Ecorregión
1. Explora la biodiversidad de aguas poco profundas
Usa la Gran Barrera de Coral para conectar su gran biodiversidad con la luz, el agua cálida, la estructura del hábitat y las relaciones ecológicas.
El océano proporciona la mayor parte del espacio habitable de la Tierra y alberga ecosistemas desde las aguas superficiales iluminadas por el sol hasta el fondo marino profundo. Las diferencias en luz, temperatura, presión, química, nutrientes y circulación ayudan a determinar qué organismos pueden vivir en cada lugar.
Etapa escolar de NMEA: Grados 6–8
Las guías para otras etapas escolares están en preparación.
El alumnado debería comprender que distintas condiciones oceánicas crean distintos ecosistemas, que la productividad se sustenta en luz solar o energía química, y que los organismos marinos están conectados por adaptaciones, relaciones y redes tróficas.
La biodiversidad oceánica está determinada tanto por las condiciones ambientales como por las conexiones ecológicas. La luz, los nutrientes, la profundidad, la presión, la química y las fuentes de energía crean distintos hábitats, mientras que las adaptaciones y las redes tróficas conectan a los organismos que viven en ellos.
¿Por qué dos lugares del mismo océano pueden albergar comunidades de vida completamente diferentes?
Los ecosistemas oceánicos difieren debido a que la luz, la temperatura, la presión, la salinidad, el oxígeno, los nutrientes, la química, el sustrato y el movimiento del agua varían de un lugar a otro y con la profundidad.
La luz generalmente disminuye y la presión aumenta con la profundidad, mientras que la temperatura, el oxígeno y otras condiciones también cambian. Los organismos están adaptados a rangos específicos de estas condiciones, por lo que la vida no se distribuye de manera uniforme en todo el océano.
Cuando la actividad humana o el cambio climático alteran las condiciones ambientales, las comunidades de los ecosistemas también pueden cambiar.
Los gradientes forman capas y microhábitats más pequeños dentro de la columna de agua. Algunas larvas de peces ocupan intervalos estrechos de temperatura y salinidad; los corales constructores de arrecifes someros también tienen tolerancias particulares. Las capas de distinta densidad pueden separar comunidades incluso en un mismo lugar.
En una costa intermareal, distintos organismos ocupan zonas determinadas por la exposición al oleaje y el ciclo de inmersión y exposición al aire. En aguas abiertas, los gradientes de temperatura, salinidad y densidad ayudan a organizar las distribuciones horizontales y verticales.
La mayor parte de la producción primaria oceánica ocurre donde los organismos tienen suficiente luz y nutrientes. Los ambientes productivos incluyen las aguas superficiales iluminadas por el sol, las regiones de afloramiento costero, los estuarios, los arrecifes de coral, los bosques de kelp y las aguas polares productivas en determinadas estaciones.
Los organismos fotosintéticos microscópicos son productores primarios especialmente importantes. Captan energía solar y sustentan grandes redes tróficas marinas.
En el afloramiento costero, los vientos y el efecto Coriolis pueden desplazar el agua superficial mar adentro. Agua más fría y rica en nutrientes asciende para sustituirla, favoreciendo la fotosíntesis. Muchos bosques de kelp se benefician de una combinación de luz solar, agua fresca y reposición de nutrientes.
Los arrecifes de coral tropicales someros pueden ser productivos incluso en aguas pobres en nutrientes. Las algas que viven dentro de los tejidos de los corales realizan la fotosíntesis y comparten nutrientes con sus hospedadores; esta simbiosis y el reciclaje eficiente ayudan a mantener el arrecife.
Los estuarios someros y salobres reciben nutrientes de la tierra y del mar. La materia en descomposición de los manglares también contribuye a las redes tróficas, y los hábitats estuarinos protegidos sirven de zonas de cría. En los mares polares, los largos días de verano y los cambios estacionales del hielo, la mezcla y el aporte de nutrientes pueden favorecer proliferaciones intensas; los efectos del agua de deshielo varían según el lugar.
Los productores microbianos alimentan a consumidores como el zooplancton y las almejas. Estos sostienen a consumidores mayores, incluidos peces y ballenas con barbas. Una productividad elevada, una gran diversidad de especies y una gran abundancia describen propiedades diferentes de un ecosistema.
Las fuentes hidrotermales, las filtraciones frías y algunos otros ecosistemas del océano profundo se sustentan en microorganismos quimiosintéticos. Estos organismos utilizan energía de reacciones químicas en lugar de luz solar.
Los microorganismos quimiosintéticos actúan como productores primarios que sustentan redes tróficas en lugares donde la fotosíntesis es imposible.
Conceptos relacionados en otros principios
La vida oceánica abarca desde organismos microscópicos hasta los animales más grandes que han existido. El océano contiene representantes de todos los grandes dominios de la vida y una mayor diversidad de grandes grupos animales que la que se encuentra en tierra.
Existen numerosos grupos importantes de organismos que se encuentran exclusivamente en el océano.
Los filos son grandes grupos de animales emparentados. Los equinodermos, los ctenóforos y los cefalópodos ilustran linajes restringidos a ambientes marinos, aunque estos nombres corresponden a rangos taxonómicos diferentes. Los microbios son componentes importantes tanto de la biomasa oceánica como de la producción primaria; su proporción depende de los organismos, los hábitats y la medida de biomasa que se comparen.
Los organismos marinos presentan adaptaciones a la oscuridad, la presión, la temperatura, la salinidad, las corrientes, la escasez de alimento y otras condiciones ambientales.
La vida marina también incluye la simbiosis, la bioluminiscencia, estrategias de alimentación inusuales, ciclos de vida complejos, migraciones largas, relaciones depredador-presa, y muchas formas diferentes de reproducirse y dispersarse.
El plancton deriva con las corrientes, el necton puede nadar activamente contra ellas y el bentos vive sobre el fondo o en su interior. Algunas especies pertenecen a distintas categorías en diferentes etapas de su vida.
Algunos organismos del fitoplancton tienen gotas de aceite, espinas o una gran superficie en relación con su volumen que ralentizan el hundimiento o les ayudan a permanecer cerca de la luz superficial. Los animales marinos utilizan el sonido para comunicarse, percibir su entorno y localizar alimento o parejas. El sonido puede llegar lejos en el agua de mar donde ya no queda luz útil; esto no significa que viaje más rápido que la luz.
Las historias de vida conectan hábitats: las larvas planctónicas pueden dispersarse y asentarse en nuevas zonas, algunos adultos migran para reproducirse y algunos peces cambian de sexo al madurar o al cambiar las condiciones sociales.
Muchas comunidades de aguas cálidas tienen una elevada diversidad de especies pese a la escasez de nutrientes. Las proliferaciones polares estacionales pueden sostener grandes cantidades de individuos de un menor número de especies dominantes. Son comparaciones útiles, no reglas universales para todos los hábitats tropicales o polares.
Los elefantes marinos tienen adaptaciones fisiológicas para realizar inmersiones largas y profundas. Algunos depredadores de aguas profundas utilizan señuelos luminosos; las bocas grandes y los estómagos expansibles permiten a otros depredadores aprovechar comidas poco frecuentes.
Los caballitos de mar machos incuban embriones, muchos corales liberan gametos en el agua y algunos peces de arrecife cambian de sexo. El kelp alterna entre una etapa grande productora de esporas y etapas pequeñas productoras de gametos. Estos ejemplos concretan la variedad de ciclos de vida marinos.
Los organismos marinos están conectados mediante redes tróficas. Los productores primarios captan energía, los herbívoros los consumen, los depredadores consumen otros organismos y los descomponedores reciclan materiales.
Por tanto, un cambio en los productores primarios, los depredadores, las presas, las condiciones ambientales o el hábitat puede afectar a muchas otras partes del ecosistema.
Conceptos relacionados en otros principios
Ecorregión
Usa la Gran Barrera de Coral para conectar su gran biodiversidad con la luz, el agua cálida, la estructura del hábitat y las relaciones ecológicas.
Especie
Usa Prochlorococcus para mostrar cómo los productores primarios microscópicos captan la luz solar y sustentan grandes redes tróficas marinas.
Oportunidad
Usa las fuentes hidrotermales para investigar cómo los microorganismos quimiosintéticos sustentan redes tróficas sin luz solar.
Herramienta
Usa el grafo de conocimiento para conectar redes tróficas, adaptaciones, simbiosis, relaciones entre depredadores y presas y condiciones de los ecosistemas.
Compara distribuciones de especies y ecorregiones para investigar cómo la luz, la profundidad, la temperatura, los nutrientes y otras condiciones influyen en las comunidades marinas.
Sigue las redes tróficas, la simbiosis, las relaciones entre depredadores y presas, las adaptaciones y las conexiones entre ecosistemas a través del sistema oceánico.
Usa cartas como mutualismo, superdepredador y fuentes hidrotermales para hablar de relaciones, funciones tróficas y ecosistemas poco habituales.

Especie
Prochlorococcus muestra cómo los productores primarios microscópicos captan la luz solar y sustentan grandes redes tróficas marinas.

Especie
Las orcas ayudan a ilustrar el extremo superior de la diversidad de tamaños corporales y niveles tróficos del océano, así como las dinámicas entre depredadores y presas en las redes tróficas marinas.

Especie
Los camarones ciegos ayudan a explicar el principio porque viven en ecosistemas de fuentes hidrotermales profundas sustentados por energía química en lugar de luz solar.

Especie
Los copépodos muestran cómo el pequeño zooplancton conecta la producción microbiana con animales más grandes mediante la transferencia de energía en la red trófica.

Ecorregión
Rasgo distintivo: Este arrecife contiene hábitats complejos y una alta diversidad de organismos que interactúan entre sí.
Conexión con el sistema global: Ayuda a explicar cómo las condiciones ambientales y las relaciones biológicas pueden favorecer ecosistemas marinos extremadamente ricos.

Ecorregión
Rasgo distintivo: Este ecosistema del fondo marino se sustenta gracias a la energía química proveniente de la actividad hidrotermal.
Conexión con el sistema global: Esto demuestra que algunos ecosistemas marinos pueden funcionar sin luz solar, dependiendo en cambio de la vida quimiosintética.

Ecorregión
Rasgo distintivo: Esta región marina influenciada por ríos se caracteriza por la presencia de agua dulce, nutrientes y fuertes gradientes ambientales.
Conexión con el sistema global: Ayuda a explicar cómo la productividad, los hábitats de cría y la biodiversidad dependen de condiciones ambientales cambiantes.

Especial
El mutualismo ilustra el principio al mostrar que la cooperación entre especies puede influir en el funcionamiento de los ecosistemas marinos.

Especial
El superdepredador ilustra el principio al destacar las dinámicas entre depredadores y presas y las funciones ecológicas de los consumidores superiores.

Oportunidad
Las fuentes hidrotermales ilustran el principio al mostrar que los ecosistemas del océano profundo pueden sustentarse en energía química en lugar de luz solar.
Adaptado del CFD del principio 5 de NMEA para los grados 6–8 (2021, página 53 del manual). Las notas de la fuente distinguen los conceptos originales de las adaptaciones con matices. Las tareas de aula y los enlaces de la plataforma son sugerencias didácticas de Blue Biome.
Las notas siguientes, en inglés, parafrasean la fuente de NMEA. También explican las adaptaciones con matices y las referencias corregidas.
Chemosynthesis does not require local sunlight; avoid implying that every organism at a vent is independent of photosynthetic products.
Leer la explicaciónChemosynthesis does not require local sunlight; avoid implying that every organism at a vent is independent of photosynthetic products.
Leer la explicaciónPreserve upwelling, seasonal productivity, tolerances, food-web complexity and microbial biomass. Do not present an exact count of productive regions, universal polar supremacy, a uniformly stable ocean, universal trophic-level ranking or an unscoped microbial biomass majority as established facts. These source generalizations are adapted explicitly; species, habitat, season and measurement matter.
Leer la explicaciónPreserve upwelling, seasonal productivity, tolerances, food-web complexity and microbial biomass. Do not present an exact count of productive regions, universal polar supremacy, a uniformly stable ocean, universal trophic-level ranking or an unscoped microbial biomass majority as established facts. These source generalizations are adapted explicitly; species, habitat, season and measurement matter.
Leer la explicaciónPreserve upwelling, seasonal productivity, tolerances, food-web complexity and microbial biomass. Do not present an exact count of productive regions, universal polar supremacy, a uniformly stable ocean, universal trophic-level ranking or an unscoped microbial biomass majority as established facts. These source generalizations are adapted explicitly; species, habitat, season and measurement matter.
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Leer la explicaciónDo not equate differently ranked lineages or confuse sound transmission distance with the speed of light.
Leer la explicaciónPreserve upwelling, seasonal productivity, tolerances, food-web complexity and microbial biomass. Do not present an exact count of productive regions, universal polar supremacy, a uniformly stable ocean, universal trophic-level ranking or an unscoped microbial biomass majority as established facts. These source generalizations are adapted explicitly; species, habitat, season and measurement matter.
Leer la explicaciónPreserve upwelling, seasonal productivity, tolerances, food-web complexity and microbial biomass. Do not present an exact count of productive regions, universal polar supremacy, a uniformly stable ocean, universal trophic-level ranking or an unscoped microbial biomass majority as established facts. These source generalizations are adapted explicitly; species, habitat, season and measurement matter.
Leer la explicaciónDo not equate differently ranked lineages or confuse sound transmission distance with the speed of light.
Leer la explicaciónEnergy sources, grazers and food webs
Upwelling, symbiosis and seasonal productivity
Environmental gradients, tolerance and change
Diversity, adaptation and life histories