El territori de la vida

Els biomes

La part del globus terrestre poblada per organismes vius (inclosa la part més baixa de l’atmosfera) constitueix la biosfera, ecosistema global que es pot subdividir en un gran nombre d’ecosistemes específics. En el medi terrestre, aquests ecosistemes reben el nom de biomes. Cada bioma es caracteritza per la presència i les interaccions de comunitats vegetals i animals determinades, que estableixen una relació constant i estreta d’interdependència amb el medi físic que les envolta. Per diferenciar els diversos biomes es fa referència sobretot a la vegetació, perquè les plantes viuen de manera estable en un territori i el caracteritzen, mentre que els animals migren molt sovint, tant de forma cíclica com definitiva.

Els biomes solen presentar una producció abundant de biomassa a conseqüència de l’evolució, que ha afavorit les plantes capaces de desenvolupar les arrels en profunditat, per a captar l’aigua i les sals minerals del sòl, i la tija en alçada, per a rebre millor la llum solar. La biomassa produïda per les plantes és en bona part cel·lulosa, que en representa fins el 60% de la part llenyosa. La cel·lulosa és un element molt important de la cadena alimentària dels biomes. Serveix d’aliment a nombrosos organismes heteròtrofs (microorganismes, artròpodes com els tèrmits, lepidòpters com les arnes i els fongs) capaços de degradar la molècula de cel·lulosa. És interessant esmentar que la producció de cel·lulosa en els ecosistemes terrestres sol ser tan abundant, que els organismes que se’n nodreixen no la poden degradar a la mateixa velocitat a la qual és produïda per les plantes, de manera que una part de la cel·lulosa es mineralitza (aquest és l’origen dels combustibles fòssils).

Els organismes que es nodreixen de cel·lulosa són considerats, dins la cadena alimentària, consumidors de primer grau (que s’alimenten de plantes). També són consumidors de primer grau nombroses espècies animals, tant herbívores com granívores (com la majoria dels rosegadors), que, encara que són incapaces de degradar la cel·lulosa, es nodreixen de plantes. D’altra banda els omnívors, entre els quals hi ha l’home, són consumidors tant de primer grau com de segon grau, és a dir que es nodreixen de plantes i animals.

Entre els consumidors de primer grau, els herbívors ocupen un lloc especial. Són els únics vertebrats que, gràcies a l’ajut dels microorganismes que viuen en simbiosi a l’interior del seu aparell digestiu, intervenen en la degradació de la cel·lulosa. Els biomes són escenaris dominats pels mamífers herbívors, no tan sols per l’elevat nombre d’individus sinó també pel gran volum que representen, ja que, en efecte, poden assolir dimensions notables, fins i tot en els territoris on la biomassa vegetal és escassa. És el cas dels rens a la tundra àrtica i dels camells als deserts.

Referint-nos encara als biomes en general, cal remarcar la importància de la seva situació geogràfica tant pel que fa a la latitud com a l’altitud, ja que en depenen el clima i sobretot la temperatura. Els biomes se succeeixen per franges des del pol fins a l’equador i segons els diferents nivells d’altitud. Un altre element climàtic molt important és la pluviositat. Els principals biomes terrestres es caracteritzen per un mínim i un màxim de temperatura (mitjana anual) i per un mínim i un màxim de precipitacions anuals.

A continuació es descriuen els principals biomes. Parlarem de biomes naturals sabent que els més favorables a l’assentament dels humans i al desenvolupament de les seves múltiples activitats han estat fortament humanitzats i modificats respecte de les seves característiques originàries.

La tundra

Si el sòl és cobert perpètuament de neu o de gel, el medi no acull formes vives estables. Això és el que passa a les latituds extremes àrtiques i antàrtiques, com també a la muntanya, als cims coberts de neus perpètues. La tundra àrtica s’estén als marges d’aquestes àrees sense vida de l’hemisferi septentrional, i la tundra alpina ho fa pels diferents estrats muntanyosos. Per exemple, hi ha una extensa zona interior de Grenlàndia caracteritzada per l’absència de vida (gel permanent). Aquesta àrea és circumdada per una franja de tundra d’extensió variable que arriba fins a la costa. En aquest cas, la diferència de clima entre les dues zones i, per tant, la diferència ambiental no tan sols són determinades per la distància dels pols sinó també, i d’una manera rellevant, per la presència de la mar, que actua suavitzant el clima. No és casualitat que la franja de tundra sigui més àmplia i amb una vegetació més abundant a la part occidental de l’illa, banyada per un corrent marí relativament càlid. En general, la tundra té una estació hivernal, de gels perpetus, amb temperatures de fins –30°C, durant nou mesos, i una estació estival que no s’allarga més de tres mesos, amb una temperatura màxima de +10°C. A l’estiu, el gel es fon, però l’evaporació és escassa i el vapor es torna a condensar fàcilment, de manera que es formen aiguamolls immensos. Sota els aiguamolls, el sòl es desglaça només uns pocs decímetres i a més profunditat roman perpètuament glaçat (fenomen designat amb el terme permafrost). Aquesta condició impedeix el desenvolupament de les arrels de les plantes i només permet el creixement d’una vegetació d’alçada molt reduïda. A l’extrem septentrional de la tundra els únics vegetals són els líquens i les molses, mentre que en les franges més meridionals i més suaus apareixen les gramínies, els brucs, alguns arbusts prostrats i els salzes nans.

Quant als animals, hi ha nombroses espècies d’insectes com els tàvecs i els mosquits i algunes espècies de papallones. Entre els mamífers trobem alguns rosegadors (ratolins, lèmmings), espècies herbívores com els rens i els ants, i carnívores com la guineu i el llop àrtics. Els ocells de la tundra són majoritàriament migradors. La tundra és el bioma que s’ha adaptat a les temperatures més fredes. Una part de la tundra s’ha adaptat així mateix a les precipitacions escasses, com també passa en els biomes desèrtics, però amb temperatures elevades.

Els deserts

Sembla contradictori parlar de biomes desèrtics, perquè normalment la idea de desert està associada a l’absència total de vida. En realitat, en els deserts, tot i que la precipitació anual és inferior a 250 mm, la biomassa vegetal és molt escassa però quasi mai absent, excepte quan a les condicions climàtiques s’associen condicions del sòl desfavorables, per exemple quan el sòl és format exclusivament per sorra. Normalment es distingeixen dos tipus de desert: els càlids i els freds. Els deserts càlids són tropicals, com el desert del Sàhara i el desert australià. La seva aridesa és conseqüència de la latitud, ja que es troben dins la zona d’alta pressió tropical, on es produeix un descens constant d’aire eixut des de les cotes altes. El terme càlid es justifica pel fet que durant el període d’estiu, per efecte de la latitud, s’hi assoleixen temperatures molt elevades. Un tipus especial d’aquests deserts tropicals són els deserts costaners (Xile septentrional, etc.), on l’aridesa tant és causada pels vents constants (els alisis) d’aquestes zones que bufen de terra cap a mar com pel fet que aquests deserts són tocats per corrents marins freds, que impedeixen l’arribada de masses d’aire humit de l’oceà al continent.

En canvi, els deserts freds, o de latituds mitjanes, deuen la seva aridesa al fet d’estar molt allunyats de la mar o al fet d’estar-ne separats per una serralada (el desert de Gobi, el desert dels Estats Units occidentals, etc.). A l’hivern assoleixen temperatures molt baixes (d’aquí ve el nom de deserts freds), i per tant les oscil·lacions tèrmiques anuals són molt marcades.

Els ecosistemes desèrtics són joves, en el sentit que van començar a formar-se fa només un milió d’anys. La causa va ser l’augment de temperatura, que va provocar la fusió d’extenses glaceres d’algunes regions com Europa, i una disminució de les precipitacions d’altres zones. L’aridesa va fer desaparèixer les formes vives de les eres anteriors, l’humus no es va renovar, el sòl es va mineralitzar i es va transformar en pols. Però aquestes no van ser les úniques transformacions: les roques, despullades, van quedar exposades sense protecció a les fortes oscil·lacions diàries de la temperatura, que van descompondre el granit en fragments cada cop més petits. Les dimensions d’aquests fragments indiquen l’edat dels deserts. Hi ha deserts de roques, de pedres, de sorra, que constitueixen fases diferents del mateix procés, el qual, malauradament, es va estenent. Al cap d’un milió d’anys la desertització ha envaït 33 milions de km2. A l’hemisferi nord hi ha una franja desèrtica més o menys contínua que comença al Sàhara i arriba fins a l’Àsia central i Mongòlia. A més, hi ha àrees desèrtiques discontínues als Estats Units. A l’hemisferi sud hi ha els deserts d’Austràlia, Xile i Sud-àfrica, tots situats en regions que, al final de l’última gran glaciació (fa aproximadament 10 000 anys), eren temperades i plenes de vida. La vegetació dels deserts és constituïda per molses, líquens i algues blaves. Aquestes darreres tenen gran importància perquè són els únics organismes fixadors de nitrogen del desert i proporcionen nitrats a les plantes. També es poden trobar diferents tipus de plantes crasses (cactàcies dels deserts americans, etc.).

Les plantes desertícoles tenen moltes maneres d’adaptar-se a l’escassetat d’aigua. El seu problema no és tant obtenir-la com conservar-la; en efecte, durant la respiració l’oxidació de la glucosa proporciona aigua juntament amb el diòxid de carboni (vegeu "El món dels vegetals"). Per tant, el que cal és impedir que l’aigua s’evapori. És per això que les plantes del desert solen tenir poques fulles, petites i sovint transformades en aculis per tal de reduir la superfície d’evaporació i descoratjar els animals que agredirien el tronc, que conté les reserves d’aigua. L’aparell radical de les plantes perennes és molt desenvolupat per tal de poder absorbir les aigües de les capes superficials del sòl, abans que les absorbeixi la sorra. La fotosíntesi també té lloc d’una manera que no requereix gaire quantitat d’aigua. Les plantes anuals germinen, creixen i produeixen llavors amb gran rapidesa, i acompleixen tot el cicle vital durant la curta estació en què hi ha certa disponibilitat d’aigua. De fet, passen la major part de la vida en forma de llavor, és a dir, en una forma que no requereix aigua.

Per als animals, el gran problema també és conservar l’aigua més que no pas obtenir-la. Els rèptils i els insectes del desert són protegits per teguments que no permeten l’evaporació per via cutània, i l’única via d’evaporació és la mucosa de les vies respiratòries. Els mamífers es troben en desavantatge, no solament pel tipus de tegument que els revesteix, sinó també perquè expulsen els residus nitrogenats que produeix el metabolisme en forma de molècules que serien tòxiques si no fossin dissoltes en l’aigua de l’orina (cosa que implica la necessitat de perdre una quantitat considerable de líquids). Els rèptils i els insectes, en canvi, expulsen els residus en forma sòlida. Per això, en els biomes desèrtics, els mamífers són representats només per unes quantes espècies de ratolins que passen sota la sorra les hores diürnes i surten a buscar menjar tan sols de nit. Tanmateix, el desert també té el seu gran herbívor: el camell, un animal prodigiós, no pel fet de portar al damunt les reserves d’aigua, sinó perquè els seus teixits toleren una deshidratació que en altres animals seria mortal.

La praderia i la sabana

El bioma terrestre que abraça la gamma de temperatures més àmplia és la praderia, que no requereix gaires precipitacions. Se sol distingir entre una praderia temperada, amb precipitacions que van dels 250 als 750 mm l’any i caracteritzada per una vegetació fonamentalment herbàcia, i una praderia tropical o sabana, amb precipitacions més abundants, fins a 1 500 mm l’any.

La sabana, particularment extensa al continent africà, és una praderia amb arbres escampats, com acàcies, palmeres, baobabs i eufòrbies. El bioma pateix grans canvis estacionals, determinats més per la freqüència de les precipitacions que per la temperatura. El creixement vegetal afavorit per l’estació humida accelera l’augment de les poblacions d’insectes. Aquests augments han desencadenat, per exemple, les explosions demogràfiques de les llagostes, que migren en eixams immensos i destrueixen els conreus i provoquen caresties molt greus. D’aquest augment es beneficien els ocells, que en aquesta estació han d’alimentar els seus petits. La sabana proporciona aliment tant als animals herbívors com als carnívors, i per això hi ha poblacions d’animals tan grans i d’espècies tan variades, absents en altres parts del planeta. És sobretot el regne dels mamífers: de les gaseles als elefants, i del lleó al guepard. L’evolució de l’espècie humana va viure una etapa important a la sabana, medi on els nostres avantpassats, no gaire ràpids a l’hora de córrer, van trobar compensació en la posició dreta, que els permetia veure-hi per damunt de les herbes altes. A més, el fet que a la sabana els fruits fossin escassos (en comparació amb el bosc, on són abundants), juntament amb l’abundància d’animals, els va empènyer a caçar i a canviar els hàbits alimentaris. Malauradament, la humanitat actual està destruint la varietat i la riquesa del món animal de la sabana: l’elefant africà, per exemple, està a punt d’extingir-se a causa de la cacera despietada de què és objecte per comerciar amb el preuat ivori dels seus ullals.

Les praderies temperades es troben a les àrees interiors dels continents i reben diferents noms en els diversos llocs: la praderia nord-americana, actualment molt reduïda en extensió, on el bisó americà era dominant abans de l’extermini que va acompanyar la colonització de l’Oest; la pampa argentina; la puszta hongaresa; les estepes (fredes, càlides, arbrades) de l’Europa oriental i de l’Àsia; les pastures d’alta muntanya, que es troben a les muntanyes per sobre del límit dels arbres. Sovint reben precipitacions més aviat escasses, poc més abundants que les precipitacions de les àrees desèrtiques. Tanmateix, són molt productives a causa de les característiques del sòl, que reté la humitat. D’altra banda, aquestes praderies són determinades pel tipus de vegetació, que consisteix en herbes anuals i perennes, gramínies, lleguminoses, etc. El cicle de les plantes herbàcies és més ràpid que el de les plantes arbòries, igual que la seva descomposició. Per això el sòl de les praderies temperades és molt abundant en humus. Les praderies temperades, com les sabanes, també són adequades perquè els mamífers hi visquin, raó per la qual la seva transformació en pastures ha estat del tot coherent amb la seva "vocació", de manera que l’espècie humana s’ha limitat a substituir els herbívors salvatges pels domèstics. Però els humans no s’han aturat aquí, ja que, d’una banda, han introduït en les praderies esdevingudes pastures poblacions excessives d’herbívors —anteriorment, les poblacions salvatges d’herbívors eren contingudes demogràficament pels predadors, que l’espècie humana ha eliminat—, i, de l’altra, han sotmès les praderies al conreu i les han treballades per augmentar-ne la productivitat. Però les tasques agrícoles, sobretot la llaurada profunda, provoquen una acceleració de l’oxidació del sòl que impedeix la renovació de l’humus, i impliquen, per tant, un desgast ràpid de la fertilitat. Successivament, amb les pràctiques de conreu intensiu, el "desgast" cada cop més ràpid de la fertilitat dels sòls s’ha vist agreujat per la contaminació de les aigües i dels aliments produïts.

Els boscos boreals

Els altres grans biomes terrestres són els boscos. La tundra, constituïda per franges d’arbustos nans, limita generalment amb el bosc boreal perennifoli, que també rep el nom de taigà. Aquests boscos perennifolis, formats per coníferes com els avets, els pins, les pícees i les tuies, a vegades mesclades amb bedolls, formen una franja contínua a l’Amèrica del Nord i Euràsia, però a les muntanyes són presents a latituds més baixes, i fins i tot en regions tropicals. La temperatura estival és força elevada, i impedeix que el sòl quedi glaçat permanentment; és per això que les arrels de les coníferes hi penetren en profunditat. L’aigua es filtra a través del sòl i, per tant, la superfície mai no esdevé pantanosa com passa a la tundra.

Les regions on són abundants els boscos boreals exporten generalment fusta a les regions temperades, que han talat els boscos per fer lloc als camps de conreu o a les ciutats. La productivitat és molt elevada. Tot i que el bosc boreal es gestiona correctament, l’exportació continuada l’empobreix perquè la fusta no solament conté carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen, sinó també altres elements necessaris per a les plantes. A més, a les regions temperades es consumeix molt combustible fòssil que, en cremar, allibera a l’atmosfera grans quantitats d’òxids de sofre i de nitrogen, els quals provoquen la formació d’àcid sulfúric i àcid nítric i el fenomen de les pluges àcides, que també afecten el bosc boreal i el perjudiquen.

El bosc boreal allotja molts insectes i, per tant, també ocells que se’n nodreixen. Així mateix són presents els esquirols, que s’alimenten de pinyons, que també agraden a alguns ocells. La persistència del fullatge treu llum al sotabosc i n’obstaculitza el creixement. Per això, els herbívors que viuen al bosc (com l’ant i el wapiti o cérvol boreal) depenen generalment, per a una integració alimentària important, dels biomes veïns: les praderies o els boscos temperats.

Les boscanes decídues

Les boscanes decídues temperades són típiques de les regions on la temperatura és més suau i la pluviositat més aviat abundant. Originàriament era un bioma molt estès a Europa, a la part oriental dels Estats Units i a l’Àsia oriental. És format per moltes varietats d’arbres de fulla caduca: faigs, roures, oms, castanyers, aurons i bedolls, que conviuen amb pins allà on el sòl és particularment pobre en nutrients. L’abundància d’humus i el fet que durant una part de l’any la llum arriba fins al sòl fan que el sotabosc herbaci i arbustiu sigui prou abundant per a oferir protecció i aliment a moltes espècies de mamífers, dels esquirols als cérvols, com també a moltes espècies d’ocells.

Però els verbs d’aquesta descripció haurien de conjugar-se en passat, perquè el bosc decidu temperat ja no existeix a bona part del planeta i especialment a Europa. El que actualment veiem en les zones antigament poblades per aquest bioma és una successió de comunitats vegetals i animals no autòctones (és a dir, que no es remunten als orígens), sinó al·lòctones (desenvolupades per intervencions externes). Són comunitats no primàries sinó secundàries, perquè creixen en sòls on la vegetació originària va ser destruïda i després van ser abandonats. Però les comunitats vegetals restaurades, per dir-ho d’alguna manera, que avui ocupen moltes àrees d’Europa, no han retrobat l’equilibri biològic. A més, els efectes devastadors de les pluges àcides a què ens hem referit més amunt són una greu amenaça per a la supervivència dels boscos caducifolis europeus.

Les selves tropicals

Les selves plujoses tropicals ocupen regions d’altituds moderades, prop de l’equador, en diverses parts del món: la conca amazònica i la de l’Orinoco a l’Amèrica del Sud, l’istme de l’Amèrica Central, les conques del Congo, del Níger i del Zambezi a l’Àfrica i, a més, àrees més o menys extenses de Madagascar, l’Índia, Malàisia, Java i Sumatra, Borneo i Nova Guinea. Es tracta de zones d’una pluviositat mitjana molt elevada (2 000-2 250 mm l’any), amb precipitacions ben distribuïdes entre les diverses estacions, i amb oscil·lacions de temperatura d’una estació a l’altra inferiors a les que es produeixen entre el dia i la nit. En aquest tipus de selves predominen les espècies latifòlies i abunden les plantes enfiladisses, especialment les lianes llenyoses i epífites (que viuen damunt d’altres plantes). Quant a la fauna, són nombroses les espècies arborícoles: a Guyana, per exemple, el 50% dels mamífers viu als arbres. A més de les espècies arborícoles abunden els camaleons, les iguanes, els geckos, les granotes, moltíssims ocells (lloros, tucans i ocells del paradís), els rèptils i els insectes. Els experts consideren elevadíssima la capacitat d’aquest ecosistema d’afavorir processos evolutius i el naixement d’espècies noves, d’on es deriva l’exigència de preservar les selves tropicals com una reserva genètica preciosa per a les generacions futures i tot el sistema viu. Malauradament, fa temps que són objecte de tales indiscriminades que provoquen danys irreversibles (vegeu també "Un patrimoni que cal conservar").

Sobretot al nostre segle i a una velocitat que no ha deixat d’augmentar, la humanitat agredeix la selva plujosa tropical amb els mateixos criteris i les mateixes finalitats agrícoles que en el passat van agredir el bosc temperat. La situació ofereix un aspecte amargament irònic, ja que la destrucció de la selva tropical només podrà proporcionar prosperitat econòmica a curt termini. A la selva tropical, l’humus és abundant si es conserva el recobriment vegetal, però si aquest desapareix l’humus s’oxida fins i tot més de pressa que a les regions temperades, probablement perquè en els climes temperats hi ha una estació freda durant la qual el sòl pateix poques modificacions, i per tant reté els nutrients, mentre les poblacions d’insectes disminueixen. Als tròpics, on el sòl presenta temperatures elevades tot l’any, el cicle més ràpid de les oxidacions en provoca una mineralització accelerada i, consegüentment, una percolació tant de l’aigua com dels nutrients, de manera que el sòl s’empobreix. Aquests fenòmens van lligats. Al bosc boreal, el dipòsit de carboni és més abundant al sòl que a la fusta (cosa que també passa amb els nutrients), mentre que a la selva tropical passa el contrari. Així, doncs, a la selva tropical el fenomen d’empobriment del sòl és molt més ràpid, fins i tot més que l’empobriment del sòl del bosc boreal, causat per l’exportació de la fusta. Per aquest motiu, la tala de la selva tropical per substituir-la per conreus de cereals només proporciona algunes collites, ja que al cap de poc el sòl s’empobreix i, després, es dispersa per acció de l’aigua i del vent. Per tant, s’aconsegueixen uns beneficis efímers, ja que el resultat final és la pèrdua definitiva del sòl.

A més, cal considerar que les grans selves plujoses tenen un paper fonamental en el manteniment de l’equilibri climàtic a escala planetària: actuen com a pulmons principals de la Terra.

El bioma mediterrani

Originàriament, el bioma mediterrani típic és el bosc esclerofil·le, una formació perennifòlia constituïda per plantes adaptades a viure en un medi en què les precipitacions són escasses en conjunt i absents durant el període estival, caracteritzat per temperatures elevades. Aquestes plantes solen tenir fulles dures i coriàcies, que limiten la pèrdua d’aigua per transpiració. Actualment, aquesta formació vegetal, en bona part degradada, sobreviu sobretot per les espècies arbustives i herbàcies. El bioma mediterrani és característic no solament de les regions que s’obren a la mar Mediterrània, sinó també d’àrees del sud d’Austràlia, de Mèxic, de Califòrnia, del centre de Xile i del sud d’Àfrica.

Aquest tipus de bioma es veu profundament afectat per incendis cíclics, que han seleccionat arbustos i arbres de talla petita i mitjana més que no pas arbres de tronc alt. Els arbres típics són les alzines i les sureres (a la Mediterrània pròpiament dita), i també determinats pins. Així mateix, en aquest bioma abunden la carrasca, el baladre, el marfull, el boix, el llentiscle, l’arboç i tot de labiades aromàtiques (romaní, farigola, espígol, etc.). Les poblacions d’insectes i ocells són nombroses al final de l’estació plujosa, però la sequedat estival les delma. Hi sovintegen els rèptils (llangardaixos i escurçons), mentre que les espècies de mamífers no són gaire nombroses.

Els ecosistemes aquàtics

El medi aquàtic inclou dues grans categories fonamentals: els medis marins i els medis de les aigües continentals (majoritàriament aigües dolces).

En un ecosistema hi ha una estreta interdependència entre els factors físics i els biològics, ja que els uns condicionen els altres (aquest tema es desenvolupa sobretot a "El sistema viu"). En el cas de les mars i els oceans, aquesta interdependència es caracteritza per un predomini dels factors físics: els moviments de les aigües (onades, marees i corrents), les característiques salines i alcalines i la pressió, juntament amb la llum i la temperatura, condicionen fortament les espècies vives de l’ecosistema (les quals, al seu torn, influeixen sobre elements físics com els sediments dels fons i la presència de gasos dissolts en les aigües). Potser també per això l’ecosistema marí és el més estable. Com també el més gran, perquè les mars i els oceans que estan comunicats formen un únic ecosistema gegantí, que cobreix el 70% de la superfície terrestre. Finalment, l’ecosistema marí també és el més antic, si és cert que és on es va originar la vida i, per tant, on es van associar per primera vegada els factors abiòtics i els factors biòtics.

Segons la manera de viure dels organismes aquàtics es poden distingir diferents categories ecològiques: el bentos, que és el conjunt de les espècies animals i vegetals que viuen en contacte amb el fons, tant mòbils com fixes; el nècton, el conjunt dels animals capaços de nedar de manera autònoma per les aigües; el plàncton, constituït per tots els organismes animals i vegetals (aquests darrers formen el fitoplàncton) que suren sobre les aigües, que els transporten passivament, i el nèuston, que inclou tots els organismes estretament relacionats amb la superfície de les aigües.

El nombre de formes vives presents als oceans és d’una varietat increïble. Com que n’hi ha a totes les profunditats, han desenvolupat les estratègies més diverses i enginyoses per adaptar-s’hi. Formen cadenes alimentàries que comencen amb els organismes del fitoplàncton marí, els autòtrofs més petits que es coneixen, i acaben amb els animals més grans que existeixen: les balenes.

Ecosistemes d’aigua dolça

Els llacs i els estanys. Es tracta d’ecosistemes relativament autosuficients des del punt de vista energètic, en el sentit que utilitzen l’energia captada a través de la fotosíntesi pels mateixos productors (els organismes vegetals que hi abunden).

Generalment són medis joves, sotmesos a canvis freqüents. La zona litoral es caracteritza per la vegetació que arrela a les vores, mentre que les aigües obertes són poblades de plàncton —tant autòtrof com heteròtrof a les capes superficials i únicament heteròtrof a les profunditats, on hi ha poca llum per a la fotosíntesi—. Als llacs poc profunds hi ha més peixos; en canvi, als de més profunditat, tot i que n’hi ha menys, són més grans.

Els llacs poden ser oligotròfics o bé eutròfics. Oligotròfics significa poc nodrits, i és l’estat en què es troben els petits llacs de muntanya d’aigües clares i netes però amb pocs peixos. Eutròfics significa ben nodrits, tal com són, de vegades fins i tot sense la intervenció humana, els llacs que recullen les aigües de les grans conques. Pot passar, i malauradament cada vegada és més habitual, que els llacs siguin excessivament eutròfics. Això pot succeir per causes naturals (per exemple, si l’aigua rep gran quantitat de dejeccions i orines d’animals que hi van a abeurar) o per l’abocament de residus rics en fòsfor i nitrogen provinents de les activitats industrials (per exemple, l’abocament dels residus de granges o els detergents). En aquestes condicions es produeix un creixement anormal d’algues macroscòpiques i microscòpiques. La degradació bacteriana reforça el creixement d’algues i al mateix temps una forta reducció de l’oxigen dissolt en l’aigua, fet que mena la fauna aquàtica a l’asfíxia. Es pot produir un fenomen anàleg en mars poc obertes on les aigües són poc remogudes, com és el cas de la mar Adriàtica.

Els rius. Els cursos d’aigua són ecosistemes diferents dels llacs i els estanys perquè la presència del corrent constitueix el factor físic principal que limita i regula les formes vives. A més, interaccionen d’una forma estreta amb el sòl que els envolta i, per tant, són més oberts i més propensos a dependre de productors externs per fabricar energia (sobretot en el cas dels rius petits). Generalment, en un curs d’aigua es distingeixen dues zones: la dels ràpids, amb corrents força forts i aigües netes, on viuen organismes especialitzats, capaços de fixar-se fermament al fons, o peixos que poden nedar a contracorrent (com les truites); i les de les aigües lentes, on es formen dipòsits de sorra i fang i on en general els animals poden nedar còmodament i fins i tot construir-se caus. Les plantes hi arrelen i el plàncton es desenvolupa de la mateixa manera que als llacs i els estanys. En general, els rius no presenten escassetat d’oxigen, si els humans no els alteren i no alteren el medi que els envolta. De fet, els rius, a més d’oxigenar-se per l’oxigen alliberat per la fotosíntesi de les algues, són suplementàriament oxigenats, ja que en els trams dels ràpids la velocitat del corrent barreja l’aigua amb l’aire oxigenat de les ribes on abunden les herbes. Però sovint els rius queden asfixiats per la intervenció de l’home, que els transforma en canals on el llit i les terrasses són de ciment, de manera que les plantes aquàtiques no hi poden créixer. A més també asfalta les ribes per construir carreteres concorregudes i elimina de les aigües part de l’oxigen que el riu aconsegueix obtenir descarregant en el cos hídric aigües calentes (l’augment de la temperatura allibera l’oxigen a l’aire). A més de privar el riu del poder natural d’autodepuració (en efecte, molts dels processos de depuració són processos d’oxidació, que requereixen la presència abundant d’oxigen), els humans també hi aboquen contaminants de tota mena.

Aiguamolls i pantans. Un medi d’aigua dolça molt important és l’aiguamoll o maresma. Els aiguamolls fluvials o lacustres són inundats per les crescudes del riu o del llac, respectivament. A més de ser molt productius (per exemple hi creixen les canyes, que abans eren força utilitzades en la construcció), protegeixen dels desbordaments les terres més allunyades del riu. Però els humans, en el desfici de fer carreteres i cases i estendre les terres de conreu, han eixugat mitjançant la construcció de dics els aiguamolls que comunicaven amb rius i llacs. El resultat és que els desbordaments són menys freqüents, però quan tenen lloc són més dramàtics, perquè han estat provocats per un esdeveniment brusc, com ara el trencament dels dics.

Els pantans són terres al·luvials que no estan connectades directament amb llacs o rius. Tenen abundant vegetació i també animals: insectes, peixos que s’alimenten de larves d’insectes, ocells que es nodreixen de peixos i altres animals aquàtics. Entre els insectes d’aiguamoll hi ha algunes espècies de mosquits portadors de paràsits patògens per a l’espècie humana.

Actualment, sobretot gràcies als progressos científics en el camp de la lluita biològica contra els insectes nocius, es podrien preservar els darrers aiguamolls i fins i tot es podrien començar a recuperar, sense perill per a la salut, moltes àrees dessecades, perquè l’ecosistema palustre és molt important per als equilibris ambientals del planeta. Els pantans cobreixen solament el 2% de les terres emergides, però fixen més del 10% de tot el carboni contingut en la biomassa vegetal, i encara més, si juntament amb els pantans es compten les torberes, àrees palustres especials on la matèria orgànica esdevé torbera, que és la primera fase de la fossilització. La dessecació de les terres al·luvials ha deturat aquests processos i ha alliberat a l’atmosfera molt diòxid de carboni, cosa que ha incrementat l’efecte hivernacle.

L’ecosistema marí

Les etapes fonamentals de l’evolució s’han desenvolupat a les aigües costaneres tranquil·les, amb abundants substàncies indispensables per a les complexes construccions moleculars típiques de la matèria viva. Totes les formes vives s’han originat a la mar (que, però, no tenia les característiques de les mars i els oceans actuals), i la major part de la història evolutiva dels éssers vius s’ha produït en el medi marí. Ha estat tan sols en els últims centenars de milions d’anys que les terres emergides han consolidat la vida. Mentre que la major part dels vegetals que encara viuen a les aigües són formes relativament simples (les algues unicel·lulars), l’evolució del regne animal ha originat a la mar una extraordinària varietat de formes i adaptacions. Les transformacions que han hagut de patir els organismes que s’han adaptat a la vida subaèria són molt més complexes. Alguns d’aquests organismes han retornat a la mar, després d’haver desenvolupat noves i extraordinàries adaptacions, tal com han fet els pinnípedes, els sirènids i els cetacis.

En aquest article no és possible tractar de les múltiples formes dels organismes aquàtics ni dels marins en concret; tanmateix, es pot trobar informació sobre l’organització del regne animal a "El món dels animals i dels protozous". Aquí només esmentarem breument les interaccions entre els organismes i els diversos medis marins i els fràgils equilibris que actualment regeixen aquestes relacions a causa de la contaminació.

L’oceà es diferencia en dos grans dominis: el domini bentònic, representat pels fons marins, i el domini pelàgic, constituït per la massa de les aigües que estan per damunt dels fons. El primer és poblat pels organismes del fons, el bentos, i el segon pels pelàgics: el plàncton, el nècton i el nèuston.

Als oceans les espècies són menys abundants que a les terres emergides, ja que, d’un nombre global de més d’un milió i mig d’espècies conegudes, només 160 000 pertanyen al medi marí.

La majoria dels organismes que poblen les mars i els oceans són espècies bentòniques (és a dir, que viuen als fons) i s’alimenten de fitoplàncton (plàncton vegetal, és a dir, el conjunt dels autòtrofs marins unicel·lulars). Les cadenes alimentàries marines són més llargues que les terrestres, ja que tenen cinc o sis nivells.

El primer nivell, el formen el fitoplàncton i els petits crustacis herbívors, que juntament amb moltes altres espècies (protozous, cnidaris, ctenòfors, mol·luscs, etc.) formen el zooplàncton. Els representants de l’últim nivell són els grans peixos predadors, entre els quals destaca la tonyina. La riquesa de fitoplàncton i les condicions dels corrents determinen, doncs, la fecunditat i el nombre de peixos de les mars, que en general són molt elevats en les plataformes continentals.

Encara que totes les aigües marines estiguin comunicades i es moguin contínuament sense barreres (per les onades i les marees, i també per la rotació de la Terra), i encara que les espècies marines siguin més mòbils que les terrestres, les mars i els oceans es poden subdividir en zones que presenten característiques molt diferents des del punt de vista biològic. Si es va de la costa cap a mar oberta, es passa d’una zona litoral, amb gran diversitat de formes vives (fins i tot més que a la selva tropical), a zones oceàniques gairebé desertes. Si es va de la superfície a les profunditats es passa de la zona eufòtica, és a dir, ben il·luminada, on es produeix la fotosíntesi i predominen els organismes fotosintètics, a la zona afòtica, mancada de llum, on solament viuen organismes heteròtrofs. La penetració de la llum a la mar és condicionada per la longitud d’ona, és a dir, pel color de l’espectre considerat, i per la presència de turbulències. Les radiacions que penetren a més profunditat són les de color blau, que en les aigües transparents deixen de ser percebudes per l’ull humà cap als 500 m de fondària, mentre que les radiacions més llargues i més curtes que les blaves deixen de percebre’s molt abans. En les aigües turbulentes es pot passar a la foscor total al cap de pocs metres de profunditat. Si es va dels pols cap a l’equador es passa de les mars glacials, on els peixos són molt abundants, a mars cada vegada més pobres. Les mars glacials tenen tal quantitat de peixos, que poden alimentar poblacions d’ocells i de mamífers aquàtics. Les seves costes són àrees molt interessants des del punt de vista naturalista, per la varietat d’espècies animals que no es troben enlloc més. Tanmateix, aquests medis tan generosos són en perill, en part per les matances de les foques i de diverses espècies de balenes. Les foques interessen l’home per les seves pells i les balenes per les barbes i per l’oli; actualment, amb la carn de balena s’elabora menjar per a gos. Aquests medis també són en perill a causa de la contaminació, d’origen divers. Fins i tot en el greix dels pingüins de l’Antàrtida s’han trobat restes de l’insecticida conegut amb el nom de DDT.

Malauradament, no solament es veuen amenaçades les mars glacials. Tot l’ecosistema marí pateix formes d’agressió de diversa mena. Actualment, el perill més gran és el de la contaminació d’hidrocarburs, causada tant pels naufragis dels petroliers (o per pèrdues menys importants durant la navegació) com pels accidents que es produeixen a les plataformes petrolíferes aixecades sobretot a les mars del nord per construir pous petrolífers a les fosses. El 1988, per exemple, es va produir un accident del primer tipus prop de les costes d’Alaska que va provocar gran mortaldat de peixos i ocells marins, i que assolí les dimensions d’una veritable catàstrofe ecològica.