuentran cerca o en el fondo del océano. Se dice que un organismo que vive en un hábitat pelágico es un organismo pelágico, como ocurre con los peces pelágicos . De manera similar, se dice que un organismo que vive en un hábitat demersal es un organismo demersal, como ocurre con los peces demersales . Los hábitats pelágicos son intrínsecamente efímeros, dependiendo de lo que hagan 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 representa una amenaza para los hábitats marinos debido al crecimiento de zonas con bajo contenido de oxígeno. [dieciséis]
En los sistemas marinos, las corrientes oceánicas juegan 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 y 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 adecuada donde haya mucha luz solar, entonces dicha corriente puede convertirse en un hábitat adecuado para la fotosíntesis de pequeñas algas llamadas fitoplancton . Estas diminutas plantas son las productoras primarias del océano, al inicio 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 pequeñas plantas a la deriva, el zooplancton son pequeños animales a la deriva, como las larvas de peces e invertebrados marinos . Si se establece suficiente zooplancton, la corriente se convierte en un hábitat candidato para los peces forrajeros que se alimentan de ella. Y luego, si suficientes peces forrajeros se trasladan al área, 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 en movimiento para múltiples tipos de vida marina.
Las corrientes oceánicas pueden generarse por diferencias en la densidad del agua. La densidad del agua depende de cuán salina o cálida sea. Si el agua contiene diferencias en el contenido de sal o la temperatura, entonces las diferentes densidades iniciarán una corriente. El agua 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 son generadas por la atracción gravitacional 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 impulso 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 en absoluto hacia el este. Para conservar su impulso de rotación, cuanto más viaja la corriente hacia el norte, más rápido debe moverse hacia el este. Entonces 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 y dan forma a las corrientes oceánicas , y la forma en que la luz solar disminuye cuando estas formas terrestres 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 hasta plataformas continentales y arrecifes de coral . Más lejos, en mar abierto, incluyen elementos submarinos y de aguas profundas , como elevaciones oceánicas y montes submarinos . La superficie sumergida tiene características montañosas, incluido un sistema de dorsales en medio del océano que se extiende por todo el mundo , 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, resultando un volumen estimado de 1.332 × 109 kilómetros 3 . [20]Una medida de la importancia relativa de los diferentes hábitats marinos es el ritmo al que producen biomasa .
Las costas marinas son entornos dinámicos que cambian constantemente, al igual que el océano que las moldea parcialmente. Los procesos naturales de la Tierra, incluidos el clima y el cambio del nivel del mar , dan como resultado la erosión , la acreción y la reestructuración de las costas, así como la inundación y la creación de plataformas continentales y valles de ríos ahogados .
Los principales agentes responsables de la deposición y la 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 son las rocas, es menos probable que se erosionen, por lo que las variaciones en la dureza de las rocas dan lugar a costas con formas diferentes.
Las mareas a menudo determinan el rango sobre el cual se depositan o erosionan los sedimentos . Las áreas con rangos de marea altos permiten que las olas lleguen más arriba de la costa, y áreas con rangos de marea más bajos producen deposición en un intervalo de elevación más pequeño. La amplitud de las mareas está influenciada por el tamaño y la forma de la costa. Las mareas no suelen provocar erosión por sí solas; sin embargo, las mareas pueden erosionarse a medida que las olas suben por los estuarios de los ríos desde el océano. [24]
Las costas que parecen permanentes a través de la corta percepción de la vida humana se encuentran de hecho entre las estructuras marinas más temporales. [25]
Las olas erosionan la costa cuando rompen en la costa liberando su energía; cuanto más grande es la ola, más energía libera y más sedimentos mueve. Los sedimentos depositados por las olas provienen de los acantilados erosionados y las olas los mueven a lo largo de la costa. Los sedimentos depositados por los ríos son la influencia dominante sobre la cantidad de sedimentos ubicados en una costa. [26]
El sedimentólogo Francis Shepard clasificó las costas en 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 de media más allá de la costa. En todo el mundo, las plataformas continentales ocupan una superficie total de unos 24 millones de km 2 (9 millones de millas cuadradas), el 8% de la superficie total del océano y casi el 5% de la superficie 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, los afloramientos periódicos desde las profundidades del océano pueden proporcionar corrientes frescas 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 pozas de marea , fiordos y estuarios , cerca de costas arenosas y costas rocosas, alrededor de arrecifes de coral y en o por encima de la plataforma continental. Los peces costeros incluyen peces forrajeros pequeños y 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 nutrientes en la costa. Algunos son residentes parciales que desovan en arroyos, esteros 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 marginales justo 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 con las praderas de pastos marinos en el medio: los arrecifes protegen los manglares y los pastos marinos de fuertes corrientes y olas que los dañarían o erosionarían los sedimentos en donde tienen sus raíces, mientras que los manglares y las praderas marinas protegen los corales de grandes afluencias 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 de las praderas marinas y utilizar los arrecifes para protección o reproducción. [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, están constantemente expuestas y cubiertas por las mareas del océano . Una gran variedad de vida vive dentro de esta zona.
Los hábitats costeros varían desde las zonas intermareales superiores hasta el área donde la vegetación terrestre toma prominencia. Puede estar bajo el agua desde diariamente hasta con muy poca frecuencia. Muchas especies aquí son carroñeras y viven de la vida marina que llega a la costa. Muchos animales terrestres también hacen mucho uso de la costa y de los hábitats intermareales. Un subgrupo de organismos en este hábitat perfora y muele la roca expuesta mediante el 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 mueven la arena, construyendo y erosionando continuamente la costa. Las corrientes costeras 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 , islas barrera y tómbolos . Las corrientes costeras también suelen crear barras en alta mar , 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 determinadas playas y desovan en la arena. En las playas habitan aves, como gaviotas , somormujos , playeros , charranes y pelícanos . Los mamíferos acuáticos , como los leones marinos, se recuperan con ellos. En la mayoría de las playas se encuentran almejas , bígaros , cangrejos , camarones , estrellas de mar y erizos de mar . [34]
La arena es un sedimento formado por pequeños granos o partículas con diámetros entre aproximadamente 60 µm y 2 mm. [35] El barro (ver marismas a continuación) 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. El barro no se desplaza fácilmente con las olas y las corrientes y, cuando se seca, se solidifica. Por el contrario, la arena es fácilmente desplazada 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 la marea alta, si la playa está baja, el viento puede formar colinas de dunas de arena. Las dunas pequeñas cambian y cambian de forma bajo la influencia del viento, mientras que las dunas más grandes estabilizan la arena con vegetación. [33]
Los procesos oceánicos clasifican los sedimentos sueltos en tamaños de partículas distintos de la arena, como grava o guijarros . Las olas que rompen en una playa pueden dejar una berma , que es una cresta elevada de guijarros o arena más gruesa, en la marca de la marea alta. Las playas de guijarros están formadas por partículas más grandes que la arena, como guijarros o piedras pequeñas. Estas playas constituyen hábitats pobres. Poca vida sobrevive 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 bastante 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]
Puede desarrollarse competencia por los espacios rocosos. Por ejemplo, los percebes pueden competir con éxito en paredes rocosas intermareales abiertas hasta el punto en que la superficie de la roca queda cubierta por ellos. Los percebes resisten la desecación y se agarran bien a las paredes rocosas expuestas. Sin embargo, en las grietas de las mismas rocas, los habitantes son diferentes. Aquí los mejillones pueden ser la especie exitosa, fijados a la roca con sus hilos de bisal . [36]
Las costas rocosas y arenosas son vulnerables porque los humanos las encuentran atractivas y quieren vivir cerca de ellas. Una proporción cada vez mayor de humanos vive en la costa, lo que ejerce presión sobre los hábitats costeros. [36]
Las marismas son humedales costeros que se forman cuando las mareas o los ríos depositan lodo. Se encuentran en áreas protegidas como bahías , pantanos , lagunas y estuarios . Las marismas pueden verse geológicamente como capas expuestas de lodo de bahía , resultantes de la deposición de limos , arcillas y detritos de animales marinos de los estuarios . La mayor parte del sedimento dentro de una marisma se encuentra dentro de la zona intermareal y, por lo tanto, la llanura queda sumergida y expuesta 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 van desde agua salobre hasta agua de mar pura (30 a 40 ppt ), al agua concentrada por evaporación a más del doble de la salinidad del agua de mar del océano (hasta 90 ppt). [37] [38] Hay muchas especies de manglares, no todas estrechamente relacionadas. El término "mangle" se usa generalmente para cubrir todas estas especies, y puede usarse de manera restringida para cubrir solo los árboles de mangle del género Rhizophora .
Los manglares forman un hábitat de bosque salino o matorral característico distintivo , llamado pantano de manglar o bosque de manglar . [39] Los manglares se encuentran en ambientes costeros deposicionales , donde los 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 una masa de agua costera parcialmente cerrada en la que desembocan uno o más ríos o arroyos y con una conexión libre con el mar abierto . [40] Los estuarios forman una zona de transición entre ambientes fluviales y ambientes oceánicos y están sujetos tanto a influencias marinas, como mareas, olas y la afluencia de agua salina; e 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 entre los hábitats naturales más productivos del mundo. [41]
La mayoría de los estuarios se formaron por la inundación de valles erosionados por ríos o glaciares cuando el nivel del mar comenzó a subir hace unos 10.000 a 12.000 años. [42] Se encuentran entre las áreas más 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, incluida la sedimentación por la erosión del suelo por la deforestación; pastoreo excesivo y otras prácticas agrícolas deficientes; sobrepesca; drenaje y relleno de humedales; eutrofización por exceso de nutrientes provenientes de aguas residuales y desechos animales; contaminantes, incluidos metales pesados, PCB, radionucleidos e hidrocarburos procedentes de las aguas residuales; y construcción de diques o represas para controlar inundaciones o desviar agua. [42]
Los estuarios proporcionan hábitats para una gran cantidad de organismos y sustentan una productividad muy alta. Los estuarios proporcionan hábitats para criaderos de salmones y truchas marinas , [43] así como para poblaciones de aves migratorias . [44] Dos de las principales características de la vida estuarina son la variabilidad de 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 un entorno sedimentario más estable. Sin embargo, en el sedimento se encuentran una gran cantidad de bacterias 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 un 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 las diatomeas y los dinoflagelados que abundan en el sedimento.
Los bosques de algas son zonas submarinas con una alta densidad de algas . Forman algunos de los ecosistemas más productivos y dinámicos de la Tierra. [45] Las áreas más pequeñas de algas ancladas se llaman lechos de algas . Los bosques de algas se encuentran en todo el mundo en océanos costeros templados y polares . [45]
Los bosques de algas 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 extensa investigación, particularmente en ecología trófica , y continúan 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 humanos han contribuido a la degradación de los bosques de algas . De particular preocupación son los efectos de la sobrepesca en los ecosistemas cercanos a la costa, que puede liberar a los herbívoros de su regulación poblacional normal y resultar en un pastoreo excesivo de algas marinas y otras algas. [48] Esto puede resultar rápidamente en transiciones a paisajes áridos donde persisten relativamente pocas especies. [49]
Con frecuencia considerado un ingeniero de ecosistemas , el alga proporciona un sustrato físico y un hábitat para las comunidades de bosques de algas. [50] En las algas (Reino: Protista ), el cuerpo de un organismo individual se conoce como talo en lugar de planta (Reino: Plantae ). La estructura morfológica de un talo de algas marinas está definida por tres unidades estructurales básicas: [49]
Además, muchas especies de algas marinas tienen neumatocistos o vejigas llenas de gas, generalmente ubicadas en la base de las hojas cerca del estípite. Estas estructuras proporcionan la flotabilidad necesaria para que las algas mantengan una posición vertical en la columna de agua.
Los factores ambientales necesarios para que las algas sobrevivan incluyen un sustrato duro (generalmente roca), un alto contenido de nutrientes (p. ej., nitrógeno, fósforo) y luz (dosis mínima de irradiancia anual > 50 E m −2 [51] ). Los bosques de algas especialmente productivos tienden a estar asociados con áreas de importante afloramiento oceanográfico , un proceso que transporta agua fría rica en nutrientes desde las profundidades hasta la capa superficial mixta del océano . [51] El flujo de agua y la turbulencia facilitan la asimilación de nutrientes a través de las hojas 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 gigantes ( Macrocystis spp. ) pueden crecer verticalmente entre 30 y 60 centímetros 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 (generalmente primavera y verano) y las muertes corresponden a una menor disponibilidad de nutrientes, fotoperíodos más cortos y una mayor frecuencia de tormentas. [49]
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Las praderas marinas son plantas con flores de una de las cuatro familias de plantas que crecen en ambientes marinos. Se llaman pastos marinos porque las 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 praderas marinas realizan la fotosíntesis y están sumergidas, deben crecer sumergidas en la zona fótica , donde hay suficiente luz solar. Por esta razón, la mayoría se produce en aguas costeras poco profundas y protegidas, ancladas en fondos de arena o barro.
Las praderas marinas forman extensos lechos o praderas , que pueden ser monoespecíficas (formadas por una especie) o multiespecíficas (donde coexisten más de una especie). Los lechos de pastos marinos constituyen ecosistemas muy diversos y productivos . Son el hogar de filos como peces juveniles y adultos, macroalgas y microalgas epífitas y de vida libre , moluscos , gusanos de cerdas 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 revisiones científicas y 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 alimentándose de las praderas marinas. en todo el mundo, incluyendo tortugas verdes , dugongos , manatíes , peces , gansos , cisnes , erizos de mar y cangrejos .
Los pastos marinos son ingenieros de ecosistemas en el sentido de que crean en parte su propio hábitat. Las hojas frenan las corrientes de agua aumentando la sedimentación , y las raíces y rizomas de las praderas marinas estabilizan el fondo 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 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 rocas, coral o material similar relativamente estable, que se encuentra debajo de la superficie de un cuerpo de agua natural. [55] Muchos arrecifes son el 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 de naufragios y otras estructuras submarinas antropogénicas, pueden surgir intencionalmente o como resultado de un accidente, y a veces tienen un papel diseñado para mejorar la complejidad física de fondos de arena monótonos, 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 perimetrales, el tipo más común de arrecife, se encuentran cerca de las costas y de las islas circundantes. [56]
Los arrecifes de coral comprenden algunos 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 permitido crear 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 experimentaron los eventos de blanqueamiento masivo más graves jamás registrados, cuando vastas extensiones de arrecifes en 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 dicen 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 sirve como área 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 confieren un pequeño ecosistema propio y sirven como un hábitat distinto de las aguas oceánicas más profundas.
De hecho, la microcapa superficial no es enteramente acuosa como el resto del océano, sino que se acerca más a una especie de gel hidratado compuesto de nutrientes concentrados que forman una película biológica sobre el agua que recubre. Esta película es rica en microbios que median en las interacciones entre el sol, la atmósfera y las aguas que se encuentran debajo.
Aunque delgada, la microcapa superficial es fundamental para la vida debajo de ella. Debido al entorno rico en microbios y nutrientes, las larvas de peces y otros animales acuáticos a menudo se colocan en la microcapa para incubar. El plancton de la microcapa está claramente adaptado para soportar altos niveles de radiación y sirve como amortiguadores para evitar que esta radiación potencialmente dañina llegue a aguas más profundas. Los cambios ambientales, como los aerosoles o las tormentas de polvo, pueden hacer que este plancton superficial se vuelva sobreproductivo, lo que lleva 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 el SML y su acumulación ha provocado muchos problemas, como la ingestión animal de estos compuestos, 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 teoriza ampliamente que desempeña un papel crítico 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 ingresa suficiente luz solar para permitir la fotosíntesis del fitoplancton . La zona epipelágica suele tener pocos nutrientes. Esto en parte porque los desechos orgánicos producidos en la zona, como excrementos y animales muertos, se hunden en las profundidades y se pierden en la zona superior. La fotosíntesis sólo puede ocurrir si están presentes tanto la luz solar como los nutrientes. [63]
En algunos lugares, como en el borde de las plataformas continentales, los nutrientes pueden surgir de las profundidades del océano, o la escorrentía terrestre puede ser distribuida por tormentas y corrientes oceánicas. En estas áreas, dado que ahora hay luz solar y nutrientes, el fitoplancton puede establecerse rápidamente, multiplicándose tan rápidamente que el agua se vuelve verde debido a la clorofila, lo que resulta en 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 devorado por el zooplancton , pequeños animales que, como el fitoplancton, flotan en las corrientes oceánicas. Las especies de zooplancton más abundantes son los copépodos y el krill : pequeños crustáceos que son los animales más numerosos de la Tierra. Otros tipos de zooplancton incluyen las medusas y los larvas de peces, gusanos marinos , estrellas de mar y otros organismos marinos". [63] A su vez, el zooplancton es comido 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, al ascender en la cadena alimentaria , los pequeños peces forrajeros son a su vez devorados 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; sin embargo, debido a su gran extensión, tiene más producción primaria general que cualquier otro hábitat marino. Sólo alrededor del 10 por ciento de las especies marinas viven en mar abierto. Pero entre ellos se encuentran los animales marinos más grandes y rápidos, así como los animales que se sumergen a mayor profundidad y migran por más tiempo. En las profundidades se esconden animales que, a nuestros ojos, parecen enormemente extraños. [sesenta y cinco]
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 necesaria ]
En las profundidades del océano, las aguas se extienden muy por debajo de la zona epipelágica y albergan 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 proviene del océano abierto en forma de detritos . En aguas profundas, la nieve marina es una lluvia continua de detritos, en su mayoría orgánicos, que caen de las capas superiores de la columna de agua. Su origen radica en actividades dentro de la zona fótica productiva . La nieve marina incluye plancton muerto o moribundo , protistas ( diatomeas ), materia fecal, arena, hollín y otros polvos inorgánicos. 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 recorrido, 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 del sol no puede alcanzarlos, los organismos de las profundidades marinas dependen en gran medida de la nieve marina como fuente de energía. [68]
Algunos grupos pelágicos de aguas profundas, como las familias de pez linterna , pez crestado , pez hacha marino y pez luz , a veces se denominan pseudoceánicos porque, en lugar de tener una distribución uniforme en aguas abiertas, se encuentran en abundancias significativamente mayores alrededor de oasis estructurales, en particular montes submarinos y sobre vertientes continentales . El fenómeno se explica por la abundancia también de especies de presas que también se sienten atraídas por las estructuras. [ cita necesaria ]
Los peces de las diferentes zonas bentónicas pelágicas y de aguas profundas están estructurados físicamente y se comportan de maneras que difieren notablemente entre sí. Todos los grupos de especies coexistentes dentro de cada zona parecen operar de manera similar, como los pequeños mesopelágicos que se alimentan de plancton que migran verticalmente , los rape batipelágicos y las colas de rata bentónicas 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 radiales 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 ambientes 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 devorador de boca de paraguas es una anguila de aguas profundas con una enorme boca con bisagras sueltas. Puede abrir la boca lo suficiente como para tragar un pez mucho más grande que él y luego expandir su estómago para acomodar su captura. [72]
Los respiraderos hidrotermales a lo largo de los centros de expansión de las dorsales en medio del océano actúan como oasis , al igual que sus opuestos, las filtraciones frías . Estos lugares albergan biomas marinos únicos y en ellos se han descubierto muchos microorganismos marinos nuevos y otras formas de vida.
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 todavía 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 especies marinas se congregan para desovar y alimentarse.
Las marismas suelen ser regiones importantes para la vida silvestre y sustentan a 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 la 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. Cualquier contaminante que las aves ingieran durante la reproducción se lleva consigo a su siguiente ubicación, contaminando así también esa zona. [75] En el Reino Unido, las marismas han sido clasificadas como hábitat prioritario del Plan de Acción para la Biodiversidad . Países europeos como Francia también han encontrado 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 monitorear cualquier tipo de desviación de los patrones naturales mostrados anteriormente. . [76]
Aunque muchas partes del fondo marino aún no se han explorado, los investigadores han descubierto que algunas partes se han visto muy afectadas por la actividad humana. La pesca de arrastre de fondo, la contaminación por microplásticos y los metales industriales han cambiado y alterado lentamente la composición del fondo marino. La pesca de arrastre de fondo se refiere a una técnica de pesca comercial en alta mar en la que el equipo se arrastra por el fondo del mar. [77] Esto ha tenido un efecto adverso en el fondo marino ya que cambia la estructura y composición de la superficie. Además, la contaminación por microplásticos se ha convertido en un problema cada vez mayor para el fondo marino, ya que en muchos de los sedimentos se encuentran plásticos y otros desechos. [78] Debido a la acumulación de basura, los hábitats y entornos de los organismos en el fondo marino se están viendo afectados y modificados. Esto incluye instalaciones industriales que arrojan nuevos metales y minerales, como el cadmio , al fondo marino que cambian la composición química del agua y envenenan a los habitantes. [79]
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También hay impactos antropogénicos negativos en los hábitats de aguas profundas, incluida la contaminación por basura y la contaminación química. La contaminación plástica en particular es una de las mayores formas de actividad humana incontrolada que es visible hoy en nuestros océanos. [80] Investigadores en el noroeste del Mar de China Meridional registraron grandes montones de basura dominada por plástico en cañones submarinos . [80] Estos plásticos duraderos pueden difundirse en organismos más pequeños y luego, sin darse cuenta, los humanos los consumen 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 arte de pesca abandonado en el océano que continúa enredando y atrapando organismos marinos. Por ejemplo, se ha registrado que las redes de enmalle se enredan en corales de aguas profundas y continúan pescando fantasmas durante largos períodos de tiempo. [82]
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