Biogeoquímica

Concentración de compuestos y productividad.

Los niveles de nutrientes en el Mar Caspio son bajos, la mayoría de estos nutrientes ingresan por el río Volga, donde actualmente una cadena de presas regulan el río, estas presas almacenan y reciclan parte de los nutrientes (disueltos y partículas) y dan como resultado una fuerte caída de la carga de fósforo y silicato al lago, y desde finales de 1970 se han duplicado la entrada de nutrientes (excepto el de Sílice), a causa de  la agricultura y al desagüe de desechos domésticos (Kosarev, 2005) . Además de presentar bajos niveles de nutrientes estos apenas llegan a la cuenca central y aún menos a la cuenca sur, esto depende del reciclaje interno.

El delta del Volga está en gran parte cubierto por macrófitos, que amortigua la salida de nutrientes. Hasta aquí se almacena temporalmente el 70% del fósforo inorgánico disuelto y el 50% del nitrógeno inorgánico disuelto, y cuando se exporta, la mayor parte está en forma orgánica, particulada, que lentamente se remineraliza a medida que la corriente la lleva hacia el sur. Esta afluencia casi se ha duplicado desde la década de 1970 (Katunin,1989). 

Imagen 1: Carbono Particulado. Fuente: Giovanni. 

El 90% del fósforo está en forma orgánica. En la cuenca central os niveles de fosfato inorgánico en la superficie son en promedio 0.3-0.4 µM (máx. de 2,0 µM). En el sur 0,2-0,3 (máx. de 0,7 µM), el agotamiento de fósforo en esta cuenca es casi permanente. Y en el norte, los niveles de fosfato inorgánico son en promedio 0,12-0,8µM (el 90% del fósforo aquí, 2-2,5 PM, está en forma orgánica). En inviernos particularmente severos, puede ocurrir una anomalía en la capa inferior a grandes profundidades; en esos momentos, se producen concentraciones de fosfato extremadamente bajas, y esto ha sido interpretado como prueba del hundimiento de aguas superficiales pesadas empobrecidas en fosfato (Baydin and Kosarev, 1986).

El nitrógeno también está presente principalmente de forma orgánica (10-250 µgN litro 1). Los nitratos alcanzan las 0.3 a 0.5 µM en primavera y verano, y en invierno de 7 a 10 µM. La sílice muestra un fuerte ciclo estacional, disminuyendo de 60µM en invierno y <20 µM en verano, cuando las diatomeas florecen. Las concentraciones de hidrocarburos en los sedimentos superan el nivel de fondo de otros cuerpos de agua pesqueros en casi el doble (Tolosa et al. 2004). En el Caspio Medio y Sur, se encontró una capa subsuperficial (alrededor de 20-60 m) de µl un máximo con una comunidad de fitoplancton sombreada. El área subterránea de acumulación de µl “a” y fitoplancton en la capa subtermoclínica se extiende desde la periferia sur de la depresión de Derbent hasta el umbral de Absheron. El carbono orgánico primario producido anualmente es equivalente a 22,7 millones de toneladas en la zona norte, 50,9 millones en la zona central y 41 millones en el sur (Kosarev y Yablonskaya, 1994).

Imagen 2: Concentración de clorofila. Fuente: Giovanni. 

Productores primarios y secundarios

En el fitoplancton, se han registrado un total de 450 especies, variedades y formas, las dominantes son las cianobacterias, las diatomeas y las clorófitas. Siendo las diatomeas el grupo más abundante dentro del Mar Caspio. Las cianobacterias se han vuelto abundantes en el norte en la presente década, un signo de eutrofización. El desarrollo de fitoplancton es más alto en el norte, frente al Volga, con biomasas de 0,1-5 mg litro-1 en los medidores superiores; sin embargo, estos valores caen en el medio y más aún en el sur. En la región norte del mar, la productividad primaria es impulsada por las algas de agua dulce, mientras que en las regiones central y sur la productividad es impulsada por el fitoplancton marino. Esto da como resultado una mayor productividad primaria en la región norte del mar Caspio. Existe una zona eufótica de hasta 70 m de ancho, donde las células de fitoplancton se encuentran hasta los 100-150 m. 

En el zooplancton hay representantes del Ártico, Mediterráneo y especies endémicas. En total existen 315: Rotonda (135) Cladocera (50), Copepoda (43), Mysidacea (20), Cumacea (18) Amphipoda (73) y Crustacea (236) (Dumont et al., 1997). La cuenca norte está poblada por zooplancton (rotíferos, cladócero y calanoides). A diferencia de otros lagos donde el zooplancton pelágico está dominado por uno (raramente dos) calanoides (Dumont 1994), el Caspio tiene tres calanoides (Heterocope caspica, Limnocalanus grimaldii y Eurytemora grimmii).

Tabla 1: Productores primarios y secundarios. Fuente: M. Vladimir., (S.F.)

Entre los productores secundarios se encuentran peces, aproximadamente 126 especies. Principalmente carpa (33%), gobio (28%) y sábalo (14%) (Aubrey, 1994). Hay cuatro grupos principales: peces de mar (kilka, alosa y algunos gobios), peces anadromes (lamprea, salmón y todos los esturiones excepto esterlet); peces semimigratorios (Leucistas del Caspio, cucarachas, carpas, sazan, lucioperca y sterleti); y peces de río (peces perca, rudd y tenca). El esturión es la especie más importante, nacido en formas de agua dulce, llegó más tarde aclimatado a concentraciones salinas más altas, resultando hoy muy extendido por todo el Caspio. Y un mamífero, la foca del Caspio (Phoca (Pusa) caspica) (M. Vladimir., S.F.).

Fuentes: 

1.  M. D. Kravchishina, A. A. Kluyuvitkin, Pautova L.A., N. V. Politova, Lein A. Yu., A. P. Lisitsyn., (2015)., “Clorofila A en supensión del Mar Caspio como indicador de condiciones de sedimentación biogénica".
2.  O.V. Stepanyan., (2016)., “Macrofitobentos del mar Caspio: diversidad, distribución y productividad”., OCEANOLOGY: Academia de Ciencias de Rusia (Moscú), 56, 429. Avaliable at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26068613
3. Sergey M. Golubkov, Marina I. Orlova, Ludmila P. Umnova., (2000)., “El impacto de las fluctuaciones del nivel del agua del mar Caspio en la productividad del estuario del río Volga”., Instituto Zoológico, Academia de Ciencias de Rusia, Universitetskaya nab., 1, San Petersburgo, 199034, Rusia. Available at: https://www.zin.ru/publications/sessions/annrep/2000/09.html
4. H. J. Dumont., (1998)., "The Caspian Lake: History, biota, structure and function"., University of Gent, Institute of Animal Ecology., Ledeganckstraat 35, B-900 Gent, Belgium.
5. M. Vladimir., (S.F.)., "Il Mar Caspio - un mare chiuso che ospita molte specie endemiche"., Agenzia Europea per l'Ambiente., Arpa Lombardia.