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| Habitats marinos |
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Fotomicrografía de animales bentónicos típicos, (de arriba a abajo) que incluyen anfípodos , un gusano poliqueto , un caracol y una larva de midge quironómica
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La zona bentónica es la región ecológica en el nivel más bajo de un cuerpo de agua como un océano , lago o arroyo , incluida la superficie de sedimento y algunas capas subsuperficiales. Los organismos que viven en esta zona se llaman bentos e incluyen microorganismos (p. Ej., Bacterias y hongos ) [1] [2] , así como invertebrados más grandes, como crustáceos y poliquetos [3] . Los organismos aquí generalmente viven en estrecha relación con el sustrato y muchos están permanentemente unidos al fondo. La capa límite bentónica., que incluye la capa inferior de agua y la capa superior de sedimento directamente influenciada por el agua que la recubre, es una parte integral de la zona béntica, ya que influye en gran medida en la actividad biológica que tiene lugar allí. Ejemplos de capas de suelo de contacto incluyen fondos de arena , afloramientos rocosos, coral y lodo de bahía .
Descripción [ editar ]
La región bentónica del océano comienza en la línea de costa (zona intermareal o litoral ) y se extiende hacia abajo a lo largo de la superficie de la plataforma continental hasta el mar. [4] [ verificación fallida ] La plataforma continental es una región bentónica de suave pendiente que se extiende lejos de la masa terrestre. En el borde de la plataforma continental, generalmente a unos 200 metros de profundidad, la pendiente aumenta considerablemente y se conoce como la pendiente continental. El talud continental desciende hasta el fondo marino profundo. El fondo marino se llama la planicie abisal y suele tener unos 4.000 metros de profundidad. El fondo del océano no es completamente plano, pero tiene crestas submarinas y trincheras oceánicas profundasConocida como la zona hadal .
A modo de comparación, la zona pelágica es el término descriptivo para la región ecológica por encima del bentos, incluida la columna de agua hasta la superficie. Dependiendo del cuerpo de agua, la zona béntica puede incluir áreas que están a solo unas pulgadas debajo del agua, como un arroyo o un estanque poco profundo; en el otro extremo del espectro, el bentos de las profundidades del océano incluye los niveles inferiores de la zona abisal oceánica .
Para obtener información sobre los animales que viven en las zonas más profundas de los océanos, consulte la zona de afosis . En general, estos incluyen formas de vida que toleran temperaturas frías y bajos niveles de oxígeno , pero esto depende de la profundidad del agua.
Organismos [ editar ]
Los bentos son los organismos que viven en la zona bentónica, y son diferentes de los de otras partes de la columna de agua . [4] [ verificación fallida ] Muchos se han adaptado para vivir en el sustrato (parte inferior). En sus hábitats pueden considerarse criaturas dominantes, pero a menudo son una fuente de presa para los Carcharhinidae , como el tiburón limón . [5] Muchos organismos adaptados a la presión de aguas profundas no pueden sobrevivir en las partes superiores de la columna de agua. La diferencia de presión puede ser muy significativa (aproximadamente una atmósfera por cada 10 metros de profundidad de agua).
Debido a que la luz no penetra muy profundamente en el agua de los océanos, la fuente de energía para el ecosistema bentónico es a menudo materia orgánica desde la parte superior de la columna de agua que se desplaza hacia las profundidades. Esta materia muerta y en descomposición sostiene la cadena alimenticiabentónica ; la mayoría de los organismos en la zona bentónica son carroñeros o detritívoros . Algunos microorganismos utilizan la quimiosíntesis para producir biomasa .
Los organismos bentónicos se pueden dividir en dos categorías en función de si hacen su hogar en el fondo del océano o unos pocos centímetros en el fondo del océano. Aquellos que viven en la superficie del suelo oceánico son conocidos como epifauna . [6] Aquellos que viven excavados en el fondo del océano son conocidos como infauna . [7] Los extremófilos, incluidos los piezófilos , que prosperan en altas presiones, también pueden vivir allí.
Flujo de nutrientes [ editar ]
Las fuentes de alimento para las comunidades bentónicas pueden derivar de la columna de agua sobre estos hábitats en forma de agregaciones de detritus , materia inorgánica y organismos vivos. [4] [ verificación fallida ] Estas agregaciones se conocen comúnmente como nieve marina y son importantes para la deposición de materia orgánica y comunidades bacterianas. [8] La cantidad de material que se hunde en el fondo del océano puede promediar 307,000 agregados por m 2 por día. [9]Esta cantidad variará en la profundidad del bentos y el grado de acoplamiento bentónico-pelágico. Los bentos en una región poco profunda tendrán más alimentos disponibles que los bentos en las profundidades marinas. Debido a su dependencia en él, los microbios pueden volverse dependientes espacialmente de los detritos en la zona bentónica. Los microbios que se encuentran en la zona bentónica, específicamente dinoflagelados y foraminíferos , colonizan muy rápidamente en materia de detritos mientras forman una relación simbiótica entre sí. [10] [11]
Hábitats [ editar ]
Las tecnologías modernas de mapeo del fondo marino han revelado vínculos entre la geomorfología del fondo marino y los hábitats bentónicos, en los cuales conjuntos de comunidades bentónicas se asocian con configuraciones geomorfas específicas. [12] Los ejemplos incluyen comunidades de corales de aguas frías asociadas con montes submarinos y cañones submarinos, bosques de algas marinas asociados con arrecifes rocosos de la plataforma interna y peces de roca asociados con escarpes rocosos en laderas continentales. [13]En ambientes oceánicos , los hábitats bentónicos también pueden dividirse en zonas por profundidad. Desde lo más superficial a lo más profundo están: el epipelágico (menos de 200 metros), el mesopelágico (200–1,000 metros), el batial (1,000–4,000 metros), elabisal (4,000–6,000 metros) y el más profundo, el hadal (por debajo de 6,000 metros).
Las zonas más bajas se encuentran en áreas profundas y presurizadas del océano. Los impactos humanos han ocurrido en todas las profundidades oceánicas, pero son más significativos en la plataforma continental poco profunda y en hábitats de pendientes. [14] Muchos organismos bentónicos han conservado sus características evolutivas históricas. Algunos organismos son significativamente más grandes que sus parientes que viven en zonas menos profundas, en gran parte debido a la mayor concentración de oxígeno en aguas profundas. [15]
No es fácil cartografiar u observar estos organismos y sus hábitats, y las observaciones más modernas se realizan utilizando vehículos submarinos operados a distancia (ROV), y rara vez submarinos .
La investigación ecológica [ editar ]
Los macroinvertebrados bentónicos tienen muchas funciones ecológicas importantes, como la regulación del flujo de materiales y energía en los ecosistemas fluviales a través de sus enlaces de redes alimentarias . Debido a esta correlación entre el flujo de energía y los nutrientes, los macroinvertebrados bénticos tienen la capacidad de influir en los recursos alimenticios de los peces y otros organismos en los ecosistemas acuáticos . Por ejemplo, la adición de una cantidad moderada de nutrientes a un río a lo largo de varios años resultó en un aumento de la riqueza, la abundancia y la biomasa de invertebrados.. Esto, a su vez, dio como resultado un aumento de los recursos alimentarios para las especies nativas de peces con una alteración insignificante de la estructura de la comunidad de macroinvertebrados y las vías tróficas . [16] La presencia de macroinvertebrados como Amphipodatambién afecta el predominio de ciertos tipos de algas en los ecosistemas bentónicos. [17] Además, debido a que las zonas bentónicas están influenciadas por el flujo de material orgánico muerto , se han realizado estudios sobre la relación entre los flujos de agua de la corriente y del río y los efectos resultantes en la zona bentónica. Los eventos de flujo bajo muestran una restricción en el transporte de nutrientes desde sustratos bentónicosa las redes alimentarias, y causó una disminución en la biomasa de macroinvertebrados bénticos, lo que llevó a la desaparición de fuentes de alimentos en el sustrato. [18]
Debido a que el sistema bentónico regula la energía en los ecosistemas acuáticos, se han realizado estudios de los mecanismos de la zona bentónica para comprender mejor el ecosistema. Las diatomeas bentónicas han sido utilizadas por la Directiva Marco del Agua de la Unión Europea (DMA) para establecer relaciones de calidad ecológica que determinan el estado ecológico de los lagos en el Reino Unido. [19] Se está realizando una investigación inicial en conjuntos bentónicos para ver si se pueden utilizar como indicadores de ecosistemas acuáticos saludables. Los ensamblajes bentónicos en las regiones costeras urbanizadas no son funcionalmente equivalentes a los ensamblajes bentónicos en regiones intactas. [20]
Los ecólogos intentan comprender la relación entre la heterogeneidad y el mantenimiento de la biodiversidad en los ecosistemas acuáticos. Las algas bentónicas se han utilizado como un tema intrínsecamente bueno para estudiar cambios a corto plazo y respuestas de la comunidad a condiciones heterogéneas en las corrientes. La comprensión de los mecanismos potenciales que involucran el perífito bentónico y los efectos sobre la heterogeneidad dentro de una corriente puede proporcionar una mejor comprensión de la estructura y función de los ecosistemas de corrientes. [21] La producción primaria bruta bentónica (GPP, por sus siglas en inglés) puede ser importante para mantener puntos calientes de biodiversidad en zonas litorales en ecosistemas de grandes lagos. Sin embargo, las contribuciones relativas de los hábitats bentónicos dentro de ecosistemas específicos son poco exploradas y se necesita más investigación.
La ecología del desierto es el estudio de las interacciones entre los componentes bióticos y abióticos de los ambientes desérticos . Un ecosistema desértico se define por las interacciones entre las poblaciones de organismos , el clima en el que viven y cualquier otra influencia no viva en el hábitat . Los desiertos son regiones áridas que generalmente se asocian con temperaturas cálidas, sin embargo, también existen desiertos fríos. Los desiertos se pueden encontrar en todos los continentes, con los desiertos más grandes ubicados en la Antártida , el Ártico , el norte de África y el Medio Oriente .
Clima [ editar ]
Los desiertos experimentan una amplia gama de temperaturas y condiciones climáticas, y pueden clasificarse en cuatro tipos: caliente, semiárido, costero y frío. Los desiertos calientes experimentan temperaturas cálidas durante todo el año y una baja precipitación anual. Los bajos niveles de humedad en los desiertos calientes contribuyen a las altas temperaturas diurnas y la pérdida extensa de calor durante la noche. La temperatura promedio anual en los desiertos cálidos es aproximadamente de 20 a 25 ° C, sin embargo, las condiciones climáticas extremas pueden llevar a temperaturas que oscilan entre -18 y 49 ° C.
Las precipitaciones generalmente ocurren en ráfagas concentradas, seguidas por largos períodos de sequedad. Los desiertos semiáridosexperimentan condiciones similares a los de los desiertos calientes, sin embargo, las temperaturas máximas y mínimas tienden a ser menos extremas, y generalmente varían de 10 a 38 ° C. Los desiertos costeros son más fríos que los desiertos cálidos y semiáridos, con temperaturas promedio en verano que oscilan entre 13 y 24 ° C. También cuentan con mayores valores de lluvia total. Los desiertos fríos son similares en temperatura a los desiertos costeros, sin embargo, reciben más precipitaciones anuales en forma de nevadas. [1] Los desiertos son más notables por sus climas secos; Por lo general, un resultado de su geografía circundante. Por ejemplo, lluvia que bloquea la montaña.Los rangos y la distancia de los océanos son dos características geográficas que contribuyen a la aridez del desierto. Las cadenas montañosas que bloquean la lluvia crean sombras de lluvia. A medida que el aire se eleva y se enfría, su humedad relativa aumenta y algo o la mayoría de la lluvia llueve, dejando poco o ningún vapor de agua para formar precipitación en el otro lado de la cordillera.
Los desiertos ocupan una quinta parte de la superficie terrestre de la Tierra y ocurren en dos cinturones: entre 15 ° y 35 ° de latitud en los hemisferios sur y norte. [2] Estas bandas están asociadas con las intensidades solares altas que reciben todas las áreas en los trópicos, y con el aire seco que bajan los brazos descendentes de las células de circulación atmosférica de Hadley y Ferell . Los vientos secos retienen poca humedad en estas áreas y también tienden a evaporar el agua presente.
Muchos ecosistemas del desierto están limitados por los niveles de agua disponibles, en lugar de los índices de radiación o temperatura. El flujo de agua en estos ecosistemas puede considerarse similar al flujo de energía; de hecho, a menudo es útil observar el flujo de agua y energía al estudiar ecosistemas y ecología del desierto. [3]
La disponibilidad de agua en los desiertos también puede verse obstaculizada por sedimentos sueltos. Las nubes de polvo se forman comúnmente en climas ventosos y áridos. Los científicos han teorizado previamente que las nubes de polvo del desierto aumentarían las lluvias, sin embargo, algunos estudios más recientes han demostrado que la precipitación es inhibida por este fenómeno al absorber la humedad de la atmósfera. Esta absorción de la humedad atmosférica puede dar lugar a un circuito de retroalimentación positiva , lo que conduce a una mayor desertificación. [4]
Paisaje [ editar ]
Los paisajes desérticos pueden contener una amplia variedad de características geológicas, como oasis , afloramientos rocosos , dunas y montañas . [5] Las dunas son estructuras formadas por el viento que mueve los sedimentos a montículos. Las dunas del desierto generalmente se clasifican según su orientación en relación con el viento directamente. Posiblemente el tipo de duna más reconocible son las dunas transversales, caracterizadas por crestas transversales a la dirección del viento. Muchas dunas se consideran activas , lo que significa que pueden viajar y cambiar con el tiempo debido a la influencia del viento. Sin embargo, algunas dunas pueden estar ancladas en su lugar por vegetación o topografía, evitando su movimiento. [6] Algunas dunas también pueden denominarse pegajosas. Estos tipos de dunas ocurren cuando los granos individuales de arena se cementan juntos. Las dunas pegajosas tienden a ser más estables y resistentes a la modificación del viento que las dunas sueltas. [7] Las dunas de Barchan y Seif se encuentran entre las dunas del desierto más comunes. Las dunas de Barchan se forman a medida que los vientos soplan continuamente en la misma dirección, y se caracterizan por una forma de media luna encima de la duna. Las dunas de Seif son largas y estrechas, con una cresta aguda y son más comunes en el desierto del Sahara. [8]
El análisis de las características geológicas en ambientes desérticos puede revelar mucho sobre la historia geológica del área. A través de la observación e identificación de depósitos de roca, los geólogos pueden interpretar el orden de los eventos que ocurrieron durante la formación del desierto. Por ejemplo, las investigaciones realizadas sobre la geología de la superficie del desierto de Namib permitieron a los geólogos interpretar los antiguos movimientos del río Kuiseb basándose en las edades de las rocas y las características identificadas en el área. [9]
Organismo adaptación [ editar ]
Animales [ editar ]
Los desiertos apoyan a diversas comunidades de plantas y animales que han desarrollado resistencia, y evitan los métodos de temperaturasextremas y condiciones áridas. Por ejemplo, los pastizales del desierto son más húmedos y ligeramente más frescos que los ecosistemas circundantes. Muchos animales obtienen energía al comer la vegetación circundante, sin embargo, las plantas del desierto son mucho más difíciles de consumir para los organismos. [10] Para evitar temperaturas intensas, la mayoría de los pequeños mamíferos del desierto son nocturnos y viven en madrigueras para evitar el intenso sol del desierto durante el día. Estas madrigueras evitan el sobrecalentamiento y la deshidratación, ya que mantienen una temperatura óptima para el mamífero. [11] La ecología del desierto se caracteriza por ser seca, alcalina.Suelos, baja producción neta y patrones de alimentación oportunistas por herbívoros y carnívoros . Las tácticas de supervivencia de otros organismos tienen una base fisiológica. Tales tácticas incluyen la finalización de los ciclos de vida antes de las temporadas de sequía previstas y el almacenamiento de agua con la ayuda de órganos especializados. [12]
Los climas desérticos son particularmente exigentes en los organismos endotérmicos . Sin embargo, los organismos endotérmicos han adaptado mecanismos para ayudar a la retención de agua en hábitats como los ecosistemas desérticos que son comúnmente afectados por la sequía. [13] En ambientes donde la temperatura externa es menor que la temperatura de su cuerpo, la mayoría de las endotermias pueden equilibrar la producción de calor y la pérdida de calor para mantener una temperatura agradable. Sin embargo, en los desiertos donde las temperaturas del aire y del suelo superan la temperatura corporal, las endotermias deben poder disipar las grandes cantidades de calor que se absorben en estos entornos. Para hacer frente a las condiciones extremas, las endotermas del desierto se han adaptado a través de medios de evitación, relajación de la homeostasis., y especializaciones. Los roedores nocturnos del desierto, como la rata canguro , pasarán el día en madrigueras frescas y subterráneas, y emergerán de noche para buscar comida. Las aves son mucho más móviles que las endotermas que viven en el suelo y, por lo tanto, pueden evitar la deshidratación inducida por el calor al volar entre las fuentes de agua. Para evitar el sobrecalentamiento, las temperaturas corporales de muchos mamíferos del desierto se han adaptado a ser mucho más altas que las de los mamíferos no del desierto. Los camellos , por ejemplo, pueden mantener temperaturas corporales que son aproximadamente iguales a las temperaturas típicas del aire del desierto. Estas adaptaciones permiten que los camellos retengan grandes cantidades de agua durante largos períodos de tiempo. Otros ejemplos de temperaturas corporales más altas en mamíferos del desierto incluyen la ardilla de tierra antílope diurna y laOryx . Ciertas endotermas del desierto han desarrollado características muy específicas y únicas para combatir la deshidratación. Los sandgrouse masculinos tienen plumas del vientre especializadas que pueden atrapar y transportar agua. Esto permite al sandgrouse proporcionar una fuente de hidratación para sus polluelos, que aún no tienen la capacidad de volar a las fuentes de agua. [14]
Plantas [ editar ]
Aunque los desiertos tienen climas severos, algunas plantas aún logran crecer. Las plantas que pueden sobrevivir en los desiertos áridos se llaman xerófitas , lo que significa que pueden sobrevivir largos períodos secos. Estas plantas pueden cerrar sus estomas durante el día y abrirlos de nuevo por la noche. Durante la noche, las temperaturas son mucho más frías, y las plantas experimentarán menos pérdida de agua y consumirán grandes cantidades de dióxido de carbono para la fotosíntesis.
Las adaptaciones en los xerófitos incluyen resistencia al calor y la pérdida de agua, mayor capacidad de almacenamiento de agua y menor área de superficie de las hojas. Una de las familias más comunes de plantas del desierto son los cactus , que están cubiertos de espinas afiladas o de cerdas para defenderse de la herbivoría. Las cerdas de ciertos cactus también tienen la capacidad de reflejar la luz solar, como las del viejo hombre cactus . Ciertos xerófitos, como la adelfa , presentan estomas que se empotran como forma de protección contra los vientos cálidos y secos del desierto, lo que permite que las hojas retengan el agua con mayor eficacia. Otra adaptación única se puede encontrar en xerófitos como el ocotillo , que son "sin hojas durante la mayor parte del año, evitando así la pérdida excesiva de agua".[15]
También hay plantas llamadas phreatophytes que se han adaptado a las duras condiciones del desierto al desarrollar sistemas de raíces extremadamente largas, algunas de las cuales miden 80 pies de largo; Para alcanzar el nivel freático que asegura un suministro de agua a la planta. [dieciséis]
Exploración e investigación [ editar ]
El duro clima de la mayoría de las regiones desérticas es un obstáculo importante para realizar investigaciones sobre estos ecosistemas. En los entornos que requieren adaptaciones especiales para sobrevivir, a menudo es difícil o incluso imposible para los investigadores pasar largos períodos de tiempo investigando la ecología de dichas regiones. Para superar las limitaciones impuestas por los climas desérticos, algunos científicos han utilizado los avances tecnológicos en el área de la teleobservación y la robótica . Uno de esos experimentos, realizado en 1997, hizo que un robot especializado llamado Nomad viajara a través de una parte del desierto de Atacama . Durante esta expedición, Nomad viajó más de 200 kilómetros y proporcionó a los investigadores muchas fotografías de los sitios visitados a lo largo de su camino.
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