Ecosistemas marinos, características y clasificación

Ecosistemas marinos
NOAA/CC BY 2.0

Se define como ecosistema a cualquier unidad –marina o terrestre- resultante de la interacción generada entre los elementos vivos (o bióticos) y su entorno físico (elementos abióticos) dentro de un área determinada y que dan como resultado un flujo de energía que produce estructuras bióticas definidas como consecuencia del reciclamiento de materiales entre los componentes bióticos y abióticos (saber más sobre estos factores). En este artículo nos centraremos en los ecosistemas marinos.

Los océanos y mares ocupan el 71% de la superficie de la tierra, con un área de superficie aproximada de 5.1X108 km2 y en él se albergan diferentes ecosistemas marinos con sus correspondientes particularidades, desde aquellos que se encuentran a grandes profundidades conocidos como ecosistemas abisales hasta los someros y estrechamente vinculados a las actividades humanas como lo son los ecosistemas de arrecifes de coral y ecosistemas de manglares. Mientras que los primeros aún se encuentran en procesos de exploración, los últimos han sido claramente delimitados y caracterizados dado la importancia de los servicios ambientales que brindan al hombre, y que han permitido el desarrollo de muchas civilizaciones que tuvieron su origen y prosperaron en sus márgenes.

Como tales, los océanos y mares representan los ecosistemas acuáticos más importantes en el planeta y son responsables del patrón climático a escala global, ya que poseen la capacidad de absorber y liberar calor desde y hacia la atmósfera.

Características

En los ecosistemas marinos la salinidad es una de los rasgos más característicos del agua , su concentración es de aproximadamente 35 ppm y su variación está sujeta a las interacciones con el agua de lluvia y el aire y, en el caso de las aguas someras (baja profundidad), también guarda una estrecha relación con los aportes provenientes de tierra firme. Además del NaCl, también se encuentra alto contenido de otras sales en forma de cationes y aniones que le confieren un pH ligeritamente básico (pH: 8-8.3, alcalino).

Otra característica inherente al gran tamaño de los ecosistemas marinos es la alta heterogeneidad presente como resultado de las corrientes marinas, estas pueden generar una estratificación debido a la temperatura de los grandes volúmenes de agua que son movidos por ellas. Asimismo, la variación en la presión por efecto de la profundidad también ha generado características específicas que se ven reflejadas en la diversidad de organismos presentes; a nivel de superficie se registra presión de 1 atm, mientras que en las fosas marinas (o abisales) se observan más de 1 000 atm.

Cada uno de los ecosistemas marinos (o hábitat marino) cuenta con elementos característicos que operan de manera conjunta, de ahí que permiten albergar diferentes tipos de vidas. Por ejemplo, la profundidad determinará la cantidad de la radiación solar y de esta dependerá el tipo de algas y vegetación que podrán colonizar su superficie, dado que se trata de elementos que dependen totalmente de la luz solar para llevar a cabo su ciclo de vida. Por lo tanto, los factores como la radiación solar y otros, como la salinidad, concentración de oxígeno, temperatura, tipo de fondo, intensidad de corriente serán también factores determinantes que incidirán en el establecimiento de un tipo específico de vida marina.

Otros aspectos importantes en los ecosistemas marinos, que ejercen una relación directa sobre atributos que explican cómo se integran las comunidades y los ecosistemas son: 1) es el tipo de relación que ejerce un organismo sobre otro, 2) disponibilidad de alimento y/o 3) disponibilidad de sustrato.

Las relaciones de interdependencia pueden ser esenciales para el establecimiento de un ecosistema en particular. Por ejemplo, para que se desarrollen ecosistemas marinos tan particulares como los arrecifes de coral, es fundamental la relación que se establecen entre las microalgas conocidas como zooxantelas (dinoflagelados) y el coral, ese tipo de simbiosis -cuando son estables- dan como resultado grandes estructuras calcáreas denominadas arrecifes, pero también es de vital importancia que haya sustrato disponible que permita el asentamiento de las larvas de coral.

Clasificación de los ecosistemas marinos

Las características más conocidas del ambiente marino permiten que los ecosistemas sean clasificados de acuerdo a ciertos criterios. Dos de estos criterios son la profundidad relacionada con las zonas de vida, por ejemplo abisal o bentónicas, y en función con la cercanía de la plataforma continental.

Seguidamente se especifican más detalladamente.

Ecosistemas marinos abisales

Se consideran como tales a aquellos que se localizan en profundidades superiores a los 1 000 metros, también se les conoce como fosas oceánicas. Presentan condiciones extremas de hipoxia, es decir, carencia de oxígeno; sin embargo en ellos se han desarrollado organismos cuyo ciclo de vida es quimiosintético, de manera que dependen de la presencia de metano y ácido sulfhídrico para existir. Si bien se trata de un ecosistema con condiciones extremas de presión, oxígeno y temperatura que dan lugar a bajas diversidades, también se han encontrado altas biomasas de formas de vida simples como por ejemplo: los tardígrados, así como comunidades bacterianas y de invertebrados como foraminíferos, poliquetos, anfípodos y tardígrados; las formas de vida un poco más complejas encontradas –en bajas densidades- como peces y moluscos, se caracterizan por ser funcionalmente ciegos y albinos.

Pelágicos

Involucra a una gran diversidad de ambientes y organismos que se encuentran propiamente en la columna de agua del océano abierto. Alcanzan hasta los 200 m de profundidad. En estos ecosistemas se encuentran la mayoría de las grandes pesquerías de especies marinas (anchoas, ballenas, atún) que son explotadas por el hombre. Se trata de zonas relativamente cercanas a la plataforma continental en los que las poblaciones de organismos son sostenidas por corrientes nutricionales ascendentes, de manera que la energía proporcionada por estos nutrientes escala los niveles tróficos – es decir, desde el plancton y fitoplancton- hasta llegar a los grandes peces.

Ecosistemas marinos de zonas bénticas

Se refiere a los ecosistemas marinos que se desarrollan arraigados o muy cerca del sustrato. Las especies se desplazan sobre la arena o fango. En estos ambientes serán los factores fisicoquímicos los que influirán directamente en la conformación de las comunidades. Por ejemplo, la temperatura, luz y presión serán radicalmente distintos entre una zona costera y una zona de chimeneas hidrotermales. Ambos son ecosistemas bentónicos, pero se encuentran sometidos a diferentes condiciones que darán como resultado variaciones en la riqueza, diversidad y complejidad en los organismos que se puedan encontrar.

Arrecifes de coral

Son formaciones submarinas formadas de carbonato de calcio secretado principalmente por corales, denominados celenterados. Estos ambientes son de influencia netamente marina y se caracterizan por ser de baja profundidad y requerir una alta luminosidad debido a las asociaciones funcionales que mantienen con las zooxantelas. Los factores fisicoquímicos presentan pocas variaciones y se consideran uno de los ecosistemas más delicados; en caso de alteraciones en las condiciones fisicoquímicas del agua (incremento súbito en la temperatura, variaciones aparentemente menores en la salinidad o en la iluminación) puede presentarse una reducción drástica en las existencia de zooxantelas, propiciando el fenómeno conocido como blanqueamiento.

Estos ecosistemas son altamente diverso debido a su complejidad estructural. Esta complejidad es el resultado de la depositación del carbonato de calcio que genera estructuras tridimensionales irregulares, la rugosidad que se genera provee de una gran cantidad de microhábitats que albergan diferentes tipos de organismos, en densidades elevadas.

Ecosistemas marinos costeros

Son los más estudiados ya que de ellos dependen actividades esenciales como la pesca artesanal y de embarcaciones menores. Estos ecosistemas se ubican en la parte más somera de la plataforma continental, poseen una gran influencia marina y son altamente ricos y diversos en especies con una elevada productividad primaria. Dentro de estos encontramos a las lagunas costeras, estuarios y manglares. Estos ecosistemas son representativos de la interface agua marina-aguas continentales, debido a esto se presenta procesos de intercambios biológicos y físicos-químicos muy dinámicos que los vuelven muy complejos.

Los cambios en la concentración de oxígeno y la salinidad generan condiciones ambientales muy variables. Estas variaciones se pueden presentar diariamente, de manera estacional o como consecuencia de eventos inesperados como huracanes. Los organismos que habitan estos ecosistemas marinos-costeros han desarrollado adaptaciones fisiológicas que les permiten tolerar condiciones ambientales complejas.

Estuarios, manglares y lagunas costeras mantienen una vinculación funcional constante por efecto de las mareas, que se ve reflejada en una rica y compleja cadena trófica que redunda, a su vez, en una elevada producción pesquera.

Lagunas costeras y estuarios

El término “estuario” es un término hidrológico y se refiere a cuerpos de agua semicerrados que presentan una dilución gradual de salinidad como resultado de la mezcla del agua de mar y del agua dulce; mientras que el término “laguna costera” es de tipo geomorfológico, y es definido como una depresión topográfica que se ubica por debajo de las marea altas y que se encuentra separada del mar por una barrera y comunicada con éste por medio de una (o varias) bocas efímeras o permanentes. Ambos ecosistemas poseen una elevada fertilidad que contribuye sustancialmente al mantenimiento de una red alimentaria compleja y que frecuentemente exporta a los ecosistemas vecinos.

En los ecosistemas marinos de tipo estuarino-lagunar los factores fisicoquímicos gobiernan las vidas de los organismos que los habitan, los organismos tienen la necesidad de adaptarse a los valores extremos de salinidad, temperatura y otras variables.

La salinidad fluctúa considerablemente de un sitio a otro y es considerado un factor que puede ser determinante para definir la estructura de las comunidades de peces e invertebrados que se encuentran en estos ecosistemas, por lo que la diversidad de especies estará estrechamente relacionada con las adaptaciones fisiológicas y capacidades de las especies para incursionar en un medio altamente fluctuante.

La salinidad puede variar en función de la profundidad y por el aporte de agua dulce de las aguas continentales. En estuarios y lagunas poco profundas hay mucho oxígeno disuelto; mientras que en sistemas más profundos y en presencia de baja salinidad puede presentarse el caso contrario por efecto de la diferencia de densidades debidas a la salinidad. En esto casos, el oxígeno se puede agotar a consecuencia de la respiración bacteriana asociada a la descomposición de la materia orgánica acumulada en el fondo.

Manglares

Son ecosistemas marinos totalmente costeros que se encuentran exclusivamente en regiones tropicales y subtropicales del mundo y ubicados en la franja intermareal. Se caracterizan por la presencia de árboles y arbustos que poseen adaptaciones fisiológicas y fisonómicas que les permiten tolerar altas salinidades.

En los manglares se aprecia una zonación característica progresiva, que va desde un ambiente típicamente marino hasta uno terrestre. Se trata de ambientes muy productivos y altamente diversos; la elevada productividad primaria es debida a la amplia disponibilidad de nutrientes provenientes de ríos y escurrimientos terrestres, por lo que la producción de hojarasca estimada para algunos manglares del sureste mexicano es de aproximadamente 2610 kg (peso seco)/ha/año. Se ha encontrado que, paradójicamente, la estabilidad de estos ecosistemas depende de la variabilidad generada al recibir aportes de agua dulce.

Algunas de las especies características de los manglares son Avicennia germinans, Rhizophora mangle, Laguncularia racemosa y Conocarpus erectus.

En esos sistemas se ha registrado la presencia de una gran variedad de invertebrados, especialmente moluscos y crustáceos. Sus características raíces proveen de refugio a los alevines y peces juveniles de una gran variedad de peces marinos. Se trata de uno de los ecosistemas que brinda servicios ambientales importantes al hombre, al erigirse como barrera física ante de la presencia de huracanes.

Praderas de pastos marinos

Estos ecosistemas marinos se encuentran en regiones tropicales, subtropicales y templadas. Están formados por plantas de tipo angiospermas que se desarrollan por debajo del nivel del agua. Presentan flores, hojas, rizomas y un sistema de raíces extenso que contribuye a estabilizar los fondos blandos.

Se encuentran en estuarios someros, en zonas de sedimentos suaves como el limo o la arena. Poseen una distribución en parches amplios y densos. Una de las especies más características y de amplia distribución en el Caribe mexicano es la especie Thalassia testudinum. En los ecosistemas marinos-costeros, el factor limitante es la cantidad de luz que puede ingresar a través de la columna de agua. Se consideran como áreas de refugio y alimentación de diversas especies, en él habitan estrellas de mar, peces y aves; además de una gran variedad e invertebrados que se encuentran asociados a los fondos blandos.

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