Ecología general

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DR. JUAN AUGUSTO

ACOSTA POLO

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ECOLOGÍA GENERAL

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ECOLOGÍA Es la ciencia que trata de las relaciones de los seres vivos con un medio ambiente biótico y físico. La palabra ecología fue creada por Haeckel (1869) y proviene de los vocablos griegos (oiko = casa y logos = tratado, estudio). La transformación del planeta del punto de vista evolutivo ha permitido la división de la ecología de varios tipos y así tenemos: marina, de las aguas continentales, vegetal, animal y del medio ambiente. Esta última se ha Dado de acuerdo a la transformación de los factores contaminantes que ha poblado los ambientes acuáticos, terrestres, etc.

Ecología

Organismo Ambiente El objetivo que percibe la ecología es la comprensión de las relaciones reciprocas entre los seres vivos y sus ambientes respectivos bajo condiciones naturales.

CONCEPTOS GENERALES DE LA ECOLOGÍA MODERNA

a) Los seres vivos están rodeados de materiales y energías que constituyen su ambiente.

b) El protoplasma parte esencial de todo ser vivo es centro de una actividad y requiere un continuo intercambio de materia y energía que solamente se puede realizar por medio del intercambio con el ambiente que lo rodea.

c) Ningún animal o vegetal puede vivir aislado por competo si no que requiere los siguientes aspectos:

I. Incorporar energía del medio. II. Incorporar diferentes materiales.

III. Eliminar los productos residuales. d) El ambiente no solo puede proporcionar materiales y energía a los seres

vivos para satisfacer sus necesidades vitales a las que también pueden dar condiciones desfavorables con materias nocivas.

e) Para que un organismo pueda vivir en ambiente debe reunir 2 condiciones: I. Proporcionar un mínimo de requisitos indispensables para la vida. II. No contener condiciones desfavorables al normal desarrollo de la

vida.

CONCEPTO DE AMBIENTE El ambiente lo forma los elementos más importantes del paisaje tales como el H2O, el suelo, el desierto, la montaña, etc. Estos ambientes pueden describirse con más exactitud atendiendo a los diferentes factores químicos y físicos.

INTERRELACIÓN DE LOS SERES VIVOS CON EL MEDIO AMBIENTE El interrelaciona miento de los seres vivos para obtener materia, energía, espacio, refugio y donde vivir recibe el nombre de ecosistema. El ecosistema

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viene a ser el biotopo más la biocenosis y que a la vez viene a ser sinónimo del ecosistema ecológico. En otras palabras definimos como ecosistema ecológico. En otras palabras definimos como ecosistema a la unidad fundamental que estudia los organismos con el medio ambiente no viviente, cada uno influenciando las palabras, la propiedad del otro y ambos necesarios para el mantenimiento de la vista tal como lo tenemos sobre la tierra.

Ecosistema terrestre ecosistema acuático

COMPONENTES DEL ECOSISTEMA Considerando los componentes biológicos tenemos: a) Estrato autotrófico.- capacitado para fijar la energía del sol y sintetizar

alimentos a partir de sustancias inorgánicas. b) Estrato heterotrófico.- que utiliza, descompone y se alimenta de las

moléculas sintetizadas por los organismos autotróficos. Desde el punto de vista de su estructura un ecosistema está formado por 4 constituyentes: a) Sustancias abióticas.- son las comprenden los factores del medio

ambiente como el clima, suelo, luz, etc. Y los elementos químicos básicos para la vida.

b) Organismos productores de alimentos.- son todas las plantas con clorofila u organismos autotróficos son comprendidos en esta parte.

c) Organismos consumidores o mono consumidores.- está formado por los animales heterotróficos que se alimentan de otros seres vivos, los que se alimentan de plantas o herbívoros (conocidos como primarios), los que se alimentan de los consumidores primarios se les llama carnívoros o consumidores secundarios, los que se alimentan de los consumidores secundarios y los que se alimentan de los consumidores secundarios se les llama consumidores terciarios.

d) Organismos descomponedores o microconsumidores o sacrofitos.- son organismos heterotróficos formados por bacterias y hongos se alimentan de materia orgánica en descomposición (proteínas, lípidos, azucares, etc.) absorben ciertos productos y liberan al suelo otros para ser mas tarde utilizado por los organismos productores.

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DINÁMICA DE UN ECOSISTEMA

Todos los seres vivos como las plantas y animales dentro de un ecosistema necesitan de materia inorgánica. La materia constituida por los elementos químicos y compuestos inorgánicos es tomada por los animales y terminan nuevamente como materia inorgánica proceso que se repite continuamente y recibe el nombre de ciclo de la materia. La energía captada también por las plantas y transformado en energía química tampoco se almacena en las plantas sino que es transferida a los animales mediante lo siguiente: Primero los alimentos son procesos que recibe el hombre de flujos de energía. La mayor parte de la energía solar que cae sobre las plantas, animales y el suelo es reflejada o usada para producir evaporación, transpiración o empleada para conservar la temperatura (T°) del suelo, plantas, animales y el aire. Se considera que el 1% proviene de la radiación solar es captada por las plantas durante la fotosíntesis para incorporarse en la parte viva del ecosistema.

ECOLOGÍA DEL SISTEMA COSTERO EN EL PERÚ En las costas que rodean a los mares constituyen áreas ecológicas importantes que podemos clasificarlas en 3 tipos. A) COSTAS CORTADAS A PICO U FORMADAS POR ROCAS

ACANTILADAS Los cantiles o acantilados presentan características como huevos socavados en las partes donde rompen las olas y que por la acción mecánica del agua se forma. Las acciones físicas de los vientos por la erosión química de algunos trozos de materiales, por la acción biológica de algunos moluscos del genero “phala”, especialmente los tubitex (poliquetos marino), que hacen unos callejones como ambientes de supervivencia. Las destrucciones de cantil contrariamente a lo que se piensa no sucede solamente por la socavación sino por el agua que filtra por la superficie superior que es el que origina el desplazamiento de grandes bloques de rocas, y el mar se encarga de desintegrar o los acantilados en su erosión y destrucción no producen acarreo considerable de rendimientos pero si de muchos organismos que viven en esta zona que limitan una pequeña área. (Algas, equinodermos, moluscos, crustáceos, etc.). B) COSTAS BAJAS Las costas están formadas por playas o bancos de arena y se pueden clasificar en 3 tipos. Con los intermedios posibles como en playas fangosas, arenosas, pedregosas esta se halla en proceso de evolución ya sea cambiando hacia la formación o hacia su desaparición los sedimentos que se distribuyen por la zona costera y en la parte sumergida acarreadas por el oleaje, las corrientes y algunas veces por el viento. El sentido y la intensidad de este acarreo no es constante, esta intensidad varia por la condición meteorológica lo mismo con la condición del océano. En la tabla de clasificación según su tamaño se puede localizar también el tipo de playa de acuerdo con los sedimentos que tiene. Esta es una zona de gran importancia arqueológica y económica.

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Ciclo básico general de la transformación de la materia orgánica en playas arenosas.

C) COSTAS CON CARACTERÍSTICAS DE ESTEROS Los esteros son masas continuas por consiguiente a los mares y ríos que drenan a las tierras continentales por consiguiente actúan sobre ellos dos tipos de aguas ya que reciben agua dulce y agua salada por lo tanto su salinidad oscilan entre 0 a 30 partes por mil en un mismo estero. Esta variación de salinidad es muy grande en forma horizontal y vertical. La circulación o sea los movimientos de las aguas están condicionados a la interacción de 3 factores las mareas, las corrientes fluviales y el viento. Los esteros se clasifican en 3 grandes tipos: I.- positivos: cuando el aporte del agua dulce excede a la masa de agua evaporada. II.- Inversos: cuando el aporte del agua dulce es menor que el agua evaporada. III.- Neutro: cuando el aporte de agua dulce es igual a la masa de agua evaporada. De acuerdo a su geomorfología o sea a la forma el aforo incluye a tres grupos: i) estero de planicie costero ii) estero profundos iii) estero albufera 1. ESTERO DE PLANICIE COSTERO Los mangles es un estero cuyos estratos es más frecuente el fango de textura diversa y sigue el de arena fangosa, por esta razón las algas se encuentran en poca base de sustracción salvo las aguas filamentosas y los animales frecuentes son los cavadores liquetos y algunos crustáceos que se desplazan fácilmente. Los manglares son propios de regiones tropicales y sub tropicales por esta razón se considera que se extiende desde el sureste de Norteamérica

6. Enemigos del quinto grupo

5. Enemigos de los consumidores de detritus y plancton y de comedores y cadáveres

3. consumidores de detritus y plancton

4. consumidores De cadáveres

2. plancton y película de diatomeas

1. material arrojado por mar, sales, gases disueltos (cadáveres, detritus “materia orgánica”, O2, gases carbónicos, etc.)

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(Miami) hacia el rio tumbes, donde se desarrollan los grandes criadores de langostino.

Los manglares. Unión de rio tumbes con el rio zarumilla.

2. ESTERO PROFUNDOS Es una zona relativamente profunda y algunos permiten la navegación de altura, presenta un bajo alto entrada del estero la gente que se dedica a este estudio lo conoce con el tipo de nombre de fiordos con mayor razón se presenta en noruega y Norteamérica por esta razón se le llama fiordo de noruega. En nuestro país no existe este tipo de esteros.

Fiordos de noruega.

3. estero albufera Las albuferas son esteros que se presentan a cierta distancia de la costa a consecuencia de una barrera formada en la entrada del estero esta se abre y cierra por medio de los vientos, oleaje o por medios artificiales por lo general son alargadas y paralelos a la costa. Este tipo de estero es muy frecuente y de mucha importancia ecológica, económica por su alta productividad en nuestro país tenemos la albufera de medio mundo (huacho) y mejial (Arequipa).

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Albufera de mejial (Arequipa)

Albufera de medio mundo (Huacho)

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ECOLOGÍA Y FORMACIONES BIOLÓGICAS DEL TERRITORIO COSTANERO

LAS LOMAS La forma de vegetación (lomas), están relacionadas de neblina que se producen en invierno y parte de primavera es decir en los meses de mayo a setiembre llegando algunas veces hasta octubre a diciembre. La formación de lomas se presenta en la costa de Perú y chile, constituyen una de las asociaciones de plantas endémicas propias de la costa occidental de Sudamérica y únicas del mundo. Junto a esta vegetación se desarrolla muchos organismos como el caracol de las huertas, aves, mamíferos, etc. Las lomas tienes un límite meridional entre huasco y Coquimbo en el grado de latitud “S” en el “N” y Noreste a la altura de cerro cabezón y campana 8° latitud sur en el Perú. Es importante indicar que la formación de lomas en Don Martin (Huarmey). La humedad que da origen a la vegetación llamada garrua en nuestra costa y con nombre de camanchaca en la zona de chile es una lluvia muy fina que mayo a octubre siendo las épocas más húmedas de julio a agosto generalmente. En el norte la vegetación se adelanta y alcanza su óptimo natural de julio a agosto, en el centro se produce en setiembre y agosto y finalmente en el sur ocurren en octubre y noviembre. Algunas veces las lomas reciben poca o ninguna precipitación y como consecuencia no se desarrolla estas áreas verdes. En algunos lugares como ocurre en ático y chala (Arequipa) se observa que la vegetación llegas hasta la orilla del mar y los especies se acomodan mejor entre los 300 a 600 msnm. Es evidente una mayoría de área verde se notan en la falda del cerro que miran al mar y en el lado opuesto de comunidades vegetales son pobres y constan de xerofitos es decir de plantas que no necesitan de mucha agua por eso se nota la presencia de cactus filancia y cactus.

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LAS LOMAS VISTA GENERAL Ecología de lagos y charcos a) ZONAL LITORAL O RIBEREÑO.- Geológicamente la presencia de cuencas

que contienen agua dulce pueden ser recientes o también sean formado hace semanas o meses cuando se trata de una charca pequeña o que tiene otro origen de varios centenares de año cuando estas son muy grandes. El lago baykal en Rusia que es muy antiguo u otros que en su mayoría data de la época del hielo. Estos lagos se pueden considerarse ecológicamente una clara sensación, estratificación especialmente en los lagos grandes asa podemos considerar la zona litoral o ribereña que se caracterizan porque contienen a lo largo de la ribera plantas enraizadas del tipo anfibia como los grandes totorales y la cyperacias y viven en forma anfibia.

b) ZONA LIMNETICA.- Es una zona de aguas abiertas donde se puede observar los diferentes organismos autotróficos constituidos por el fitoplancton y zooplancton que viven generalmente en la superficie.

c) ZONA PROFUNDA.- En cuyo fondo viven una serie de organismos heterotróficos. En las regiones templadas los a menudo se vuelven formalmente estratificados en el verano y enfriamiento, en la parte superior del lago o llamado epilimneo que proviene del latín limneaus, el lago se aísla temporalmente de agua de abajo u también conocido hipolimneo y de nutrientes en el epilimneo.

La mezcla se produce otra vez durante la primavera y el otoño cuando el cuerpo total de agua alcanza la misma temperatura °T, una flotación de fitoplancton sigue a menudo a este rejuvenecimiento estacional del ecosistema. En los ecosistemas de agua estancada la producción primaria depende de la naturaleza química de la cuenca, de las corrientes o del tipo de tierra y profundidad.

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Se considera que los lagos de aguas pocos profundas son generalmente más fértiles que los comunes y esta es una apreciación de la mayoría de los ecólogos.

AFLORAMIENTO (SURGENCIAS, UPIWELLING) Los afloramientos es uno de los principales fenómenos que influyen en la productividad de los océanos y este conocimiento fue dado por RUTHER (1954), STEEMAN, NIELSEN Y STRICKIANO (1963), PLATT (1960) Y SUBBA – RAD (1970). Los afloramientos son movimientos de aguas generalmente verticales de abajo hacia arriba e influido por los vientos la mayoría de afloramientos más importantes se producen en aguas de no más de 250m de profundidad. El afloramiento como movimiento vertical no es un fenómeno aislado sino que forma parte de la circulación oceánica ligado principalmente a los flujos meridionales y marginales. KLAUS WIRTICK (1962): explico la definición de afloramiento como un movimiento ascendente mediante el cual las aguas de las capas sub superficiales son traídas hacia la superficie del mar y alejada del área mediante el flujo horizontal, el afloramiento puede presentarse en cualquier parte del océano pero tienen un carácter relevante a lo largo de las costas occidente de los continentes como en el caso del Perú donde los vientos permanentes se desplazan hacia afuera de la costa y el agua superficial se mantiene en el proceso por un apreciable periodo de tiempo. Muchos autores han tratado el problema de los afloramientos costeros y oceánicos enfocando el proceso físico y lo efectos del mismo, WYRTICK (1963) trato el caso especifico del Perú encontrando velocidad media mensuales de alcance de 5m/mes y un transporte aproximado de 5x10-4cm/s y una contribución media de 5x106m3/s, especificando además que el proceso de afloramiento estaba restringido a profundidades menores de 100m y señalando 2 origines uno ecuatorial y otro sub antártico. Uno de los efectos destacados de afloramiento frente al Perú son las aguas frías relativamente se homogenizan que aparecen en la superficie causando notables anomalías térmicas y un ascentrado gradiente horizontal. Por esta razón SUTA (1970) oceanógrafo del IMARPE realiza estudio para estimar la extensión del área de afloramiento y tomo determinadas isotermas como borde exterior el área de afloramiento y se llego a obtener un total de 25230m2 como promedio del área de afloramiento a lo largo de 850 millas de línea costera con lo que resulta un ancho muy próximo a las 30 millas en una área rectangular equivalente.

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CAUSAS DE LAS PRESENCIAS DEL AFLORAMIENTO a) La diferencia de temperatura (°T) y salinidad entre las aguas

superficiales y profundas. Las aguas de la superficie aumentan la salinidad y al temperatura y descienden a las aguas profundas.

b) El movimiento de la rotación de la tierra de oeste a este. Es otra causa produciéndose el desplazamiento de las aguas en sentido contrario y consiste en el ascenso por el zócalo continental.

c) La dirección tangencial del litoral, impide el avance normal del movimiento circulatorio del pacifico sur introduciéndose las aguas superficiales y ascendiendo a las profundas.

ORÍGENES DE LOS AFLORAMIENTOS Se tiene tres orígenes: 1) Las aguas ramas sur de la corriente de CROMWELL. Que el

afloramiento principalmente está entre los 4° a 6° sur y que también en partes contribuyen al afloramiento al norte del 9 ° sur extendiéndose en la zona de gran abundancia de merluza.

2) Las aguas provenientes de la corriente peruana sub superficial (CPSS). Que el afloramiento principalmente al norte de los 12° sur y que en determinadas épocas especialmente en verano y otoño pueden influenciar en el afloramiento más al sur destacándose su salinidad relativamente alta.

3) Las aguas templadas sub antárticas (ATSA) que vienen del sur a raíz del flujo chileno y afloramiento principalmente al sur 14°. Parece que en esta zona de la costa peruana se producen afloramiento de aguas mezcladas de aguas ecuatoriales sub superficiales (AESS) con aguas templadas sub antárticas (ATSA).

ZONA DE AFLORAMIENTO EN EL PERÚ Este afloramiento se da entre los 14° a 16° sur o sea frente a Pisco y San Juan y gran parte del año entre punta Falsa, Salaverry y entre Supe y Callao. Si bien hay unas variaciones geográficas estacionadas en cuanto a la intensidad los especialistas SUTA Y MILUCA del IMARPE propusieron lo siguiente: a) En verano: Chimbote, callao y san Juan. b) En otoño: Paita, Pimentel, Huarmey y san Juan. c) En invierno: Paita, Pimentel, Chimbote, callao y entre pisco y san Juan. d) En primavera: Pimentel, callao y san Juan. Los principales de afloramiento entre pisco y callao principalmente en cabo blanco, Paita, talara, Chimbote y chancay en forma casi permanente.

ECOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN DEL MAR Tomando el concepto general podemos decir que los organismos marinos pueden vivir de dos formas: flotando u nadando en el agua o en el interior de esta. Se puede considerar dos grandes divisiones del medio ambiente acuático: el pelágico y el bentónico.

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El pelágico que comprende el conjunto de las aguas que forman los mares y océanos y los bentos quienes se encuentran en el fondo del mar. Ecológicamente podemos decir que en aguas pocos profundas hay mayormente mas movimiento y mayores variaciones de composición y temperatura que en los lugares donde el agua es más profundo.

Del grafico tenemos lo siguiente: a) PROVINCIA NERÍTICA.- que son aguas poco profundas de la plataforma

continental. b) PROVINCIA OCEÁNICA.- aguas profundas más allá del borde continental. En las aguas profundas ecológicamente las condiciones cambian con el nivel y es importante distinguir tres zonas: 1) ZONA EPIPELÁGICA.- que considera desde la superficie hasta una

profundidad de 200m en la cual hay un pronunciado desnivel y la iluminación y a menudo la temperatura entre la superficie y los niveles más profundos, los movimientos de agua puede ser relativamente rápido.

2) ZONA BATIPELÁGICA SUPERIOR.- se considera desde los 200m hasta los 1000m de profundidad donde penetran muy poca luz y el desnivel de temperatura es más continuo y gradual sin variación estacional. En esta zona de dan capas con un mínimo de oxigeno y con un máximo de concentración de nitrato y fosforo.

3) ZONA BATIPELÁGICA INFERIOR.- se encuentra por debajo de los 1000m de profundidad donde la oscuridad es virtualmente compleja excepto para organismos bioluminiscentes que tienen luz propia la temperatura es baja y la presión es alta.

El fondo y la costa forman la divección béntica que comprende tres zonas: a) LA ZONA LITORAL.- incluye la mayor parte de la costa marina y la región

de las rompe olas en la marea alta.

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b) ZONA SUB LITORAL.- es el mar profundo que se extiende desde la parte más baja de la costa hasta el borde continental.

c) ZONA MAR PROFUNDO.- es la que se encuentra debajo de la plataforma continental y podemos sub dividirla en zona arqui béntica y zona abisal béntica. - ARQUI BÉNTICA.- desde el borde continental hasta una profundidad de

1000m. - ABISAL BÉNTICA.- que estaría comprendida desde los 2000m, es la

zona más profunda del suelo del océano incluye la profundidad de los 6000m a 7000m y se le llama zona Hadal.

Los organismos de la zona pelágica comprenden dos grandes categorías: el plancton y necton. a) EL PLANCTON.- está compuesta por algas y animales flotantes que se

mueven con el agua y cuyo poder de natación que permiten mantenerse a flota.

b) EL NECTON.- comprende los animales nadadores, más poderosos como los vertebrados y cefalópodos (pulpo) que son capaces de viajar de un lugar a otro independientemente entre la corriente del agua.

En los departamentos de Lambayeque, en la zona desértica predomina dos tipos de espacios y esta zona se conoce el algarrobal zapotal. Que es una especie que segrega delumbre algarrobina. También sirve como alimento para el ganado caprino. Zapote conocido como “Capparis angulata” donde la industria aprovecha la goma desde el punto de vista industrial para múltiples usos avanzando en el departamento de tumbes conocido como el perennifolio ecuatorial, esta vegetación está representada por plantas que forman grandes bosques de tipo selva y bosques en la condiciones climáticas es arriba sobre los 24 °C y 18 °C.

PLATAFORMA HALOFÍTICAS (altamente salinicas) Son aquellas plataformas anaeróbicas que viven en todo el litoral marino de nuestro país y que crece y desarrollan el ciclo biológico en un medio se disuelve un terreno tiene un elevado desnivel muchas veces estas plantas son cubiertas por el agua del mar en el pleamar entre las especies más representativas como Salicornia fruticosa, dutichlis spicata “grama salada”, sessurium portalaca stram, batis marítima.

EL BENTOS Son bentónicas todas las especies que viven en relación interna con el fondo ya sea para fijarse, escarbarlo, caminar sobre su superficie o para nadar en sus vecindades sin alejarse del lugar. De acuerdo de la zona ecológica y biológica, se ha determinado para los bentos hay dos sistemas:

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1) SISTEMA LITORAL.- es el sistema que llega hasta el límite inferior de la vegetación submarina por lo cual se le denomina también sistema afital, este sistema litoral comprende cuatro zonas: a) SUPRA LITORAL.- es la zona donde se encuentra los organismos que

soportan o exigen emersión total en ella hay humedad pero no verdadera inmersión salvo durante la marea iquinoctión o durante las grandes olas durante nacional.

b) MESO LITORAL.- es donde se producen inmersiones y emersiones, y se instalan poblaciones que soportan o exigen estos movimientos sería equivalente a la denominación muy utilizada de de inferioridad o zona entre las mareas (intermareal).

c) INFRA LITORAL.- siempre sumergido y raramente emergido y que señala el límite inferior de la vegetación marina o en forma general de las algas fotófilas, este límite varia con latitud de 15 a 20m en las altas altitudes hasta los 80m con las bajas.

d) CIRCA LITORAL.- que llegan a la profundidad compatible con las vidas de las algas adaptadas a la iluminación más débil.

2) SISTEMA PROFUNDO.- se considera desde la ruptura de la plataforma continental hasta la profundidad de las grandes cimas submarinas ocupa el 92% del fondo y puede ser denominado zona afical porque no hay en él vida vegetal. Comprende las siguientes zonas: a) ZONA BATIAL (PROFUNDO): se extiende sobre el talud y el plano que

continua y cuyo límite inferior es señalado por la presencia de especies circa litorales como la raya eurobatical, el límite es hacia el 3000m.

b) ZONA ABISAL (ABISMO): situado sobre la planicie de su mismo nombre y es hasta los 6000 a 7000m de profundidad en que se inician las grandes fosas submarinas y la vida está representada por la población de heteroideos (pepino de mar, celentéreos, poliquetos, pelecípodos o floroideos).

c) ZONA HADAL (OCULTO): está preparado por los organismos de los grandes coloidales de caracterizan por su empobrecimiento cuantitativo y cualitativo de la población por la presencia hartenias y profundidades de los 6000 a 7000m de profundidad.

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CICLO ORGÁNICO DEL MAR Nutrientes de las plantas Energía de la luz

Nutrientes de las

plantas y CO2

Fotosíntesis: Gran producción primaria debido al fitoplancton.

Herbívoros: Zooplancton, producción secundaria

1er orden de carnívoros: Producción

terciaria.

Carnívoros Tardíos

Descomposición Bacteriana:

Regeneración indirecta de los

nutrientes a partir de materia orgánica.

Excreción: Regeneración Directa.

Respiración: Transformación de energía y formación del CO2

CO2

Energía Calorífica