Se denomina plancton (del griego πλαγκτόν [planctón], ‘lo errante’ o ‘lo que va errante’) al conjunto de organismos, principalmente microscópicos, que flotan en aguas saladas o dulces, más abundantes hasta los 200 metros de profundidad, aproximadamente[1][2]. Se distingue del necton, palabra que denomina a todos los nadadores activos y del neuston, los que viven en la interfase o límite con el aire, es decir, en la superficie. Plancton (organismos que viven en suspensión en el agua), bentos (del fondo de ecosistemas acuáticos) y edafón (de la comunidad que habita los suelos).
Los organismos individuales que constituyen el plancton son denominado plancters.[3] En el océano, son una fuente crucial de alimento de numerosos organismos acuáticos pequeños y grandes, tales como bivalvos, peces, y ballenas.
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El conjunto de organismos que viven en suspensión en una masa de agua constituyen el plancton. Cuando el agua se desplaza traslada con ella todos estos organismos. Dentro de la masa de agua hay una cantidad extraordinariamente elevada de organismos tan pequeños que a menudo no se ven a simple vista. Entre los más pequeños de todos hay virus, arqueas, cianobacterias y todo tipo de bacterias. Estos seres son de dimensiones muy reducidas si los comparamos con las algas unicelulares que también forman parte del plancton vegetal o fitoplancton. Las algas unicelulares del plancton pueden observarse con la ayuda de un microscopio óptico, pero como mejor puede verse su forma y estructura es cuando se observan con el microscopio electrónico. Muchos organismos del fitoplancton tienen una pared celular hecha con sustancias silícicas o con placas de carbonato de calcio. Estas células adquieren formas de gran belleza. La gran mayoría tienen pigmentos como clorofilas y xantófilas con los que pueden realizar la fotosíntesis, es decir, son productores primarios. Este hecho implica que siempre estén en la zona iluminada del mar, sobretodo cerca de la superficie. Con la fotosíntesis, el fitoplancton capta una gran cantidad de dióxido de carbono disuelto en el agua que, en gran parte, procede de la atmósfera. Al mismo tiempo, libera al mar gran parte del oxígeno que los organismos marinos necesitan para vivir. Un alto porcentaje de este oxígeno finalmente irá a parar a la atmósfera. Se calcula que un 50% del oxígeno que hay en la atmósfera proviene de la actividad del fitoplancton. A pesar de que estos organismos son microscópicos, su masa es muy importante, sobre todo en la zona donde la luz solar llega con intensidad. En el agua todo tiende a caer hacia el fondo. El hecho de ser pequeño es la mejor estrategia para resistir la caída. Permanecer en las capas superficiales y, por tanto, captar la luz. En condiciones favorables de nutrientes y temperatura pueden llegar a concentraciones de más de 1000 algas unicelulares por ml. Cuando estos organismos proliferan, se pueden llegar a observar desde el espacio porque, gracias a sus pigmentos, tiñen zonas del océano de colores verdosos. En cualquier muestra de plancton marino recién obtenida pronto observamos que hay pequeños organismos. Muchos se mueven rápidamente en todas direcciones. En este caso, se trata de unos pequeños crustáceos llamados copépodos. Estos animales son extraordinariamente abundantes y tienen una gran importancia ecológica. Son los principales herbívoros marinos ya que la mayoría se alimentan de fitoplancton. Además de ellos, en el plancton, hay representantes de muchos otros grupos zoológicos. El conjunto de animales, pequeños o grandes, que tienen vida planctónica, forman el llamado zooplancton. Una parte importante de estos organismos, desarrollan todo su ciclo vital dentro de la masa de agua y se dice que forman el holoplancton. Esto significa que en las muestras de plancton podemos encontrar tanto individuos adultos, como larvas y huevos de estas especies. En estas imágenes vemos la gran cantidad y diversidad de organismos que pueden aparecer en una muestra de zooplancton. Además de numerosos crustáceos, hay moluscos, que en la imagen son los animales que tienen un caparazón de forma cónica muy alargada. También hay salpas y protozoos, entre muchos otros. Muchos componentes del zooplancton se alimentan del fitoplancton. Esto quiere decir que deben ir a buscarlo cerca de la superficie, pero lo hacen de noche para evitar la luz solar. Por este motivo hacen migraciones diarias. Así, de noche los encontramos cerca de la superficie, mientras que durante el día se alejan hacia zonas más profundas para evitar la luz solar y pasar más desapercibidos a los ojos de los depredadores. La velocidad con que estas poblaciones se mueven verticalmente es variable. Según las especies va desde unos 10 m/h hasta 200 m/h. La composición de las poblaciones de plancton y su distribución no son homogéneas ya que, entre otros factores, varían en función de la profundidad, de la distancia a la costa, de la época del año, del momento del día, de la disponibilidad de alimentos y de la temperatura del agua. También hay organismos plantónicos que sus fases de adulto, huevo y larva son estacionales ya que en una época del año sólo hay huevos. Más tarde encontramos las larvas y en otro momento solo vemos los adultos. En la práctica, esto se puede comprobar cuando con una red de malla de 60 micras, se cogen las larvas pero no los adultos, que se capturan cuando la malla es de 200 o 300 micras. La temperatura de las masas de agua condiciona la presencia o ausencia de muchos organismos del zooplancton ya que hay especies que sólo pueden vivir dentro de unos rangos muy concretos de temperatura. En estas imágenes se puede ver un grupo de gusanos poliquetos planctónicos, del género tomopteris, atraídos seguramente por el alimento. Estos gusanos son unos animales de forma muy característica y de cuerpo casi transparente, que se mueven rápidamente en todas direcciones, intentando capturar otros organismos planctónicos más pequeños. Cuando en el mar hay una gran cantidad de nutrientes y se dan las condiciones ambientales adecuadas, se pueden producir unas concentraciones enormes de organismos fitoplanctónicos que favorecen el desarrollo del zooplancton. Cuando en determinados lugares se producen estas circunstancias, pueden aparecer grandes masas o enjambres de crustáceos eufausiáceos. Son lo que popularmente se conoce con el nombre de krill. Su abundancia llega a ser tan elevada que constituyen el alimento principal de las ballenas. El hecho de formar estos enjambres les permite asegurar su reproducción y les sirve de mecanismo de defensa ante los depredadores. Pero no todos los animales que se pueden observar en una muestra de plancton tienen siempre este tipo de vida. Hay organismos que forman parte del plancton solo durante una parte de su ciclo vital. En conjunto forman el llamado meroplancton. De los huevos, las larvas y las formas juveniles de la muestra, hay ejemplares que corresponden a especies bentónicas y otras a especies pelágicas. Esto es así porque hay muchos organismos que viven en el fondo del mar o que forman parte del necton que liberan en el agua las células reproductoras, confiando que se produzca la fecundación del mayor número posible de óvulos y su posterior desarrollo. En esta etapa, los huevos y las larvas tienen pocas posibilidades de sobrevivir ya que muy probablemente se los comerán otros organismos planctónicos, invertebrados filtradores o peces. En una muestra pueden aparecer tanto larvas de gusanos poliquetos, como de moluscos y de crustáceos, entre otros grupos de invertebrados. También podemos encontrar algunos alevines de peces. Durante días o semanas viven en este medio, lejos del fondo y sin ningún tipo de refugio. Aquí se alimentarán y se irán desarrollando. Mientras tanto los movimientos del mar los irán dispersando. Finalmente, estos animales tendrán suficiente capacidad para nadar y vivir libremente o bajarán hasta el fondo para formar parte del bentos. Hay que tener en cuenta que, de la gran cantidad de huevos que producen las hembras de muchos organismos con fecundación externa, solo un porcentaje muy reducido llegará a la etapa adulta. La etapa larvaria y juvenil del plancton es el periodo más crítico de la vida de muchos organismos marinos. En algunos invertebrados, el hecho de tener mecanismos de reproducción asexual puede ayudar a la supervivencia de estas especies. Uno de los animales marinos de los que más se habla durante el verano son las medusas. Sobre todo durante la época de baño. Estos organismos tienen capacidad para hacer movimientos con la umbrella. Gracias a ello pueden realizar desplazamientos cortos. Los recorridos más largos los hacen por la acción de las corrientes marinas y del viento. De hecho, las poblaciones de medusas no están siempre en el mismo lugar. Hay especies que a menudo viven lejos del litoral, pero en determinadas épocas del año, los movimientos del mar las llevan cerca de la costa. En algunas ocasiones, sobre todo durante la primavera, junto con las medusas se pueden ver grandes masas de organismos gelatinosos. La mayoría son salpas y tenóforos. Estos animales tampoco están siempre en la costa. Aparecen cuando las corrientes los arrastran hacia allí. A veces se acumulan en las calas o cerca de las rocas y desaparecen después de unos días. A pesar de sus pequeñas dimensiones, el plancton es el alimento principal de muchos invertebrados, peces pequeños y peces tan grandes como el tiburón peregrino e incluso de algunas especies de cetáceos, como todas las ballenas con barbas. Además, dentro del ecosistema global de nuestro planeta el fitoplancton tiene un papel principal en la captura de una parte importante del dióxido de carbono de la atmósfera y en la producción del oxígeno que compone el aire.
Clasificación
Aunque tradicionalmente se ha subdividido el plancton en fitoplancton y zooplancton, según las clasificaciones más recientes esta distinción no parece apropiada, ya que entre los organismos autótrofos se incluyen los vegetales, algunos protistas y bacterias, y entre los heterótrofos están los animales, otros protistas y bacterias. No obstante, esa clasificación sigue utilizándose extensamente.
Se puede hacer una primera división entre holoplancton, que son aquellos organismos que pasan todo su ciclo vital perteneciendo al plancton y meroplancton, formado por organismos que solo durante una parte de su vida integran la comunidad planctónica.
Zooplancton
Constituido por todos los consumidores que constituyen en su gran mayoría a productores secundarios y terciarios. Este grupo está constituido por organismos generalmente microscópicos adultos y sus fases larvarias (holoplancton), y por las fases larvarias de otros organismos que en forma adulta habitan los fondos acuáticos o la columna de agua pero contrarrestando el movimiento de las corrientes. Algunos de los grupos de organismos más abundantes y característicos del zooplancton son los copépodos, cladóceros, rotíferos, cnidarios, quetognatos, eufáusidos y las larvas de los peces que por su relevancia socioeconómica de los organismos juveniles y adultos generalmente estudian y describen con el término “ictioplancton”. Al igual que el fitoplancton, dependiendo del ambiente en que se encuentren, ya sea dulceacuícola o marino, cada uno de los grupos o especies del zooplancton variará su diversidad y abundancia. Un componente del zooplancton relativamente menos estudiado son sus parásitos que constituyen una diversidad varios órdenes de magnitud mayor que los mismos organismos fitoplanctónicos y zooplanctónicos ya que cada organismo que existe en el planeta es propenso a infestarse o infectarse por múltiples parásitos.
Fitoplancton
El plancton vegetal, denominado fitoplancton, vocablo que deriva del griego φύτοπλαγκτον [phytoplankton] (φυτόν [phyton] significa planta), se desarrolla en las aguas costeras del mar con luz solar y sales minerales abundantes (aguas de hasta 30 m de profundidad), dado que elaboran su alimento por fotosíntesis.
Constituyen el alimento del zooplancton y producen el 50 % del oxígeno molecular necesario para la vida terrestre. Los organismos que más abundan en el fitoplancton son las cianobacterias y las diatomeas, unas algas doradas unicelulares. También encontramos a los dinoflagelados, responsables de las mareas rojas.
Base de la cadena trófica marina, el fitoplancton ha experimentado un significativo descenso debido al aumento de la radiación ultravioleta. Se ha observado que bajo el agujero de la capa de ozono en la Antártida la productividad del fitoplancton decreció entre el 6 % y el 12 %.[4]
Otras clasificaciones
Diversos autores han realizado una clasificación del plancton por su tamaño, aunque es una división que puede considerarse “artificial”, pues en principio se basó en la luz de malla con la que se hacían las capturas, y no se ha llegado a un acuerdo definitivo. Una de las clasificaciones más utilizadas es la siguiente:
- Femtoplancton (0,02-0,2 µm): virus, bacterias
- Picoplancton (0,2-2 micras): bacterias, cianobacterias, prasinofíceas
- Nanoplancton (2-20 micras): fitoflagelados
- Microplancton (20-200 micras): diatomeas, peridíneas, tintínidos, radiolarios, ostrácodos, cladóceros
- Macroplancton (0,2-2 mm): medusas, alevines
- Megaloplancton (mayor de 2 mm): medusas, colonias de tunicados
También se puede clasificar según su ubicación (horizontal o vertical):
- Horizontal o distancia con respecto a la costa:
- Plancton nerítico: es el que se encuentra sobre la plataforma continental.
- Plancton oceánico: es el que se encuentra fuera de la plataforma continental.
- Vertical o profundidad:
- Epiplancton: 0-50 metros.
- Subplancton: 50-200 metros.
- Infraplancton: 200-500 metros.
- Batiplancton más de 500 metros bajo la superficie.
Distribución
Aparte del aeroplancton, el plancton habita en océanos, mares, lagos y estanques. La abundancia local varía horizontal, vertical y estacionalmente. La principal causa de esta variabilidad es la disponibilidad de luz. Todos los ecosistemas de plancton están impulsados por el aporte de energía solar (pero véase quimiosíntesis), lo que limita la producción primaria a las aguas superficiales y a las regiones geográficas y estaciones con abundante luz.
Una variable secundaria es la disponibilidad de nutrientes. Aunque grandes áreas de los océanos tropicales y subtropicales tienen abundante luz, experimentan una producción primaria relativamente baja porque ofrecen nutrientes limitados como nitrato, fosfato y silicato. Esto se debe a la circulación oceánica a gran escala y a la estratificación de la columna de agua. En tales regiones, la producción primaria suele tener lugar a mayor profundidad, aunque a un nivel reducido (debido a la disminución de la luz).
A pesar de las importantes concentraciones de macronutrientes, algunas regiones oceánicas son improductivas (las denominadas HNLC).[5] El micronutriente hierro es deficiente en estas regiones, y añadirlo puede conducir a la formación de floraciones de algas fitoplanctónicas.[6] El hierro llega al océano principalmente a través de la deposición de polvo en la superficie del mar. Paradójicamente, las zonas oceánicas adyacentes a tierras improductivas y áridas suelen tener abundante fitoplancton (por ejemplo, el océano Atlántico oriental, donde los vientos alisios traen polvo del desierto del Sáhara en el norte de África).
Aunque el plancton es más abundante en las aguas superficiales, vive en toda la columna de agua. En las profundidades donde no hay producción primaria, el zooplancton y el bacterioplancton consumen material orgánico procedente de las aguas superficiales más productivas. Este flujo de material que se hunde, denominado nieve marina, puede ser especialmente elevado tras la finalización de las floraciones primaverales.
La distribución local del plancton puede verse afectada por la circulación de Langmuir impulsada por el viento y los efectos biológicos de este proceso físico.
Migraciones
El plancton vegetal está siempre cerca de la superficie del agua, pues necesita luz para realizar la fotosíntesis. En cambio el zooplancton está siempre en movimiento, de arriba hacia abajo, completando un ciclo diario con un recorrido de entre 100 a 500 metros, o más. Están casi siempre cerca de la superficie de noche para alimentarse, y más abajo durante el día para escapar de las fuertes radiaciones solares, aunque puede invertirse para algunos grupos.
Características
La mayoría de las especies son transparentes con una cierta irisación, y presentan colores solo al microscopio. Las especies superficiales son azuladas, y las otras rojizas. Algunas emiten luminiscencia, como la noctiluca.
La mayoría de las especies del plancton mide menos de un milímetro, otras, en cambio, son más grandes, como los sifonóforos, ctenóforos y medusas acalefas.
El plancton en la cadena trófica
El fitoplancton es el alimento del zooplancton. Este, sirve al mismo tiempo como alimento a equinodermos, crustáceos y peces en estado larvario. Estas larvas al crecer sirven como alimento a bancos de pequeños peces que a su vez alimentan a grandes planctívoros, como las ballenas o los tiburones ballena, y a peces mayores que alimentan, a veces, en varios eslabones sucesivos, a los grandes depredadores oceánicos, como son los cetáceos carnívoros, los tiburones, los atunes o los peces espada. En proporción, una tonelada de estos últimos habrá requerido, para su existencia y desarrollo, cinco mil toneladas de fitoplancton, como parte de lo que se denomina cadena trófica.
Marea roja
Conocidas normalmente como “mareas rojas” son las proliferaciones de dinoflagelados (fitoplancton) que crecen exponencialmente debido a las condiciones favorables para su desarrollo (temperaturas, calidad y cantidad de luz, nutrientes y pasividad de la columna de agua). Su reproducción no para hasta que las condiciones sean desfavorables. Muchas veces estas floraciones algales pasan desapercibidas, mas es posible que la floración sea de algún tipo de fitoplancton tóxico, como Alexandrium catenella, que provoca la muerte en vertebrados como los humanos. No todas las floraciones tornan el agua del color rojo que le da el nombre a este fenómeno, paradójicamente las floraciones más nocivas son incoloras, por lo que los expertos suelen referirse a ellas como «floraciones algales nocivas» (FAN).[7]
Importancia ecológica
Cadena alimentaria
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Además de representar los últimos niveles de una cadena alimentaria que sustenta pesquerías de importancia comercial, los ecosistemass de plancton desempeñan un papel en el ciclo biogeoquímicos de muchos elementos químicoss importantes, incluido el ciclo del carbono del océano.[8] Las larvas de peces se alimentan principalmente de zooplancton, que a su vez se alimenta de fitoplancton[9]
Ciclo del carbono
Al alimentarse principalmente de fitoplancton, el zooplancton proporciona carbono a la red trófica planctónica, ya sea respirándolo para proporcionar energía metabólica, o al morir como biomasa o detritus. La materia orgánica tiende a ser más densa que el agua de mar, por lo que se hunde en los ecosistemas de mar abierto lejos de las costas, transportando carbono con ella. Este proceso, denominado bomba biológica, es una de las razones por las que los océanos constituyen el mayor sumidero de carbono de la Tierra. Sin embargo, se ha demostrado que está influenciado por los incrementos de temperatura. [10][11][12][13]En 2019, un estudio indicó que a las tasas actuales de acidificación del agua de mar, los fitoplancton antárticos podrían ser más pequeños y menos eficaces para almacenar carbono antes de finales de siglo.[14]
Podría ser posible aumentar la absorción por parte del océano del dióxido de carbono (CO
2) generado a través del actividades humanas aumentando la producción de plancton mediante la fertilización con hierro, es decir, introduciendo cantidades de hierro en el océano. Sin embargo, esta técnica puede no ser práctica a gran escala. El oxígeno y la consiguiente metano (causada por el exceso de producción remineralización en profundidad) es uno de los posibles inconvenientes.[15] [16]
Producción de oxígeno
El fitoplancton absorbe energía del Sol y nutrientes del agua para producir su propio alimento o energía. En el proceso de fotosíntesis, el fitoplancton libera oxígeno molecular (O
2) al agua como subproducto de desecho. Se calcula que aproximadamente el 50% del oxígeno del mundo se produce a través de la fotosíntesis del fitoplancton.[17] Además, la fotosíntesis del fitoplancton ha controlado el equilibrio del dióxido de carbono y el oxígeno atmosférico desde principios del Precámbrico. Eon.[18]
Eficiencia de absorción
La eficiencia de absorción (EA) del plancton es la proporción de alimento absorbido por el plancton que determina la disponibilidad de los materiales orgánicos consumidos para satisfacer las demandas fisiológicas requeridas.[19] Dependiendo de la tasa de alimentación y de la composición de la presa, las variaciones en la eficiencia de absorción pueden conducir a variaciones en la producción de egagrópilas fecales, y por lo tanto regula la cantidad de material orgánico que se recicla de nuevo al medio marino. Las bajas tasas de alimentación suelen dar lugar a una alta eficiencia de absorción y a gránulos pequeños y densos, mientras que las altas tasas de alimentación suelen dar lugar a una baja eficiencia de absorción y a gránulos más grandes con más contenido orgánico. Otro factor que contribuye a la liberación de materia orgánica disuelta (DOM) es la tasa de respiración. Factores físicos como la disponibilidad de oxígeno, el pH y las condiciones lumínicas pueden afectar al consumo total de oxígeno y a la cantidad de carbono que pierde el zooplancton en forma de CO2 respirado. Los tamaños relativos del zooplancton y de las presas también influyen en la cantidad de carbono que se libera a través de la alimentación descuidada. Las presas más pequeñas se ingieren enteras, mientras que las presas más grandes pueden alimentarse de forma más "descuidada", es decir, se libera más biomateria a través de un consumo ineficiente.[20] [21] También hay pruebas de que la composición de la dieta puede afectar a la liberación de nutrientes, ya que las dietas carnívoras liberan más carbono orgánico disuelto (COD) y amonio que las dietas omnívoras. [22]
Véase también
Referencias
- ↑ Lalli, C.; Parsons, T. (1993). Biological Oceanography: An Introduction. Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3384-0.
- ↑ Smith, David J. (July 2013). «Aeroplankton and the Need for a Global Monitoring Network». BioScience 63 (7): 515-516. S2CID 86371218. doi:10.1525/bio.2013.63.7.3.
- ↑ «plankter». American Heritage Dictionary. Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2018. Consultado el 9 de noviembre de 2018.
- ↑ «Todos a proteger la capa de ozono». ecoeduca.cl - Portal de Educación Ambiental. Archivado desde el original el 22 de febrero de 2008. Consultado el 17 de septiembre de 2009.
- ↑ Martin, J.H.; Fitzwater, S.E. (1988). «La deficiencia de hierro limita el crecimiento del fitoplancton en el Pacífico Nororiental Subártico». Nature 331 (6154): 341-343. Bibcode:1988Natur.331..341M. S2CID 4325562. doi:10.1038/331341a0.
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Bibliografía adicional
- Pardo, Alfonso; Cámara, Nora. «Mareas rojas: la rebelión del plancton». Inmersión (49): 50-56.
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