Introducción:Ecosistemas MarinosZona costera, humedales, arrecifes...

Hasta hace algunas décadas, los océanos, y en general los recursos de nuestro planeta, eran considerados como hoy en día lo hacemos con el espacio exterior: un medio inconmensurable en el que el ser humano era tan insignificante que cualquier acción permanecería sin consecuencia. Así, se pescó desde tiempo inmemorial hasta el límite de las artes de pesca y se utilizó el océano como basurero universal, vertiendo en él toda clase de residuos. Ha sido realmente notoria la capacidad del océano para absorber todo esto, sin embargo, está llegando al límite. La explotación excesiva, por ejemplo, ha determinado ya el colapso de ciertas pesquerías; y la concentración de algunos contaminantes alcanza niveles alarmantes en determinados lugares. Se revela así una relación muy íntima con este medio donde nuestra actividad tiene trascendencia no sólo para el ser humano, sino para todos los seres vivos y los recursos no vivos del planeta.

De la misma manera los Ecosistemas Marinos cuentan con poco financiamiento y muchas dificultades debido al gran número de actores involucrados y los diferentes intereses que representan.Un ejemplo es el Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM), pero podemos encontrar muchos más. Mándenos información para incluirla en esta sección.

Océanos

La vida en los océanos se compone de una increíble gama de formas de vida, desde el plancton microscópico a las grandes ballenasCada una de estas especies son parte de un complejo ecosistema. Aún nos queda mucho que aprender sobre el funcionamiento de estos ecosistemas y sobre el impacto de las actividades humanas sobre estos. Se estima que unas 178.000 especies habitan los océanos, si bien la exploración de zonas profundas puede revelar miles más en el futuro. Al mismo tiempo, los ecosistemas marinos están siendo degradados a marchas forzadas como resultado del impacto de las actividades humanas: sobrepesca, cambio climático, contaminación, o la casi extinción de mucha poblaciones de cetáceos entre otras.Aunque los océanos cubren más de dos tercios de la superficie del planeta, es evidente que no son una fuente inagotable de recursos. Los recursos marinos han estado durante demasiado tiempo al alcance de cualquiera que tuviera los medios para explotarlos. Los avances tecnológicos han posibilitado una capacidad de captura muy por encima de las posibilidades de reproducción de los ecosistemas marinos y han embarcado a las flotas industriales del planeta en una carrera que nos conduce inevitablemente a la degradación de los ecosistemas marinos.Los resultados no se han hecho esperar. La actividad pesquera ha ido agotando las poblaciones de las especies que ocupan los lugares más altos de las complejas redes tróficas marinas. Muchas poblaciones de ballenas y pequeños cetáceos podrían desaparecer en las próximas décadas. La abundancia de peces predadores hoy día es aproximadamente un 10% de los niveles pre-industriales. La producción pesquera ha estado descendiendo desde principios de los 90, pese al incremento del esfuerzo pesquero real. La pesca no sólo está afectando a las especies objetivo: los descartes, las capturas de otras especies, suponen globalmente un tercio de las capturas y amenazan a especies en peligro de tortugas, tiburones o mamíferos marinos. El resultado del proceso es un ecosistema más vulnerable a fenómenos de alcance global como el cambio climático o la contaminación.De no poner en marcha reformas urgentes, sufriremos trágicas consecuencias tanto para el medio marino como para las personas que dependen de la conservación del ecosistema.

Cómo viven los seres marinos Los seres vivos del mar pueden vivir:

a) Apoyados en el fondo de las aguas costeras o profundas.b) Nadando por medio de aletas u otros dispositivos (locomoción activa).c) Dejándose llevar por las aguas en las cuales flotan o viven suspendidos a distinta

profundidad (locomoción pasiva). Estar apoyados en el fondo, o desplazarse nadando por sus propios medios, o dejarse

arrastrar por las aguas, constituyen “modos de vida” que han recibido los siguientes nombres:Bentos: Es el conjunto de seres (animales o plantas) que viven en el fondo de las

aguas apoyados sobre un sustrato sólido.

Necton: Es el conjunto de animales nadadores de las aguas superficiales y profundas, capaces de resistir los movimientos del agua y nadar en una dirección determinada.

Plancton: Es el conjunto de animales y plantas, en general muy pequeños, que flotan o viven en suspensión en las aguas próximas a la superficie. El plancton se mueve casi siempre en forma pasiva arrastrado por el agua.

Cabe destacar aquí que los lagos de agua dulce también tienen plancton, necton y bentos.

Tambien hay que hacer notar que algunos animales del bentos y del necton, cuando están en estado de huevo o larva, forman parte del plancton, hasta que alcanzan mayor desarrollo.

Según hasta que profundidad pentra la luz, el océano se divide en dos zonas:a) Zona eufótica: (Eu: verdadero; foto: luz). Comprende la zona penetrada por la luz.

Puede llegar hasta los 200m si las aguas son claras. En las zonas costeras donde las aguas son turbias alcanza los 30m de profundidad.

b) Zona afótica: (A: sin; foto: luz). Es la zona del mar donde no llegan los rayos solares.

Ecosistema de la orilla del marEn la playa u orilla del mar pueden identificarse algunos seres vivos. Si recorre la playa

en horas tempranas, observará con frecuencia, pequeños orificios en las zonas que por las noches estuvieron cubiertas por las aguas. Si se localizan dos orificios, uno a 1 cm del otro, es probable que los haya realizado una almeja que se ha enterrado en la arena. Si la separación entre los agujeros es menor y los orificios más pequeños, es probable que corresponda a un berberecho y si la separación es de 5 a 10 cm puede ser que el túnel que une a los dos orificios lo haya realizado un gusano. Hasta la orilla y empujados por las olas, llegan “ovisaco” vacíos de caracoles, de cascara blanca y dura como el cuero pero traslúcida, de tamaño algo mayor a un huevo de gallina. Los ovisacos protegen a los pequeños caracoles hasta que estos pueden salir y alimentarse por sí solos. También se hallan huevos vacíos de rayas y tiburones de forma rectangular, chatos y de color negro, con prolongaciones en forma de hilos ensortijados, que les permiten adherirse a las algas.

Es común encontrar trozos de algas rojas y verdes, algunas pinzas de cangrejos muertos, cuando no el cangrejo entero.

Las medusas y las aguas vivas en ciertos días invaden las playas traídas por las olas.Algunas aves de patas largas (chorlos, ostreros, playeros) recorren la arena mojada

para comer animales encerrados en sus conchillas o enterrados en la arena.Sobre la arena pueden verse también innumerables conchillas de animales que han sido

comidos o han muerto naturalmente.Cabe señalar aquí que estos animalitos no tienen defensas contra sus depredadores, y

la única circunstancia que permite sobrevivir a las poblaciones es su alta capacidad de reproducción. Por eso no tiene que sorprender el elevado número de almejas y otros bivalvos que se suelen ver en las playas.

División ecológica de los océanosEl océano puede dividirse, desde el punto de vista ecológico, en dos grandes grupos:

a) El Ambiente pelágico. Es el ambiente de las aguas.b) El Ambiente bentónico. Es el ambiente que corresponde al fondo marino.

El ambiente pelágico se puede dividir en tres zonas:Zona Epipelágica: Esta zona abarca las aguas desde la superficie hasta una profundidad de 200m. Es una

zona muy iluminada con abundante plancton vegetal (fitoplancton) y oxígeno.Zona Batial:

Comprende las aguas que están entre los 200m y los 2000m. En esta zona predomina el plancton animal (zooplancton) y los animales carnívoros.

Zona Abisal:Es la zona de las grandes profundidades. Comprende las aguas que están por debajo de

los 2000m. Es una zona completamente oscura donde viven los animales que son ciegos y otros que tienen ojos enormes para captar la luz que producen otros animales con órganos luminosos, ubicados en apéndices delgados y largos o sobre el cuerpo. Estos animales, muchos de ellos de tamaños reducidos, están adaptados para soportar le enorme presión que ejerce el agua en esas profundidades.

El ambiente pelágico da albergue al plancton y al necton.La diversidad de vida marina es enorme. En la tierra el grupo animal más abundante es

el de los insectos. En el mar no hay insectos, salvo en las aguas salobres. Los crustáceos (langostinos, camarones, krill, etc.) son los “insectos de mar”.

El plancton no solo comprende animales y vegetales microscópicos, sino que también incluye a las plantas de gran tamaño que flotan (algas) y animales grandes como las medusas (aguavivias) que son arrastradas por el agua.

Los principales componentes del necton son los peces que se desplazan utilizando aletas.

El ambiente bentónico comprende el fondo de los mares y océanos. Allí los animales viven aferrados a las rocas o enterrados en el cieno o a la arena. Otros caminan sobre la superficie del fondo.

Los animales y plantas que viven en el fondo constituyen el bentos, que significa profundo.

Hay un bentos que vive en el fondo de la zona nerítica. En esta zona se halla la zona litoral que es la zona de las mareas.

El bentos de la zona litoral comprende plantas y animales adaptados a:a) Resistir el fuerte empuje de las olas cuando las aguas suben y bajan.b) Respirar unas veces en el agua y otras en el aire.c) Huir de enemigos acuáticos y terrestres.Para resistir el embate de las olas, las plantas y animales se fijan o se aferran al fondo

(caracoles, algas, mejillones) o bien se entierran (almejas, cangrejos).En el caso de la almeja cuando el agua desciende y esta queda al descubierto, saca su

pie, lo entierra en la arena y lo alarga. Luego lo dobla para aferrarse, lo contrae y sus valvas se hunden. Repite le extensión y contracción del pie hasta alcanzar la profundidad que le conviene y emite dos sifones que le mantienen en comunicación con la superficie.

El mejillón se adhiere al as rocas por los fuerte filamentos que forman su órgano del biso.

Cuando el agua no los cubre, algunos animales se ocultan bajo las algas húmedas o se encierran en sus conchillas, en donde mantienen un poco de agua para respirar hasta retornen las aguas del mar.

En la zona de la costa, hay generalmente gran cantidad de aves con poderosos picos para romper las conchillas y alimentarse de las parte blandas de los animales. La defensa contra estas aves no es eficaz y las especies subsisten por el gran número de individuos que nacen y reemplazan a los que han sido comidos por otros animales.

El bentos que se encuentra entre la zona litoral y los 200m, es decir, sobre la plataforma submarina, es muy abundante (erizos de mar, langostas de mar, madreporarios).

El bentos del mar profundo vive sobre los fondos de las zonas batial y abisal y los animales que caen desde las distintas zonas pelágicas.

Plantas acuáticas marinas: Las AlgasLas plantas acuáticas marinas son las algas. Pertenecen a un grupo de plantas que no

dan flores y tienen un cuerpo vegetal llamado talo. En este no se reconoce raíz, ni tallo, ni hojas.

El talo puede ser microscópico. Las algas forman parte del fitoplancton marino son microscópicas. La vida en el mar es posible en gran parte por la existencia de este fitoplancton, con el cual se alimentan innumerables animales.

El talo de algunas algas macroscópicas puede superar el centenar de metros de largo.Las algas, según su color, se denominan: algas verdes, algas rojas y algas pardas.Todas tienen un pigmento verde denominado clorofila que está oculto en las algas rojas

y pardas.Las algas macroscópicas pueden ser libres o flotantes o estar adheridas a las rocas. Se

las encuentra a lo largo de la costa del Mar Argentino hasta una profundidad de 100 m a 150 m.

Viven hasta la profundidad donde puede llegar la luz del sol. Cuando son muy abundantes forman “bosques” o “praderas marina”, aveces sumamente densos.

Entre las algas verdes podríamos nombrar la Lechuga de mar, que puede vivir sobre las rocas que quedan al descubierto cuando baja la marea. Tienen un color verde no muy intenso y su talo es como una lámina que alcanza los 20 cm. Es también muy común la llamada “Pasta de mar”, cuyo talo tiene forma de hojas delgadas en forma de cinta como la de los pastos.

Las algas pardas habitan desde la Península de Valdés hacia el sur, en donde es muy frecuente encontrar la cinta dorada, de color marrón claro sumamente frágil. No supera los 10 cm y vive sobre las rocas.

Las algas rocas poseen pigmentos violáceos y rojos. Son muy vistosas y generalmente ramificadas como el alga plumosa que tiene el aspecto de una cabellera o plumón.

La vida acuática en los estuariosEn la desembocadura de los grandes ríos, especialmente en los estuarios, se

encuentran las aguas dulces con las aguas marinas.En el estuario varia directamente la concentración salina del agua. Con la marea alta,

es decir, la penetración del agua de mar en el estuario, la salinidad alcanza su máximo. Durante la marea baja la salinidad disminuye como así también en el período de las grandes lluvias que aumenta el caudal de los ríos.

Por regla general, el animal de agua dulce no puede vivir en agua salada y a la inversa.Muchos animales mueren dentro del agua marina al ser arrastrados por fuertes

corrientes de agua dulce que desembocan en el mar.Otros mueren si no alcanzan a remontar el río cuando las aguas del mar avanzan sobre

el estuario.Sin embargo, hay animales acuáticos, entre ellos algunos peces que pueden vivir algún

tiempo en agua de distinta salinidad a la de su ambiente natural.La corvina rubia y el bagre de mar, peces de agua marina, pueden ser pescados en

aguas del Río de la Plata en cierta época del año. El lenguado también remonta las aguas salobres del estuario.

Los animales que no se pueden trasladar rápidamente como lo hacen los peces que viven apoyados sobre el fondo o enterrados en el barro del fondo (como los moluscos bivalvos) se adaptan al agua salobre y soportan el cambio durante muchos días, hasta el predominio de las aguas dulces del río.

Hay animales acuáticos que al emigran cambian de agua dulce a agua marina y viceversa. Es el caso de la anguila y el salmón.

Estos peces emigran en una determinada época de su vida pero antes de hacerlo desarrollan adaptaciones para poder resistir el cambio de salinidad.

Captación del alimentoTodos los seres vivos para subsistir necesitan alimentarse. Los productores lo hacen

mediante la energía luminosa y las sustancias inorgánicas que toman del medio, producen así las sustancias orgánicas que constituyen su alimento.

Los consumidores, en cambio, para poder nutrirse dependen del alimento elaborado por los productores; por lo tanto, deben captarlo de alguna manera.

Las ballenas, por ejemplo, poseen en la boca una serie de largas y estrechas láminas óseas, denominadas “barbas”, que actúan como filtro. A medida que la ballena se mueve en el agua con la boca abierta, el alimento (pequeños animales) queda retenido en el filtro. Cuando cierra la boca, la lengua empuja el alimento hacia atrás y lo traga.

El manjar predilecto de la estrella de mar son las ostras; para devorarlas se monta sobre sus víctimas y luego eleva el disco central disponiéndose en forma de cúpula sobre la presa, la cual cierra fuertemente sus valvas. Después de larga lucha, y como consecuencia de necesitar oxígeno para respirar, la ostra entreabre las valvas y la estrella aprovecha ese momento para devorarla.

Diversidad y actividad procariótica en ecosistemas marinos La historia evolutiva de los microorganismos se remonta a más de 3500 millones de años y una parte importante de ésta ha ocurrido en el medio marino. Desde entonces, los microorganismos constituyen un componente esencial de las redes tróficas de los ecosistemas marinos, con una gran abundancia y biomasa, contribuyendo a la regeneración de nutrientes e interactuando con una amplia gama de organismos. Dado que un 70% de la superficie global del planeta corresponde a masas de agua y que la profundidad media de los océanos es de 4000 m, es obvio que el estudio de las comunidades procarióticas presentes en este ambiente tiene una enorme relevancia en cuanto al conocimiento de la diversidad biológica global y de los ciclos biogeoquímicos que tienen lugar en nuestro planeta. Es cierto que la densidad de las poblaciones procarióticas decrece significativamente con la profundidad pero sin embargo, integrando todos los datos para el total de la columna de agua, el océano contiene más células procarióticas que cualquier otro hábitat acuático siendo, por unidad de biomasa, más productivo que los ecosistemas terrestres.

Importancia ecológica de los microorganismos en medios marinosMicroorganismo es un término que incluye distintas formas de vida que comparten la

característica común de tener un tamaño menor de 200 µm. Estas formas de vida pueden pertenecer a cualquiera de los tres dominios de la vida que existen en nuestro planeta, Archaea, Bacteria y Eukarya (Woese et al., 1990), e incluye desde procariotas (bacterias y arqueas) hasta eucariotas (algas y protistas fagotrofos), tanto autótrofos como heterótrofos. Asimismo, se incluyen dentro del ámbito de estudio de la Microbiología los virus y otros agentes subvíricos que no presentan estructura celular.

Morfológicamente los procariotas marinos son simples: cocos o bacilos y filamentos normalmente menores de 1-2 µm y, sin embargo son muy diversos en cuanto a taxonomía y fisiología. Aunque existen excepciones, en la mayor parte de los casos organismos que están relacionados filogenéticamente presentan muy distintos tipos de metabolismo (Fenchel and Blackburn, 1998), y es esta versatilidad fisiológica la que les ha permitido colonizar muy distintos tipos de hábitats.

El concepto del papel ecológico de los microorganismos en el ecosistema marino ha ido evolucionando desde los primeros estudios al respecto. En un principio se estableció que la transformación de la materia y energía se realizaba a través de una cadena alimenticia constituida por diatomeas, krill y grandes predadores, pero con el avance de la Microbiología y los estudios realizados sobre producción primaria en el medio marino, se demostró que eran los microorganismos los que estaban en la base y el final de la anteriormente llamada cadena alimenticia, que pasó entonces a denominarse red trófica. Dentro de esta comunidad microbiana las bacterias heterótrofas constituyen, después de los virus, la población más numerosa (Dortch and Packard, 1989; Marie et al., 1999) y llevan a cabo funciones de importancia fundamental ya que controlan los flujos de nutrientes en el sistema a través de la mineralización de la materia orgánica (Furhman y Azam, 1982; Azam et

al., 1983; Schut et al., 1997) y la producción secundaria de carbono (Azam et al., 1983). Además, son capaces de utilizar la materia orgánica disuelta (MOD) que deriva de los organismos autótrofos y de la actividad metabólica de otros organismos heterótrofos de mayores dimensiones presentes en el ambiente pelágico.

Diversidad de los procariotas marinosLa historia de todos los organismos es la historia sobre los retos y oportunidades que

han ido apareciendo durante la evolución de la biosfera, y es también la historia de adaptaciones, competencia y de innovaciones en estructura y función. El océano es probablemente el ecosistema más grande y más antiguo del planeta y hoy en día el éxito del bacterioplancton se puede medir en términos de abundancia o por la cantidad de nutrientes (carbono, nitrógeno o fósforo) que utiliza. Pero determinar la enorme diversidad filogenética y ecológica del mundo procariótico, y más aún cuantificar su abundancia en medios naturales, requiere estudios basados en secuencias de DNA. En organismos superiores la identificación y clasificación de las especies, su distribución geográfica y su especialización en ciertos hábitats o nichos ecológicos normalmente proviene de la observación directa de los mismos y de su comportamiento, pero en microorganismos y particularmente en procariotas, esta información es mucho más difícil de obtener. Desde el pasado siglo se han aislado multitud de bacterias marinas, y aún hoy en día existe controversia sobre la representatividad de estos aislados frente al total de bacterias autóctonas. La opinión más generalizada es que la proporción de microorganismos aislados con respecto al global es una fracción pequeña y poco representativa de la comunidad microbiana presente en el medio natural (Giovannoni et al., 1990; Schmidt et al., 1991; Suzuki et al., 1997), aunque existen trabajos puntuales en los que se demuestra lo contrario (Rehnstam et al., 1993; Furhman et al., 1994; Pinhassi et al., 1997). En los últimos años, la aplicación de métodos y medios de cultivo innovadores que recrean de manera más eficiente las condiciones físico-químicas encontradas en el medio marino ha permitido el crecimiento en laboratorio de bacterias incapaces de crecer en los medios artificiales ricos en materia orgánica que tradicionalmente se venían utilizando para el aislamiento de procariotas marinos (Button et al., 1993; Bianchi y Giuliano, 1996; Schut et al., 1997; Rappé et al., 2002). Este hecho tiene su lógica si pensamos que los nichos en los que se desarrollan estas bacterias son principalmente oligotróficos, y por tanto están adaptadas a la vida en ambientes con concentraciones bajas de nutrientes (Morita, 1982; Fry, 1990).

Por diversos motivos, hoy en día todavía no es posible el aislamiento y crecimiento en cultivo puro de la mayor parte de los procariotas presentes en el medio marino (Rappe y Giovannoni, 2003) y por esta razón el complemento ideal para estudiar la diversidad microbiana en ambientes naturales en general, y marinos en particular, es el estudio de genes que pueden ser directamente amplificados a partir de la biomasa procariótica presente en la muestra. La amplificación mediante PCR (Polymerase Chain Reaction) (Mullis et al., 1986) de moléculas filogenéticamente informativas abrió nuevas perspectivas en cuanto al establecimiento de las relaciones evolutivas y la diversidad procariótica existente en nuestro planeta (Olsen et al., 1986; Woese et al., 1990; Pace, 1997). Las primeras aproximaciones para determinar las relaciones evolutivas entre distintos organismos consistían en la comparación de sus genomas utilizando la técnica de hibridación DNA-DNA, pero fue la utilización de los genes ribosómicos (rDNA 16S en procariotas y rDNA 18S en eucariotas) lo que simplificó en gran manera el problema, ya que secuencias relativamente cortas se pudieron utilizar para clasificar y ordenar filogenéticamente a gran diversidad de organismos. Fue a partir de entonces cuando se determinó que el valor de 70% en la hibridación DNA-DNA podía equipararse a una similitud del 97% en el gen de rRNA 16S, por lo que se tomó este valor como referencia para asignar distintos microorganismos a una misma especie (Stackebrandt y Goebel, 1994). En los años 80 se empezaron a considerar las secuencias de rRNA como aptas para caracterizar comunidades procarióticas naturales, sin necesidad de obtener cultivos puros (Olsen et al., 1986; Pace, 1986). En la década de los 90 se aplicaron las técnicas moleculares para el estudio de muestras marinas (Schmidt et al., 1991; DeLong, 1992; Furhman et al.,

1994; Giovannoni et al., 1996; Suzuki et al., 1997; Acinas et al., 1999) y se puso de manifiesto que existía una gran diversidad microbiana que hasta entonces nos era totalmente desconocida, puesto que la mayor parte de las secuencias que se obtenían a partir de la biomasa microbiana recolectada en medios marinos no se correspondía con las obtenidas a partir de especies cultivadas y estudiadas en laboratorio.

Uno de los mayores logros de la aplicación de estas técnicas moleculares al estudio de la microbiología marina durante la última década ha sido el aislamiento y crecimiento en cultivo puro de la bacteria marina Pelagibacter ubique (anteriormente conocida como Grupo SAR11). La existencia de este microorganismo fue descrita a principios de la década de los 90 en muestras de superficie del Mar de los Sargazos (Giovannoni et al., 1990) mediante la aplicación de técnicas moleculares basadas en la clonación y secuenciación de genes ribosomales. El Grupo SAR11 es uno de los filotipos (secuencia de rDNA 16S obtenida del medio ambiente sin cultivo previo) más importantes, debido a su abundancia, del ecosistema marino y sin embargo no se tuvo constancia de su existencia hasta la aplicación estas técnicas. Posteriormente se constató su presencia en prácticamente todas las muestras marinas que se estudiaban mediante esta aproximación (Furhman et al., 1994; Field et al., 1997; López-García et al., 2001; Bano y Hollibaugh, 2002; Morris et al., 2002). Un estudio reciente realizado para su cuantificación en el medio natural concluyó que este grupo bacteriano podía constituir alrededor de un tercio de la población procariótica total presente en el bacterioplancton marino (Morris et al., 2002). Los autores estimaron que el número global de células pertenecientes a esta especie en medios oceánicos podría ser de 2.4x1028, lo que lleva a la conclusión de que se trata de uno de los organismos vivos más abundantes y exitosos del planeta. Más de una década después de su detección inicial se consiguió su aislamiento y cultivo en laboratorio (Rappé et al., 2002) mediante la utilización de técnicas de cultivo de alto rendimiento (Connon y Giovannoni, 2002) en combinación con otras técnicas moleculares.

La utilización de estas técnicas también supuso una revolución con respecto al conocimiento de las arqueas marinas ya que, hasta entonces, se creía que el desarrollo de éstas en el medio marino estaba restringido a ambientes extremos tales como sedimentos anaeróbicos o intestino de animales, surgencias termales o fumarolas de aguas profundas, y ambientes con elevada salinidad (DeLong, 1992; Furhman et al., 1992; Massana et al., 1997). Más tarde se demostró que las arqueas marinas eran realmente abundantes (DeLong, 1992; Massana et al., 1997; DeLong et al., 1999; Karner et al., 2001) y que pertenecían mayoritariamente a los grupos Euryarchaea y Crenarchaea. Actualmente sólo existe un arquea marina que ha podido ser cultivada en laboratorio. Este microorganismo, denominado Cenarchaeum symbiosum, se encontró en los tejidos de la esponja marina Axinella mexicana (Preston et al., 1996) y hasta la fecha, es la única arquea marina no extremófila que ha podido cultivarse a partir de muestras marinas. Es pues uno de los retos más importantes de la microbiología marina el poder aislar y conocer con más detalle representantes de este importante grupo de microorganismos que podrían tener papeles ecológicos relevantes en el medio marino (DeLong, 2003).

Uno de los trabajos más importantes relacionado con la abundancia y distribución de los procariotas marinos mostró que la población bacteriana representaba un 90% del total de la biomasa procariótica en muestras de superficie (por encima de 150 m de profundidad), y que su abundancia relativa decrecía conforme aumentaba la profundidad, llegando a representar tan sólo un 35-40% de la población en profundidades superiores a 1000 m. Por el contrario, la abundancia relativa de las arqueas incrementa a partir de los 250 m de profundidad, llegando a ser tan abundantes como las bacterias a profundidades mayores de 1000 m (Karner et al., 2001).

Diversidad de virus marinosDe forma muy general podríamos definir a los virus como agentes infecciosos acelulares

que poseen genomas formados por ácidos nucleicos (DNA o RNA) encapsulados en una estructura formada por proteínas (cápside). Recientemente, se ha propuesto un nuevo dominio

biológico denominado Akamara para incluir estas formas de vida (Hurst, 2000). Dentro de este nuevo dominio se han propuesto dos reinos, Euviria (virus verdaderos) y Viroidia (viroides y virusoides), y una organización en phyla, clases, órdenes, géneros y especies similar a la del resto de seres vivos (Hurst, 2000).

En los ecosistemas pelágicos la abundancia de los virus generalmente aumenta con la productividad del sistema. Así, en ecosistemas marinos, la abundancia es mínima en profundidad (104- 105 ml-1), intermedia en aguas abiertas superficiales (105- 106 ml-1) y máxima en aguas costeras (106- 107 ml-1) (Paul, 2000). Normalmente existe una predominancia numérica de los virus sobre las bacterias, siendo entre 5 y 10 veces mayor el número de virus (Hara et al., 1996; Fuhrman, 2000). La mayor parte de éstos son fagos, es decir que infectan bacterias, por lo que tienen una gran influencia en los ciclos biogeoquímicos globales (Fuhrman, 1999), la diversidad microbiana (Wommack y Colwell, 2000) y el intercambio genético entre estos procariotas (Paul, 1999). A pesar de su importancia en el medio marino se sabe muy poco acerca de su diversidad y sus relaciones evolutivas (Fuller et al., 1998) ya que su estudio se ve dificultado por el hecho de que deben ser cultivados en su hospedador, y como se comentó anteriormente, la mayoría de estos hospedadores no pueden cultivarse en laboratorio. Además, los virus no contienen elementos genéticos como los genes ribosómicos que puedan utilizarse como marcadores de diversidad y distancia evolutiva (Rohwer y Edwards, 2002). Por ello, las técnicas moleculares en general, y en especial la aplicación de las técnicas de metagenómica (ver más adelante), han sido muy útiles para conocer más acerca de las comunidades virales acuáticas. En un estudio pionero sobre metagenómica de fagos marinos (Breitbart et al., 2002) se comprobó que un 65% de los genes analizados no se correspondían con ninguna de las secuencias conocidas y depositadas en las bases de datos existentes, lo que sugirió que la mayor parte de la diversidad de los fagos nos es completamente desconocida. En este mismo estudio, y mediante la aplicación de modelos matemáticos, se determinó que esta diversidad podría ser extremadamente elevada, pudiendo existir hasta 7000 tipos de virus distintos en el ecosistema marino.

Papel de los procariotas en la red trófica marinaEn medios oceánicos el carbono orgánico disuelto (COD) es predominantemente

consumido por las células bacterianas heterotróficas, que en última instancia son las responsables del consumo de alrededor del 50% de la producción primaria total en estos ecosistemas (Furhman y Azam, 1982; Azam et al., 1983). Aunque un 30% de los compuestos presentes en el COD no han sido identificados (Benner et al., 1992), se sabe que los componentes de la pared celular, las proteínas de membrana y los polisacáridos de origen bacteriano son constituyentes importantes del mismo (Nagata y Kirchman, 1997; McCarthy et al., 1998; Stoderegger y Herndl, 1998; Yamasaki et al., 1998). La mayor parte del ecosistema marino pelágico generalmente no recibe aportes exógenos de nutrientes y por tanto las bacterias heterotróficas, limitadas en su crecimiento por el carbono disponible en el medio (Kirchman, 1990), dependen de la liberación del carbono asimilado por las bacterias fotosintéticas (cianobacterias) y otros organismos fitoplanctónicos eucariotas (McManus y Peterson, 1988; Kirchman et al., 1989; Billen et al., 1990).

Además, la mortalidad de los organismos presentes en el medio marino y la consiguiente liberación de sus componentes celulares al medio, es una fuente muy importante de carbono orgánico en el océano. En este sentido el papel que juegan los virus es crucial ya que su actividad lítica convierte las células infectadas en materia orgánica disuelta (Weinbauer, 2004). Los detritos producidos forman agregados que caen por gravedad a profundidades mayores, saliendo de la zona fótica. Se sabe que su composición química es heterogénea, con cantidades significativas de carbohidratos y proteínas que constituyen un microhábitat rico en nutrientes con concentraciones de carbono y nitrógeno varios órdenes de magnitud mayor que la encontrada en las aguas circundantes (Alldredge y Silver, 1988). En estos agregados se han detectado elevadas tasas de producción primaria (Gotschalk y Alldredge, 1989) y se ha comprobado que las bacterias que en ellos se desarrollan suelen ser fácilmente cultivables y de tamaño mayor que las de vida libre (Eguchi y Kawai, 1992). Estos agregados podrían actuar como reservorio de nutrientes para las bacterias de vida libre, que tomarían su alimento directamente de ellos, aunque también se ha constatado que las células que forman parte de los agregados son responsables de la

solubilización de las partículas de detritos mediante actividad exohidrolasa, produciendo la liberación de carbono orgánico al medio circundante (Cho y Azam, 1988; Smith et al., 1992). Los compuestos de bajo peso molecular solubilizados pueden ser entonces utilizados por la comunidad de bacterias pelágicas, que son las realmente oligotróficas. La diversidad filogenética en los agregados marinos ha sido estudiada mediante la amplificación de los genes ribosómicos 16S rRNA y comparada con la de las bacterias pelágicas (DeLong et al., 1993; Acinas et al., 1999). Los estudios demostraron que las células pelágicas pertenecían mayoritariamente al grupo anteriormente nombrado SAR11 de las -Proteobacteria, grupo muy abundante y ubicuo en medios marinos, mientras que las agregadas estaban más relacionadas con el grupo CFB (Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides) y con las -Proteobacteria. El grupo CFB se caracteriza por ser muy diverso, tanto morfológica como fisiológicamente. La mayoría de los aislados de este grupo son aerobios estrictos o anaerobios quimioautótrofos facultativos y son importantes por su capacidad de degradar biomacromoléculas tipo quitina, agar, DNA o celulosa (Reysenbach, 1992). La subclase -Proteobacteria engloba microorganismos aerobios y anaerobios facultativos, gram-negativos, quimiorganótrofos, móviles por flagelos y, en general, son fácilmente cultivables en laboratorio.

En cuanto a las bacterias marinas pelágicas que no forman agregados, se sabe que gran parte de ellas se incluyen dentro de las ultramicrobacterias, las formas celulares más pequeñas conocidas que, sin embargo, presentan una mayor actividad metabólica por unidad de volumen celular que las células de gran tamaño. Estas ultramicrobacterias constituyen el principal componente de los procariotas marinos, tanto en términos de actividad como de biomasa total (Schut et al., 1997).

Genómica y metagenómica en ambientes marinosEl hecho, ya comentado, de que las condiciones que prevalecen en los medios marinos

sean difíciles de reproducir en laboratorio provoca que un elevadísimo porcentaje de estas bacterias (hasta un 99%) no haya podido ser cultivado, y por tanto se desconozca qué papel ecológico juegan de manera individual. Pero hoy en día es posible también abordar el estudio de la dinámica de un ecosistema natural a nivel genómico. Estas técnicas permiten estudiar un ecosistema desde dos puntos de vista: (1) La primera aproximación consiste en la secuenciación completa de los genomas de organismos individuales que se sabe juegan un papel ecológico relevante en su ambiente natural. Mediante el análisis de los genomas completos se puede intentar reconstruir el funcionamiento de los microorganismos, así como su potencial fisiológico y metabólico, y relacionarlo con los compuestos existentes en el ambiente en el que se desarrollan. Actualmente existen alrededor de 3500 genomas secuenciados o en proyecto de secuenciación, de los cuales 866 pertenecen a eucariotas, 825 a bacterias, 60 a arqueas, 242 a fagos y 1549 a otros tipos de virus. Sin embargo, esta aproximación que parece ser apropiada para el estudio de bacterias patógenas, desarrollo de vacunas y producción de compuestos de interés biotecnológico, no siempre es válida para estudios ambientales ya que en la mayor parte de los procesos naturales están implicadas comunidades mixtas de microorganismos con relaciones de elevada complejidad. (2) La segunda aproximación consiste en el análisis de la comunidad completa mediante el estudio de los denominados metagenomas).

Las moléculas de DNA extraídas a partir de muestras naturales (DNA procedente, en principio, de todos los genomas de la muestra cuya suma constituye el metagenoma de la misma) son secuenciadas tras ser clonadas en vectores con capacidad de incorporar insertos de DNA de gran tamaño, tales como cósmidos o BACs (Bacterial Artificial Chromosomes) (Rondon et al., 2000). El primer trabajo realizado mediante el estudio de metagenomas en un ambiente natural consistió en la descripción de la comunidad microbiana de un biofilm desarrollado sobre mineral de pirita en una mina subterránea de California (Tyson et al., 2004). Gracias a la baja diversidad de especies presentes en la muestra, los autores fueron capaces de reconstruir el genoma completo de los dos microorganismos mayoritarios presentes en esta muestra. El análisis de los fragmentos genómicos obtenidos reveló algunas tendencias interesantes que, aparentemente, reflejaban el funcionamiento global del biofilm. Pero aunque

estas reconstrucciones metabólicas son extremadamente importantes para el conocimiento de cualquier ecosistema natural, no parecen ser apropiadas para el estudio de comunidades más complejas, difícilmente abordable desde esta perspectiva.

En este sentido, la secuenciación de 1,6 x 109 pares de bases de DNA procedente de muestras del Mar de los Sargazos (Venter et al., 2004) ha supuesto uno de los proyectos más ambiciosos llevados a cabo en ambientes marinos. Un total de 1,045 millones de bases se secuenciaron, anotaron y analizaron para la elucidación del contenido genético de la muestra marina, su diversidad microbiana y la abundancia relativa de los microorganismos representados en ella. Los autores identificaron 1,2 millones de genes que estimaron provenían de unas 1800 especies procarióticas (incluyendo 148 filotipos bacterianos nuevos). Además, pudieron establecerse algunas conclusiones preliminares con respecto a los ciclos biogeoquímicos y los microorganismos implicados en ellos. En cuanto a los procesos de nitrificación en el océano, se descubrió que no solamente miembros del Dominio Bacteria podrían estar implicados, ya que se encontró el gen de la amonio monooxigenasa en un fragmento genómico perteneciente a una arquea. Los mecanismos de transporte de los fosfonatos, recientemente identificados en los genomas completos de las cianobacterias Prochlorococcus y Synechococcus (Palenik et al., 2003; Rocap et al., 2003), aparecieron en esta librería genómica junto con un gran número de genes responsables de la utilización de polifosfatos y pirofosfatos, demostrando que una gran variedad de microorganismos presentes en la muestra poseen mecanismos que les permiten utilizar la forma dominante de fósforo en el Mar de los Sargazos.

Es obvio que este tipo de estudios son muy preliminares y están en fase de desarrollo, pero también es cierto que han abierto una puerta a muchos estudios de expresión y fisiología, que en el futuro podrían darnos las claves del funcionamiento de los ciclos biogeoquímicos más importantes que se dan en nuestro planeta. La tendencia actual en ecología microbiana es pues la combinación de las técnicas tradicionales de cultivo, las técnicas moleculares y las de metagenómica para abordar el estudio de la diversidad metabólica y fisiológica de las muestras naturales. Estos estudios, junto con la aplicación de técnicas analíticas, nos permitirán conocer más en detalle los procesos biogeoquímicos en general, y los oceánicos en particular. “Hay más microorganismos en el mar que estrellas en el universo” (Copley, 2002) y esta es razón suficiente para asumir que su estudio es clave para entender la dinámica global de nuestro planeta.

Estructura y dinámica del océano a distintas escalasEl océano es dinámico, lo cual tiene sus consecuencias en la estructura de masas de

agua y en los procesos biogeoquímicos marinos. El análisis de la estructura y de la dinámica del océano puede efectuarse a escalas distintas: por ejemplo, a escala global se estudian la circulación general y los procesos de formación y distribución de masas de agua, y se evalúa el papel que juega el océano dentro de la evolución del clima. El CMIMA tiene especial interés en el Mediterráneo, que, a pesar de sus reducidas dimensiones, puede ser considerado, desde el punto de vista dinámico, como un modelo reducido del océano. La circulación dominante de tipo termohalino, y algunos de los procesos que intervienen en la dinámica mediterránea, avalan esta comparación. La formación de agua profunda es un buen ejemplo de ello ya que se trata del mismo proceso presente en algunos océanos pero con un alcance mucho más reducido y más asequible operacionalmente. La dinámica de mesoescala abarca procesos que tienen lugar entre pocos días y pocos meses, y a una escala espacial de decenas a escasos centenares de kilómetros. La termoclina estacional, los frentes de densidad, la circulación inducida por el viento, los remolinos, las inestabilidades de la circulación por efecto de la topografía del fondo, de los aportes continentales o del viento, etc. son procesos que tienen lugar a estas escalas. Los procesos de advección y difusión, como el reparto de material disuelto (contaminantes, nutrientes, etc.) o en suspensión (seston, plancton) dependen de la dinámica de mesoescala. Su papel es particularmente significativo en zonas costeras, de plataforma y márgenes continentales, debido a la interacción con el fondo y el litoral. La

dinámica de mesoescala juega un papel destacado en la distribución, estructura y funcionamiento de los ecosistemas planctónicos y bentónicos, en la dinámica del seston y en los procesos sedimentarios. Las observaciones necesarias para estudios de mesoescala suelen obtenerse mediante campañas oceanográficas de ámbito regional y, en ocasiones, local. Esta información se complementa con series temporales de observación en puntos fijos (anclajes) y la recopilación de información sinóptica procedente de sensores remotos (en satélites). Además se desarrollan modelos de circulación y de estructuras de mesoescala o procesos asociados que, combinados con las observaciones, permiten hacer simulaciones sobre la respuesta que podrían tener las perturbaciones sobre la dinámica marina a dicha escala. La microescala comprende estructuras cuya duración es inferior al día y que se presentan a una escala de pocos metros. Incluye, entre otros, los procesos de doble difusión, las ondas capilares y la turbulencia. De momento, el estudio de microescala en el CMIMA se hace experimentalmente (en el laboratorio) o con modelos numéricos. Un ejemplo de esta aproximación son los experimentos de laboratorio (microcosmos y mesocosmos) que estudian los efectos de la turbulencia sobre las comunidades planctónicas. Las investigaciones en esta línea en el CMIMA se incluyen en varios programas internacionales que implican, por un lado, una movilización de recursos observacionales ( in situ y remotos) para establecer una red permanente de observación del océano (GOOS) o para estudiar su circulación y clima (WOCE, CLIVAR). De forma paralela se está realizando un esfuerzo conjunto de observación, experimentación y modelización numérica con el fin de acoplar la dinámica oceánica con la atmosférica (JGOFS), o con la de las aguas costeras (LOICZ).

Registro sedimentario marino y edificación de márgenes continentales y cuencas

Los sedimentos acumulados en los márgenes continentales y cuencas oceánicas constituyen un testimonio único en el cual han quedado registrados, de forma continuada, los cambios y la evolución geológica, climática y ambiental de nuestro planeta; tanto los recientes como los ocurridos en el pasado geológico. El conocimiento de la estratigrafía y arquitectura sedimentaria, y también de los procesos sedimentarios y la naturaleza y componentes fisicoquímicos y biológicos de los depósitos actuales y recientes de los márgenes continentales y cuencas oceánicas es, por lo tanto, fundamental para entender el pasado de nuestro planeta, para predecir posibles cambios y sus efectos en el futuro. En los márgenes continentales se produce la mayor transferencia de materia y energía desde el continente hasta las cuencas oceánicas, donde se acumula un gran volumen de sedimentos y donde quedan almacenados la mayor parte de los recursos naturales, no renovables, de naturaleza geológica, con un indudable interés socioeconómico. La plataforma continental es interesante no sólo por los recursos que contiene, sino también porque recibe gran cantidad de aportes de origen fluvial. Éstos incluyen vertidos antropogénicos, que pueden ser transferidos hasta las zonas oceánicas a través de cañones y valles submarinos excavados en los taludes continentales. La plataforma continental es también el medio en el cual, de modo preferente, quedan registrados los efectos de los cambios climáticos y sus consecuencias en forma de ascensos y descensos en el nivel del mar, por lo cual es un ambiente altamente sensible a procesos relacionados con el Cambio Global. Las zonas profundas comprenden sistemas sedimentarios activos, controlados en parte por la dinámica oceanográfica global, que constituyen ambientes en los cuales se desarrollan complejos ecosistemas de organismos adaptados a condiciones extremas. Finalmente, la geodinámica terrestre es responsable de fenómenos, ocasionalmente violentos, que de manera continuada modifican la morfología, estructura y naturaleza de los fondos marinos. Terremotos, vulcanismo y grandes desprendimientos sedimentarios son especialmente activos en determinados sectores de los márgenes continentales y de las cuencas. El estudio y comprensión de estos fenómenos de riesgo geológico natural, y la cuantificación de los factores y procesos que actúan sobre ellos, son fundamentales para poder predecir y evitar futuras catástrofes o daños para una gran variedad de actividades humanas. Todos estos elementos son considerados como problemas científicos de primer orden a escala

internacional, tal como demuestra la longevidad de programas internacionales como el Ocean Drilling Program (ODP) y la vitalidad de otros más nuevos, como los MARGINS, PAGES, IMAGES o ANTOSTRAT.

Flujos de materia y energía en el marLas interacciones entre circulación oceánica y procesos físicos, químicos, biológicos y

sedimentarios regulan los intercambios de materia y energía y configuran los ciclos biogeoquímicos del océano. Hay que tener en cuenta que gran parte de estas interacciones tienen lugar en la columna de agua, entre el medio costero y el océano profundo, donde las interfases océano/atmósfera, océano/sedimentos y océano/continentes juegan un papel fundamental en el funcionamiento biogeoquímico del océano. La vida marina implica un continuo trasvase de sustancias, impulsado principalmente por aportes de energía lumínica y mecánica. Las biomasas de los distintos componentes vivos de un ecosistema marino, y los flujos de materia y energía entre ellos, dependen de una serie de factores entre los cuales se encuentran el forzamiento físico (luz, temperatura, circulación de agua, turbulencia), los flujos de material alóctono, particulado y disuelto, y la disponibilidad de elementos esenciales para la producción primaria (N, P, Si, Fe y otros metales) y la luz. Los organismos fotosintéticos del plancton y del bentos, situados en la zona eufótica del medio marino, utilizan la energía solar para producir materia orgánica que es transferida, mediante una red de interacciones tróficas, hasta los últimos niveles de consumidores. El medio marino recibe material particulado por vía eólica o a través de descargas fluviales. Las características de este material, que puede contener materia orgánica y elementos biogénicos, afectan a la distribución de los organismos y a la biodiversidad de las comunidades planctónicas y bentónicas. Al mismo tiempo, los organismos interactúan con el material particulado formando agregados en los flujos de sedimento y la resuspensión de las partículas. Estas interacciones determinan, en último término, los índices de acumulación de sedimento en el fondo marino y los balances en las transformaciones biogeoquímicas del océano. El océano intercambia con la atmósfera gran variedad de sustancias con influencia sobre el clima. El papel del medio marino como fuente o sumidero de compuestos atmosféricos climáticamente activos está determinado por una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que, a su vez, dependen de las interacciones entre océano y atmósfera y, en último término, del clima. Es esta vía de doble sentido la que configura la importante contribución que los océanos hacen a la regulación del clima de la Tierra. El conocimiento del papel del océano en los grandes ciclos biogeoquímicos globales, y el de su respuesta a cambios climáticos de escala global, ha sido y es el objetivo fundamental de grandes programas internacionales como JGOFS, SOLAS y PAGES. El estudio de los ciclos biogeoquímicos oceánicos requiere una visión interdisciplinar que abarque desde los fenómenos de entrada de energía en el sistema hasta las características del ecosis-tema que determinan la reactividad y movilidad de diversos elementos y compuestos. Sin olvidar visiones globales e integradoras, hay que prestar especial atención al estudio de los distintos procesos que intervienen en ellos y de las interfases entre compartimentos (agua - partícula, agua - organismo, agua - aire, agua - sedimento), que es donde tienen lugar gran parte de los flujos de materia y energía.

Biodiversidad y dinámica de ecosistemas marinosUno de los objetivos más importantes del estudio de los ecosistemas marinos es el

conocimiento de su Biodiversidad, entendida como el conjunto de elementos (secuencias genéticas, especies, comunidades, ecosistemas) potencialmente presentes en un hábitat determinado. La variabilidad estructural y funcional de toda la biosfera es lo que mantiene la biodiversidad. El estudio de la diversidad biológica, es decir, la fracción de la Biodiversidad potencial que se manifiesta en cada caso particular, es necesario para comprender la dinámica de las comunidades naturales y es fundamental para evaluar y gestionar de forma sostenible los recursos naturales, especialmente en el marco de retos como el del Cambio Global.

Además, la complejidad natural de los ecosistemas actúa como amortiguador de los efectos de los riesgos naturales y de aquéllos inducidos por la actividad humana. Está documentado que la pérdida de Biodiversidad biológica (de especies y su herencia genética, de comunidades y ecosistemas) se está acelerando en muchas partes del océano. No obstante, todavía es muy incompleta la comprensión de los mecanismos que contribuyen a aumentar, mantener o disminuir la Biodiversidad y la diversidad en los distintos niveles de organización. En los últimos años la incorporación de técnicas de biología molecular a los estudios ecológicos ha permitido obtener información trascendental y muy valiosa sobre la estructura genética de especies y poblaciones de numerosos organismos marinos, tales como los microorganismos, que no presentan gran diversidad morfológica. Durante estos últimos años se ha producido una disminución alarmante de la disponibilidad de taxónomos tradicionales , es decir, especialistas capaces de recoger, identificar e inventariar organismos marinos según criterios morfológicos. Sabemos que muchos fenómenos naturales (cambios climáticos, inundaciones, etc.) o inducidos por la actividad humana tienen impactos adversos sobre la Biodiversidad. Sin embargo, a menudo se desconocen los mecanismos causantes de estos impactos, y en la mayoría de ocasiones no se pueden evaluar las pérdidas de Biodiversidad, ya que ni tan sólo se conoce el estado inicial. Debido a que algunos organismos marinos presentan un interesante potencial como fuente de biomoléculas con aplicaciones en las industrias farmacéuticas, la extinción de especies aún no descritas o conocidas puede representar una considerable pérdida económica. La estructura y dinámica de las comunidades marinas están íntimamente ligadas a las características y variabilidad de las propiedades físicas del hábitat. La mayor parte de la producción primaria marina se basa en la utilización de energía solar a través de la fotosíntesis. Sin embargo, hay otras formas de energía que pueden interaccionar con los organismos. Por ejemplo, el movimiento del agua, desde la circulación de gran escala hasta la turbulencia de pequeña escala, tiene una importancia básica en la selección de las formas dominantes de fitoplancton e influye en las vías de transferencia de energía a través de la red trófica. Asimismo, la mejora en los métodos de determinación de biomasas y actividades, la consideración de aspectos cuantitativos de la dinámica de poblaciones y el desarrollo de modelos adecuados son fundamentales para una mejor comprensión del funcionamiento de los ecosistemas marinos. El reconocimiento internacional de los desafíos científicos relacionados con esta línea de investigación ha dado lugar a programas de actuación como GLOBEC, patrocinado por SCOR, COI y IGBP, y Diversitas , patrocinado por IUBS, SCOPE, UNESCO y otras entidades.

Biología de especies y poblaciones marinasUno de los objetivos fundamentales de la investigación biológica marina es la

comprensión de la estructura y la fisiología de los organismos marinos, desde seres unicelulares hasta vertebrados, en relación con el medio en el que habitan. Por ese motivo, realizamos estudios en los que se consideran diversos aspectos de su biología a diferentes escalas de organización, desde el subcelular hasta el individual y poblacional y, también, los cambios espacio - temporales que experimentan. El ambiente, al provocar una selección entre la variabilidad genética presente, condiciona las características de los organismos que habitan en él. El fruto de las respuestas de los seres vivos a las variaciones de los factores ambientales (bióticos y abióticos) está plasmado en las adaptaciones experimentadas a lo largo de la evolución. Debido a que los procesos fundamentales están compartidos por todas las especies vivientes, estas adaptaciones evolutivas sirven para ilustrar cómo el reto que supone la vida en distintos ambientes ha sido realizado mediante la selección de especializaciones funcionales y ha permitido, así, la colonización de los heterogéneos hábitats marinos. Todo ello se traduce en la amplia diversidad de estructuras morfológicas y procesos fisiológicos de los organismos que se manifiestan de distinto modo y de forma precisa a lo largo de sus ciclos vitales. Las dotaciones genéticas repercuten en las poblaciones a las que pertenecen y éstas, a su vez, condicionan la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas que las contienen. Así pues, el estudio a escala subcelular permite identificar mecanismos fundamentales, pautas

comunes y procesos conservados; el estudio a escala de individuo permite comprender el rango de adaptaciones posible en toda su riqueza, mientras que el estudio a escala de poblaciones ecológicas permite captar el modo en que la respuesta estructural y funcional de las especies a las condiciones del medio se traduce en estrategias específicas. Las investigaciones actuales sobre biología de especies marinas se realizan tanto in situ,a bordo de buques oceanográficos o mediante muestreos directos, como en condiciones controladas en el laboratorio, mediante la utilización de micro, meso o macrocosmos. Cualquiera de estas aproximaciones está determinada tanto por el nivel de organización o tamaño de los organismos estudiados, como por las escalas espacio - temporales en las que se enmarcan los procesos biológicos considerados. La experimentación en el laboratorio no es sólo complementaria a las investigaciones realizadas en el mar, sino que debe permitir generar información precisa sobre los procesos biológicos con el fin de mejorar la precisión de los modelos predictivos en oceanografía biológica. En consecuencia, los estudios, tanto in situ, como en laboratorio, relacionados con el metabolismo basal, la alimentación, el crecimiento y la reproducción, en relación con los factores ambientales, constituyen una parte fundamental de la investigación marina.

Estudio integrado del sistema litoralEl sistema litoral es la región donde la interacción entre la actividad humana y el

ecosistema marino es más estrecha. Constituye la zona de intercambio por excelencia entre continente y océano. Los ecosistemas costeros, afectados por aportes continentales y por procesos físicos de alta energía (olas, vientos, mareas y corrientes), se caracterizan por una elevada productividad biológica, una dinámica sedimentaria muy activa y unas transformaciones químicas muy intensas y dinámicas. En la zona litoral, las interacciones entre la tierra, el mar y la atmósfera son muy acentuadas. Todo tipo de aportes, de naturaleza y composición diversa modifican su circulación y su estructura, así como la calidad del agua. El sistema litoral es la región marina más afectada por la acción directa del hombre: alteraciones de la línea de costa y de la circulación por la construcción de nuevas estructuras (puertos, diques, etc.), modificaciones del fondo mediante drenajes, modificaciones de los depósitos de playa por cambios en la dinámica de la arena (causadas por diques, presas, regeneraciones, etc.), establecimiento de instalaciones de acuicultura, descarga de aguas residuales, etc. Además, en la costa es donde el impacto de la contaminación y la eutrofización es más directo y más intenso. Es a través del litoral, y por medio de la circulación y el intercambio constante de masas de agua, que este impacto llega a los sistemas de mar abierto y aguas profundas. El sistema litoral se caracteriza por una elevada heterogeneidad espacio - temporal, consecuencia de una gran variabilidad hidrodinámica, sedimentológica y morfológica que produce una extraordinaria diversidad de hábitats. Además, en la zona litoral, el ecosistema pelágico y bentónico están muy próximos, con lo cual muchas especies pasan parte de sus ciclos de vida en un sistema o en el otro. La complejidad característica del sistema litoral requiere estudios pluridisciplinares en los que sean posibles la sinopticidad y la integración de las distintas observaciones, la resolución de la variabilidad espacio - temporal a diferentes escalas, la obtención de largas series temporales de datos y la realización de observaciones intensivas durante perturbaciones repentinas. La proximidad de la región litoral al continente, que por un lado la hace tan vulnerable, también la hace más accesible a nuevas y sofisticadas tecnologías que permiten investigar el medio marino de modo más global. Estas facilidades convierten al litoral en una región idónea para la observación in situ de organismos y ecosistemas en su contexto natural y, por lo tanto, hacen de él un punto de referencia importante para la investigación oceanográfica. El estudio de la zona litoral y de sus procesos no sólo es fascinante desde el punto de vista científico, sino que además, debido a la creciente demanda social de las zonas costeras en toda el mundo, representa una prioridad fundamental para su correcta gestión. El interés del estudio integrado de la zona litoral ha sido recogido en programas internacionales como LOICZ, ELOISE y LMER. Existen, además, una serie de redes

de trabajo internacionales, como Netcoast, en las que participan especialistas en distintas disciplinas.

Sostenibilidad de los recursos marinosLa explotación pesquera es una actividad humana que desde muy antiguo repercute de

manera muy importante en los ecosistemas marinos. Es, también, una actividad muy arraigada culturalmente y, por lo tanto, cargada de una fuerte significación social. El constante progreso tecnológico en los métodos de captura, junto con los elementos de tipo socioeconómico, tienden a sobreexplotar los caladeros de pesca poniendo en peligro la viabilidad de los recursos. Considerando que la explotación sostenible de un recurso renovable implica la extracción de una biomasa equivalente a la que se añade, por crecimiento o reclutamiento, hay que tender hacia una pesca responsable para mantener este equilibrio. La pesca es una actividad generalmente no selectiva que afecta a una gran parte del ecosistema sobre el que actúa. Otras muchas especies que no son objetivo de la pesca también resultan afectadas, no sólo debido a su captura directa o indirecta, sino también a través de las interrelaciones tróficas que existen entre especies. Así, la captura de una determinada especie repercute en todo el conjunto, provocando cambios importantes, a veces irreversibles, en la estructura de todo el ecosistema. Un problema añadido es el impacto que ciertos artes de pesca ejercen sobre el substrato, dado que degradan el hábitat de muchas comunidades marinas, tanto por la erosión física que provocan sobre el sedimento, como por su efecto perturbador sobre los organismos bentónicos. Por otro lado, muchos de los fenómenos observados en la evolución de las capturas (colapsos, sustituciones, fluctuaciones, etc.) no pueden explicarse teniendo en cuenta sólo la explotación pesquera y hay que enmarcarlos en un contexto ecológico global. Así, pues, las fluctuaciones ambientales son una de las fuentes que generan una mayor incertidumbre en la gestión de los recursos, dado que pueden influir en ellos tanto de forma positiva como negativa. Uno de los retos actuales de la biología pesquera es encontrar caminos para tratar dicha incertidumbre mediante el desarrollo de modelos multiespecíficos que incluyan interacciones entre las especies, la oceanografía y los aspectos socioeconómicos. Un concepto que día a día cobra importancia como medida alternativa de gestión pesquera, frente a los siempre polémicos controles y reducciones de flotas, es el de las reservas marinas en las que la actividad pesquera no está permitida. Estas reservas, además de reducir la mortalidad por pesca, tienen la propiedad de conservar la Biodiversidad y proteger la integridad del sistema. Para definir sus características es necesaria una información exhaustiva sobre los hábitats de las especies consideradas, su abundancia y estructura demográfica y su capacidad de dispersión en las distintas fases de su ciclo vital. Asimismo, el desarrollo de la acuicultura marina en los últimos años y las previsiones de futuro crecimiento de esta actividad son un reto hacia su explotación respetuosa con el medio. Si se quiere minimizar el impacto causado por efluentes y residuos, la acuicultura sostenible debe caracterizarse por el avance en el conocimiento de la biología de las especies explotadas, la conservación de los ecosistemas, la mejora y optimización de las tecnologías de cultivo y la diversificación de especies adecuadas al ambiente local y a su socioeconomía. Se hace, pues, evidente que para llevar a cabo una gestión realmente sostenible de los recursos marinos, es necesaria una implicación interdisciplinar y responsable entre los ámbitos científicos, sociales y administrativos, con las dotaciones y medios necesarios para profundizar en el conocimiento global de los sistemas explotados

LOS ECOSISTEMAS MARINOS COSTEROS LATINOAMERICANOSLa ubicación de América Latina resulta en una gran diversidad de ecosistemas costeros.

Baste recordar las características del Caribe y las diferencias entre el Atlántico y el Pacífico, en factores tales como temperaturas, corrientes, salinidad, etcétera.

Los ecosistemas marinos representan un gran potencial de recursos, no sólo por los aportes a la producción de alimentos, sino desde una perspectiva ambiental por el potencial asociado a la diversidad biológica y un potencial de recursos de minerales y petróleo.

Un rasgo típico de las zonas costeras latinoamericanas es la abundancia de sistemas lagunares - estuarinos. Como es sabido, estos sistemas se caracterizan por su enorme productividad biológica y gran diversidad (lo que se refleja en la abundancia de fauna marina, biomasa vegetal y variedad de poblaciones de aves y mamíferos). Estos sistemas son el centro de la pesca de camarones, ostras, etc.; la vegetación típica de estos sistemas es el manglar, es decir, una vegetación tropical tolerante a la salinidad del agua, a las fluctuaciones de los niveles de agua y que desempeñan un papel fundamental en el ciclo de los nutrientes como hábitat de numerosas especies, tanto permanentes como migratorias, y de regulación del balance químico de las aguas. Los mayores manglares se encuentran en: Brasil, 25 000 km2; México, 6 600 km2; Panamá, 4 860 km2; Colombia, 4 400 km2; Cuba, 4 000 km2, y Venezuela. En síntesis, los manglares latinoamericanos cubren un área de 5.8 millones de hectáreas: 60% concentrados en Sudamérica, 26% en México y Centroamérica y 14% en el Caribe.El potencial de recursos marinos de la región es enorme, no sólo debido a la amplia extensión

de sus costas, sino a la gran diversidad de estas costas, que incluyen mares tropicales (el Caribe), y mares antárticos, a las diferentes características de las costas del Atlántico por un

lado y del Pacífico por el otro, y al hecho que estas costas se extienden desde más al norte del trópico de Cáncer y atraviesan el Ecuador hasta llegan al Polo Sur

Contaminación del medio marino con residuos sólidosRESIDUOS MARINOS: BASURA QUE MATA

Los residuos sólidos en el medio marino constituyen un problema grave tanto en alta mar como junto a las costas, que empeora constantemente. Los residuos sólidos pueden ser transportados a grandes distancias por las corrientes marinas y los vientos. Hay residuos en prácticamente todas partes del medio marino y costero (en alta mar, en el fondo del mar, en las marismas litorales, en desembocaduras de ríos, en las playas); y no solamente en zonas densamente pobladas, sino también en lugares muy remotos de la tierra, lejos de fuentes contaminantes evidentes. La mayor parte de estos residuos son de larga vida y permanecen durante decenios. Una parte de estos residuos son letales para la fauna, matando y dañando una y otra vez de forma indiscriminada. Los residuos de larga vida constan principalmente de plástico, metal y vidrio, materiales que no se degradan fácilmente ni con rapidez en el medio ambiente.

Los residuos sólidos matan y dañan, causan dolor y sufrimiento. Causan una muerte cruel a los mamíferos marinos, aves marinas y otras muchas formas de vida en el medio marino; desde las más pequeñas a las más grandes. Los residuos sólidos son una amenaza manifiesta para la fauna, pero también con frecuencia una amenaza que no se ve. Las redes e hilos de pesca desechados o perdidos que siguen "pescando" son sólo un ejemplo de amenaza invisible. Los residuos sólidos en el medio marino también son una amenaza para la diversidad biológica en el medio marino porque se pone una capa de residuos en los fondos productivos de las zonas costeras (el "vivero marino") donde en condiciones normales se originaría nueva vida. Los residuos plásticos también pueden difundir sustancias tóxicas para el medio ambiente persistentes. Además, los residuos pueden transportar especies exóticas entre diferentes regiones marinas.¿Qué es?Basura Marina (desechos) son todos los objetos que no aparecen naturalmente en los ecosistemas marinos y costeros - superficie, columna, lecho marino, costa - pero igualmente se encuentra allí.Basura Marina:- Es cualquier material sólido, persistente, manufacturado o procesado; desechado, dispuesto o abandonado en los ecosistemas marinos y de costa.- La definición colectiva para cualquier objeto realizado por el hombre, presente en los ecosistemas marinos y de costa.- Consiste en artículos que han sido hechos o usados por gente y deliberadamente descartado o accidentalmente perdidos. En la mayoría de los casos, es el resultado del manejo descuidado o disposición de residuos sólidos, incluyendo contenedores de residuos líquidos. Sin embargo,

también puede ser material perdido en el mar con mal clima (línea de pesca, cargo).- Generalmente son materiales que se degradan muy lentamente - objetos de materiales persistentes como sea plástico, polietileno, metales y vidrio - por un gran numero de diferentes fuentes.- Puede volar, mantenerse flotando en la superficie del agua; moverse a la deriva en la columna de agua; quedarse enredado en aguas poco profundas, con régimen de baja mar; o hundirse en el fondo del mar.- Son objetos o materiales que son directamente descartados (tirada o perdida en el mar); llevado indirectamente a través de los ríos, aguas negras, lluvias o viento; o abandonado por la gente en playas y orillas.- Consiste en desechos de cocina y de Bodega de carga de barcos comerciales; redes y caja de pescados de buques de pesca; domésticos; desechos de producción o distribución de industrias; patológicos, y relacionado con aguas servidas.¿Dónde?La Basura Marina es encontrada en todos lados, alrededor del mundo, en el ecosistema marino y de La Basura Marina tiene verdaderamente una distribución global y es verdaderamente un problema marino y de costa global.- Es encontrada flotando en la superficie del agua. Casi el 90 por ciento de la basura que flota en el océano es plástico- La basura encontrada en la columna de agua esta mezclada.- Es encontrada en el lecho marino. Es posible que el 70 por ciento del total de la basura marina incorporada se hunde en el fondo del mar y es encontrada en el lecho marino, ambas en áreas poco profundas de las costas y en partes mas profundas de los mares y océanos.- Es encontrada en playas y orillas.

EFECTOS DE LA BASURA MARINA HACIA LA FAUNA SALVAJEPrincipales tipos de daño directo hacia la fauna causado por desechos marinos:

EnredosLos animales rodeados o atrapados por desechos, nadan o se arrastran hacia adentro de un objeto (lata, botella) pero no pueden salir de allí. Esto puede ocurrir accidentalmente o porque el animal es atraído por el objeto desechado como parte de su comportamiento normal o por curiosidad.

Los desechos de gran tamaño atrapan a los animales y los de menor incrementan otros factores. Los objetos pequeños se enganchan en el lecho marino y atrapan a los animales. A veces el desecho se entrelaza, quitándole la posibilidad del crecimiento. También los tejidos de un animal pueden seguir creciendo alrededor de un objeto clavado en su carne.

Los animales pueden usar un trozo de basura marina como refugio, como material para anidar o como un objeto de juego. Usualmente, peces y crustáceos entran a trampas perdidas, buscando refugio o comida, nunca pudiendo salir. Las aves levantan, también, objetos de plástico para construir sus nidos, así sus pichones pueden enredarse y morirse sin ni siquiera salir de casa.

Un animal puede pensar que la basura es una fuente de comida si una planta u otro animal están atrapados en el desecho. La mayoría de las Aves Marinas se alimentan de peces y, por lo tanto, van a ser atraídos hacia peces enredados en redes o líneas de pesca.

Las redes de pesca descartadas van a continuar atrapando peces aún cuando no se supone que lo deben hacer. Las redes de pesca fantasmas son un problema serio en los mares de todo el mundo.

Cuando un animal enredado trata de liberarse el mismo puede sufrir grandes heridas por una red, soga, embalaje de latas o cualquier cosa que lo haya atrapado. Si sobrevive, la herida puede derivar a infecciones o pérdida de miembros. También al enredarse el animal puede perder su habilidad de nado, causándole posteriormente dificultades para moverse,

para encontrar comida y escapar de predadores. Sin embargo en la mayoría de los casos el animal muere por estrangulación o sofocación.

IngestiónEsta ocurre cuando un animal traga desechos. A veces pasa accidentalmente, pero generalmente los animales se alimentan de estos objetos porque son físicamente similares a su comida original.Esto puede derivar a inanición o desnutrición, si el material ingerido bloquea el conducto intestinal y no permite la digestión.

El desecho ingerido también puede acumularse en el tracto digestivo y hacer sentir al animal lleno. Esto provocará que no busque mas comida llegando a la inanición.

La ingestión de objetos filosos puede causar daños en el tracto digestivo o en el revestimiento de l estomago y causar infección y/o dolor.

Los desechos pueden parecerse al tipo de comida que es normal en la dieta de un animal. Un ejemplo típico, cuando las tortugas comen bolsas de plástico confundiéndolas con medusas y cuando las Aves se alimentan de bolitas de plástico confundiéndolas con huevos de peces, pequeños cangrejos o plancton.

Los animales, particularmente las Aves Marinas, también alimentan a sus pichones con desechos en vez de con comida apropiada.

ESPAÑA PROPONE LA ADOPCIÓN DE MEDIDAS PARA PROHIBIR LAS PRÁCTICAS PESQUERAS DESTRUCTIVAS DE LOS ECOSISTEMAS MARINOS VULNERABLES La propuesta presentada por la SGPM incluye la prohibición de la pesca de arrastre en los montes submarinos y corales de aguas frías en los océanos Atlántico, Índico y Pacífico que no estén reguladas por ninguna Organización Regional de Pesca

El Director General de Recursos Pesqueros de la Secretaría General de Pesca Marítima del MAPA, Fernando Curcio, ha presentado esta tarde ante la Comisión de Pesca del Parlamento Europeo, a invitación de la misma, la propuesta de España sobre pesca responsable en el arrastre de alta mar. Fernando Curcio ha explicado a los eurodiputados que esta iniciativa responde al compromiso de España de alcanzar un acuerdo entre países con la finalidad de que no se vuelva a destruir los ecosistemas vulnerables de las montañas submarinas como ocurrió en el Océano Indico debido a la acción devastadora de flotas desaprensivas. En las zonas reguladas por las Organizaciones Regionales de Pesca, España propone, sobre la base de la información científica existente y un análisis caso por caso, la adopción de medidas para prohibir las prácticas pesqueras destructivas de los ecosistemas marinos vulnerables. En las zonas de alta mar que no estén reguladas aún por Organizaciones Regionales de Pesca o bien que no estén sujetas a ningún Arreglo regional, España propone, también sobre la base de la evaluación científica y el análisis caso por caso, las siguientes actuaciones: Identificar todas las áreas de los océanos donde se encuentran ecosistemas vulnerables como montañas submarinas o arrecifes de coral de agua fría. Como medida cautelar, la suspensión temporal de prácticas pesqueras destructivas en estos ecosistemas hasta que no se elabore un estudio científico que indique lo contrario. En concreto, España propone la prohibición de la pesca de arrastre en los montes submarinos de la dorsal atlántica, la dorsal índica y la dorsal del pacífico oriental que no estén regulados por ninguna Organización Regional de Pesca. La suspensión como medida precautoria de las actividades extractivas no pesqueras

con incidencia negativa en los ecosistemas vulnerables como la bioprospección y el uso de los recursos genéticos. En apoyo de los estudios científicos que requerirá el establecimiento de estas medidas, España se propone financiar diversas acciones piloto de campañas experimentales para analizar el impacto del arrastre de fondo sobre los ecosistemas marinos. Asimismo, la Secretaría General de Pesca Marítima está preparando para los meses de enero, febrero y marzo de 2006 una campaña en aguas de la NEAFC, en el caladero conocido como "Hatton Bank" en la que el buque científico "Vizconde de Eza" estudiará e identificará los hábitats con montes submarinos o arrecifes de lophelia para proponer su protección. Esta campaña está abierta a la participación de científicos de la comunidad internacional.

El calentamiento global amenaza los ecosistemas marinosUn nuevo informe del Centro Pew sobre Cambio Climático Global avisa que el cambio

climático representará un reto importante para los ecosistemas costeros y marinos durante el próximo siglo. Se espera que los cambios en las temperaturas, patrones alterados de lluvias y nevadas y un nivel en aumento del mar trastornarán el delicado equilibro de los frágiles ecosistemas costeros.

Se espera que el clima del planeta cambie mucho más rápidamente que lo normal durante las próximas décadas debido a los aumentos inducidos por humanos en las emisiones de gases invernaderos. El Centro Pew dijo que es muy posible que los océanos, que cubren casi el 70 por ciento de la superficie del planeta, muestren los efectos del cambio climático de maneras dramáticas y devastadoras. "Tales altas tasas de cambio probablemente resulten en la extinción local, si no total, de algunas especies, la alteración de las distribuciones de especies de manera que conduzcan a cambios importantes en sus interacciones con otras especies, y modificaciones en el flujo de energía y el reciclaje de materiales dentro del ecosistema," dice el nuevo informe, titulado "Ecosistemas Costeros y Marinos y el Cambio Climático Global: Efectos Potenciales sobre los Recursos en Estados Unidos." "El cambio climático podría ser el factor que empuje sobre el borde a los ya estresados y frágiles ecosistemas costeros y marinos," dijo Eileen Claussen, presidenta del Centro Pew sobre Cambio Climático Global. "Particularmente vulnerables son las áreas costeras y de aguas someras que ya están alteradas por la actividad humana, tales como estuarios y arrecifes de coral. La situación es análoga a la enfrentada por un humano cuyo sistema inmunológico esté sobretrabajado y que puede sucumbir ante una enfermedad que no amenazaría a una persona saludable." El informe fue preparado para el Centro Pew por investigadores de tres universidades, el Centro Nacional para Investigaciones Atmosféricas y la Comisión Internacional Pacífico Halibut. Tomando en cuenta las actuales proyecciones del cambio climático en el próximo siglo, el informe explora los peligros que el cambio climático podrían presentar a la vida marina.

Mares cálidos pueden obligar a que algunas especies de aguas frías varíen su distribución.

El informe concluye diciendo que los ecosistemas costeros críticos tales como humedales, estuarios y arrecifes de coral son particularmente vulnerables al cambio climático. Tales ecosistemas son de los ambientes más productivos biológicamente en todo el mundo, pero su localización en la interfase entre ambientes terrestres y oceánicos los expone a una amplia gama de factores estresores humanos y naturales. El informe agrega que la carga adicional de cambio climático puede degradar aún más estos valiosos ecosistemas, amenazando su sostenibilidad ecológica y el flujo de bienes y servicios que proveen a las poblaciones humanas.

Los investigadores dijeron que los cambios en las temperaturas en los ecosistemas costeros y marinos tendrán influencias sobre el metabolismo de las especies marinas, y alterarán procesos ecológicos como la productividad y las interacciones específicas. El informe explica que las especies están adaptadas a rangos específicos de temperatura ambiental. A medida que cambian las temperaturas, los rangos geográficos de las diferentes especies pueden expandirse o contraerse, creando nuevas combinaciones de especies que interaccionarán de maneras no predecibles. Las especies que sean incapaces de migrar o de competir con otras especies por los recursos podrían enfrentar la extinción local o global. El informe hace notar que los cambios en las precipitaciones y la elevación del nivel del mar tendrán grandes consecuencias para el equilibrio del agua de los ecosistemas costeros. Los aumentos en la precipitación y las escorrentías aumentarán los riesgos de inundaciones costeras, mientras que las disminuciones en las precipitaciones podrían provocar sequías.

Las elevaciones del mar podrían inundar marismas, haciendo que las líneas costeras se mueven tierra adentro y, en muchos casos, eliminando hábitats pantanosos.

Mientras tanto, agrega el informe, la elevación del nivel del mar inundará gradualmente los terrenos costeros. Con la elevación del nivel del mar, los humedales costeros podrían trasladarse tierra adentro, pero solamente si no son obstruidos por el desarrollo humano. También es probable que el cambio climático altere los patrones de circulación de los vientos y del agua en el ambiente oceánico. Tales cambios pueden influir sobre el movimiento vertical de las aguas oceánicas, aumentando o disminuyendo la disponibilidad de nutrientes y de oxígeno para las especies marinas. Los cambios en los patrones de circulación oceánica también pueden provocar cambios sustanciales en las temperaturas oceánicas y terrestres locales y las distribuciones geográficas de especies marinas. El Centro Pew hace la observación de que no es posible predecir con confianza todos estos efectos potenciales. Los efectos que tienen mayor certidumbre son los que tienen que ver con la manera en que las criaturas y los ecosistemas reaccionarón con los aumentos de temperatura y niveles del mar. Los autores dicen que son menos seguras las predicciones sobre la influencia de la temperatura entre especies, los patrones de circulación del agua, la precipitación, los patrones del viento y la frecuencia e intensidad de tormentas.

Los arrecifes de coral, criaderos de muchas especies marinas, pueden morir con temperaturas mayores o por la falta de luz solar a medida que aumenta el nivel del mar.

Aún así, los gobiernos no pueden darse el lujo de esperar una mayor certidumbre antes de tomar una acción sobre las emisiones de gases invernaderos y para combatir el calentamiento global, agrega Claussen, del Centro Pew. "Cada vez es más aparente que los Estados Unidos necesita una estrategia para enfrentar la muy real amenaza del cambio climático," dijo Claussen. "Mientras más esperemos, más graves serán los riesgos - y el costo de evitarlos." Este es el octavo informe en una serie de informes del Centro Pew donde se examinan los impactos potenciales del cambio climático sobre el ambiente norteamericano. Otros informes del Centro Pew trataron asuntos de política doméstica e internacional, soluciones al cambio climático y los aspectos económicos del cambio climático.