Factor abiótico

En ecología, cada uno de los componentes inanimados del ecosistema (la luz, el agua, etc.) que afectan al conjunto de seres vivos que en él viven.

Además de por sus relaciones con otros seres vivos, las especies integrantes de las poblaciones ecológicas están fuertemente condicionadas por factores abióticos, es decir, inanimados, como la temperatura, el clima en general, la acidez del suelo o la salinidad del agua. Seguramente, los más importantes a la hora de influir en la distribución de las especies son la radiación solar −que hace posible el desarrollo de las formas de vida sobre la Tierra−, la presencia de agua −esencial, asimismo, para cualquier tipo de vida− y la temperatura.

La radiación solar

Disco solar al atardecer. La energía proporcionada por el Sol es el elemento que hace posible la existencia de seres vivos sobre la Tierra.

El Sol proporciona la energía que hace posible que los seres vivos habiten la Tierra, y sin la cual nuestro planeta sería una esfera inerte con una temperatura cercana al cero absoluto (−273 °C). Esta energía desencadena los ciclos del agua, del oxígeno y de otros elementos químicos. Es también aprovechada por los vegetales para formar, a través de la fotosíntesis, los compuestos orgánicos esenciales para la vida.

A pesar de su carácter esencial desde el punto de vista de la geología y de la biología, en términos cuantitativos la proporción de radiación solar que aporta la vida a nuestro planeta es insignificante en relación con su totalidad. Las reacciones termonucleares que tienen lugar en el interior del núcleo solar desprenden grandes cantidades de energía en forma de luz y rayos infrarrojos y ultravioleta. Sin embargo, la absorbida y filtrada por la Tierra es apenas una milmillonésima parte de la emitida por el astro. La absorción terrestre de energía solar se compensa con la radiación continuada de la energía absorbida por nuestro planeta hacia el espacio. Este equilibrio, esencial para el desarrollo de vida en la Tierra, se está viendo afectado por fenómenos como el calentamiento global producido por los gases de efecto invernadero.

La forma de radiación solar de mayor importancia ecológica es la luz, que se constituye en factor limitante de los ecosistemas. Por ejemplo, su nivel de penetración en el mar define los distintos niveles −mesolitoral, bentónico o abisal− en los que la vegetación y la fauna son radicalmente distintos.

La temperatura

Las diferencias de temperatura en la Tierra se deben sobre todo a la distinta incidencia de los rayos del Sol sobre ella, por su forma esferoide y por la inclinación de su eje. Esos factores hacen que la inclinación llegue casi en vertical en el ecuador y de modo mucho más oblicuo en los polos.

Desde el punto de vista ecológico, las variaciones térmicas resultan determinantes, ya que, por ejemplo, definen el estado de agregación de las aguas en forma de vapor, líquido o hielo. Los organismos viven en su gran mayoría en un intervalo de temperatura de entre 0 y 45 °C. Sin embargo, un reducido número de especies han desarrollado adaptaciones térmicas que les permiten vivir más allá de los límites de ese intervalo. Por ejemplo, algunos musgos y líquenes de hábitat polar resisten temperaturas del orden de −70 °C y ciertas bacterias termófilas que viven en las chimeneas hidrotermales del fondo marino soportan temperaturas próximas al punto de ebullición del agua.

Aparte de estos casos excepcionales, la temperatura se constituye en factor limitante esencial, ya que, por debajo de 0 °C, el agua, componente fundamental de los tejidos vivos, se congela y aumenta su volumen, lo que puede producir la destrucción de las células. De igual manera, por encima de los 45 °C, las enzimas proteicas responsables de buena parte de las funciones vitales de los organismos comienzan a desnaturalizarse.

Otro aspecto importante de la temperatura como condicionante del desarrollo de los seres vivos es el hecho de que la mayor parte de ellos no mantiene temperaturas muy distintas de las de su entorno. Los organismos que viven fijados al sustrato, como las plantas superiores o los hongos, deben adaptarse al intervalo de temperaturas de su ambiente. En cambio, los que tienen capacidad de desplazamiento, en general animales de cierto nivel evolutivo, desarrollan mecanismos adaptativos ante las variaciones de temperatura, que pueden ir desde desplazarse a cortas distancias para buscar ambientes adecuados a sus procesos vitales, hasta realizar gigantescas migraciones, como las de las ballenas, las cigüeñas o las golondrinas, que se mueven de un extremo al otro del planeta.

En el mundo animal se han desarrollado distintos mecanismos fisiológicos destinados al mantenimiento de una temperatura corporal constante. En general, se distinguen dos adaptaciones.

Por un lado están los animales poiquilotermos (o ectotermos), tradicionalmente llamados de sangre fría −aunque este término no es en rigor correcto−, que deben asimilar el calor externo, ya que su temperatura varía en función de la de su medio. Algunos de ellos, como los peces, tienen una temperatura corporal próxima a la de su entorno, mientras que otros, como los reptiles, la suben por encima de la externa y absorben la radiación solar.

Por su parte, los animales homeotermos (o endotermos), también llamados de sangre caliente, mantienen su temperatura con independencia de la del entorno, a través de la producción de calor por medio del metabolismo. Cuando la temperatura es baja durante un tiempo prolongado, lo que requiere un aporte continuo de energía, algunas especies entran en un estado de sopor y disminuyen su temperatura, su tasa metabólica y su frecuencia cardiaca y respiratoria: es la hibernación o letargo.

La humedad

El agua es un elemento esencial para la conservación de los tejidos vivos. Los animales terrestres tienen un contenido corporal de agua del orden del 75% y dedican un considerable aporte de energía a su mantenimiento.

La pérdida de agua debida a la evaporación se compensa a través de la captación de la que se encuentra en el entorno por medio de diferentes procedimientos. Por ejemplo, las plantas contrarrestan el agua que pierden por transpiración absorbiendo la contenida en el suelo a través de sus raíces. La mayoría de los microorganismos requiere de un medio acuoso para desarrollarse, en tanto que los animales de cierto grado evolutivo mantienen los niveles hídricos por medio del alimento y la bebida, o bien por captación de humedad a través de su sistema tegumentario.

Los seres vivos que habitan en ambientes secos han desarrollado diferentes tipos de mecanismos de adaptación para desenvolverse en estas condiciones. En el mundo vegetal es característico el ejemplo de los cactus, que modifican la estructura de sus hojas y las transforman en espinas para minimizar la transpiración, mientras que los tallos, que son los que realizan la fotosíntesis, adoptan una estructura carnosa que les permite almacenar la escasa agua disponible en el ambiente en el que habitan. Por su parte, los animales de ambiente desértico suelen reducir la pérdida de humedad por transpiración a través de la piel, al centralizar la evaporación en la respiración.

La acidez y la alcalinidad

El arrastre de contaminantes suspendidos en la atmósfera provoca la acidificación de los terrenos, provocando la muerte de la flora existente, tal y como se puede ver en este bosque de la República Checa.

La acidez o alcalinidad (o basicidad) del entorno, sea éste terrestre o acuático, es otro de los elementos abióticos de importancia para los organismos vivos. Estas variables se miden en función del valor del pH (potencial de hidrógeno), que expresa la concentración de iones hidrógeno diluidos en los diferentes medios. Un valor de pH inferior a 7 determina un medio ácido, y uno superior a 7 un entorno alcalino.

En general, la mayoría de los organismos vivos no soporta valores extremos de acidez o alcalinidad y tiende a desarrollarse mejor en medios más o menos neutros. Muchos procesos vitales deben producirse dentro de un intervalo de pH muy estrecho, por lo que resulta esencial el mantenimiento de los niveles de acidez o basicidad a través de la homeostasis, es decir, la función autorreguladora que presentan todos los organismos vivos. La mayor o menor acidez del entorno condiciona la vegetación y la fauna que habitan en él. Por ejemplo, la mayoría de las plantas de cultivo de regadío se desarrollan mejor en suelos ligeramente ácidos. La acidez o la alcalinidad actúan también en la composición geológica de los sustratos sobre los que se asientan los diferentes ecosistemas.

La salinidad

El Gran Lago Salado de Utah tiene una salinidad seis veces mayor que la del agua marina.

La salinidad es la cantidad de sales disueltas en el agua. En las sales marinas, los iones predominantes que las componen son el cloro y el sodio, aunque también están presentes otros como el magnesio o el calcio. La mayor o menor concentración de estos elementos condiciona las formas de vida presentes en los ecosistemas acuáticos. A este respecto es necesario establecer la diferenciación entre los organismos eurihalinos, que toleran amplios intervalos de salinidad, y los estenohalinos, que presentan una tolerancia limitada a la variación de la concentración de sales. Son eurihalinos los peces de estuarios y marismas y los migratorios. Por ejemplo, el salmón admite tanto los niveles elevados de sal de las aguas marinas como los prácticamente nulos de las fluviales. La mayoría de los seres acuáticos que viven fijos a un sustrato, como los corales o las anémonas, son, en cambio, estenohalinos.

La salinidad tiene importancia también a nivel celular, ya que las células de todos los organismos vivos contienen medios líquidos con sales diluidas. Un exceso o defecto de esas sales en el citoplasma celular puede afectar de manera determinante a las funciones vitales de los organismos vivos.

Otros factores abióticos

Junto a los mencionados, existen otros factores abióticos que deben evaluarse en el estudio de los ecosistemas. Algunos de ellos se correlacionan muy estrechamente con los factores aquí expuestos. Ése es el caso, por ejemplo, de las diferentes variables climáticas, muy asociadas a factores como la temperatura o la humedad. Entre ellos se cuentan la presión atmosférica, el nivel de precipitaciones, los vientos y su influencia sobre las corrientes marinas, los cambios climáticos o las consecuencias de la actividad humana en la evolución de los distintos climas.

Junto a los factores climáticos se distinguen también otros elementos abióticos de diversa naturaleza, como el tipo de suelo y su profundidad, el relieve o la mayor o menor disponibilidad de nutrientes.

Los factores abióticos han de considerarse, en definitiva, como un marco complejo de variables con las que los seres vivos pueden establecer una intrincada red de interacciones, la cual debe ser analizada en sus más mínimos detalles para percibir la adecuada dimensión de cada ecosistema y de los fenómenos que tienen lugar en él.