Elementos químicos y nutrientes en el ambiente acuático
Todas las sustancias químicas disueltas en el agua intervienen en los equilibrios osmóticos de los organismos acuáticos. Los problemas osmóticos solo se manifiestan cuando en el interior de los organismos hay espacios rellenos de líquido. Si solo hay citoplasma, como en las bacterias, no hay problema de ruptura o de desecación de células por desequilibrios en la ósmosis. Sin embargo, en los organismos con vacuolas o en los pluricelulares, con tejidos conductores, sangre, líquidos, etc., hay problemas.
La mayoría de los organismos acuáticos no están impermeabilizados y viven en ambientes salinizados: son estenohalinos. Otros tienen que vivir en ambientes con concentraciones de sales muy variables, por ejemplo en los estuarios. Se denominan eurihalinos, y en general son capaces de bombear agua. Cuando predomina el agua dulce bombean el exceso al exterior, y cuando el ambiente es salino, bombean agua al interior para no desecarse. Esto, obviamente, tienen un coste energético en estos organismos, que se denominan homosmóticos. Por otro lado, los organismos cuya concentración interna de sales varía con la concentración externa, pues no bombean agua, se llaman poiquilosmóticos.
Algunos de los elementos químicos del agua son nutrientes, y pueden tener un papel limitante importante sobre los seres vivos. Generalmente, el nitrógeno y el fósforo son los más limitantes.
El nitrógeno proviene en mayor medida de la fijación atmosférica, que suele ser más activa en aguas continentales. En el mar, el aporte de este elemento proviene de los ríos, y está en menor concentración. La mayor parte del nitrógeno se fija pronto a la materia orgánica. Después la materia orgánica se acaba descomponiendo y en este proceso se libera de nuevo. El nitrógeno se puede liberar de tres formas en función de la cantidad de oxígeno disuelto en el agua: si hay poco oxígeno se libera fundamentalmente amonio, si hay algo más se liberan nitritos, y si hay mucho se liberan nitratos. Los nitritos en altas concentraciones pueden ser tóxicos, y el amonio no se suele absorber bien, aunque hay organismos adaptados a ello. Por eso, lo ideal es que haya abundante oxígeno para que se liberen nitratos, la forma en la que mejor se absorbe el nitrógeno.
El fósforo es un elemento limitante en medios terrestres y acuáticos, pero en estos últimos el problema es que las formas del elemento son poco solubles. Además, la solubilidad del fósforo depende del pH: si este aumenta, el fósforo tiende a fijarse en moléculas poco solubles que precipitan. Y, en casi todos los medios acuáticos, el ambiente es alcalino.
El uso de fertilizantes y detergentes ha provocado el aumento de fósforo en el agua, primero en los ríos y después en el mar, originando una eutrofización artificial. Esto ha ocasionado un problema ambiental: aumentan los organismos y estos consumen gran cantidad de oxígeno. Al morir van al fondo y como hay poco oxígeno la descomposición está muy limitada, las aguas se vuelven turbias y de peor calidad.
Causas de la baja productividad de los océanos: los nutrientes se incorporan a la materia orgánica, y cuando esta muere se va al fondo. En el mar, con grandes profundidades, los nutrientes acaban en zonas donde ya no son aprovechables por las plantas pues no hay luz, y como resultado estos nutrientes quedan “atrapados” y están mucho tiempo fuera del alcance de los seres vivos. Este es el principal causante de la baja productividad de los océanos. En algunas zonas se producen corrientes ascendentes que son importantes, pues llevan a la superficie los nutrientes acumulados en profundidad. Muchas zonas pesqueras se localizan en estos puntos.
