Capítulo 3: La vida acuática

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