Capítulo 3 La vida acuática Primera prueba (50 puntos) Próximo miércoles 6 de octubre 7:30 a 8:30 pm Salón B-280 Conceptos clave • El ciclo hidrológico intercambia agua entre reservas. • En términos generales, la biología de ambientes acuáticos corresponde con las variaciones en factores físicos tales como luz, temperatura y movimientos de agua, y con factores químicos tales como salinidad y oxígeno. Reservas de agua • El 71% de la superficie terrestre está cubierta de agua. • El agua del planeta se distribuye en: – 97% en los océanos – 2% en el hielo de los polos y los glaciares – 1% en ríos, lagos y en agua subterránea. • Esa distribución de agua es dinámica. Ambientes acuáticos principales • • • • Océano abierto Márgenes de océanos: arrecifes coralinos Manglares Ríos Océanos • Estructura horizontal: – Zona litoral o intermareal: influida por mareas – Zona nerítica: hasta donde sea 200 m de profundidad – Zona oceánica: mas allá de 200 m de profundidad • Estructura vertical: – Zona epipelágica: de 0 a 200 m de profundidad; litoral + nerítica – Zona mesopelágica: de 200 a 1,000 m – Zona batipelágica: de 1,000 a 4,000 m – Zona abisal: de 4,000 a 6,000 m – Zona hadal: mas de 6,000 m Océanos: condiciones físicas • Iluminación: – Se ve azul porque esa luz es mas reflejada que otras – 80% de la luz es absorbida en los primeros 10 m de profundidad – Mucho menos del 1% alcanza 200 m de profundidad • Temperatura: – Agua mas caliente cerca de la superficie – La variación anual es mayor cerca de la latitud 40 grados • Corrientes marinas: – Transportan agua que puede modificar el clima en tierra – En ciertas costas los vientos provocan unas corrientes que traen agua del fondo hacia la superficie (resurgimientos), con gran cantidad de nutrientes que aumentan la productividad marina Océanos: condiciones químicas • Salinidad: – Generalmente 35 partes por mil – Varía según la cantidad de agua dulce que reciba de la costa y según la cantidad de agua que se evapore • Oxígeno: – Concentración mucho mas baja que en el aire – Mayor concentración cerca de la superficie Océanos: biología • Organismos mayormente limitados a habitar cerca de la superficie • Fotosíntesis mayormente por fitoplancton (organismos fotosintéticos microscópicos flotantes) • A grandes profundidades, aunque no llega la luz, hay muchos productores quimiosintéticos que sostienen ecosistemas diversos – chimeneas de azufre comunidad de almejas y crustaceos • Hay gran variedad de consumidores, desde el zooplancton (animales microscópicos flotantes) hasta grandes mamíferos. • Algunos consideran que los océanos son desiertos acuáticos debido a las densidades bien bajas de organismos Océanos: influencias humanas • Pesca excesiva • Contaminación Ecosistemas de baja profundidad • Bosques de algas (kelp) • Arrecifes de coral • Bosques de algas son de aguas frías y los arrecifes son de aguas mas calientes. Arrecifes: condiciones físicas • Iluminación: – Habitan en aguas superficiales donde haya suficiente penetración de luz – Penetración varía según la intensidad de luz solar y la claridad del agua: penetra entre pocos metros hasta 100 m • Temperatura: – No toleran menos de 18-20°C ni mayor de 29°C • Corrientes marinas: – Necesarias para traer oxígeno y nutrientes (nutrientes son escasos) – Corrientes muy fuertes pueden remover a los corales, pero es probable que esas corrientes sean necesarias para su mantenimiento a largo plazo. Arrecifes: condiciones químicas • Salinidad: – Debe ser estable – Mucha lluvia por escorrentía llevada a los arrecifes puede matarlos porque reduce la salinidad grandemente • Oxígeno: – Sólo sobreviven donde las aguas son bien oxigenadas Arrecifes: biología • Pueden ser mas productivos que los bosques tropicales lluviosos • Poseen una de las mayores diversidades de organismos del planeta • Gran variedad de interacciones entre organismos Arrecifes: influencia humana • Sobreexplotación de peces, crustáceos y moluscos • Calentamiento global – Implicado en el blanqueamiento de corales Estuarios, ciénagas costeras y manglares • Ecosistemas transicionales entre tierra y el mar. • Estuarios se dan donde los ríos se encuentran con el mar • Las ciénagas costeras son dominadas por yerbas tolerantes a salinidad y a inundación periódica • Los manglares son dominados por árboles tolerantes a salinidad y a inundación periódica Condiciones físicas • Geografia: generalmente las ciénagas costeras se dan en zonas mas frías que los manglares • Iluminación: La iluminación del terreno varía según la inundación y las sustancias en el agua. • Temperatura: puede variar ampliamente según la latitud y la marea • Corrientes: dependen del flujo de agua por las mareas y por el descargue de los ríos Condiciones químicas • Salinidad: – también varía según las mareas y las descargas de ríos – Puede ser muy baja cuando los ríos descargan mucha agua y bien alta cuando el agua es evaporada rápidamente antes de una próxima inundación • Oxígeno: – O2 en el agua varía grandemente por mareas – Suelo puede ser anóxico (=carente de oxígeno) debido a inundación y alta descomposición de materia orgánica Biología • Las especies de plantas tienden a distribuirse por zonas según sus tolerancias a los factores ambientales • Los estuarios y salitrales son pobres en especies pero los manglares contienen gran diversidad de consumidores. • Muchos organismos acuáticos y terrestres se crían en estos ecosistemas y luego maduran en otros ecosistemas. Influencias humanas • Rellenos, drenados, contaminación – Pueden provocar alta mortandad de peces • Deforestación de manglares – Luego de su protección legal en Puerto Rico se han recuperado parcialmente Ríos y quebradas • Su característica mas notable es su dinamismo. Ríos: estructura • Canal de inundación continua: – Recibe agua de escorrentías en periodos lluviosos – Recibe agua subterránea en periodos secos • Canal activo: – Es inundado al menos una vez al año • Zonación vertical: – Columna de agua: porción principal de agua corriendo – Zona béntica: fondo influido por agua corriendo – Zona hiporeica: intermedia entre agua corriendo y agua subterránea – Zona freática: con agua subterránea por debajo de la hiporeica Ríos: condiciones físicas • Iluminación: – Depende de la turbidez del agua y la vegetación circundante – Aun los mas claros son mas turbios que los lagos o mares • Temperatura: se aproxima a la temperatura ambiental • Corrientes: – Muy variables – Dependen de las condiciones del clima – La salud ecológica de los ríos depende del mantenimiento de las corrientes naturales Ríos: condiciones químicas • Salinidad: – Las escorrentías recogen materiales disueltos y su concentración depende de cuan disponibles estén en el paisaje – Ríos tropicales tienen salinidad baja porque los suelos tienen pocas sales – Ríos de desiertos tienden a ser los mas salinos • Oxígeno: – Depende inversamente de la temperatura del agua – Debido al movimiento continuo el O2 no es limitante; excepto cuando la corriente encuentra descargas orgánicas de ciudades Ríos: biología • Mayor diversidad en trópicos que en zonas templadas • La composición de especies varía desde el origen hasta la desembocadura Ríos: influencias humanas • Canalizaciones – Elimina los aportes de la vegetación riparina – Interfiere con el libre flujo de organismos • Represas – Interfiere con el libre flujo de organismos • Contaminación – Puede provocar alta mortandad de peces • Invasiones por especies no nativas unidades: kilómetros cúbicos Flujos del ciclo hidrológico un kilómetros cúbico = 300,000 millones de galones Figure 03_02 28 Agua subterránea Zona nerítica 200 m Zona oceánica Figure 03_05 32 Zonas de resurgimiento Zonas de alta productividad marina Figure 03_08 34 Figure 03_10 35 Figure 03_14 36 Figure 03_11 37 Figure 03_12 38 Estuario Ciénaga costera Ciénaga costera Manglar Mangle blanco Mangle rojo Mangle negro Corrientes oceanicas y locales Figure 03_30 46 Figure 03_34 47