Biologia marinha

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Biologia marinha é o estudo dos organismos que vivem em ecossistemas de água salgada e das relações entre eles e com o ambiente.

Os oceanos cobrem mais de 71% da superfície da Terra e, assim como o ambiente terrestre é diverso, os oceanos também o são. Por isso encontramos as mais diferentes formas de vida no mar, desde o plâncton microscópico, incluindo o fitoplâncton, de enorme importância para a produção primária no ambiente marinho, aos gigantes cetáceos como as baleias.

Classificação dos organismos marinhos

Geralmente se agrupam os organismos marinhos em função do seu tamanho e hábito de vida, como segue (resumidamente):

* Plâncton (organismos geralmente pequenos que ficam à deriva dos movimentos oceânicos)
o Bacterioplâncton (bactérias)
o Fitoplâncton (microalgas e sargaços)
o Zooplâncton (animais, com preponderância para os microscópicos, mas incluindo algumas espécies de grandes dimensões, como as salpas que são urochordata "anfioxos"s que podem formar cadeias com mais de um metro de comprimento)

Os menores organismos são denominados nanoplâncton com dimensões máximas entre 2 e 63 μm (de acordo com o tamanho dos orifícios da malha das redes utilizadas para os capturar). O picoplâncton inclui componentes ainda menores, como as bactérias (só retidas por filtros).

* Bentos (organismos que vivem no substrato, fixos ou não)
o Fitobentos (incluindo as macroalgas, algumas microalgas e as ervas marinhas)
o Zoobentos
+ Macrofauna (animais visíveis a olho nu, como a maior parte dos caranguejos, os equinodermes, algumas espécies de peixes, etc.)
+ Meiofauna (animais que vivem permanentemente enterrados no sedimento, quer livres, quer dentro de estruturas por eles construídas)
+ Microfauna (animais microscópicos que se desenvolvem sobre o substrato)

* Nécton (organismos com boa capacidade natatória, como a maior parte dos peixes e dos mamíferos marinhos)

Um conceito relacionado, embora não formado por organismos vivos é o séston que é o conjunto das partículas, orgânicas ou não, que se encontram dispersas na coluna de água e que, para além de poderem constituir alimento para alguns organismos, têm um papel importante na difusão da luz na água e, portanto, na produção primária.

Microrganismos marinhos

A microbiota marinha é importantíssima para a decomposição de matéria orgânica e para a produção primária em ecossistemas sem luz. A maior parte dos micróbios marinhos são bactérias e algas azuis (cianobactérias ou cianofíceas). As bactérias estão dispersas por todos os oceanos, suportando condições extremas. Há bactérias quimiossintéticas e decompositoras.

Protistas marinhos
Fitoplâncton (Microalgas)

O fitoplâncton é formado por plantas microscópicas que se encontram na coluna de água. Os organismos do fitoplâncton são a base da teia alimentar aquática, servindo de alimento ao zooplâncton, ictioplâncton e outros organismos. São produtores primários (seres autotróficos), que usam a clorofila para converter a energia solar, sais minerais e dióxido de carbono em compostos orgânicos. Por necessitar da energia solar para o seu desenvolvimento, o fitoplâncton vive na zona mais superficial da coluna de água, na zona eufótica. O fitoplâncton engloba vários grupos distintos de organismos.

Diatomáceas

As diatomáceas são provavelmente o maior e o mais conhecido grupo de microalgas (existem mais de 20,000 espécies conhecidas). A característica principal deste grupo é a frústula siliciosa (semelhante a uma caixa de Petri) e a simetria biradial.

Cianofíceas

As cianobactérias, algas azuis-verdes ou cianofíceas, são organismos mais relacionados com as bactérias, apesar da sua função fotossintética. Como as bactérias, são seres procariontes.



Macroalgas

As macroalgas são algas multicelulares, com órgãos diferenciados, como as algas vermelhas e as algas castanhas e algumas clorofíceas, como as Ulvas. Elas constitutem a maior parte do que que as pessoas chamam algas marinhas (muitas vezes, as pessoas chamam algas às ervas marinhas).

As macroalgas são uma parte importante da cadeia trófica do bentos, fornecendo ainda refúgio a muitos animais. No entanto há algumas espécies que pertencem ao plâncton, como os sargaços.

Algumas espécies de algas marinhas são utilizadas na alimentação, principalmente no extremo oriente e também nas indústrias alimentar e farmacêutica.

Ervas marinhas

As ervas marinhas são plantas que produzem flor adaptadas à vida na água do mar. Estas plantas encontram-se em muitas praias e pertencem às famílias Posidoniaceae, Zosteraceae, Hydrocharitaceae e Cymodoceaceae. Têm um importante papel nos ecossistemas costeiros, não só pela sua produtividade, mas também por servirem de refúgio a muitos animais bentónicos.

O nome vulgar provém do fato das suas folhas se assemelharem, embora superficialmente, com as ervas terrestres da família Poaceae. Por vezes são confundidas com algas.



Os animais que não possuem notocorda nem coluna vertebral são conhecidos como invertebrados. Esse grupo é muito grande e inclui animais que apresentam formas e comportamentos bem diferentes. Eles podem ser encontrados nos mais diversos ambientes (aquáticos ou terrestres) e podem ser parasitas de plantas ou de outros animais. Os principais filos de invertebrados são: poríferos, celenterados, platelmintes, nematódeos, anelídeos, artrópodes, moluscos e equinodermes e todos estes filos possuem representantes no mar.
Zooplâncton

São animais plantônicos não clorofilados, em sua grande maioria, sendo conhecidos sob o ponto de vista de produtividade marinha como heterótrofos. Compreendem uma infinidade de formas, tamanhos e cores. Quase todos os grupos animais estão representados no zooplâncton, desde formas unicelulares (protozoários), até animais mais complexas, tais como os crustáceos e os peixes (ovos e larvas - ictioplâncton). O zooplâncton é importante por desempenhar um papel crucial na transferência da energia sintetizada pelos vegetais planctônicos - também conhecido como fitoplâncton -, para animais superiores na teia trófica (ou teia alimentar). Considerando estes últimos animais, destacam-se os peixes (por exemplo, atuns e sardinhas) e algumas baleias, denominadas pelos biólogos planctófagas (comedores de plâncton).

Além disso, o zooplâncton pode ser utilizado como indicadores da qualidade da água, já que esses pequenos organismos respondem rapidamente às modificações do ambiente, tais como ocorrem quando existe emissão de poluentes químicos e despejo de esgoto. Resumindo, quando um ambiente recebe uma descarga de óleo ou matéria orgânica, algumas espécies do zooplâncton perdem boa parte dos indivíduos, reduzindo, desta forma, suas populações. Em contrapartida, outras espécies são mais resistentes, ocorrendo nestes casos um aumento de suas populações. Assim, os organismos do zooplâncton podem ser considerado como excelentes bioindicadores da condição ambiental de um dado ecossistema. Porém, vale ressaltar cada espécie do zooplâncton responde diferentemente às alterações do meio, cabendo aos biólogos e demais pesquisadores correlacionados identificarem quais espécies são as melhores indicadoras para dado parâmetro (por exemplo: poluição orgânica, produtos químicos, elevada salinidade, aumento ou redução da acidez da água e outros).



Normalmente considera-se zona costeira, também chamada zona nerítica a que se encontra sob influência das marés e onde a luz pode penetrar até ao fundo, promovendo a fotossíntese.

Existem organismos aquáticos, não só na zona que está permanentemente coberta de água - também conhecida por zona infratidal, ou seja, a que é mais profunda que a maior maré baixa - mas também na zona intertidal, que pode ficar a descoberto durante as marés baixas, e na supratidal que nunca é inundada pelas marés, mas que recebe humidade da água do mar, através das ondas e por penetração da água através da areia.

Os organismos que habitam nesta região estão adaptados a estas variações, tanto do nível de água, como da sua falta durante determinados períodos. Por exemplo, muitos crustáceos e moluscos que vivem nesta zona são capazes de armazenar água junto das brânquias, fechando a sua abertura.

Nesta zona, encontram-se vários ecossistemas diferentes, que são descritos abaixo.

 Praias

Uma praia é uma formação geológica consistindo de partículas soltas de rocha tais como areia, lascas de pedra, ou cobble ao longo da margem de um corpo de água.



 Manguezais ou mangues e marinhas

Estuários

Um estuário é a parte de um rio que se encontra em contato com o mar. Por esta razão, um estuário sofre a influência das marés e possui tipicamente água salobra.

 Costões rochosos

Costão rochoso é o nome dado ao ambiente costeiro formado por rochas, situado na transição entre os meios terrestre e aquático. É considerado muito mais uma extensão do ambiente marinho que do terrestre, uma vez que a maioria dos organismos que o habitam, estão relacionados ao mar.

No Brasil, suas rochas possuem origem vulcânica e são estruturadas de diversas maneiras. É um ambiente extremamente heterogêneo: pode ser formado por paredões verticais bastante uniformes, que estendem-se muitos metros acima e abaixo da superfície da água (ex. a Ilha de Trindade) ou por matacões de rocha fragmentada de pequena inclinação (ex. a costa de Ubatuba/SP). No Brasil, pode-se encontrar costões rochosos por quase toda a costa. Seu limite de ocorrência ao Sul se dá em Torres (RS) e ao Norte, na Baía de São Marcos (MA) sendo que a maior concentração deste ambiente está na região Sudeste, onde a costa é bastante recortada.

A partir da observação da fisiografia da costa do Brasil, pode-se estabelecer uma relação entre a ocorrência de costões rochosos e a proximidade das serras em relação ao Oceano Atlântico. Tomando como exemplo o Estado de São Paulo, observa-se que em locais onde a Serra do Mar se elevou próxima ao oceano, ocorre um predomínio de costões rochosos na interface da terra com o mar (ex. Ubatuba), já em locais onde a Serra do Mar está muito distante da costa, ocorre o predomínio de manguezal e restinga (ex. Cananéia/SP). Os costões são, portanto, na maioria das vezes, extensões das serras rochosas que atingem o fundo do mar.

O costão rochoso pode ser modelado por aspectos físicos, químicos e biológicos. Em relação aos aspectos físicos, a erosão por batimento de ondas, ventos e chuvas é o principal deles, mas a temperatura também possui papel importante na de composição das rochas, a longo prazo, através da expansão e contração dos minerais. O fatores químicos envolvidos dependem do tipo de rocha que forma o costão, uma vez que minerais reagem quimicamente com a água do mar (ex. ferro), sendo que estas relações são reguladas principalmente pelos fatores climáticos. Além destes, temos o desgaste das rochas que pode ser causado por organismos habitantes ou visitantes do costão, como ouriços, esponjas e moluscos.

O ecossistema costão rochoso pode ser muito complexo e, normalmente, quanto maior a complexidade, maior a diversidade de organismos em um determinado ambiente. Para entendermos tal relação, podemos tomar como modelos dois tipos de costão, um costão exposto e um costão protegido.

 Plataforma continental

Em oceanografia, chama-se plataforma continental à porção dos fundos marinhos que começa na linha de costa e desce com um declive suave até ao talude continental (onde o declive é muito mais pronunciado). Em média, a plataforma continental desce até uma profundidade de 200 metros.

 Talude continental

Em oceanografia, chama-se talude continental à porção dos fundos marinhos com declive muito pronunciado que fica entre a plataforma continental e a margem continental, onde começam as planícies abissais.

[editar] Zona profunda ou abissal

Em geral, consideram-se "águas profundas" aquelas onde já não penetra a luz, mas a Zona Abissal para os oceanógrafos começa no fundo do talude continental, no que é considerado como o limite dos continentes. Esta zona é formada por planícies abissais, fossas abissais e canhões, mas nela se encontram montes submarinos que podem atingir a profundidade da zona eufótica.

O oceano tem uma profundidade média de cerca de 5 km, o que significa que esta zona abissal é muito extensa, apesar de ter sido pouco estudada. A pressão hidrostática aumenta em uma atmosfera a cada 10 metros de profundidade, o que torna o estudo desta zona muito difícil, sendo necessário o uso de batiscafos, que são submarinos protegidos especialmente para pressões elevadas. Com estes submarinos e também com a ajuda de instrumentos acústicos, as ecossondas foram feitas algumas pesquisas que levaram ao conhecimento de alguns detalhes do fundo dos mares. Mais detalhes em Oceanografia.

O ponto mais profundo dos oceanos foi encontrado na Fossa das Marianas, a leste do arquipélago das Filipinas, no Oceano Pacífico, com 10.924 m. Outros pontos especialmente profundos são o Canhão de Monterrey, ao largo da Califórnia, com cerca de 10.000 m, a Fossa de Porto Rico, com 8.605 m, a Fossa de Java, com 7.450 m e a de South Sandwich, com 7.235 m, estas últimas também no Oceano Pacífico.

A estas profundidades, para além da pressão elevada, não penetra a luz e, por isso, não pode haver fotossíntese. No entanto, existem muitos animais adaptados a estes fundos, entre peixes, crustáceos e vermes, muitos deles com órgãos luminosos.

Regiões especiais, que parecem ser "oasis" no meio dum deserto, são as fontes termais submarinas e o seu oposto, as geleiras submarinas, onde uma série de compostos químicos são libertados do interior da terra, possibilitando a vida de numerosos organismos, num ecossistema que se acredita basear-se em bactérias capazes de metabolizar essas substâncias.

[editar] Fatores de distribuição de organismos marinhos

Um dos temas de pesquisa mais ativos na biologia marinha é a descoberta e o mapeamento dos ciclos de vida das várias espécies, as zonas onde os seus membros passam a vida, o modo como as correntes oceânicas os afetam e os efeitos da miríade de outros fatores oceânicos no seu crescimento e bem-estar. Só recentemente foi possível desenvolver este tipo de trabalho com a ajuda de tecnologia de GPS e de câmaras subaquáticas.

A maior parte dos organismos marinhos reproduz-se em locais específicos, põe os ovos noutros locais, passa o seu tempo de juvenil ainda em outros locais e a maturidade noutros locais ainda. Durante bastante tempo, os cientistas não fizeram qualquer idéia sobre a localização de muitas espécies durante certos períodos dos seus ciclos de vida. De fato, as zonas por onde as tartarugas marinhas viajam ainda são bastante desconhecidas. Instrumentos de seguimento não funcionam para algumas formas de vida e os rigores do oceano não são amigos da tecnologia. Mas em muitos casos, estes fatores limitativos estão a ser ultrapassados.

[editar] Sub-áreas da Biologia marinha

O estudo da biologia marinha reserva obviamente uma boa parte da sua atenção para os efeitos físicos das continuas imersões no mar e nos oceanos em geral, acaba por uma variação nas propriedades oceânicas afetando a vida marinha.

A recente biotecnologia marinha vem focando largamente nas biomoléculas marinhas, especialmente proteínas, onde possa ser usada na medicina ou na engenharia.

Uma parte interessante da biologia marinha é a aqüicultura.

História da Biologia Marinha

Ultimamente, biólogos marinhos estão tentando completar o mapeamento das criaturas aquáticas com ajuda de modernas técnicas, que ajudam a exploração do fundo do oceano, mais precisamente nas depressões aquáticas, onde acreditam encontrar novas espécies, eventualmente um potencial de grande interesse nas teorias da evolução.

 Campos relacionados

A biologia marinha está estreitamente relacionada com a oceanografia, com a biologia, com a zoologia, com a botânica (por causa das algas) e principalmente com a ecologia.

A biologia pesqueira também está relacionada com a biologia marinha, no que diz respeito às pescarias marinhas, mas pode também ser considerada um ramo das ciências pesqueiras.