7.2: Los Productores
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Aunque el fitoplancton es de tamaño microscópico comparado con plantas marinas y macroalgas como algas marinas y pastos marinos, representan con mucho la mayor cantidad de fotosíntesis en los océanos; alrededor del 95% de toda la productividad primaria marina. La mayor parte de la producción por fitoplancton proviene de tres grupos, las diatomeas, los dinoflagelados y los coccolítoforos.
Las diatomeas son algas unicelulares que consisten en material celular dentro de una cáscara, o prueba, hecha de sílice, un componente de vidrio. Las diatomeas son relativamente grandes, alcanzan hasta aproximadamente 1 mm de diámetro, y vienen en una variedad de formas, desde discos circulares hasta formas alargadas o triangulares (Figura\(\PageIndex{1}\)). En algunas especies de diatomeas, las células individuales se unen en cadenas multicelulares. Las diatomeas son productores muy eficientes, con hasta 55% de la energía solar absorbida incorporada a la formación de carbohidratos; esta es una de las eficiencias fotosintéticas más altas conocidas. Las diatomeas son más abundantes en aguas costeras y frías, ricas en nutrientes. Donde las diatomeas son abundantes, los sedimentos subyacentes son ricos en sus conchas de sílice, creando sedimentos silíceos y tierra de diatomeas (ver sección 12.3).
Los dinoflagelados son otra forma de algas fotosintéticas de una sola cáscara que generalmente son más pequeñas que las diatomeas, la mayoría con tamaños en el rango de 0.015 — 0.04 mm. La mayoría de los dinoflagelados tienen un par característico de flagelos (de ahí el nombre); pequeñas “colas” parecidas a látigo que utilizan para la locomoción. Por lo general, hay un flagelo que se aleja del cuerpo para proporcionar movimiento hacia adelante, y otro que rodea la célula para hacerla girar a medida que se mueve. A diferencia de las diatomeas, los dinoflagelados no tienen una concha mineralizada. En cambio, muchos están cubiertos por celulosa, que se descompone fácilmente en el agua de mar, por lo que sus conchas no contribuyen realmente a la formación de sedimentos (Figura\(\PageIndex{2}\)). Si bien la mayoría de los dinoflagelados se someten a fotosíntesis, algunas especies también ingieren presas.
Un tercer tipo de fitoplancton, mucho más pequeño, incluye los coccolítoforos, que oscilan entre aproximadamente 5-100 micrómetros de ancho. Al igual que con las diatomeas y dinoflagelados, se trata de algas fotosintéticas unicelulares que contribuyen significativamente a la producción primaria oceánica, pero su material celular está enfundado en un tipo de concha muy diferente. La prueba (cáscara) está conformada por una serie de placas circulares entrelazadas compuestas por carbonato de calcio que se unen entre sí para formar una esfera (Figura\(\PageIndex{3}\)). Los coccolitóforos son más abundantes en aguas cálidas y abiertas del océano, y sus pruebas de hundimiento pueden conducir a sedimentos de carbonato de calcio en algunas partes del océano (ver sección 12.3).
La evidencia reciente sugiere que otro grupo de organismos, la bacteria, o picoplancton, pueden ser productores primarios muy importantes. Aunque son muy pequeñas, del orden de 0.2-2 micrómetros de largo, se pueden encontrar en concentraciones muy altas, y pueden ser responsables de hasta 70% de toda la productividad en algunas partes del océano.
Floraciones de algas dañinas
La producción primaria proporciona abundantes recursos alimenticios para los consumidores oceánicos, por lo que una gran abundancia de fitoplancton es algo bueno, ¿verdad? Como en muchos otros casos, demasiado de algo bueno a veces puede ser peligroso, y una sobreabundancia de dinoflagelados o diatomeas a menudo puede crear serias preocupaciones. Estos eventos se conocen como floraciones de algas dañinas, o HAB. Los HAB pueden ocurrir por varias razones, aunque una común es una sobreabundancia de nutrientes, que a menudo se debe a la escorrentía terrestre excesiva de fertilizantes u otros materiales que contienen nitrógeno y fosfato. Estas condiciones conducen a una explosión en poblaciones de algas que puede cambiar el color del agua si las células están en concentraciones lo suficientemente altas. La figura\(\PageIndex{4}\) muestra una floración masiva que contenía tantas células dinoflageladas que volvió el agua de color marrón rojizo, una llamada “marea roja”. (Se ha sugerido que las referencias bíblicas a los mares que se “convierten en sangre” pueden haber estado describiendo eventos de la marea roja).
Estas flores masivas de algas pueden tener algunas consecuencias graves. Por un lado, cuando todas estas algas finalmente mueren y se hunden, su descomposición consume el oxígeno disuelto en el agua, dejando condiciones anóxicas o hipóxicas que pueden llevar a la muerte masiva de peces e invertebrados. Los dinoflagelados y las diatomeas también son capaces de producir toxinas ellos mismos. Estos fitoplancton son comidos por peces, mariscos y otros organismos, y en grandes abundancias las toxinas se concentran en los tejidos de los consumidores. Cuando los humanos u otros consumidores de nivel superior comen entonces estos organismos, las toxinas se concentran lo suficiente como para causar enfermedades o incluso la muerte. Por ejemplo, algunos dinoflagelados producen una toxina que causa intoxicación paralítica por mariscos, la cual puede ocurrir en humanos tan pronto como 30 minutos después de comer mariscos infectados. Esta toxina ataca el sistema nervioso, produciendo síntomas de mareos, náuseas, dificultad para hablar, pérdida de sensibilidad y movimientos descoordinados, y en última instancia puede ser fatal. Las diatomeas producen una toxina llamada ácido domoico que causa intoxicación por mariscos amnésicos, lo que lleva a pérdida de memoria, convulsiones y potencialmente la muerte. La intoxicación por ácido domoico también afecta a los animales marinos; se cree que fue responsable de un evento en Capitola, California en 1961 donde bandadas de aves marinas actuaron locamente, incluso atacando a los humanos. Este evento inspiró la película de Alfred Hitchcock “Los pájaros”.
Enlaces adicionales para más información:
- Para obtener más información sobre las floraciones de algas dañinas, visite el sitio HAB de la NOAA: http://www.noaa.gov/what-is-harmful-algal-bloom