Los ecosistemas acuáticos

La Ecología es la ciencia que estudia las relaciones existentes entre los seres vivos y el ambiente donde viven, concepto relativo al análisis de los ecosistemas que tengan posibilidad de verse afectados por la actividad humana. En este contexto, un ecosistema es el conjunto de componentes bióticos y abióticos, tan interrelacionados que estos últimos pueden considerarse como los que aportan las posibilidades de vida para los componentes bióticos.

Describir un ecosistema específico y su funcionamiento resulta complejo, ya que no alcanza con sumar todas las diferentes especies vegetales y animales que viven allí. Una forma de facilitar las cosas es remitirse a ciertos procesos fundamentales, como el ciclo del carbono o el proceso de la fotosíntesis. Otra, que sería una especie de "quién es quién", es determinar la cadena trófica (alimenticia), proceso que abarca mecanismos de "feed-back" que integran la compleja trama de la alimentación.

Otra aproximación sería la descripción de los numerosos tipos ambientales que pueden localizarse en un área determinada, junto con sus habitantes. Esta es una forma muy práctica, porque muchos organismos tienen demandas específicas para su ambiente, significando que están restringidos a un tipo especial de hábitat, que es el área física específica en la cual viven en condiciones naturales.

Ecosistema acuático

Los ecosistemas se dividen en hábitats, cada uno con sus habitantes específicos, y el estudio de las interrelaciones entre las variables ambientales y los organismos que allí viven, así como entre ellos mismos, es lo que se llama ecología.

La primera división de los hábitats sería entre la  tierra y el agua, porque contienen clases totalmente distintas de plantas y animales. Pero hay hábitats intermedios, como playas, marismas y acantilados. En las regiones tropicales, los manglares, arrecifes y ciénagas. En la boca de los ríos, los estuarios y deltas. La zona de rompientes de las olas también es un hábitat intermedio, y la franja intermareal que descubre la bajamar, por momentos es agua y en otros, tierra firme, con habitantes que sólo viven allí.

El Agua

El agua es un medio fluido siempre en movimiento, con organismos como el plankton o el krill, que dependen de ese desplazamiento para transportarse, y animales con su propia propulsión (peces, delfines, ballenas, tortugas, etc.). Otros, como muchos crustáceos y moluscos, no se mueven mayormente, pero su alimentación depende de los movimientos del agua. Para estudiarla, se la divide en capas, y los criterios de esa subdivisión pueden ser físicos o basados en diferencias biológicas. Su densidad, determinada por la salinidad, temperatura y presión, es muy importante. Más salinidad y menos temperatura, hacen al agua más densa, y tenderá a asentarse bajo las capas menos saladas y más templadas. ¿Cómo pueden mantenerse las diferentes capas?

Los océanos no son cuencas completamente homogéneas. A gran profundidad, la presión (un bar cada 10 metros de columna) hace que la densidad sea mucho mayor que en la superficie. Esto produce variaciones en los gradientes de temperatura y salinidad, pero el fenómeno más importante es que allí donde las aguas de los ríos flotan en el agua de mar al encontrarse, existen diferencias muy amplias y transiciones repentinas en la densidad, simplemente porque el agua dulce es más liviana.

En un estuario altamente estratificado o de "cuña de sal", el aporte y la corriente de agua dulce predominan sobre la actividad mareal, mientras el agua salada penetra por el fondo hasta una distancia apreciable aguas arriba; el estuario mostrará una notable diferencia de salinidad entre la superficie y el fondo. Un estuario moderadamente estratificado tiene corrientes de agua dulce y salada parecidas, y el factor de mezcla predominante es la turbulencia causada por las mareas, mientras que el perfil de salinidad vertical es menos marcado, creando un complejo conjunto de capas de agua.

En un estuario completamente mezclado, la acción mareal es la dominante, el agua está bien mezclada desde la superficie al fondo, y la salinidad es relativamente alta (casi la del mar), mientras que el estuario será hipersalino si la corriente de agua dulce es débil, con poca variación de mareas y evaporación alta. Inclusive en bahías cerradas, hay épocas del año en que la salinidad puede ser superior a la del mar. Lo contrario ocurre cuando el agua superficial es entibiada por el sol, mientras en la profundidad se mantiene la misma temperatura con poco movimiento de agua.

La presencia de varias capas en la columna se denomina "estratificación", con profundos efectos sobre la vida acuática, haciendo que la capa superficial sea tan templada como para generar nutrientes y desarrollar el fitoplancton. En el fondo hay poca luz y por lo tanto, poco alimento. Numerosas partículas, especialmente organismos muertos de zoo y fitoplancton, caen desde la capa superficial y son mineralizados por las bacterias del fondo.

La mineralización consume oxígeno, pero éste penetra con dificultad las capas fronterizas, siendo fácil que haya deficiencia en la capa del fondo, ocasionando la muerte de las bacterias aeróbicas. La consecuencia es que la respiración sin oxígeno libre se restringe a los organismos anaeróbicos, como algunas bacterias, levaduras, mohos y protozoarios, que descomponen materia orgánica produciendo gas metano. Estos organismos pueden ser anaeróbicos facultativos, que pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno, pero sólo se reproducen y ejecutan sus funciones fisiológicas sin oxígeno, o anaeróbicos estrictos, que sólo viven y se reproducen sin oxígeno.

Las bacterias sulfato-reductoras son un ejemplo de respiración anaeróbica, al reducir los sulfatos sin intervención de oxígeno y transformarlos en sulfuro de hidrógeno. Cuando las capas de agua fronterizas rompen un estrato, gracias a la enorme cantidad de energía que entregan las tormentas, los nutrientes de la capa del fondo quedan a disposición del plancton en la capa más liviana. Esto puede causar florecimientos de plancton, cuyo exceso muere al cesar la turbulencia y aquietarse la capa superior.