Los animales y las plantas que viven en el agua dulce se llaman vida acuática. El agua en la que viven es dulce, lo que significa que es menos salada que el océano. El entorno terrestre que rodea al medio ambiente de agua dulce tiene un gran impacto en los animales y plantas que viven allí. Algunos factores que influyen en el entorno de agua dulce son el clima, la composición del suelo y los animales y plantas terrestres de la zona.
Al igual que en la tierra, las plantas acuáticas necesitan dióxido de carbono, nutrientes (sustancias como el fosfato y el nitrógeno necesarias para el crecimiento) y luz para la fotosíntesis, el proceso en el que las plantas fabrican su alimento a partir de la luz solar, el agua y el dióxido de carbono. Los animales acuáticos necesitan respirar oxígeno y consumir alimentos. Las condiciones físicas que rodean a la masa de agua o al humedal (tierras que están cubiertas de agua con la suficiente frecuencia como para que ésta controle el desarrollo del suelo) controlan la disponibilidad de estos recursos. Por ejemplo, las concentraciones de nutrientes, oxígeno y dióxido de carbono en el agua dependen de la cantidad de aire que entra en el agua y de la composición química de la tierra cercana. Los sedimentos (partículas de arena, grava y limo) del agua influyen en la cantidad de luz que llega al fondo del lago o del río. La temperatura del agua afecta a la rapidez con la que crecen los animales y las plantas. Las características del fondo de la masa de agua (arena, barro, rocas) y la velocidad de las corrientes (movimiento horizontal del agua) controlan qué tipos de plantas y animales pueden vivir y reproducirse en una zona.
En general, los entornos de agua dulce se dividen en dos grandes categorías: aguas lénticas y aguas lóticas. Las aguas lénticas son las que están en movimiento, como en los ríos y arroyos. Las aguas lóticas son las que están inmóviles, como en los lagos y estanques. Sin embargo, a veces los ríos y arroyos desembocan en lagos y estanques y los dos hábitats diferentes se fusionan. Algunos humedales también pueden contener muchas características de los entornos de agua dulce.
La vida en los ríos y arroyos
Los ríos y arroyos se caracterizan por varios rasgos físicos. Por lo general, se componen de agua dulce que fluye en una dirección. El flujo de agua suele ir desde una zona de gran altitud (como una cordillera) hasta una zona de baja altitud (como un océano). Por lo general, el agua fluye rápidamente al principio y se ralentiza a medida que se desplaza río abajo. Los arroyos suelen unirse a los ríos, por lo que hay más agua al final de un río que al principio. A medida que los ríos fluyen, erosionan (desgastan) las rocas y recogen sedimentos, por lo que los ríos suelen ser más turbios al final. Como los ríos y arroyos cambian tanto desde su inicio hasta su final, hay muchos tipos diferentes de hábitats para los animales. Como resultado, el número de especies animales que viven en los ríos y arroyos es mayor que el número de especies que viven en los lagos y estanques.
La vida de las plantas en los ríos y arroyos Un reto importante al que se enfrentan las plantas que viven en los ríos y arroyos es el de mantenerse en su sitio, especialmente en las corrientes rápidas. Las plantas tienen varias técnicas diferentes para superar el arrastre (la atracción) del agua. Las diatomeas son un tipo de algas. Las algas son organismos marinos que van desde el fitoplancton microscópico hasta las algas gigantes y que contienen clorofila, el mismo pigmento que utilizan las plantas terrestres para realizar la fotosíntesis. Las diatomeas evitan las corrientes gracias a su pequeño tamaño. Crecen en una sola capa en la superficie de las rocas. Debido a la fricción entre la superficie de la roca y el agua, el flujo de agua se ralentiza casi hasta detenerse a una décima de pulgada (un cuarto de centímetro) de la superficie de la roca. Esta región se denomina capa límite y proporciona a las diatomeas una protección contra las fuerzas de la corriente que, de otro modo, las arrastraría río abajo.
Las plantas típicas de los ríos de gran tamaño son las algas, los musgos y las hepáticas. Estas plantas superan el arrastre del agua utilizando adaptaciones especiales para agarrarse a las rocas. Las algas de gran tamaño suelen adherirse a las rocas con estructuras similares a las raíces, denominadas «holdfasts». Además, las plantas suelen anclarse en los recovecos entre las rocas o en los lugares donde se enredan las aguas, para evitar el arrastre del agua del río.
Las plantas de río que viven dentro de las corrientes han desarrollado técnicas para resistir las fuerzas del agua. Estas fuerzas romperían rápidamente cualquier planta con tallos u hojas rígidas. Como resultado, las plantas que viven en los ríos son muy flexibles para poder doblarse y moverse fácilmente con las corrientes.
La vida de los animales en los ríos y arroyos Los animales que viven en los ríos y arroyos también se enfrentan al reto de permanecer donde están. Muchos animales tienen anzuelos y ventosas que utilizan para sujetarse a las rocas. Las larvas de mosca negra que viven en los arroyos del norte de Estados Unidos y el sur de Canadá tienen ventosas que utilizan para adherirse a las rocas de los arroyos. Las larvas de mosca de mayo tienen anzuelos que utilizan para sujetarse a las algas que crecen en las rocas.
Otros animales tienen formas aerodinámicas que minimizan el arrastre al presentar poca resistencia al agua. Las truchas, muy comunes en aguas rápidas y ricas en oxígeno, tienen forma de torpedo. Las lapas son moluscos aplanados que se aferran a la superficie de las rocas. Su forma plana disminuye el arrastre de las corrientes sobre ellas.
Peces diádromos
Los peces diádromos son peces que viven en dos hábitats acuáticos diferentes. Durante una parte de su vida, viven en agua dulce y durante otra parte de su vida viven en agua salada. Para pasar del agua salada al agua dulce (o del agua dulce al agua salada), estos peces únicos deben sufrir cambios drásticos que afectan a la forma en que sus branquias recogen el oxígeno del agua. Sólo un 1% de todos los peces del mundo son diádromos. Dos tipos de peces diádromos son los anádromos y los catádromos.
Los peces anádromos son aquellos que pasan la mayor parte de su vida como peces de agua salada y luego migran (se desplazan periódica o estacionalmente) al agua dulce para desovar. Muchas especies de salmón, lubina rayada, esturión y cabeza de acero son anádromas. En la mayoría de estas especies, los huevos se ponen en agua dulce y, tras eclosionar, los juveniles migran a los océanos. En la mayoría de las especies de salmón, los adultos regresan a los ríos donde nacieron, donde desovan y luego mueren. Otros peces anádromos regresan al agua dulce para desovar varias veces a lo largo de su vida, regresando al océano entre los desoves.
Los peces catádromos son peces que viven la mayor parte de su vida adulta en agua dulce y luego migran al agua salada para desovar. En Estados Unidos, la única especie de pez que es catádromo es la anguila americana. Vive en los ríos de toda la costa este de Estados Unidos. Cuando está lista para desovar, migra miles de millas (kilómetros) hasta el Mar de los Sargazos, cerca de las Bermudas. Una vez que abandona el agua dulce, no come, por lo que después de desovar se agotan sus reservas de energía y muere.
Los animales que viven en arroyos y ríos han desarrollado interesantes formas de recolectar alimentos en las aguas rápidas. Los caracoles, las lapas y las larvas de las moscas caddis raspan las algas de las rocas mediante unas piezas bucales especiales. Muchas larvas de insectos diferentes, así como las almejas de agua dulce, filtran el agua en busca de pequeños trozos de comida. Tienen unas piezas bucales especializadas que parecen cepillos o peines y que utilizan para colar el agua y extraer el plancton comestible (animales y plantas que flotan con las corrientes) que llega a su alcance.
Los ríos y arroyos son el hogar de un gran número de peces. La perca, la lubina, la lubina, la carpa, el lucio y el pez luna prefieren las partes de los ríos donde las aguas son más lentas. Estos peces suelen ser grandes depredadores visuales (animales que cazan a otro animal para alimentarse) que cazan en los estanques peces más pequeños e invertebrados (animales sin columna vertebral). Los escualos y los pardillos prefieren los tramos más rápidos del río, donde las aguas están muy oxigenadas. Utilizan la corriente rápida para llevarles la comida en lugar de cazar a sus presas. Las truchas también se encuentran en estas partes del río que se mueven más rápido.
La vida en los lagos y estanques
Los grandes lagos suelen dividirse en zonas. La zona cercana a la costa se denomina zona litoral. Es la parte del lago que es lo suficientemente poco profunda para que crezcan las plantas acuáticas. La zona limnética, también llamada epilimnion, es el agua superficial del lago alejada de la orilla. (El prefijo epi significa «en la superficie» y la palabra raíz limn significa «lago»). Se extiende hacia abajo hasta donde penetra la luz solar. La mayor parte de la vida vegetal de esta zona es fitoplancton (plantas microscópicas que flotan en las corrientes). La parte profunda del lago se llama zona profunda o hipolimnion. (El prefijo hypo significa «debajo»). En esta zona no hay vida vegetal debido a la ausencia de luz. La mayor parte de la actividad biológica es la de las bacterias que descomponen animales y plantas muertas.
Cambios estacionales en los lagos Los lagos y estanques están muy influenciados por los cambios de temperatura a lo largo de las estaciones. La descripción que figura a continuación es típica de un lago de clima templado (moderado), que experimenta cambios de temperatura estacionales. Los lagos tropicales (los que se encuentran en zonas cálidas y húmedas) tendrán fluctuaciones menos dramáticas en las temperaturas.
En el verano, el Sol calienta el epilimnion. El agua más caliente es menos densa que el agua más fría, por lo que flota sobre el agua más fría del hipolimnio. La región entre las aguas cálidas de la superficie y las aguas frías de las profundidades es una zona de transición en la que el agua cambia de temperatura muy rápidamente con la profundidad, lo que se denomina termoclina. La termoclina actúa como una especie de barrera entre las aguas superficiales y las profundas. A principios del verano, el epilimnion está lleno de vida. El fitoplancton puede crecer rápidamente porque tiene mucha luz y nutrientes y la temperatura del agua es cálida. A su vez, el zooplancton (animales como crustáceos y pequeños peces que flotan en las aguas) se alimenta del fitoplancton. Este zooplancton es el alimento de los peces más grandes y de las aves.
A medida que avanza el verano, el fitoplancton consume los nutrientes del epilimnion. Comienzan a morir y se hunden en el fondo del lago. Allí, los descomponedores, como los hongos y las bacterias, descomponen el fitoplancton y los animales muertos y los convierten en los nutrientes que el fitoplancton necesita para crecer. Como la termoclina actúa como barrera entre el fondo y la superficie del lago, estos nutrientes no están disponibles para el fitoplancton del epilimnion. El fitoplancton no puede crecer en el hipolimnion, donde hay nutrientes, porque no hay luz.
En el otoño, la temperatura del aire se enfría, lo que enfría la superficie del lago. Finalmente, la temperatura en el epilimnion se convierte en la misma temperatura que la del hipolimnion. La termoclina desaparece y las aguas ricas en nutrientes del hipolimnio se mezclan con las aguas de la superficie del lago. Esto se denomina recambio otoñal. En este momento, los nutrientes del fondo del lago se mezclan en todo el lago. Sin embargo, debido a que la cantidad de luz solar disminuye en el otoño y en el invierno, el fitoplancton de la superficie no puede crecer muy rápidamente.
Durante el invierno, la superficie del lago continúa enfriándose. El agua dulce es más densa a 39°F (4°C). El hielo, con una temperatura de 32°F (0°C), es menos denso que las aguas más profundas, por lo que se forma en la superficie del lago. Esto proporciona a los peces y otros invertebrados espacio para vivir bajo los lagos cubiertos de hielo. El hielo también actúa como una manta aislante que ayuda a evitar que el agua de debajo se congele.
En la primavera, las temperaturas se calientan y el hielo se derrite. Finalmente, todo el lago alcanza los 4°C (39°F) y las aguas del fondo se mezclan con las de la superficie. Es lo que se denomina el recambio primaveral. Al comenzar el verano, las aguas superficiales se calientan y la termoclina vuelve a separar el epilimnion del hipolimnion. Debido a los cambios de otoño y primavera, los nutrientes del fondo del lago están disponibles para el fitoplancton de las aguas superficiales. Esto prepara al lago para el rápido crecimiento del verano del fitoplancton y de todos los animales que dependen de él.
Vida vegetal en lagos y estanques Algunas de las plantas más presentes en lagos y estanques son las más pequeñas. Este fitoplancton suele ser plantas unicelulares agrupadas con las algas. A veces se conectan entre sí formando largas cadenas llamadas colonias. El fitoplancton común en lagos y estanques son las diatomeas, que tienen hermosas conchas hechas de sílice (el mismo material que compone la arena); los dinoflagelados, que se mueven chasqueando sus flagelos (largas extensiones celulares en forma de látigo que pueden propulsar a un organismo); y las cianobacterias, que son bacterias que realizan la fotosíntesis.
Las plantas más grandes de los estanques y lagos incluyen grandes algas y musgos, totoras, juncos, nenúfares, hierbas de vejiga, sauces y arbustos de botón. Estas plantas suelen crecer en el barro, donde los gases que necesitan para crecer -como el oxígeno y el dióxido de carbono- son escasos. Muchas plantas de mayor tamaño tienen tallos esponjosos que arrastran los gases del aire hacia sus raíces.
Las plantas terrestres utilizan sus raíces para recoger agua y nutrientes, sin embargo, las plantas acuáticas están rodeadas de agua y los nutrientes se disuelven en ella. Algunas plantas acuáticas han abandonado sus raíces. Por ejemplo, la lenteja de agua y la harina de agua son pequeñas plantas del tamaño de un guisante que flotan en la superficie de lagos y estanques en primavera y verano. Absorben los nutrientes del agua y producen muchos almidones. En otoño, están tan cargadas de nutrientes que se hunden en el fondo del lago. Viven el invierno en el barro del fondo del lago, alimentándose de sus reservas de almidón. En primavera, han consumido tanto almidón que son lo suficientemente ligeros como para volver a flotar. Salen a la superficie justo a tiempo para utilizar la fuerte luz de la primavera y el verano para la fotosíntesis y comienzan a utilizar sus reservas de almidón una vez más. Otras plantas de gran tamaño, como la milenrama, el soldado de agua y los jacintos de agua, también flotan en la superficie de los lagos y estanques.
Las orillas de los lagos suelen dividirse en cuatro zonas en función del entorno físico y los tipos de plantas que se encuentran en ellas. Empezando por la más alejada del agua, la zona de plantas de pantano contiene plantas que tienen raíces en el agua poco profunda. En ocasiones, el agua puede retirarse de esta zona, dejando las raíces de las plantas expuestas al aire. Las plantas típicas de la zona de plantas palustres son los juncos y las juncias (un tipo de planta que parece una hierba tiesa). La siguiente zona se denomina zona de hojas flotantes y emergentes. Aquí el agua nunca se seca, pero el lago es lo suficientemente poco profundo como para que la parte superior de las plantas emerja fuera del agua. Una planta típica que vive en esta zona es el lirio de agua, que tiene cámaras especiales llenas de gas en sus hojas que le permiten permanecer flotando en la superficie del agua. En la zona de plantas sumergidas, las plantas viven completamente bajo el agua. En esta zona viven algas acuáticas canadienses y muchos tipos de musgos. La zona de plantas flotantes ocupa el centro del lago. Aquí las plantas sin raíces, como la lenteja de agua y el soldado de agua, flotan libremente en la superficie.
Vida animal en lagos y estanques El zooplancton flota en el epilimnion de los lagos y se alimenta de fitoplancton y otro zooplancton. Normalmente, estos animales son casi transparentes, para evitar ser vistos por sus depredadores. El zooplancton típico de los lagos es la pulga de agua Daphnia, que puede reproducirse sin aparearse. En condiciones normales, todas sus crías son hembras. Sin embargo, cuando los animales están estresados, por ejemplo, por falta de alimento, producen machos. Así se mezcla el acervo genético de la población y se crean individuos capaces de resistir los cambios ambientales. Otro zooplancton típico de agua dulce es el rotífero, que tiene cerdas en la parte superior de la cabeza que hace girar como hélices para moverse por el agua y capturar presas.
Muchos insectos tienen fases juveniles que son acuáticas. Las moscas de mayo, las moscas caddis, los mosquitos y las libélulas viven durante algún tiempo bajo el agua en lagos y estanques. Nadan entre las rocas y las plantas del fondo del lago durante una temporada o varios años. Después se metamorfosean (cambian de aspecto) a su forma adulta y vuelan fuera del agua. El fondo del lago también alberga muchos gusanos, mejillones y crustáceos diferentes. Estos animales se alimentan de los restos de plantas y animales que caen al fondo del lago desde arriba.
Trituradores de río
En algunos ríos, casi todo el material vegetal procede de hojas y otras partes de plantas que caen al río desde tierra. En cuanto la hoja llega al agua, un ejército de invertebrados se encarga de despedazarla. Estos animales, entre los que se encuentran larvas de insectos y cangrejos de río, se denominan trituradores y desempeñan un papel fundamental en la ecología de los arroyos (relación entre los organismos y su entorno). Las partes de las hojas que no comen los trituradores son consumidas por gusanos y caracoles, que a su vez se convierten en alimento para peces, anfibios y aves. Romper las hojas en trozos pequeños es el primer paso en la descomposición del material vegetal. Las bacterias y los hongos colonizan los trozos de planta y los descomponen en los nutrientes que las plantas que crecen en el río necesitan para crecer.
Los animales más grandes viven en los lagos y estanques. En particular, los peces, las aves y los anfibios se alimentan de los invertebrados que viven en los lagos. Peces como los bluegills se alimentan de insectos juveniles que nadan en el fondo del lago, mientras que los cangrejos comen zooplancton cerca de la superficie. Las aves, como los papamoscas y las currucas, vuelan cerca de la superficie de los lagos y se alimentan de los insectos que salen de su estado juvenil. Las ranas también cazan insectos que viven cerca del estanque. Otras aves y peces se alimentan de los peces más pequeños. La lubina, el salmón, el águila pescadora, los somormujos y la garza cazan peces utilizando su aguda vista. Los castores y las ratas almizcleras son mamíferos que dependen del agua para vivir. Construyen presas y refugios que les protegen de los depredadores.
Juli Berwald, Ph.D.
Para más información
Libros
Cunningham, William P., y Barbara Woodworth Saigo. La ciencia del medio ambiente: A Global Concern. Boston: WCB/McGraw-Hill, 1999.
Llamas, Teresa. La vegetación de los ríos, lagos y pantanos. Nueva York: Chelsea House, 1996.
Raven, Peter H., Linda R. Berg y George B. Johnson. Environment. 2nd ed. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Rowland-Entwistle, Theodore. Rivers and Lakes. Morristown, NJ: Silver Burdett Press, 1987.
Sayre, April Pulley. Lake and Pond. Nueva York: Twenty-First Century Books, 1996.
Sayre, April Pulley. River and Stream. New York: Twenty-First Century Books, 1996.
Sitios web
«Freshwater Ecosystems». Missouri Botanical Gardens.http://mbgnet.mobot.org/fresh (consultado el 16 de agosto de 2004).