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Acoplamiento pelago-béntico

Acoplamiento pelago-béntico se refiere al conjunto de relaciones entre los ambientes pelágico (columna de agua) y béntico (columna de sedimento) de los sistemas acuáticos.

Acoplamiento pelago-béntico

Estas relaciones están moduladas por procesos físicos, químicos, biológicos y geológicos con lo que el estudio de este tema ofrece una buena oportunidad para explorar y conocer que ocurre en el mar con una perspectiva multidisciplinar. Un escenario para describir de forma muy general el acoplamiento en el sentido superficie-fondo (pelago-béntico) empezaría con el fitoplancton en la zona iluminada del océano, también conocida como zona eufótica, tomando la energía de la luz solar para realizar un proceso llamado fotosíntesis. A través de este, el dióxido de carbono gaseoso (CO2) se transforma en carbono orgánico sólido como constituyente de las células fitoplanctónicas que terminarán hundiéndose como agregados multicelulares (grupo de varias células enganchadas entre sí) o también como restos de fitoplancton generados por la acción destructiva del zooplancton durante su ingestión. La mezcla del agua en las capas superiores de la columna de agua inducida por la acción del viento, la inyección de nutrientes del continente (material mineral) y de las capas profundas del océano (surgencia) estimulan el crecimiento de fitoplancton y consecuentemente, la fotosíntesis. La combinación de estos factores principalmente, determina la producción y composición de las comunidades fito- y zooplanctónicas. Concentraciones altas de nutrientes en capas de agua mezcladas vigorosamente favorecen el desarrollo de células grandes y robustas (más pesadas) que se hundirán comparativamente más rápido que las células pequeñas y frágiles (más ligeras) que predominan en ambientes con pocos nutrientes y estratificados. Estas diferencias también pueden determinar la composición de las comunidades de zooplancton por las limitaciones anatómicas de estos herbívoros. Los densos paquetes fecales del zooplancton son otro vehículo que aumenta la velocidad de transferencia de material orgánico al fondo del mar. A lo largo de su trayectoria por la columna de agua todas las partículas sin importar su origen, tamaño o forma sufren una degradación química y biológica. Entre más tiempo pasen en la columna de agua más intenso será su desgaste antes de llegar al lecho marino, lo que implica un acoplamiento pelago-béntico poco eficiente. Los organismos que no se consumen en la columna de agua finalmente morirán y se hundirán hasta el fondo del mar donde alimentarán a la comunidad bentónica o quedarán enterrados en la columna sedimentaria. Los organismos vivos también participan en el acoplamiento pelago-béntico; los nadadores pueden migrar hasta el fondo donde se alimentarán con el material depositado sobre el lecho marino o, en contraparte, podrán ser capturados por organismos bentónicos. Dentro del ciclo de vida de muchos organismos marinos hay etapas pelágicas y bentónicas. Algunos organismos pelágicos entran en fase de dormancia formando esporas que al hundirse pueden pasar a una fase béntica en la que pueden pasar hasta años en el lecho marino. Por otra parte, algunas especies bentónicas tienen un estadio pelágico como larvas que pueden persistir en la columna de agua hasta meses; durante este tiempo las larvas pueden viajar grandes distancias (proceso que se conoce como transporte advectivo o advección) antes de asentarse en un sustrato favorable para su desarrollo. Esta estrategia aumenta la capacidad de dispersión de la especie. Desde una perspectiva fondo-superficie (bento-pelágica), se podría empezar con la resuspensión e incorporación de partículas y nutrientes disueltos desde el lecho marino a la zona eufótica (surgencia) impulsados por corrientes y a veces por temporales. De nuevo, la incorporación de nutrientes estimula el desarrollo bacteriano y fitoplantónico que, subsecuentemente, estimulará el desarrollo de la comunidad zooplanctónica y así sucesivamente a lo largo de la cadena trófica, incluidos los organismos bentónicos. El bentos también libera nutrientes a la columna de agua en forma de productos metabólicos de desecho que eventualmente alimentarán la vida pelágica.

enrique_homeEnrique Isla es investigador del Instituto de Ciencias del Mar-CSIC y también Investigador Principal del proyecto ECOWED, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España. Ha participado en varias campañas oceanográficas en diferentes regiones del planeta incluída la Antártida. Estudia principalmente la composición química del sedimento y la distribución de la materia orgánica en el suelo marino para identificar relaciones con el acoplamiento pelago-béntico local y el cambio climático global.