La zona bentònica, del grec antic βÎνθος (bénthos) 'les profunditats de l'oceà ',[1] és la regió ecològica al nivell més baix d'un cos d'aigua, com ara un rierol, riu, llac o oceà , incloent-hi la superfÃcie sedimentà ria i algunes capes subsuperficials.
Els organismes que viuen en aquesta zona s'anomenen bentos o, més informalment, habitants del fons. Inclouen microorganismes com bacteris i fongs,[2][3] aixà com invertebrats més grans com crustacis i poliquetes. [4] Els bentos generalment viuen en estreta relació amb el substrat i molts estan permanentment units al fons. La capa lÃmit bentònica, que inclou la capa inferior d'aigua i la capa superior de sediments directament influïda per l'aigua que hi ha a sobre, és una part integral de la zona bentònica, ja que influeix molt en l'activitat biològica que s'hi desenvolupa. Exemples de capes de sòl de contacte inclouen fons de sorra, afloraments rocosos, corall i fang de badia.
La regió bentònica de l'oceà comença a la lÃnia de costa (zona intermareal o litoral) i s'estén cap avall al llarg de la superfÃcie de la plataforma continental fins al mar. AixÃ, la regió incorpora una gran varietat de condicions fÃsiques que varien en profunditat, penetració de la llum i pressió. [5] La zona bentònica inclou totes les zones del fons que es troben sota l'aigua.
La plataforma continental és una regió bentònica d'una placa tectònica que s'estén lluny de la lÃnia de costa d'una massa terrestre. A la vora de la plataforma continental, normalment a uns 200 metres (660 peus) de profunditat, el pendent augmenta molt i es coneix com a pendent continental. La pendent continental baixa fins al fons marà profund. La part generalment plana del fons oceà profund s'anomena plana abissal i sol tenir uns 4.000 metres (13.000 peus) de profunditat. El fons oceà nic no és completament pla, sinó que té dorsals submarines, muntanyes submarines i trinxeres oceà niques profundes conegudes com la zona hadal. [6] Per comparar, la zona pelà gica és la regió ecològica per sobre del bentos, que comprèn la columna d'aigua fins a la superfÃcie. El bentos de l'oceà profund inclou els nivells inferiors de la zona abissal oceà nica. [7]
Les zones més profundes dels oceans, més enllà de la penetració de la llum del dia, són la zona afòtica. Generalment, aquesta regió està habitada per formes de vida que toleren temperatures fresques i baixos nivells d'oxigen, depenent de la profunditat de l'aigua. [8]
Com passa amb els oceans, la zona bentònica és el fons del llac, que pot estar cobert per l'acumulació de matèria orgà nica enfonsada i sediments minerals, aixà com pels organismes que hi viuen i a sobre. La zona litoral és la zona que limita amb la costa; La llum penetra fà cilment i les plantes aquà tiques prosperen. La zona pelà gica és l'aigua entre la superfÃcie i el fons. La zona fótica és la columna d'aigua fins a la profunditat on no penetra cap llum. Aquesta profunditat varia segons la claredat de l'aigua. [9]
| Part d'una sèrie relacionada amb |
| Vida bentònica |
|---|
El bentos és la comunitat d'organismes que viuen a la zona bentònica, és a dir, sobre, dins o prop del fons d'un rierol, riu, llac o oceà . [10] Aquesta comunitat viu en o prop d'entorns sedimentaris marins o d'aigua dolça, des de basses de marea al llarg de la ribera, fins a la plataforma continental, i després fins a les profunditats abissals.
El terme benthos, encunyat per Haeckel el 1891,[11] prové del substantiu grec βÎνθος 'profunditat de l'oceà '. [10][12] A més dels oceans, el bentos també s'utilitza en biologia d'aigua dolça per referir-se als organismes al fons de masses d'aigua dolça, com ara rierols, rius i llacs. [13] També hi ha un sinònim redundant, que s'utilitza ocasionalment, el benthon. [14] El bentos també es coneix de manera més informal i informal com a habitants del fons o alimentadors del fons.
La llum és una font d'energia important per als sistemes bentònics poc profunds. Tanmateix, com que la llum s'absorbeix abans d'arribar a l'aigua profunda de l'oceà , la font d'energia per als ecosistemes bentònics profunds sovint és la matèria orgà nica de la part superior de la columna d'aigua que deriva cap a les profunditats. Aquesta matèria morta i en descomposició sosté la cadena alimentà ria bentònica; La majoria d'organismes de la zona bentònica són carronyaires o detritÃvors.
Molts organismes adaptats a la pressió d'aigües profundes no poden sobreviure a les parts superiors de la columna d'aigua. La diferència de pressió pot ser significativa (aproximadament una atmosfera per cada 10 metres de profunditat d'aigua). [15]
En comparació amb la zona pelà gica relativament sense caracterÃstiques, la zona bentònica ofereix hà bitats fÃsicament diversos. Hi ha una gran varietat en la quantitat de llum i calidesa disponible, i en la profunditat de l'aigua o l'extensió de la immersió intermareal. El fons marà varia molt pel tipus de sediment que ofereix. Els animals excavadors poden trobar protecció i aliment en sediments tous i solts com fang, argila i sorra. Espècies sèssils com ostres i percebes poden enganxar-se de manera segura a substrats durs i rocosos. D'adults poden romandre al mateix lloc, modelant depressions i esquerdes on els animals mòbils troben refugi. Aquesta major diversitat d'hà bitats bentònics ha resultat en una major diversitat d'espècies bentòniques. El nombre d'espècies d'animals bentònics supera el milió. Això supera à mpliament el nombre d'espècies animals pelà giques (unes 5.000 espècies de zooplà ncton més grans, 22.000 espècies de peixos pelà gics i 110 espècies de mamÃfers marins). [16]
Els bentos són els organismes que viuen a la zona bentònica, i són diferents dels que es troben en altres llocs de la columna d'aigua; Fins i tot dins la zona bentònica, variacions en factors com el substrat, la penetració de la llum, la temperatura i la salinitat donen lloc a diferències clares, delimitades verticalment, en els grups d'organismes suportats. [17] Molts organismes adaptats a la pressió d'aigües profundes no poden sobreviure a les parts superiors de la columna d'aigua:[cal citació][cal aclariment] la diferència de pressió pot ser molt significativa (aproximadament una atmosfera per cada 10 metres de profunditat d'aigua). Molts s'han adaptat per viure al substrat (a la base) o dins de les capes superiors del fons. En els seus hà bitats es poden considerar criatures dominants, però sovint són font de presa per a Carcharhinidae com el tauró llimona. [18]
Com que la llum no penetra gaire profundament a l'aigua de l'oceà , la font d'energia per a l'ecosistema bentònic sovint és la neu marina. La neu marina és matèria orgà nica provinent de més amunt a la columna d'aigua que deriva cap a les profunditats. [19] Aquesta matèria morta i en descomposició sosté la cadena alimentà ria bentònica; La majoria d'organismes de la zona bentònica són carronyaires o detritÃvors. Alguns microorganismes utilitzen la quimiosÃntesi per produir biomassa.
Els organismes bentònics es poden dividir en dues categories segons si viuen al fons oceà nic o a pocs centÃmetres del fons oceà nic. Els que viuen a la superfÃcie del fons oceà nic són coneguts com a epifauna. [20] Els que viuen excavats al fons oceà nic són coneguts com a infauna. [17] Els extremòfils, inclosos els piezòfils, que prosperen en altes pressions, també poden viure-hi.
Fotomicrografia d'animals bentònics tÃpics, incloent-hi (de dalt a baix) amfÃpodes, un cuc poliquete, un cargol i una larva quironoma de mosca
Macrobenthos, prefix de l'antic grec makrós 'llarg ', comprèn els organismes bentònics més grans, visibles a simple vista, de més d'uns 1 mm de mida. En aigües poc profundes, les praderies de fanerogues marines, els esculls de corall i els boscos d'algues ofereixen hà bitats especialment rics per als macrobentos. Alguns exemples són cucs poliquetes, bivalves, equinoderms, anemones de mar, coralls, esponges, esquitlles de mar, turbellaris i crustacis més grans com crancs, llagostes i cumacis. [21]
Meiobenthos, prefix de l'antic grec meîon 'menys', està format per petits organismes bentònics que mesuren menys d'uns 1 mm però superen uns 0,1 mm de mida. Alguns exemples són nematodes, foraminÃfers, tardÃgrads, gastrixos i crustacis més petits com copèpodes i ostrà codes.
El microbentos, prefix del grec mikrós 'petit', comprèn organismes bentònics microscòpics de mida inferior a uns 0,1 mm. Alguns exemples són bacteris, diatomees, ciliats, amebes, flagel·lats.
El microbentos marà són microorganismes que viuen a la zona bentònica de l'oceà , és a dir, a prop o sobre el fons marÃ, o dins o sobre sediments superficials del fons marÃ. El microbentos es troba a tot arreu sobre o al voltant del fons marà de les plataformes continentals, aixà com en aigües més profundes, amb una major diversitat en o sobre sediments del fons marÃ. A les zones fòtiques, les diatomees bentòniques dominen com a organismes fotosintètics. A les zones intermareals, els canvis de marea controlen fortament les oportunitats de microbentos.
Tant els foraminÃfers com les diatomees tenen formes planctòniques i bentòniques, és a dir, poden derivar a la columna d'aigua o viure sobre sediments al fons de l'oceà . Independentment de la forma, les seves closques s'enfonsen al fons marà després de morir. Aquestes closques s'utilitzen à mpliament com a substituts climà tics. La composició quÃmica de les closques és conseqüència de la composició quÃmica de l'oceà en el moment en què es van formar. Les temperatures de l'aigua passada també es poden inferir a partir de les proporcions d'isòtops d'oxigen estables a les capes, ja que els isòtops més lleugers s'evaporen més fà cilment en aigües més calentes, deixant els isòtops més pesats a les closques. La informació sobre climes passats es pot inferir més a partir de l'abundà ncia de forams i diatomees, ja que tendeixen a ser més abundants en aigües cà lides. [22]
L'esdeveniment d'extinció sobtada que va matar els dinosaures fa 66 milions d'anys també va fer que tres quartes parts de totes les altres espècies animals i vegetals desapareguessin. Tanmateix, els forams bentònics d'aigües profundes van prosperar després dels fets. El 2020 es va informar que els investigadors havien examinat la composició quÃmica de milers de mostres d'aquests forams bentònics i havien utilitzat les seves troballes per construir el registre climà tic més detallat de la Terra fins ara. [23][24]
Alguns endòlits tenen una vida extremadament llarga. El 2013, els investigadors van informar evidències d'endòlits al fons oceà nic, potser de milions d'anys, amb un temps generacional de 10.000 anys. [25] Aquests es metabolitzen lentament i no estan en estat de latència. S'estima que alguns Actinomycetota trobats a Sibèria tenen mig milió d'anys. [26][27][28]
Zoobenthos, prefix de l'antic grec zôion 'animal', animals que pertanyen al benthos. Exemples inclouen cucs poliquetes, estrelles de mar i anèmones.
Fitobent, prefix de l'antic grec phutón 'planta', plantes pertanyents al bentos, principalment diatomees bentòniques i macroalgues (algues marines).
Endobentos (o endobentònic), prefix de l'antic grec endon 'interior, intern', viu enterrat o excavat en el sediment, sovint a la capa superior oxigenada, per exemple, una ploma de mar o un dòlar de sorra.
L'epibentos (o epibentònic), prefix de l'antic grec epà 'a sobre', viu a sobre dels sediments, per exemple, el cogombre de mar o un cargol de mar.
L'hiperbentos (o hiperbenthic), prefix de l'antic grec hupér 'sobre', viu just per sobre del sediment, per exemple, un bacallà de roca.
| HÃ bitats marins |
|---|
| HÃ bitats costaners |
| SuperfÃcie oceà nica |
| Oceà obert |
| Fons marà |
Les tecnologies modernes de cartografia del fons marà han revelat vincles entre la geomorfologia del fons marÃfic i els hà bitats bentònics, en què conjunts de comunitats bentòniques s'associen amb entorns geomòrfics especÃfics. [29] Exemples inclouen comunitats de corall d'aigua freda associades a muntanyes submarines i canyons submarins, boscos d'algues associats a esculls rocosos de plataforma interior i peixos roca associats a escarpaments rocosos a vessants continentals. [30] En ambients oceà nics, els hà bitats també es poden zonificar segons la profunditat. Des de les més superficials fins a les més profundes són: l'epipelà gic (menys de 200 metres), el mesopelagic (200–1.000 metres), el batyal (1.000–4.000 metres), l'abissal (4.000–6.000 metres) i el més profund, l'hadal (per sota dels 6.000 metres). [31]
Els impactes humans s'han produït a totes les profunditats oceà niques, però són més significatius en hà bitats poc profunds de plataforma continental i pendents. [32] Molts organismes bentònics han conservat les seves caracterÃstiques evolutives històriques. Alguns organismes són significativament més grans que els seus parents que viuen en zones més superficials, principalment a causa de la concentració més alta d'oxigen en aigües profundes. [33]
No és fà cil cartografiar ni observar aquests organismes i els seus hà bitats, i la majoria d'observacions modernes es fan utilitzant vehicles subaquà tics operats remotament (ROVs), i rarament submergibles tripulats. [34][35]
Les basses de marea ofereixen llars bentòniques força exigents per a organismes com estrelles de mar, musclos i cloïsses. Els habitants s'enfronten a un entorn que canvia freqüentment: fluctuacions en la temperatura de l'aigua, salinitat i contingut d'oxigen. Els perills inclouen onades, corrents forts, exposició al sol del migdia i depredadors. Les onades poden desplaçar musclos i arrossegar-los mar enllà . Les gavines recullen i deixen caure eriçons de mar per trencar-los. Les estrelles de mar depreden musclos i són menjades per les mateixes gavines. Es sap que els óssos negres de vegades s'alimenten de criatures intermareals durant la marea baixa. [36] Tot i que els organismes de la bassa de marea han d'evitar ser arrossegats a l'oceà , assecar-se al sol o ser menjats, depenen dels canvis constants de la bassa per alimentar-se. [37] Les basses de marea contenen xarxes tròfiques complexes que poden variar segons el clima. [38]
Les fonts d'aliment per a les comunitats bentòniques poden provenir de la columna d'aigua situada sobre aquests hà bitats en forma d'agregacions de detritus, matèria inorgà nica i organismes vius. [39] Aquestes agregacions es coneixen habitualment com a neu marina, i són importants per a la diposició de matèria orgà nica i comunitats bacterianes. [40] La quantitat de material que s'enfonsa al fons oceà nic pot arribar de mitjana a 307.000 agregats[cal aclariment] per m2 per dia. [41] Aquesta quantitat variarà segons la profunditat del bentos i el grau d'acoblament bentònic-pelà gic. El bentos en una regió poc profunda tindrà més aliment disponible que el bentos en aigües profundes. A causa de la seva dependència d'aquesta, els microbis poden esdevenir espacialment dependents del detritus de la zona bentònica. Els microbis que es troben a la zona bentònica, especÃficament els dinoflagel·lats i foraminÃfers, colonitzen rà pidament la matèria de detritus mentre formen una relació simbiótica entre ells. [42][43] A les profunditats marines, que cobreixen entre el 90 i el 95% del fons oceà nic, el 90% de la biomassa total està formada per procariotes. Per alliberar tots els nutrients atrapats dins d'aquests microbis a l'entorn, els virus són importants per fer-los disponibles per a altres organismes. [44][45]
Les principals fonts d'aliment per al bentos són el fitoplà ncton i la matèria detrital orgà nica. [46][47] En zones costaneres, l'escorrentia ecològica de la terra proporciona una font d'aliment addicional. [48] La meiofauna i els bacteris consumeixen i reciclen matèria orgà nica dels sediments, jugant un paper important en el retorn del nitrat i el fosfat al pelà gic. [49]
La profunditat de l'aigua, la temperatura i la salinitat, i el tipus de substrat local afecten el bentos present. En aigües costaneres i altres llocs on la llum arriba al fons, les diatomees bentòniques fotosintètiques poden proliferar. Els filtradors, com les esponges i els bivalves, dominen fons durs i sorrencs. Els alimentadors de dipòsit, com els poliquetes, ocupen fons més tous. Els peixos, com els dragonets, aixà com les estrelles de mar, cargols, cefalòpodes i crustacis, són depredadors i carronyaires importants.
Els organismes bentònics, com les estrelles de mar, les ostres, les cloïsses, els cogombres de mar, les estrelles frà gils i les anèmones de mar, tenen un paper important com a font d'aliment per a peixos, com la cap d'ovella de Califòrnia, i per als humans.
La matèria orgà nica produïda a la capa il·luminada pel sol de l'oceà i lliurada als sediments és o bé consumida pels organismes o enterrada. La matèria orgà nica consumida pels organismes s'utilitza per sintetitzar biomassa (és a dir, creixement) convertida en diòxid de carboni mitjançant la respiració, o retornada al sediment com a femtes. Aquest cicle pot ocórrer moltes vegades abans que tota la matèria orgà nica s'esgoti o finalment quedi enterrada. Aquest procés es coneix com la bomba biològica. [50][51]
A llarg termini o en estat estacionari (és a dir, quan la biomassa d'organismes bentònics no canvia), la comunitat bentònica es pot considerar una caixa negra que desvia matèria orgà nica cap a metabòlits o a la geosfera (enterrament). [51] El macrobentos també influeix indirectament en el cicle del carboni al fons marà mitjançant la bioturbació. [52]
Els macroinvertebrats bentònics tenen un paper fonamental en els ecosistemes aquà tics. Aquests organismes es poden utilitzar per indicar la presència, concentració i efecte dels contaminants de l'aigua en l'entorn aquà tic. Alguns contaminants de l'aigua —com nutrients, productes quÃmics de l'escorrentia superficial i metalls[53]— s'acumulen en els sediments dels llits dels rius, on resideixen molts bentos. Els bentos són altament sensibles a la contaminació, aixà que la seva proximitat a altes concentracions de contaminants fa que aquests organismes siguin ideals per estudiar la contaminació de l'aigua. [54]
El bentos es pot utilitzar com a bioindicadors de la contaminació de l'aigua mitjançant avaluacions ecològiques de població o mitjançant l'anà lisi de biomarcadors. En les avaluacions ecològiques de població, es pot detectar un valor relatiu de la contaminació de l'aigua. Observar el nombre i la diversitat de macroinvertebrats en un cos d'aigua pot indicar el nivell de contaminació. En aigües altament contaminades, es trobarà un nombre reduït d'organismes i només espècies tolerants a la contaminació. [55] En les avaluacions de biomarcadors, es poden recollir dades quantitatives sobre la quantitat i l'efecte directe de contaminants especÃfics en un cos d'aigua. La resposta bioquÃmica dels teixits interns dels macroinvertebrats es pot estudiar à mpliament al laboratori. La concentració d'un producte quÃmic pot provocar molts canvis, incloent-hi canvis en els comportaments alimentaris,[56] inflamació i danys genètics,[57] efectes que es poden detectar fora de l'entorn del rierol. L'anà lisi de biomarcadors és important per mitigar els impactes negatius de la contaminació de l'aigua perquè pot detectar la contaminació abans que tingui un efecte ecològic notable sobre les poblacions de bentos. [58]
| Capes aquà tiques |
|---|
| Estratificació |
| Vegeu també |
Els macroinvertebrats bentònics tenen moltes funcions ecològiques importants, com ara regular el flux de materials i energia en els ecosistemes fluvials a través de les seves connexions amb la xarxa tròfica. A causa d'aquesta correlació entre el flux d'energia i nutrients, els macroinvertebrats bentònics tenen la capacitat d'influir en els recursos alimentaris dels peixos i altres organismes dels ecosistemes aquà tics. Per exemple, l'addició d'una quantitat moderada de nutrients a un riu al llarg de diversos anys va provocar un augment de la riquesa, abundà ncia i biomassa d'invertebrats. Això, al seu torn, va resultar en un augment dels recursos alimentaris per a espècies autòctones de peixos amb una alteració insignificant de l'estructura de la comunitat de macroinvertebrats i de les vies tròfiques. [59] La presència de macroinvertebrats com Amphipoda també afecta la dominà ncia de certs tipus d'algues en ecosistemes bentònics. [60] A més, com que les zones bentòniques estan influenciades pel flux de matèria orgà nica morta, s'han realitzat estudis sobre la relació entre el cabal d'aigua dels rierols i dels rius i els efectes resultants sobre la zona bentònica. Els esdeveniments de baix flux mostren una restricció en el transport de nutrients des dels substrats bentònics fins a les xarxes tròfiques, i han causat una disminució de la biomassa de macroinvertebrats bentònics, cosa que ha provocat la desaparició de fonts d'aliment dins del substrat. [61]
Com que el sistema bentònic regula l'energia en els ecosistemes aquà tics, s'han fet estudis dels mecanismes de la zona bentònica per tal d'entendre millor l'ecosistema. Les diatomees bentòniques han estat utilitzades per la Directiva Marc de l'Aigua (WFD) de la Unió Europea per establir rà tios de qualitat ecològica que determinen l'estat ecològic dels llacs al Regne Unit. [62] S'estan fent primeres investigacions sobre assemblatges bentònics per veure si es poden utilitzar com a indicadors d'ecosistemes aquà tics saludables. Els conjunts bentònics en regions costaneres urbanitzades no són funcionalment equivalents als conjunts bentònics en regions verges. [63]
Els ecòlegs intenten entendre la relació entre l'heterogeneïtat i el manteniment de la biodiversitat en els ecosistemes aquà tics. Les algues bentòniques s'han utilitzat com a subjecte inherentment bo per estudiar els canvis a curt termini i les respostes de la comunitat a condicions heterogènies en rierols. Entendre els possibles mecanismes que impliquen el perifitó bentònic i els efectes sobre l'heterogeneïtat dins d'un rierol pot proporcionar una millor comprensió de l'estructura i la funció dels ecosistemes fluvials. [64] Les poblacions de perifitons pateixen una alta variabilitat espacial natural mentre que la difÃcil accessibilitat limita alhora el nombre prà ctic de mostres que es poden prendre. Es recomana en el programa de monitoratge bentònic de la Unió Europea (per Kelly 1998 per al Regne Unit i després a la UE per a la UE i per a la UE en conjunt) i en alguns programes dels Estats Units (per Moulton et al. 2002) i en alguns programes dels Estats Units (per Moulton et al. 2002). [65]: 60 La producció primà ria bruta bentònica (GPP) pot ser important per mantenir punts calents de biodiversitat en zones litorals en grans ecosistemes lacustres. Tanmateix, les contribucions relatives dels hà bitats bentònics dins d'ecosistemes especÃfics estan poc explorades i es preveuen més investigacions. [66]
Els bentos es veuen afectats negativament per la pesca, la contaminació i les deixalles, la mineria en aigües profundes, les activitats petrolieres i gasÃferes, el turisme, el transport marÃtim, les espècies invasores, el canvi climà tic (i els seus impactes com l'acidificació dels oceans, l'escalfament oceà nic i els canvis en la circulació oceà nica) i la construcció com el desenvolupament costaner, cables submarins i la construcció de parcs eòlics.[67]
Respostes abiòtiques i biòtiques a una prohibició d'arrossegament a tot el territori a les aigües de Hong Kong. Respostes abiòtiques: (1) menys cà rregues sòlides en suspensió de l'aigua de fons, (2) més contingut orgà nic sedimentari; i les respostes biòtiques inclouen: (3) una major abundà ncia basada en el lloc, riquesa d'espècies, diversitat funcional, ocupació de nÃnxols i similitud entre els llocs del macrobentos. [68]
L'arrossegament de fons representa aproximadament el 25% de les pesqueries de captura globals. [69] Cada cop s'ha reconegut més com una prà ctica pesquera no sostenible. [70][71][72][73] Afecta els ecosistemes bentònics de dues maneres. Primer, els aparells de pesca alteren els sediments epibentònics, provocant la pèrdua de complexitat de l'hà bitat i la resuspensió dels sediments a la columna d'aigua,[74][75][76] reduint el contingut de matèria orgà nica sedimentà ria,[77] i augmentant la terbolesa i la demanda bioquÃmica d'oxigen a la columna d'aigua. [78][79] En segon lloc, l'arrossegament altera l'estructura de la comunitat bentònica, eliminant selectivament les espècies objectiu i no objectiu, que normalment són seleccionades per K, resultant en una comunitat dominada per espècies relativament petites seleccionades per r. [80][81] Donada la importà ncia d'aquests impactes, diversos països han implementat prohibicions totals o parcials de la pesca de pesca de fons dins de les seves aigües territorials [82][83] o a les aigües internacionals que gestionen. [84][68]
{{cite journal}}: Cite journal requereix |diari= (ajuda)Â
Afegeix-hi un comentari: