Tema 5. Els ecosistemes submergits (2011)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 4º curso
Asignatura Geografia del Litoral
Año del apunte 2011
Páginas 10
Fecha de subida 31/08/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Els ecosistemes submergits Dr. Francesc Romagosa; Dra. Françoise Breton L’ambient marí, amb una superfície d’uns 362 milions de km2 (aproximadament el 70% de la superfície total del planeta) i una profunditat mitjana entorn dels 3.700 metres, constitueix l’ambient més gran de la terra. La diversitat dels fons marins és extraordinària, ja que abasta des de llocs ben il·luminats fins a zones amb la foscor més absoluta, temperatures des de més de 30°C fins a inferiors als 0°C, pressions que poden ultrapassar les 1000 atmosferes, aportacions de nutrients i moviments de l’aigua radicalment diferents, fons durs i fons tous, entre moltes altres variables que li confereixen una gran diversitat.
Efectivament, aquest ventall tant ampli de condicions ecològiques es reflecteix en una diversitat paisatgística igual o superior a la dels ecosistemes terrestres a escala mundial, i en una gran diversitat d’organismes.
Els humans, tot i la impossibilitat de colonitzar aquests grans espais, n’exploten una part, ja sigui en forma de pesca, ja sigui en la d’extracció de recursos minerals. Aquesta explotació no es correspon, però, amb un nivell de coneixements comparable al que es té dels ecosistemes terrestres. Hi ha encara grans buits, en efecte, sobre el funcionament dels ecosistemes submergits i, fins i tot, dels organismes que l’habiten.
Els pobladors de la mar Al mar hi trobem diferents hàbitats i, per tant, diferents comunitats naturals. La riquesa i la diversitat de les comunitats depenen principalment de la distància a la costa i de la profunditat. Així doncs, en general, a major llunyania de la costa i a major profunditat, menys comunitats diferents trobarem. En altres mots: els sectors més superficials i més propers a la costa són els més rics i biodiversos.
Dins del mar podem distingir dos grans sistemes: el sistema pelàgic (d’alta mar) i el sistema bentònic (dels fons marins) (Figura 1.1).
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 1 Figura 1.1. Classificació dels dominis marins Font: García (1988).
El sistema pelàgic Una fracció dels pobladors de la mar es troba suspesa en l’aigua, contínuament a la deriva o bé nedant: són els organismes pelàgics, constituents d’ecosistemes que es qualifiquen també de pelàgics, és a dir, propis de l’alta mar. Els organismes pelàgics es poden dividir en dues categories: el plàncton i el nècton.
El plàncton és una comunitat d’organismes pràcticament immòbils, passius o amb poca capacitat natatòria i que es deixen portar pels moviments de l’aigua, podent realitzar petites migracions verticals. De plàncton en trobem de dos tipus principals: fitoplàncton, si són vegetals (algues microscòpiques), i zooplàncton si són animals. El fitoplàncton té una importància ecològica de primer ordre, ja que és el principal productor primari dins el mar (realitza la fotosíntesi) i és el primer nivell de la xarxa tròfica o cadena de transferència d’energia dins del gran ecosistema marí (Figura 1.2).
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 2 Figura 1.2. Xarxa tròfica marina Font: Museu Comarcal del Maresme – Mataró (1992).
Pel que fa al nècton, presenta formes animals, amb capacitat natatòria, independentment dels moviments de l’aigua. És, per tant, una comunitat activa. Hi trobem diferents tipus d’animals, com els peixos (el grup principal), però també mol·luscs (com el calamar o la sípia) o mamífers (com els cetacis).
A l’espai pelàgic també hi trobem animals que no són originàriament marins: tortugues marines, mamífers marins (foques, dofins, balenes...) i ocells marins. Per tant, dins del sistema pelàgic hi trobem formes de vida ben diferents: des de bactèries microscòpiques fins al rorqual blau, el cetaci més gran, d’uns 33 metres de llargada i 130 tones de pes, probablement l’animal més gran que mai ha existit a la Terra.
El bentos o sistema bentònic Als pelàgics s’oposen els organismes bentònics, que poden ser immòbils o no, animals o vegetals. Es diferencien dels pelàgics pel fet que viuen o estan associats als fons marí, al substrat.
La distinció entre organismes pelàgics i bentònics és força artificial, ja que moltes espècies pelàgiques dipositen els seus ous al fons, i així mateix, un nombre considerable d’espècies bentòniques allibera els ous de manera que aquests –i les larves que en neixen- s’incorporen al plàncton fins a arribar a una etapa prou avançada de la seva metamorfosi. En general, però, es consideren espècies bentòniques les que en el seu estat adult habiten regularment als fons, i les pelàgiques les que habiten per sobre dels fons.
Dins del bentos vegetal hi trobem les algues que viuen fixades al substrat rocós (algues verdes o cloròfits, algues vermelles o rodòfits, algues brunes o feòfits) i també fanerògames marines, com la posidònia.
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 3 Dins del bentos animal hi trobem: - Organismes que viuen adherits al substrat (musclos, ostres, coralls, gorgònies...).
- Organismes que excaven el substrat (cloïsses, cucs poliquets -anèl·lids-...).
- Organismes que caminen per sobre el substrat (crancs, estrelles de mar...).
- Organismes que neden per sobre el substrat, però sempre íntimament relacionats amb el fons (alguns peixos).
Els organismes bentònics són especialment sensibles als següents elements: 1. El substrat físic o tipus de fons: La naturalesa física del substrat separa els fons tous o sedimentaris dels fons durs o rocosos. En termes generals l’estabilitat dels primers és molt inferior a la dels segons, i això condiciona enormement els tipus d’organismes que hi viuen, l’estructura tròfica i l’ocupació de l’espai.
En els fons durs hi abunden els organismes que creixen sobre del substrat, recobrint-lo o fent-lo servir de suport. En els fons tous, en canvi, els organismes, generalment mòbils, es concentren a l’interior o a la part superficial del sediment. Per això les característiques físiques (naturalesa, constitució granulomètrica) i les químiques (oxigenació, contingut de matèria orgànica) dels sediments tenen una importància fonamental sobre el poblament d’organismes que s’hi estableixen.
La conversió d’un fons tou en un fons dur és possible i va lligada a l’activitat edificadora dels organismes. En són exemples la fixació dels sediments per part dels herbeis de fanerògames marines, o la creació de substrat dur per l’activitat dels coralls i de les algues carbonatades, formant el coral·ligen i els grapissars a la Mediterrània o els esculls de corall als mars tropicals.
2. La llum: Plantes i producció primària estan limitades a les capes superiors del mar. La llum és absorbida de forma gairebé total en els primers 200 metres de profunditat. Aquest fet és important no solament per a la visió, sinó sobretot per a la producció de matèria viva: la fotosíntesi es troba limitada a aquestes capes il·luminades superficials.
Podem distingir la zona fòtica o fital superficial i la zona afòtica o afital profunda. La difusió de la llum dins l’aigua depèn de la transparència d’aquesta. En qualsevol cas, sigui l’aigua clara o tèrbola, l’extinció de la llum en fondària segueix una funció exponencial i els vegetals tenen limitada la seva distribució als fons marins il·luminats.
En aquest sentit, segons la seva distribució i resposta a la llum, podem dividir els organismes vegetals en fotòfils (que els hi agrada la llum) o esciòfils (que els hi agrada la foscor). La possibilitat de vida autòtrofa fotosintetitzadora està generalment limitada i no acostuma a sobrepassar els 200 metres de profunditat en mars tropicals i subtropicals, els 120 metres en mars temperats i els 60 metres en mars freds. Per tant, a majors profunditats ja només trobem vida animal.
Quant als animals, a les capes superficials hi són molt més abundants que en les capes profundes, fins el punt que els grans fons es poden considerar gairebé deserts als efectes de presència d'animals, limitats per l'ambient rigorós i l'escassetat d'aliments, si bé podem trobar algunes formes de vida animal adaptada a aquestes condicions extremes.
És a la zona fòtica que es desenvoluparan les algues. Són els principals productors primaris en la majoria d'ecosistemes bentònics (recordem que el fitoplàncton també ho és, però als ecosistemes pelàgics).
Si tenim en compte l’extensió i l’elevada fondària mitjana dels oceans veiem que la part del fons marí on la producció primària té importància significativa és molt minsa i es limita a les costes i plataformes continentals.
3. L’hidrodinamisme també és un factor important al bentos, sobretot a les capes més superficials, on l’efecte generat per ones i marees és més sensible. Malgrat tot, els corrents marins són detectables a totes les profunditats.
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 4 Els canvis de densitats i de temperatures de l’aigua del mar provoca grans moviments de masses d’aigua (originant corrents i afloraments). L’agitació renova la capa d’aigua immediatament adjacent als organismes i afavoreix tant la captació de diòxid de carboni (CO2) i nutrients per part de les plantes, com les partícules alimentàries en el cas dels organismes suspensívors. Ara bé, un excés d’agitació és contraproduent, ja que els organismes han de tenir una morfologia especialment adaptada a la força dels corrents per a evitar de ser arrencats del substrat.
Els organismes litorals estan més lligats a fenòmens associats a costes continentals i insulars i depenen més dels aports fluvials, de la importància de les marees, de l'onatge, etc. Els organismes d'alta mar son més independents d'aquestes influències i es troben més adaptats a la vida oceànica.
4. Els nutrients i la matèria orgànica: els organismes estan fortament influïts per la disponibilitat de nutrients o matèria orgànica, ja que molt sovint aquests nutrients en determinen la capacitat productiva. El creixement de les algues i les fanerògames marines sovint és determinat per la seva capacitat d’assimilar nutrients i el seu cicle estacional reflecteix en molts casos les variacions en contingut de nutrients de l’aigua. De fet, el màxim creixement de moltes algues fotòfiles de mars temperats que creixen a poca fondària es produeix en coincidència amb el màxim de nutrients dissolts a l’aigua (generalment nitrats, però també fosfats) i no del màxim d’irradiància. La presència dels coralls productors d’esculls s’ha associat generalment a la temperatura de l’aigua (no es produeixen en mars la temperatura mínima dels quals és inferior als 20°C), però la riquesa de nutrients també n’és un factor determinant pel creixement d’aquests organismes com ho reflecteix la seva absència (o menor abundància) en zones tropicals riques en nutrients (Figura 1.3).
Figura 1.3. Distribució mundial dels esculls de corall Font: Millennium Ecosystem Assessment (2005).
5. La temperatura i la salinitat de l’aigua, molt variables en diferents parts dels oceans del planeta, també són factors que determinaran les característiques de les comunitats bentòniques. La temperatura baixa a mesura que augmenta la profunditat fins a un valor gairebé constant de 2°C en els oceans, d'uns 13°C a la Mediterrània (en superfície, la Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 5 temperatura de l’aigua oscil·la entre els 13 i els 26°C). Pel que fa la salinitat (l’elevada salinitat), pot afavorir el desenvolupament dels coralls.
La pressió, que augmenta directament amb la profunditat, no sembla tenir excessiva importància per la vida marina.
La zonació batimètrica Com hem vist fins ara, la majoria de les característiques de les aigües varien a mesura que la profunditat augmenta. La fondària porta associat el canvi de la majoria dels factors que afecten decisivament els organismes, com la llum, l’hidrodinamisme, la temperatura i els nutrients i la matèria orgànica.
En el mar, de la mateixa manera que el medi terrestre, que quan ens desplacem seguint un gradient d'altitud, les variacions en les condicions ambientals generen una característica distribució en estatges o pisos de vegetació, també hi ha una gradació, especialment pels organismes del bentos. Però aquí el gradient és batimètric -de profunditat-, i varia molt ràpidament al llarg dels primers metres.
Així, des del punt de vista ecològic, es poden establir diferents franges en funció de la profunditat del mar, caracteritzades per la presència d’uns determinats ambients i organismes dominants. A aquesta distribució se la coneix amb el nom de zonació batimètrica. A les franges se les coneix amb el nom d’estatges o zones.
En una primera gran aproximació es distingeix entre el sistema litoral i el sistema profund o oceànic (Figura 1.4).
Figura 1.4. Zonació batimètrica Sistema litoral Sistema oceànic Font: Folch (1984-1992), Vol. 14.
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 6 Clàssicament, el sistema litoral va des de la costa emergida seguint el fons de la plataforma, fins als 200 metres de profunditat, on més o menys comença el talús. Als mars d’aigües transparents, les formes de vida fotoautòtrofes són viables en tota l’extensió de la plataforma continental, per tant el sistema litoral coincideix amb el sistema fital, però en mars d’aigües tèrboles, més productives, la distribució dels vegetals té una amplitud inferior.
Podem descriure quatre estatges o zones del sistema litoral, des de la superfície cap al fons: 1. Zona supralitoral: Generalment és una zona emergida però on arriba l’esquitx de les ones i pot viure episodis de recobriment per les marees més altes. És un estatge que està habitat per ben pocs organismes, que pràcticament mai es veuen submergits i que prosperen exclusivament amb la humitat i l’aliment que representa les aportacions d’animals o vegetals morts que les ones acosten a terra, els esquitxos i el ruixim marí.
2. Zona mediolitoral o intermareal: És la que típicament s’estén entre els nivells superiors i inferiors de la marea. Com que a la Mediterrània les marees són rarament superiors a uns quants centímetres, són les ones i altres moviments de la massa d’aigua, en temps de llevantades, que defineixen els límits superior i inferior d’aquest estatge.
Malgrat la seva poca extensió, és la zona on trenquen les ones i suporta sistemes d’un gran valor biològic i especialment adaptats a la seva situació. Aquest estatge, per tant, està habitat per espècies que requereixen o toleren immersions i emersions gairebé contínues. Allà on la immersió és poc freqüent es parla de mediolitoral superior i on és molt freqüent de mediolitoral inferior.
3. Zona infralitoral: Comença allà on la immersió és pràcticament contínua, és a dir, per sota de la línia de la màxima marea baixa (on l'emersió no es produeix mai o excepcionalment) i acaba allà on desapareixen les algues fotòfiles i els herbassars de fanerògamens marines. Va des dels 0 metres als 30-40 metres de profunditat aproximadament. És el primer estatge veritablement marí. Aquesta profunditat és variable segons la transparència de l'aigua: al voltant dels 15 metres de fondària a la Costa Brava i fins a 35 metres a les Illes Balears.
És en aquest estatge, per tant, on únicament podem trobar els herbeis de fanerògames marines. Als fons sorrencs hi trobem productes valiosos per a la societat, principalment cloïsses i altres bivalves comercials.
4. Zona circalitoral: L’inici d’aquesta zona està marcat per la desaparició dels herbeis de Posidonia oceanica, en el cas de la Mediterrània, i d’algues fotòfiles en general, i l’aparició d’algues esciòfiles (que poden viure amb un nivell molt baix de llum), com a component majoritari del paisatge submarí. La zona de transició entre infralitoral i circalitoral es imprecís però se situa aproximadament allà on arriba ja únicament entre l’1 i el 5% de la llum superficial.
Els poblaments del circalitoral ja no són dominats exclusivament (o quasi) per les plantes. Els animals, especialment els colonials i els filtradors (moltes esponges, ascidis, el cnidari Alcyonium i diferents espècies d’hidraris i briozous), ara poden competir amb més eficàcia per l’espai amb els vegetals, mal adaptats a un ambient de penombra que no els permet créixer i ocupar tot l’espai disponible tant ràpidament com passa en els nivells il·luminats superiors. La producció primària no passa del 10 a 20 % de la que hi ha a l’estatge infralitoral. Això sí, és una zona predilecta per la pesca: és on hi ha els majors caladors de ròssec. Als fangs circalitorals hi abunden molts peixos (lluços, maires, raps...), mol·luscs (sípies i pops), així com altres invertebrats. Són fons en molts casos degradats i empobrits per l'acció contínua de les xarxes de ròssec.
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 7 Figura 1.5. Bentos litoral en substrat tou Font: WWF/Adena (2002).
Figura 1.6. Bentos litoral en substrat dur Font: WWF/Adena (2002).
El sistema profund o oceànic s’inicia al final de la plataforma mar endins, en el talús continental. Pràcticament tota l’energia del mar prové de la matèria produïda a la zona fòtica. El bentos profund és, doncs, un sistema totalment heterotròfic, la dinàmica del qual és regida per processos que passen molt amunt. El sistema profund es divideix en tres grans zones o estatges: batial, abissal i hadal.
La zona batial s’inicia en acabar-se el sistema litoral i comprèn bàsicament les comunitats del talús i les seves immediacions, fins els 3.000 m de profunditat. La zona abissal ocupa la zona central dels oceans, fondàries compreses entre 3.000 i 6.000 metres. Mentre que la zona hadal comprèn les zones més profundes, les gran fosses oceàniques. Les diferències entre aquestes tres zones són de tipus tròfic, ja que hi ha una disminució d’aliments en fondària, la qual cosa repercuteix en una menor biomassa i densitat d’individus.
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 8 Un exemple de comunitat bentònica (1): el coral·ligen El coral·ligen és una comunitat circalitoral mediterrània el substrat de la qual és format per l’acreció del tal·lus de moltes algues calcàries vermelles (rodòfits) que recobreixen substrats durs (roca) o tous en alguns casos (graves, grapissar) i que, al seu torn, són recobertes per altres algues i per animals solitaris o colonials d’esquelets calcaris (esponges, mol·luscs, briozous, crustacis, cnidaris, poliquets). Les restes d'aquells éssers es van concrecionant i en resulten edificis bioconstruïts, de mida variable, però que no acostumen a elevar-se més d’un o dos metres sobre el substrat original. Són vertaders laberints, plens d’anfractuositats (sinuositats), escletxes, microcavitats i espais interns, que van creixent lentament i de forma desigual gràcies a l’acció d’espècies constructores.
Les espècies destructores (esponges, poliquets, bivalves i garotes) perforen, dissolen i desorganitzen les estructures que altres espècies creen i reparen, també continuadament.
Una gran diversitat de fauna està implicada en la construcció d’estructures coral·lígenes.
L’estructuració de l’espai per les construccions coral·lígenes genera heterogeneïtat i obre una multitud de microhàbitats que són ocupats per gran varietat d’invertebrats i peixos.
Hom pot comparar aquesta comunitat, per la riquesa i la diversitat d’animals, la bellesa i l’acoloriment d’aquests fons mediterranis, amb els esculls coral·lins tropicals, ben diferents pel seu origen i dimensions.
Sobre aquests edificis coral·lígens, s’instal·len espècies colonials. Entre les espècies constituents d’aquest sistema, cal esmentar les gorgònies, altres cnidaris, esponges, ascidis, grans hidraris, poliquets colonials, briozous i bivalves. Hi destaquen els grans crustacis decàpodes (llagostes, llamàntols, etc.), els mol·luscs gasteròpodes (cargols) i cefalòpodes (sípies, calamars i pops), els equinoderms (estrelles de mar, holotúries o cogombres de mar...), els peixos (neros, morenes, escórpores, etc.) i fins i tot el corall vermell (tot i que en regressió a la Mediterrània, degut a la sobrepesca).
Un exemple de comunitat bentònica (2): els herbeis de fanerògames marines Molts fons infralitorals tous han estat colonitzats per fanerògames marines (plantes superiors, d’origen terrestre que ja fa molts milions d’anys van colonitzar els ambients costaners submergits), que han format herbeis o praderies submarines (Figura 1.7). A la Mediterrània podem destacar-hi com a espècie emblemàtica la posidònia (Posidonia oceanica), també coneguda com a alga dels vidriers (per l’aprofitament que en feien antigament els vidriers) o altina. Disposa d’un rizoma profund que transforma els fons sorrencs en sòls durs on s’hi instal·len una sèrie d'organismes que no trobaríem en substrat sorrenc. Altres fanerògames marines presents al litoral mediterrani són la Cymodocea nodosa i la Zostera.
Els herbeis de fanerògames són lloc de refugi, alimentació i reproducció per a nombrosos peixos i altres animals. L'herbei capta partícules en suspensió en l'aigua, estabilitza els sediments i protegeix el litoral de l’erosió, ja que trenca l’energia de les ones. Les seves fulles són difícilment descomponibles en medi marí, però les ones les porten cap a les platges on alimenten els descomponedors del supralitoral. També cauen en zones més profundes i constitueixen una entrada alimentària gens negligible en un ambient fosc i desprovist de producció primària.
Per tot això l'herbei té un paper ecològic molt important. Està protegida per llei, perquè està amenaçada, havent arribat a uns graus de degradació molt preocupants (degut a la contaminació de les aigües, la pesca d’arrossegament, les extraccions de sorra, la construcció d’infraestructures marines...). Quan està degradada, la seva recuperació és lenta perquè el seu ritme de creixement és molt lent.
Per un major aprofundiment sobre la posidònia i les seves praderies a la Mediterrània, vegeu el documental “Alguers que no ho són” (Sèrie Mediterrània, Ramon Folch, 1989).
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 9 Figura 1.7. Distribució mundial de les praderies marines Font: Millennium Ecosystem Assessment (2005).
Figura 1.8. Distribució de les praderies de fanerògames al litoral català Font: Direcció General de Pesca i Afers Marítims (2001).
Geografia del Litoral - Bloc 2 Unitat 1 Els ecosistemes submergits 10 ...