Producción Primaria Marina y Plancton
El fitoplancton a la deriva, invisible individualmente pero vasto en conjunto, realiza aproximadamente la mitad de la fotosíntesis de la Tierra, convirtiendo la luz solar y los nutrientes en la materia orgánica que alimenta a casi toda la vida marina.
Definition
La producción primaria marina es la síntesis de materia orgánica a partir de dióxido de carbono por organismos fotosintéticos en el mar; el plancton son los organismos a la deriva —fitoplancton, zooplancton y microbios— que llevan a cabo y consumen esta producción.
Scope
Este tema abarca el fitoplancton fotosintético y el zooplancton que lo consume, la medición de la producción primaria, los controles de luz y nutrientes sobre la productividad, la dinámica estacional de las floraciones de plancton y los principales grupos de plancton y sus roles ecológicos.
Core questions
- ¿Qué organismos realizan la producción primaria en el océano y cómo se mide?
- ¿Cómo la disponibilidad de luz y nutrientes establece la tasa y la ubicación de la producción?
- ¿Qué desencadena y finaliza las floraciones estacionales de fitoplancton?
- ¿Cómo el pastoreo del zooplancton y el bucle microbiano dan forma al destino de la producción primaria?
Key theories
- Hipótesis de la profundidad crítica
- Una floración de fitoplancton se desarrolla cuando la capa de mezcla se reduce de modo que la luz promedio sobre la capa de mezcla excede el nivel en el que la fotosíntesis equilibra la respiración, vinculando la física de la columna de agua con el momento de la floración.
- Limitación por luz y nutrientes
- La producción está co-limitada por la luz, que disminuye con la profundidad, y por los nutrientes, que aumentan con la profundidad, confinando la mayor parte de la producción a una capa iluminada cuya productividad depende del reabastecimiento de nutrientes.
Mechanisms
El fitoplancton en la zona eufótica utiliza la luz solar para fijar dióxido de carbono y nutrientes en materia orgánica; su crecimiento se limita donde la luz es escasa en profundidad o los nutrientes son escasos en la superficie. El calentamiento estacional y la mezcla reducida atrapan las células en la capa iluminada, lo que desencadena floraciones que luego son restringidas por el agotamiento de nutrientes y el pastoreo del zooplancton.
Clinical relevance
La producción primaria establece la productividad de las pesquerías y la fuerza del sumidero de carbono oceánico, mientras que los cambios en las comunidades de plancton y el momento de las floraciones son indicadores sensibles del cambio climático; las floraciones de algas nocivas entre ciertos plancton representan riesgos para la salud humana y la acuicultura.
History
Los recuentos cuantitativos de plancton de Hensen en la década de 1880 fundaron el estudio de la productividad oceánica; la teoría de la profundidad crítica de Sverdrup de 1953 vinculó el inicio de la floración con la mezcla y la luz, y la detección satelital del color del océano desde la década de 1980 en adelante permitió los primeros mapas globales de la producción primaria marina.
Key figures
- Harald Sverdrup
- Gordon Riley
- Paul Falkowski
Related topics
Seminal works
- millerWheeler2012
- falkowskiRaven2007
Frequently asked questions
- ¿Qué parte de la fotosíntesis de la Tierra ocurre en el océano?
- El fitoplancton marino representa aproximadamente la mitad de la producción primaria neta global, comparable a todas las plantas terrestres combinadas, a pesar de constituir solo una pequeña fracción de la biomasa fotosintética del planeta.
- ¿Por qué ocurren las floraciones de fitoplancton en primavera?
- A medida que el calentamiento primaveral reduce la mezcla vertical, el fitoplancton se mantiene dentro de la capa superficial iluminada el tiempo suficiente para crecer más rápido de lo que se pierde, produciendo un rápido aumento en su abundancia.