¿Qué es la ecología?

La ecología es el estudio de las interacciones que tienen lugar entre los organismos y su medio ambiente. Varias especies diferentes viviendo en el mismo lugar, e interactuando entre ellas y con su medio ambiente forman un ecosistema. Dentro de un ecosistema hay varias cadenas alimentarias. Una cadena alimentaria es un compendio de qué especies consumen qué especies en un ambiente (vegetales, animales o ambos). Un ecosistema sano tiene una variedad de organismos que tienen papeles diferentes en diversas cadenas alimentarias. Si el ecosistema pierde uno de sus miembros, puede ser paralizado. Por ejemplo, si los buhos desaparecieran de los bosques, los roedores empezarían a multiplicarse a una velocidad enorme, haciendo que invadieran la zona y acabaran con los recursos que también usan otros animales.
Los ecologistas son personas que estudian las interacciones entre los organismos y su ambiente dentro de las cadenas alimentarias u otras relaciones ecológicas. El trabajo de campo es un componente esencial en este estudio. También se aplican experimentos de laboratorio, bajo condiciones de campo. La mayor parte de las veces los ecologistas están implicados en el estudio del ambiente natural y las comunidades, pero algunos están implicados en la ecología aplicada, utilizando conocimientos ecológicos en los ecosistemas dirigidos por humanos, comúnmente conocidos como agro-ecosistemas.

¿Qué tipos de ambientes acuáticos existen?

Existen dos tipos de ambientes acuáticos, que pueden sustentar vida. Éstos son zonas de vida de agua salada y zonas de vida de agua dulce. La mayoría de los tipos de organismos encontrados en los ambientes acuáticos están determinados por la salinidad del agua. Salinidad es la cantidad de sal disuelta en un volumen de agua. Es por esto que las zonas de vida acuática se dividen en zonas de vida de agua salada y zonas de vida de agua dulce.
Un ejemplo de una zona de vida de agua salada o marina es un arrecife de coral. Un ejemplo de una zona de vida de agua dulce es un lago.

¿Qué tipos de zonas de vidad de agua salada existen?

Las mayores zonas de vida de agua salada en La Tierra no son difíciles de encontrar, ya que éstas se encuentran  en los océanos. Los océanos cubren alrededor del 71% de la superficie terrestre y son muy importantes para la preservación de toda la vida en La Tierra. Las océanos tienen un papel importante en el ciclo hidrológico, porque las precipitaciones (lluvia) están formadas por agua oceánica evaporada y en la regulación del clima terrestre.

Los océanos también participan en otros ciclos de la materia. Los océanos son el ambiente de vida para 250.000 especies de plantas y animales marinos. Desafortunadamente, los océanos también son vertederos de residuos humanos, porque el agua (contaminada) de todas las reservas de agua del interior acaban finalmente en los océanos.

Los océanos se pueden dividir en la zona costera y el mar abierto. A continuación explicaremos los tipos diferentes de zonas de vida que se encuentran en la zona costera y en mar abierto, junto con un compendio esquemático de todas estas zonas de vida.

Zonas de vida costera

La zona costera constituyen solamente el 10% del ambiente oceánico, pero contiene el 90% de todas las especies marinas. Las zonas costeras son las zonas de vida oceánica más ricas en nutrientes.
Las zonas costeras se pueden dividir en varias zonas de vida diferentes. Una de las zonas de vida que se pueden encontrar en una zona costera es un estuario. Los estuarios son zonas cerradas de aguas costeras donde el agua de mar se mezcla con agua dulce de cauces interiores y ríos.
La temperatura y los niveles de salinidad de los estuarios siempre depende del flujo de agua salada de los océanos y del de agua dulce de los ríos y arroyos.
Otra zona de vida que se encuentra en zona costera son los humedales costeros. Los humedales son tierras cubiertas de agua salada durante todo el año o durante parte de éste. Los humedales costeros son las zonas de vida de una serie de especies y son lugares recreativos populares. Colaboran en el mantenimiento de la calidad del agua filtrando y sedimentando contaminantes y nutrientes. Los humedales costeros son particularmente importantes porque protegen las tierras costeras de inundaciones y de los daños y erosiones provocados por las tormentas. EN los Estados Unidos existen muchos humedales costeros. Algunos ejemplos son las bahías y lagunas. Algunos ejemplos de especies vegetales y animales que se pueden encontrar comúnmente en humedales costeros son hierbas y gambas.
A lo largo de las costas tropicales con demasiados sedimentos para ser humedales costeros puede que nos encontremos con pantanos. Éstos ayudan a proteger el litoral de la erosión y son el medio ambiente de 2.000 especies de peces, pájaros y plantas.
En aguas costeras limpias y templadas de los trópicos y subtropicales, se pueden formar arrecifes de coral. Los arrecifes de coral son las más diversas de todas las zonas de vida acuática. En los arrecifes de coral viven muchas especies e interaccionan unas con otras en relaciones ecológicas complejas. Un ejemplo de un gran arrecife de coral es la Gran Barrera de Coral en Australia.

Zonas de vida de mar abierto
El mar abierto contiene solamente alrededor del 10% de todas las especies marinas. El mar abierto se divide en tres zonas de vida, la zona eufótica, la zona bática y la zona abisal. La subdivisión está basada en la penetración de luz solar.
La zona eufótica es la zona superior del océano, donde las especies productoras producen oxígeno. Los niveles de nutrientes son bajos y los niveles de oxígeno disuelto son altos. La zona eufótica comprende alrededor del 90% de la superficie oceánica, mientras que solo alrededor del 10% de las especies de peces en el mundo se encuentran aquí. Las tasas de penetración de luz solar son altas en esta zona oceánica.
La zona bática está mal iluminada y la zona abisal es muy oscura. Estas zonas solamente se encuentran en mar abierto y no contienen ningún productor, debido a la falta de penetración de luz zolar. En la zona abisal el agua está muy fría y los niveles de oxígeno disuelto son muy bajos. Hay mayores niveles de nutrientes que sostienen a muchas de las especies que se encuentran en mar abierto. Por debajo de la zona abisal, en el fondo del océano, hay muchas especies de descomponedores, que descomponen en nutrientes la materia orgánica de organismos oceánicos muertos. 
El mar abierto tiene una productividad muy alta. Esto hace que las zonas de vida vida mencionadas anteriormente tengan una gran importancia.
 

Esquema de las zonas de vida oceánica:

¿Qué tipos de zonas de vida de agua dulce existen?

Las zonas de vida de agua dulce se encuentran en aguas con una concentración de sales disueltas inferior al 1%. Las aguas dulces se dividen en cuerpos fijos de agua dulce, tales como lagos, charcas y humedales interiores y cuerpos móviles de agua dulce, tales como ríos y arroyos.
Solo un 1% de la superficie terrestre está cubierta de agua dulce. Sin embargo, alrededor del 41% de todas las especies de peces conocidas viven en agua dulce. La escorrentía proporciona nutrientes al agua, tales como nitrógeno y fósforo, porque las zonas de agua dulce están mas cerca de los ecosistemas terrestres.
A continuación explicaremos los diferentes tipos de zonas de vida que se encuentran en cuerpos fijos y móviles de agua dulce, junto con un compendio esquemático de todas estas zonas de vida.

Zonas de vida en cuerpos fijos de agua dulce
Lagos y charcas son cuerpos de agua fija grandes y naturales. Son alimentados principalmente por el agua de lluvia y por la nieve al derretirse, y están formados por varias zonas de vida diferentes.
La primera zona de vida en los lagos de agua dulce es la zona litoral. La zona litoral se encuentra cerca de la orilla, donde crecen las plantas con raíz. Es la zona más productiva de un lago, porque recibe abundante luz solar y abundantes nutrientes de la escorrentía. La zona litoral sostiene plantas flotantes, plantas de superficie, plantas sumergidas y fitoplancton. También hay grandes cantidades de descomponedores y algunas especies animales, tales como ranas, peces e insectos.
Por debajo de la zona de vida litoral está la zona de vida límnica. Ésta es la zona desde la superficie del lago, que se extiende en profundidad hasta deonde la luz del sol penetra. Dependiendo de los nutrientes disponibles contiene fito- y zooplancton, y diversas especies de peces.
Por debajo de la zona de vida límnica está la zona de vida profunda. La zona de vida profunda es el agua profunda y oscura que no puede ser alcanzada por la luz solar penetrante. En esta zona solo podemos encontrar peces que sobreviven en circunstancias más frías y oscuras. Finalmente, en el fondo de las reservas de agua dulce existe otra zona de vida llamada la zona de vida béntica, principalmente habitada por descomponedores y larvas de insectos.

Zonas de vida en cuerpos móviles de agua dulce
Las reservas móviles de agua dulce, tales como ríos y arroyos, son áreas de captación del agua de precipitación. Esta agua se convierte en escorrentía y fluye con los ríos y arroyos hacia el mar.
El flujo de agua superficial hacia el mar ocurre en tres zonas de vida diferentes. Todas estas zonas de vida tienen sus propias condiciones ambientales, lo que hace que la diversidad de especies varíe de una zona a otra.
En la primera zona de vida arroyos de agua clara y fría se precipitan por cascadas y rápidos. Mientras que el agua cae, disuelve grandes cantidades de oxígeno del aire. En esta zona de vida especies vegetales como las algas y los musgos y especies de peces como la trucha son las más comunes. En estos arroyos se encuentran pocas especies de plancton, y los peces son normalmente de cuerpo aplanado.
En la segunda zona de vida existen cauces más anchos y profundos y menos obstáculos. El agua está más templada y el contenido en oxígeno es menor, de forma que esta zona de vida sostiene más especies de productores, tales como fitoplancton.
En la tercera zona los cauces fluyen en ríos más profundos y separados, que fluyen a través de valles planos. El agua en esta zona de vida tiene un menor contenido de oxígeno y mayor temperatura que el agua en las dos primeras zonas. Los ríos y cauces se mueven despacio y contienen productores, tales como algas y cianobacterias, así como plantas acuáticas con raíces. Debido a la erosión del terreno. 

El agua está a menudo enlodada y llena de sólidos en suspensión.
Las reservas móviles de agua dulce normalmente reciben sus nutrientes de la escorrentía del suelo.

 Esquema de las zonas de vida de agua dulce:

¿Qué especies viven en las zonas de vida acuática y cómo interactúan?

Tanto las zonas de vida de agua salada como dulce contienen una amplia variedad de organismos, todos los cuales interactúan entre sí en diversas cadenas alimenticias. Una cadena alimenticia es un sistema en el cual ciertos organismos consumen otros organismos, vegetales o animales, para formar un sistema sostenible en el cual las especies estén en equilibrio y no experimenten superpoblación.
Los tipos principales de organismos en sistemas acuáticos son organismos flotantes, muy pequeños, llamados plancton, organismos fuertemente nadadores llamados necton, organismos que habitan en el fondo llamados bentos y descomponedores, tales como las bacterias.
El plancton es un tipo de organismo que sostiene a muchas especies, porque es consumido por ellas. El fitoplancton es el tipo más importante de plancton, porque está formado por productores. Esto significa básicamente que produce materia que sostendrá la vida de otros organismos acuáticos, por ejemplo oxígeno. El fitoplancton es también el tipo de plancton más ampliamente consumido. Las otras especies de plancton son o bien medio-productores (nanoplancton) o consumidores (zooplancton).
El necton es un grupo de consumidores más grandes y nadadores, que comen plancton o a otros consumidores. Algunos ejemplos de necton son peces y tortugas.
Algunos ejemplos de bentos, los organismos habitantes del fondo, son las ostras y las langostas.
Los descomponedores no tienen más que una función en un ecosistema acuático; romper (descomponer) materia orgánica. Descomponen material vegetal y animal muerto en componenentes nutricionales, que pueden ser usados por los productores para construir materia sustentadora de la vida.
Para simplificar esta explicación, hemos añadido a continuación una representación esquemática:
(Las flechas enteras representan flujos de materia y las flechas intermitentes representan consumo.)

			Consumidores Necton (peces, tortugas)
			Consumidores Bentos (ostras, langostas)

 
Recuerde que los descomponedores no empezarán a descomponer material de los consumidores hasta que éstos hallan muerto.
 

¿Cuáles son los factores limitantes para la vida en el agua?

 Los ambientes acuáticos tienen muchas ventajas. El agua tiene muchas propiedades y debido a esto es un tipo único de ambiente en el que vivir.
La preión del agua proporciona soporte físico. Las fluctuaciones de temperatura son muy limitadas, lo que reduce el riesgo de que los animales acuáticos se sobrecalienten o se sequen. Los nutrientes requeridos se pueden adquirir fácilmente, porque están disueltos en agua. Cuando las toxinas entran en el agua son rápidamente transformadas o dispersadas.

Todos estos son efectos muy positivos de vivir debajo del agua. Sin embargo, también existen factores que limitan la vida acuática. Los factores que limitan qué formas de vida pueden desarrollarse en una zona de vida acuática son:
- Temperatura
- Acceso a la luz solar
- Concentración de oxígeno disuelto
- Disponibilidad de nutrientes, tales como nitrógeno y fósforo

La temperatura del agua normalmente disminuye con la profundidad, porque a mayor profundidad menos luz solar penetrará en el agua . La mayoría de los organismos acuáticos tienen un rango limitado de tolerancia a los cambios de temperatura. No necesitan más que eso, porque no es probable que las temperaturas experimenten grandes cambios por debajo de la superficie del agua. Sin embargo, cuando sí hay cambios bruscos de la temperatura, estos tendrán un efecto significativo en el rendimiento y supervivencia de los organismos acuáticos.
La luz del sol solo puede penetrar en el agua hasta una profundidad de alrededor de 30 metros por debajo de la superficie. Los productores necesitan la luz del sol para producir oxígeno y otras sustancias requeridas para sustentar a los consumidores. La producción solo puede ocurrir en la zona donde la luz solar puede penetrar. La materia en suspensión puede interferir en la penetración de luz solar en el agua. Ésto puede disminuir el tamaño de la zona en la cual se lleva a cabo la producción.
El oxígeno entra en el ecosistema acuático desde la atmósfera y también porque es producido por el (fito)plancton. La temperatura del agua influye en la concentración de oxígeno disuelto que deriva del oxígeno atmosférico. Cuando el nivel de oxígeno disuelto cae por debajo de las 3 ppm muchos consumidores, tales como peces y fitoplancton, morirán.
Esto hace que el oxígeno disuelto y le temperatura del agua sean factores limitantes muy importantes en las zonas de vida acuática. El nivel de oxígeno, como la temperatura, también disminuye con la profundidad.
Las provisiones de nutrientes son normalmente satisfactorias en los ecosistemas de agua dulce. Sin embargo, en mar abierto los nutrientes están a menudo en poca cantidad. Son un factor limitante importante para la productividad en las zonas de vida acuática.
El fósforo es el principal nutriente limitante en las zonas de vida de agua dulce, mientras que el nitrógeno es el principal nutriente limitante en las zonas de vida de agua salada.

¿Qué impacto tienen los hombres en las zonas de vida acuática?

El deseo de los hombres por vivir cerca de la costa ha contribuído a la degradación de las zonas de vida acuática. Hoy en día, alrededor de dos tercios de la población mundial vive cerca de las costas. La gente ha secado humedales y otras áreas costeras, con el objeto de ganar terreno para el desarrollo urbano.
La mayor parte de las reservas de agua se encuentran ahora severamente contaminadas, porque hemos estado vertiendo aguas residuales en ellas durante mucho tiempo, antes de darnos cuenta de que esto es muy perjudicial para la calidad del agua. Las zonas de vida costeras son particularmente sensibles a la contaminación tóxica, porque son un vertedero de pesticidas, metales pesados y otros contaminantes, que pronto se acumularán hasta alcanzar elevados niveles. El agua de escorrentía de las plantas de tratamiento de residuos y otros sistemas de tratamiento de aguas está amenazando a todas las zonas de vida acuática hoy en día y estamos intentando resolver este problema con todas nuestras fuerzas.
Una actividad humana que amenaza seriamente la vida en zonas acuáticas es la pesca. La gente no sabe cuándo parar, de forma que la sobre-pesca se ha convertido en un problema común en los océanos, así como en aguas interiores.
Ahora mismo estamos intentando con todas nuestras fuerzas proteger los arrecifes de coral., porque somos los responsables de la destrucción de alrededor del 10% de los arrecifes de coral del mundo. Los arrecifes de coral son los ecosistemas más ampliamente desarrollados en La Tierra con una enorme variedad de especies vegetales y animales. Pero la protección de los arrecifes de coral es compleja y cara. Solo la mitad de los países con arrecifes de coral tienen recursos para protegerlos.
Los humedales y pantanos están desapareciendo porque la gente los transforma en tierras de cultivo, o los utiliza para minería, silvicultura, extracciones de petróleo y gas y carreteras. Muchos humedales ya han sido transformados. Hoy en día las organizaciones ecologistas están intentando restablecer los humedales. Sin embargo,
la restitución de los humedales es cara y no garantiza que los humedales restaurados se parezcan a los humedales naturales que una vez estuvieron en ese lugar.

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