Productividad oceánica
La productividad oceánica (también conocida como productividad marina) se refiere a la producción primaria del fitoplancton unicelular suspendido en el océano.
El fitoplancton son organismos unicelulares que viven en medios acuáticos. Son autótrofos, lo que significa que producen su propio alimento mediante fotosíntesis.
Este carbono orgánico se suministra después a los heterótrofos.
Losheterótrofos son organismos que viven consumiendo compuestos producidos por otros organismos.
Ejemplos de productividad oceánica
Los heterótrofos marinos abarcan una amplia gama de organismos.Se clasifican en tres tipos principales.
| Tipos de heterótrofos | Definición | Ejemplos |
Zooplancton | Animales flotantes. |
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Nekton | Organismos nadadores. |
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Bentos | Organismos que viven en el fondo marino. |
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La mayor parte de la materia orgánica producida por el fitoplancton se respira de nuevo en formas orgánicas disueltas en el océano superficial; se recicla para ser utilizada de nuevo por el fitoplancton. Sólo una fracción se exporta al océano profundo.
Las plantas bentónicas también son productores primarios en los océanos. Sin embargo, estos organismos sólo contribuyen a alrededor del 5 - 10% de la materia vegetal marina. Esto se debe a que sólo crecen en la periferia de los océanos, en zonas poco profundas con luz suficiente para la fotosíntesis. Así pues, el fitoplancton realiza la mayor parte de la productividad del océano.
Medición de la productividad oceánica
La productividad total de una región o sistema es la productividad primaria bruta.
Parte de esta materia orgánica se utiliza para mantener el fitoplancton. La cantidad sobrante de esto se conoce como productividad neta.
La productividadneta es la cantidad de materia orgánica disponible para mantener a los heterótrofos del océano.
Por tanto, la producción primaria neta es la producción primaria bruta menos la energía utilizada para el crecimiento y desarrollo de la planta.
Se calcula que la productividad primaria anual de los océanos es de aproximadamente 50 ×1015 gramos (50 ×109 toneladas métricas) de carbono al año, aproximadamente la mitad del total mundial.
Factores que afectan a la productividad oceánica
La productividad primaria está limitada por la disponibilidad de nutrientes o por la luz.
Disponibilidad de nutrientes
Los nutrientes más importantes para el fitoplancton son el nitrógeno (N), el fósforo (P), el hierro (Fe) y el silicio (Si).
El carbono inorgánico disuelto es muy abundante en los océanos, por lo que no suele figurar entre los demás nutrientes.
Nitrógeno y fósforo
El fitoplancton necesita cantidades relativamente uniformes de N y P.
Esto puede cuantificarse mediante la Relación de Redfield. El plancton construye su biomasa utilizando proporciones de C:N:P de 106:16:1.
La proporción N:P disuelta en el océano profundo es cercana a la proporción 16:1 de la biomasa del plancton.
Hierro y silicio
El hierro se encuentra en la biomasa en cantidades traza, pero se utiliza con fines esenciales en los organismos. Su escasez suele afectar a la productividad de los océanos, especialmente en las regiones de afloramiento.
Lee más sobre el afloramiento en un epígrafe más abajo.
El silicio sólo es un nutriente esencial para determinados taxones de plancton, como las diatomeas.
Las diatomeas son un grupo diverso de algas unicelulares, que tienen una pared de cristal única hecha de dióxido de silicio, que les proporciona protección contra las mandíbulas trituradoras de los depredadores.
Sin embargo, la disponibilidad de silicio es un factor importante en la amplia ecología de las aguas superficiales, ya que las diatomeas suelen dominar en aguas ricas en Si.
Luz
La luz solar es la fuente de energía del fitoplancton. Sin embargo, muy poca luz solar penetra por debajo de los 80 m de profundidad. De hecho, en algunas regiones costeras muy productivas, la luz sólo puede penetrar 10 m por debajo de la superficie del océano.
Como consecuencia, la fotosíntesis se limita a la parte superior del océano, penetrada por la luz, conocida como zona fótica. Debajo de esta zona se encuentra la zona afótica, donde no se produce la fotosíntesis debido a la insuficiencia de luz.
La luz solar hace que el agua superficial esté mucho más caliente que el agua subyacente. El agua caliente tiene una densidad menor que el agua más fría, por lo que se mantiene por encima, creando una termoclina.
Una termoclina es un gradiente vertical de temperatura que impulsa la estratificación de la densidad a través del océano.
Densidad se produce cuando hay una capa fría de agua densa en el fondo y una capa más caliente en la parte superior.
Condiciones estacionales y locales
En las regiones templadas, la abundancia del plancton alcanza su máximo en primavera, a medida que aumentan la temperatura y la intensidad luminosa. En otoño se producen picos secundarios de abundancia. Además, las fuertes tormentas invernales mezclan la columna de agua, distribuyendo los nutrientes, lo que facilita el crecimiento del fitoplancton.
Lasfuertes lluvias en las zonas costeras (especialmente en las que experimentan monzones) pueden dar lugar a penachos turbios ricos en nutrientes.
Turbio es una palabra utilizada a menudo para describir líquidos turbios o espesos debido a la materia en suspensión que contienen.
La productividad primaria en los ecosistemas marinos
La productividad primaria varía en las distintas partes de los océanos.
Océano abierto
El océano abierto suele tener una productividad baja. El agua cálida iluminada por el sol está separada del interior, más frío y rico en nutrientes, por una fuerte diferencia de densidad. La mezcla está restringida, lo que reduce el aporte de nutrientes.
La luz también afecta a la productividad de los océanos abiertos. La inmensa mayoría del océano abierto se encuentra en la zona afótica, donde no hay luz suficiente para la fotosíntesis.
La combinación de mezcla restringida y poca luz significa que la mayor parte de la biomasa del océano abierto (fitoplancton y heterótrofos) se encuentra a menos de 200 m de la superficie del océano.
Zonas Costeras
A lo largo de las costas, el fondo marino es poco profundo. La luz solar puede penetrar a menudo hasta el fondo, lo que permite a los organismos bentónicos realizar la fotosíntesis. Además, la materia orgánica que se hunde es interceptada por el lecho marino, donde sustenta a las comunidades bentónicas, antes de ser reciclada de nuevo en nutrientes disueltos disponibles para la producción primaria.
Las zonas costeras son ecosistemas muy productivos debido a su proximidad a la tierra y a los nutrientes, a la interceptación de la materia que se hunde y a su propensión al afloramiento costero.
Afloramientos
Las regiones de afloramiento son las aguas más productivas del mundo. Aunque ocupan menos del 2% de los océanos, albergan una gran biodiversidad y proporcionan el 20% de la pesca mundial.
Las surgencias son zonas donde el agua profunda, fría y rica en nutrientes, fluye hacia la superficie.
Debido a su gran biodiversidad, las regiones de afloramiento son muy importantes para la pesca, ya que aportan beneficios sociales y económicos.
Las ubicaciones e intensidades de las surgencias están influidas por los cambios en la circulación atmosférica, como el patrón climático de El Niño.
El calentamiento excepcional de las aguas superficiales del Océano Pacífico tropical oriental se conoce como El Niño. Es un patrón climático. Forma parte de un fenómeno mayor conocido como El Niño-Oscilación del Sur (ENOS). El Niño es la "fase cálida" de éste. El enfriamiento inusual de las aguas superficiales de la zona se denomina La Niña, la "fase fría" del ENOS. La Oscilación del Sur representa las fluctuaciones del componente atmosférico del ENOS, mientras que se cree que El Niño y La Niña son sus componentes oceánicos. El Niño afecta al tiempo local desde Australia hasta Sudamérica y más allá, así como a las temperaturas oceánicas, la fuerza y velocidad de las corrientes oceánicas, el estado de las pesquerías costeras, etc.
Las corrientes ascendentes pueden causar floraciones de fitoplancton.
Espero que este artículo te haya aclarado la productividad biológica de los océanos. Recuerda que los factores limitantes de la productividad oceánica son la luz y la disponibilidad de nutrientes; y la termoclina, que separa las aguas ricas en nutrientes de la zona fótica, limita la productividad primaria.
La productividad biológica del océano - Puntos clave
- La productividad oceánica es la producción primaria del fitoplancton unicelular suspendido en el océano.
- El fitoplancton suministra materia orgánica a los heterótrofos. La mayor parte de la materia orgánica vuelve a respirar para convertirse en formas inorgánicas disueltas, disponibles para ser utilizadas de nuevo por el fitoplancton.
- La productividad primaria está limitada por la disponibilidad de nutrientes y luz. Las aguas más frías y ricas en nutrientes quedan atrapadas bajo las aguas más cálidas e iluminadas por el sol.
- El océano abierto tiene una tasa de productividad baja, en comparación con las zonas costeras y las áreas cercanas a las surgencias.
1. Diccionario de Biología, Bentos, 2017
2. Diccionario de Biología, Zooplancton, 2018
3. Britannica, Ecosistemas Marinos, 2018
4. Britannica, Productividad primaria, 2022
5. Daniel Sigman, La productividad biológica del océano, Nature Education, 2012
6. Geomar, Investigación sobre las zonas más productivas del océano, 2019
7. Neil Campbell, Biología: Un Enfoque Global Undécima Edición, 2018
8. Rebecca Lindsey, ¿Qué es el fitoplancton?, 2010
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