TEMA XVI LOS AMBIENTES ACUÁTICOS

TEMA XVI

LOS AMBIENTES ACUÁTICOS

TIPOS DE AMBIENTES ACUÁTICOS (HIDROSFERA)

AMBIENTES MARINOS

AMBIENTES DULCEACUÍCOLAS

AMBIENTES ACUÁTICOS DE INTERIOR

AMBIENTES SALINOS ESTUARIOS

OCÉANOS

MARISMAS

MANGLARES

AGUAS SUBTERRÁNEAS

AMBIENTES ACUÁTICOS DE INTERIOR

AGUAS SUPERFICIALES

AMBIENTES DULCEACUÍCOLAS

AMBIENTES ACUÁTICOS DE INTERIOR

LAGOS

LAGUNAS HUMEDALES

RÍOS

MANANTIALES

AMBIENTES SALINOS

LAGOS SALADOS

SALINAS

AMBIENTES ACUÁTICOS ESPECIALES

FUENTES TERMALES LAGOS

VOLCÁNICOS

FUENTES

FERRUGINOSAS RÍO TINTO

PROPIEDADES DEL AGUA

” Gran poder disolvente.

” Gran capacidad calorífica.

” Alta tensión superficial.

Sistemas Lóticos Sistemas Leníticos y océanos

Circulación del agua

LOS MICROORGANISMOS ACUÁTICOS

• Deben ser capaces de crecer a bajas concentraciones de nutrientes.

• Abundancia muy variable según estado trófico. Aguas oligotróficas 10 ³ c/ml; aguas eutróficas 10 ⁷ - 10 ⁸ c/ml.

• Deben desarrollar estrategias de flotación si no son móviles y viven en la columna de agua.

• En los sedimentos marinos el número de microorganismos suele ser 10 ⁴ - 10 ⁸ c/g. En los de lagos 10 ⁹ c/g.

• En el neuston puede exceder de 10 ⁸ c/ml.

• Los organismos acuáticos microbianos incluyen hongos, protozoos, algas, bacterias y virus.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

FUNCIONES ECOLÓGICAS

• Descomponer la materia orgánica.

• Asimilar y reintroducir en la cadena alimenticia MO disuelta.

• Reciclado de minerales.

• Contribuir a la producción primaria.

• Influir en el clima

ZONACIÓN DEL MEDIO

MARINO

MICROORGANISMOS DEL MEDIO MARINO

CARACTERÍSTICAS GENERALES

• La mayoría requieren concentraciones específicas de Na ⁺ (normalmente de 33-35 g/l). Son halófilos moderados.

• La mayoría son psicrófilos o psicrotróficos (el 90-95 % del medio marino tiene temperaturas inferiores a 5 ºC).

• Capaces de crecer a muy bajas concentraciones de nutrientes.

• Algunos han de soportar presiones hidrostáticas enormes

(barófilos o barotolerantes).

- Elevado número de microorganismos en orillas, zonas de corrientes ascendentes y estuarios

- En ambientes pelágicos su número es muy inferior (1-100 c/ml) - La mayor porción de biomasa está cerca de la superficie y disminuye con la profundidad

- En los sedimentos, gran cantidad de microorganismos en los primeros centímetros (10 ⁷ -10 ⁸ c/gr)

- El pleuston puede presentar también gran cantidad de

microorganismos (>10 ⁸ c/ml). Aparecen bacterias pigmentadas,

cianobacterias, diatomeas, feofitas flotantes, hongos, protozoos e invertebrados macroscópicos

DISTRIBUCIÓN DE MICROORGANISMOS

Sink (descomposición)

Link

PICOPLANCTON (0.2-2 µm)

ORGANISMOS PLANCTÓNICOS

FENTOPLANCTON (< 0.2 µm)

NANOPLANCTON (2-20 µm)

MICROPLANCTON (20-200 µm)

MACROPLANCTON (> 200 µm)

BACTERIAS

• Mayormente bacilos móviles G-, aerobios o anaerobios facultativos en la columna de agua.

• Géneros más comunes: Vibrio, Pseudomonas, Flavobacterium, Spirillum, Hyphomicrobium, Cytophaga, Alcaligenes, Erythrobacter

• En los sedimentos abundan organismos anaerobios como las bacterias sulfatorreductoras ( Desulfovibrio) y las arqueobacterias metanógenas en profundidad.

• Elevada proporción de quimiolitótrofos implicadas en el ciclo del N

( Nitrosococcus, Nitrosomonas, Nitrococcus y Nitrobacter ).

Las cianobacterias incluidas las proclorofitas son importantes por su participación en la producción primaria y por su capacidad de fijar N.

• Las cianobacterias pueden forman tapetes en zonas intermareales.

• Los géneros más frecuentes son Trichodesmium, Synechococcus y Prochlorococcus .

Trichodesmium

Prochlorococcus

AAP

• Se han descubierto bacterias aerobicas fotoheterótrofas anoxigéncias (AAP)

• Consumen MOD pero si no hay suficiente realizan fotosíntesis para fijar CO

• Contienen bacterioclorofila a y concentraciones enormes de carotenoides

• Las AAPs representan el 11 % del total de microorganismos de la zona eufótica en el noreste del océano Pacífico

• Parecen ser ubicuos en la zona eufótica de los océanos abiertos

Son α-proteobacteria, próximas o pertenecientes al género

Erythrobacer

• Se han detectado γ-proteobacterias que contienen un gen muy similar al que

codifica en arqueobacterias para formar RODOPSINA (PROTORRODOPSINA).

ARQUEAS

• Importantes intermediarios en el flujo de energía entre el material detrítico y los niveles tróficos superiores en los ecosistemas marinos, aunque muchos son parásitos

• Especies halófilas moderadas y halotolerantes. Unas 500 especies descritas, mayoritariamente Ascomicetos. Esporas con apéndices

• Son frecuentes las especies de Labyrinthula que se encuentran asociadas a algas y plantas marinas.

• También son frecuentes las levaduras, especialmente los géneros

Trichosporium y Saccharomyces en las zonas costeras donde existe mayores concentraciones de MO.

Labyrinthula HONGOS MARINOS

Torpedospora radiata

• Básicas en la entrada de energía al ecosistema marino

• Grupos más comunes: Diatomeas y otras Crisofitas, Dinoflagelados (Pirrofitas), Cocolitofóridos (Haptofitas), Clorofitas, Rodofitas, Feofitas.

Cocolitofórido

Peridinium ALGAS MARINAS

Las Clorofitas y Crisofitas muestran sus concentraciones máximas en las regiones

superiores del mar, entre 0 y 30 m de profundidad. Las algas rojas y pardas pueden

aparecer a profundidades algo mayores.

• La mayoría de las Feofitas o algas pardas son marinas. Comprenden más de 1500 especies y se extienden desde la zona litoral superior a la sublitoral a más de 200 m de profundidad en las aguas tropicales claras.

Sargassum

Kelp

• Las pirrofitas pueden

formar Blooms (mareas rojas)

Macracystis

• Unión crítica en la cadena alimentaria marina

•Grupos más característicos: Radiolarios, Acantarios y Foraminíferos

• Grupos comunes: Flagelados, Rizópodos y Ciliados

• Recientemente se han descubierto tanto a grandes profundidades como

cerca de la superficie, nuevos eucariotas de tamaño muy pequeño que parecen depredar picoplancton (0.2-3 µm). Algunos de ellos son fotosintéticos

Radiolarios

Acantarios

PROTOZOOS MARINOS

Sink (descomposición)

Link

Stechmann & Cavalier-Smith, Curr Biol (2003) DH FR

-TS fu sio n

Rhizaria Opisthokonts

Amoebozoa

Excavates

Plantae Chromalveolates

Apusomonads

Centrohelid Heliozoa

Cercozoa

Archaea Bacteria

Eukaryotes Prokaryotes

mitochondria

Glaucocystophytes Red algae

Plants + green algae Ha pto ph yte s

Str am en op ile s Cr yp top hy tes

Alv eo lat es

Jacobids Oxymonads

Trimastix Malawimonas

Euglenozoa, Heterolobosea

Diplomonads Retortamonads Carpediemonas

Parabasalia

Animals Choanoflagellates

Ichtyosporea Fungi (+ Microsporidia)

Nucleariid amoeba

"Typical" amoeba Mycetozoan slime moulds Pelobionts + Entamoeba

Radiolaria Foraminifers

Unikonts

ancestrally uniciliate eukaryotes

Bikonts

ancestrally biciliate eukaryotes

VIRUS MARINOS

• Aparecen en estos medios asociados a organismos acuáticos (microorganismos, plantas y animales).

• Probablemente los organismos más abundantes en el medio marino (del orden de 10

virus/ml en aguas superficiales)

• Agentes importantes de control del bacterioplancton y fitoplancton.

• Responsables del 10-50% de la mortalidad de los microorganismos.

• Papel importante en la estructuración de las cadenas tróficas marinas y el ciclo del C y

el N en los océanos

ZONACIÓN DE LOS SISTEMAS LENÍTICOS

La zona fótica abarca la zona litoral y parte de la limnética.

Su profundidad llega hasta el punto de compensación (punto más profundo con una

penetración eficaz de la luz y la actividad fotosintética se

equilibra con la respiración.

BACTERIAS

• Composición en especies muy diversa.

• Existen bacterias acuáticas fototróficas, y quimiotróficas

pero la mayoría son heterotróficas.

• Las condiciones son más estables que en ríos, la mayoría de los microorganismos son autóctonos.

• La mayor parte de las bacterias lacustres son bacterias heterotróficas. En aguas limpias predominan los bacilos G- y los géneros Achromobacter, Lavobacterium, Brevibacterium, Micrococcus, Sarcina, Bacillus, Pseudomonas, Nocardia, Streptomyces,Micromonospora; Cytophaga, Vibrio, Spirillum.

• Existen también bacterias pedunculadas de los géneros Caulobacter e Hyphomicrobium .

•

LAGOS

Caulobacer Hyphomicrobium

•Bacterias autotróficas:

Cianobacterias (Anabaena, Microcystis) y bacterias

fotosintéticas anaerobias verdes y rojas.

• Bacterias quimiolitotrofas

(importantes en los ciclos del N,

S y del Fe, como Nitrosomonas,

Nitrobacter o Thiobacillus .

DISTRIBUCIÓN VERTICAL DE LAS BACTERIAS EN LAGOS

• La distribución depende de parámetros como la penetración de la luz, la temperatura o la concentración de oxígeno.

CIANOBACTERIAS CHROMATEACEAE CHLOROBIACEAE RHODOSPIRILLACEAE

SULFATORREDUCTORAS

HETEROTRÓFICAS

Z O N A F Ó T IC A

Ó X IC O ANÓXICO

SISTEMAS LÓTICOS (RÍOS)

• En zona de cabecera, pobre en nutrientes,flujo rápido, baja Tª,sombra y alta concentración de O

ƒ Domina la materia orgánica alóctona. Predominan bacilos G- y bacterias pedunculadas que geman o tienen apéndices para fijarse al sustrato como Hyphomicrobium, Caulobacter, Gallionella y Pseudomonas. La mayoría son heterotróficas.

ƒ Algas y cianobacterias epilíticas.

• En tramos medios, disminuye la velocidad, aumenta Tª, menos sombra, sustrato más fino, más PP autóctona, vegetación litoral

• Predominan bacterias de las familias Pseudomonaceae, Bacillaceae y Enteromonaceae.

También aparecen espiroquetas, bacterias nitrificantes y especies de Azotobacter, Vibrio, Spirillum, Thiobacillus, Micrococcus, Sarcina, Nocardia, Streptomyces, Cytophaga.

• En el curso bajo se produce gran deposición de sedimentos.Aguas más turbias, ricas en nutrientes, elevada producción primaria fitoplanctónica

ƒ Gran influencia de las mareas, muerte de los organismos ESTENOHALINOS que son

sustituidos por organismos EUROHALINOS.

HONGOS ACUÁTICOS

• Son organismos heterótrofos muy importantes como descomponedores en ambientes

acuáticos (degradan proteínas, azúcares, almidón grasas, pectinas, hemicelulosa, celulosa, lignina y quitina).

• En entornos acuáticos se encuentran representantes de todos los grupos de hongos aunque los verdaderos hongos acuáticos son ficomicetos, especialmente algunos

Chytridiales y Saprolegniales.

• Algunos son parásitos (controlan las poblaciones algales) y otros saprófitos.

• Escasos en aguas oligotróficas, son frecuentes en ríos en donde existen también numerosos deuteromicetos como Lemonniera

Saprolegnia

Rhyzophydium

LEVADURAS

• Frecuentes en lagos y otras masas de agua dulce, los géneros más frecuentes son Torulopsis, Candida, Rhodotorula y Cryptococcus .

•

Rhodotorula

Dinobryon

Peridinium

ALGAS DE AGUAS CONTINENTALES

-Importantes Productores Primarios, junto con cianobacterias y bacterias fotosintéticas anoxigénicas

-Los grupos más importantes son Clorofitas, Crisofitas (diatomeas y otras), Euglenofitas y Pirrofitas

-Las poblaciones muestran una distribución vertical en función de parámetros ambientales principalmente luz, nutrientes y temperatura,

- Su crecimiento está favorecido en sistemas lénticos, especialmente en las grandes masas de agua, pudiendo dar lugar a “blooms”

Clorofitas

Euglena

PROTOZOOS ACUÁTICOS

Vorticella Stentor Didimium

Importantes depredadores de fitoplancton, bacterioplancton y formas pequeñas de zooplancton

- Muy diversos: Flagelados, ciliados, rizópodos ( Paramecium. Vorticella, Amoeba, Didinium …)

-Algunas especies están adaptadas a bajos contenidos de O

( Bodo )

PROBLEMAS EN LOS RÍOS

• Importantes aportes industriales y urbanos de MO.

• Aportes de residuos tóxicos (metales pesados, pesticidas, etc.).

• Aportes de fertilizantes agrícolas.

• Cuando existen aportes de MO, si no son excesivos el río puede autodepurarse, si son muy altos se altera drásticamente la microflora.

• Predominan las bacterias coliformes, estreptococos fecales y algunas especies de Bacillus, Proteus, Clostridium, Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Thiobacillus y virus del grupo entérico.

• Marcada deficiencia de O

. Producción de malos olores y de compuestos tóxicos para los organismos superiores.

La DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno) mide el O

consumido por un cuerpo de agua y da una idea de la cantidad de MO en el agua que puede ser oxidada por los organismos de forma rápida.

MEDICIÓN: La muestra de agua es aireada hasta la saturación, se coloca en una botella herméticamente cerrada y se incuba a 20 ºC durante 5 días. Tras la incubación se determina el O

residual.

Sphaerotilus natans