Biología marina

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Hábitats océanicos
Ecosistemas marinos
Diagrama de las zonas oceánicas.

La biología marina es la ciencia rama de la biología que estudia todo lo que se relaciona con la vida marina de los ecosistemas marinos. También se ocupa de la conservación ambiental del mar y de los seres vivos que allí habitan, así como de la descripción, clasificación biológica e investigación científica de sus elementos por medio de disciplinas auxiliares como la fisicoquímica orgánica, siendo sus principales objetivos el mantenimiento integral de todas las especies marinas, la adecuada gestión de los recursos naturales de sus hábitats mediante una previa planificación para la conservación y la implementación de las medidas necesarias para erradicar o al menos reducir problemas devastadores como la contaminación marina o la sobrepesca.

Más que una rama de la biología en sí misma, se trata de un sistema de aplicación multidisciplinaria en la que intervienen otras ciencias tales como la geología, la geografía, la química, la física y la propia biología, indispensables para el estudio global y correlacionado de los fenómenos que caracterizan el ambiente marino. Asimismo, está estrechamente relacionada con la oceanografía, que se subdivide en tres ramas principales: oceanografía física, oceanografía química y oceanografía biológica. Los océanos cubren el 71 % de la corteza terrestre. La biología marina incluye el estudio de organismos que van desde el plancton microscópico, hasta enormes cetáceos como las ballenas. Se estima que solo se ha investigado, hasta ahora, un 5 % de la vida en los océanos.[cita requerida]

Historia[editar]

Fósil de celacanto, un pez que se creía extinto y que ahora es considerado fósil viviente.

La importancia de las aportaciones de la biología marina al estudio de la historia de la vida radica en el descubrimiento de que durante el período del devónico tardío hace aproximadamente 400 millones de años los organismos vegetales y los vertebrados marinos que habitaban el entonces hostil ambiente oceánico fueron gradualmente desarrollando cambios adaptativos en su sistema respiratorio y en sus extremidades motoras que les permitirían respirar y moverse en el ambiente terrestre, lo que resultó en el fenómeno conocido como salida de las aguas. Esto conduciría posteriormente a la explosión cámbrica y a la diversificación de una gran parte de las especies naturales, con lo que llegó a concluirse que la vida salió del agua y que en cierto modo casi todos los organismos terrestres de la actualidad son descendientes de organismos acuáticos teniendo como antepasado común a los primeros organismos que conquistaron la superficie terrestre.[1]

En cuanto a la historia de la biología, el estudio de la biología marina se remonta a la biología de Aristóteles, cuyas observaciones de la vida en el mar alrededor de la isla de Lesbos sentaron las bases de muchos descubrimientos futuros.[2]​ En el siglo XIII, Samuel Gottlieb Gmelin publicó Historia Fucorum, la primera obra dedicada a las algas marinas y el primer libro de biología marina que utilizó la nueva nomenclatura binomial de Linneo.[3][4]​ El naturalista británico Edward Forbes es considerado generalmente como el fundador de la biología marina moderna.[5]​ El ritmo de los estudios oceanográficos y de biología marina se aceleró rápidamente en el transcurso del siglo XIX.

Las observaciones realizadas en los inicios de la biología marina fueron impulsadas por la Era de los Descubrimientos y las exploraciones posteriores. Durante esta época, se adquirió una gran cantidad de conocimientos sobre la vida existente en los océanos del mundo. Muchos viajes contribuyeron significativamente a este acervo de conocimientos. Entre los más significativos están los viajes del HMS Beagle, en los que Charles Darwin elaboró sus teorías de la evolución biológica y la formación de los arrecifes de coral.[6]​ Otro viaje de exploración importante fue la expedición Challenger, en la que se descubrió una inesperada diversidad de especies entre la flora y fauna marinas, lo que estimuló las teorías de la ecología de poblaciones que trataban de explicar cómo podía mantenerse tal variedad de vida en un entorno que se creía tan hostil.[7]​ Esta época fue importante para la historia de la biología marina, pero los naturalistas seguían limitados en sus estudios porque carecían de la tecnología que les permitiera examinar adecuadamente las especies que vivían en las profundidades de los océanos.

La creación de los laboratorios marinos fue importante porque permitió a los biólogos marinos realizar investigaciones y procesar sus especímenes procedentes de las expediciones. El laboratorio marino más antiguo del mundo, la Estación biológica de Roscoff, se creó en Francia en 1872. En Estados Unidos, la Institución de Oceanografía Scripps data de 1903, mientras que la destacada Institución Oceanográfica de Woods Hole se fundó en 1930.[8]​ El desarrollo de tecnologías como la navegación por sonar, los equipos de buceo, los sumergibles acuáticos y los vehículos submarinos no tripulados permitió a los biólogos marinos descubrir y explorar la vida que antes se creía inexistente en las profundidades del entorno subacuático.[9]

Dinámica del mar[editar]

La dinámica oceánica define y describe el movimiento de los océanos, las olas, las mareas y las corrientes marinas.

Su estudio es importante para entender factores como la distribución de las especies marinas y la migración de peces.

Mareas[editar]

Vistas a pleamar (marea alta) y bajamar (marea baja) en el puerto de La Flotte en la isla de Ré (Francia) en el Golfo de Vizcaya.

La marea es el cambio periódico del nivel del mar producido principalmente por las fuerzas de atracción gravitatoria que ejercen el Sol y la Luna sobre la Tierra. Aunque dicha atracción se ejerce sobre todo el planeta, tanto en su parte sólida como líquida y gaseosa, nos referiremos en este artículo a la atracción de la Luna y el Sol, juntos o por separado, sobre las aguas de los mares y océanos. Sin embargo, hay que indicar que las mareas de la litosfera son prácticamente insignificantes, con respecto a las que ocurren en el mar u océano. y, sobre todo, en la atmósfera, donde puede variar en varios km de altura, aunque en este caso, es mucho mayor el aumento del espesor de la atmósfera producido por la fuerza centrífuga del movimiento de rotación en la zona ecuatorial (donde el espesor de la atmósfera es mucho mayor) que la modificación introducida por las mareas en dicha zona ecuatorial.

Otros fenómenos ocasionales, como los vientos, las lluvias, el desborde de ríos y los tsunamis provocan variaciones locales o regionales del nivel del mar, también ocasionales, pero que no pueden ser calificados de mareas, porque no están causados por la fuerza gravitatoria ni tienen periodicidad.

Olas[editar]

Olas en el Pacífico Norte.
En fluidodinámica, las olas son ondas que se desplazan a través de la superficie de mares, océanos, ríos, lagos, canales y otros cuerpos de agua. Son generadas por el viento, que al soplar crea fuerzas de presión y fricción que perturban el equilibrio de la superficie de los océanos. El viento transfiere parte de su energía a las olas, ejerciendo una fuerza sobre la superficie del agua resultante de las diferencias de presión causadas por las fluctuaciones de la velocidad del viento cerca de la interfase entre aire y mar. La superficie alterada se restablece por acción de la gravedad. La interacción cíclica entre la fuerza de presión ejercida por el viento y la fuerza de gravedad hace que las olas se propaguen, alejándose progresivamente de su zona de generación.[10]

Corrientes marinas[editar]

Corrientes marinas en la superficie de los océanos y mares. Se representan de rojo las corrientes marinas cálidas; en amarillo el afloramiento de aguas profundas y frías en costas occidentales continentales; en verde las corrientes que este afloramiento origina; y en morado la capa superficial de hielo oceánico. La dirección de las corrientes aparece indicada en flechas de color negro.

Una corriente oceánica o corriente marina es un movimiento de las aguas en los océanos y, en menor grado, de los mares más extensos. Estas corrientes tienen multitud de causas, principalmente, el movimiento de rotación terrestre (que actúa de manera distinta y hasta opuesta en el fondo del océano y en la superficie), así como el movimiento de traslación de la Tierra, la configuración de las costas y la ubicación relativa de los continentes. En cambio, los vientos constantes o planetarios constituyen prácticamente una causa inexistente, ya que algunas coincidencias entre las corrientes y los vientos planetarios se deben a que comparten una causa común, es decir, los movimientos astronómicos de la Tierra.

Así pues, suele quedar entendido que el concepto de corrientes marinas se refiere a las corrientes de agua en la superficie de los océanos y mares (como puede verse en el mapa de corrientes) mientras que las corrientes submarinas no serían sino movimientos de compensación de las corrientes superficiales. Esto significa que si en la superficie las aguas superficiales van de este a oeste en la zona intertropical por inercia (debido al movimiento de rotación terrestre, que es de oeste a este), en el fondo del océano, las aguas se desplazarán siguiendo ese movimiento de rotación de oeste a este. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las aguas en el fondo submarino se desplazan con la misma velocidad y dirección que dicho fondo, es decir, con la misma velocidad y dirección que tiene la superficie terrestre por debajo de las aguas oceánicas. En el fondo oceánico, la enorme presión de las aguas es lo que origina una temperatura uniforme de dichas aguas en un valor que se aproxima a los 4 ºC, que es cuando el agua alcanza su máxima densidad. Como resulta lógico, no existirá ningún desplazamiento relativo entre el fondo del océano y las aguas que lo cubren porque en dicho fondo, tanto la parte terrestre como oceánica, se desplazan a la misma velocidad. Sin embargo, se presenta una excepción en las corrientes frías de la zona intertropical, lo que se debe a la surgencia o ascenso de aguas frías del fondo submarino cuando llegan al talud continental cerca de la costa.

El movimiento de compensación de las corrientes marinas no solo se produce entre la superficie y el fondo submarino, sino también en la propia superficie ya que, por ejemplo, las corrientes que se originan en las costas occidentales de los continentes en la zona intertropical, que son de aguas frías porque proceden del fondo submarino, después de un viaje de miles de km cruzando los principales océanos llegan a convertirse en corrientes cálidas al llegar a las costas orientales de los continentes (Asia, África, América) contribuyendo así a una compensación de la energía almacenada y después disipada de las aguas oceánicas. Estas influyen en el clima, ya que, de acuerdo a su temperatura, pueden llevar calor y humedad a algunas regiones o inhibir la evaporación y las lluvias en otras (consultar el fenómeno de subsidencia atmosférica).

Clasificación de los organismos marinos[editar]

Generalmente se agrupan en su función, tamaño, y hábito de vida.

  • Bentos: Son los organismos que dependen del fondo marino para vivir, ya sea en la zona costera o las zonas abisales. Son ejemplos bentónicos los pulpos, los corales, los cangrejos, etc.
  • Piélagos: Animales que no dependen del fondo marino, encontrándose siempre nadando en la columna de agua. Son ejemplos pelágicos los caballas, las ballenas, los atunes
  • Necton: Organismos que pueden ofrecer resistencia a las corrientes marinas (pueden nadar). Son ejemplos de organismos nectónicos los calamares, los tiburones, los delfines, etc.
  • Plancton: Organismos que no pueden oponer resistencia a las corrientes marinas (no pueden nadar eficazmente), por lo que quedan a merced de estas. Ejemplos de seres planctónicos son la mayoría de medusas.
La biología marina estudia a los seres vivos marinos.

Microorganismos marinos[editar]

La microbiología marina es de gran importancia debido que realizan la descomposición de la materia orgánica y la producción primaria en un ecosistema. Los organismos fitoplanctonicos (vegetales) llamados diatomeas son los responsables de la mayor producción, por medio de la fotosíntesis, de oxígeno al año en todo el planeta; siendo mayor que la producción de todos los bosques, junglas, y selvas del planeta. Al año los océanos producen 27 000 millones de toneladas de oxígeno.

La mayor parte de los microbios marinos son bacterias y algas azules. Estas bacterias están dispersas por todos los océanos soportando condiciones extremas.

Principales ecosistemas marinos[editar]

Zona costera
Normalmente se considera zona costera, también llamada zona nerítica, a aquella que se encuentra sobre la influencia de los mares donde la luz puede penetrar profundamente permitiendo así la producción de la fotosíntesis en algas y otros organismos. Su profundidad es desde los 1 a los 200 metros, esta zona también se llama zona fótica porque recibe luz en abundancia.
Zona de penumbra
Esta zona es característica por recibir luz solar, aunque poca, y por la transparencia de los seres que habitan esta zona. Su fauna más característica son pulpos, calamares, medusas, peces y plancton. Su profundidad es desde 200 m hasta 1000 metros.
Zona abisal
Esta zona es la más amplia del planeta, pero sin embargo ha sido pésimamente explorada, ya que solo han bajado un número determinado de ROV's y batiscafos. En esta zona no hay luz solar, por lo que sus habitantes son de color negro, pardo y rojo. Su fauna es muy extensa, comprende desde copépodos hasta el calamar gigante.
Zona hadal
Llamada así en honor de Hades, el dios griego de los muertos, esta es la zona oceánica más profunda del planeta. Solo un batiscafo ha descendido a esta zona, el triestre. Su fauna es escasa, se compone de gusanos excavadores, algunos tipos de peces, holoturias y pepinos de mar. Su profundidad es desde 6000 a 10911 metros de profundidad.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. «Animales salieron del agua para vivir en tierra hace 400 millones de años». El Comercio (Ecuador). 6 de enero de 2010. Consultado el 26 de agosto de 2021. 
  2. "History of the Study of Marine Biology - MarineBio.org". MarineBio Conservation Society. Web. 31 de marzo de 2014. http://marinebio.org/oceans/history-of-marine-biology.asp (enlace roto disponible en este archivo).
  3. Gmelin S G (1768) Historia Fucorum Ex typographia Academiae scientiarum, St. Petersburg.
  4. Silva PC, Basson PW and Moe RL (1996) Catalogue of the Benthic Marine Algae of the Indian Ocean página 2, University of California Press. ISBN 9780520915817.
  5. «A Brief History of Marine Biology and Oceanography». Consultado el 31 de marzo de 2014. 
  6. Ward, Ritchie R. Into the ocean world; the biology of the sea. 1a ed. New York: Alfred A. Knopf; [distribuido por Random House], 1974: 161
  7. Gage, John D., and Paul A. Tyler. Deep-sea biology: a natural history of organisms at the deep-sea floor. Cambridge: Cambridge University Press, 1991: 1
  8. Maienschein, Jane. 100 years exploring life, 1888-1988: the Marine Biological Laboratory at Woods Hole. Boston: Jones and Bartlett Publishers, 1989: 189-192
  9. Anderson, Genny. «Beginnings: History of Marine Science». 
  10. Otero, Luis (28 de abril de 2016). «¿Cómo se forman las olas?». Muy Interesante. Consultado el 27 de agosto de 2021. 

Bibliografía[editar]

Enlaces externos[editar]