Le onde, sono generate dalla pressione del vento sulla superficie del mare e sono costituite da movimenti circolari delle particelle d'acqua, che determinano un rimescolamento nei primi metri a profondità variabili, a seconda della loro altezza. In acque poco profonde, il movimento della particella d'acqua diventa prima ellittico e poi oscillante e l'onda arriva a frangere determinando, negli esseri viventi di queste acque, lo sviluppo di adattamenti per un solido ancoraggio sul fondo (es: le patelle).

Le maree sono grossi spostamenti di acqua che interessano tutto il globo, determinati dalla forza di attrazione della luna sulle masse d'acqua. Tale fenomeno determinerà un'alternanza di abbassamento o innalzamento di livello delle acque trovandosi l'alta marea nella zona di influenza della luna; in questo modo aree più o meno vaste di fondale, a seconda delle zone, rimarranno periodicamente scoperte e così le specie viventi che ci si trovano.

Le correnti sono spostamenti di acqua orizzontali o verticali determinate dalla forza di trascinamento dei venti (correnti di deriva) e dallo scorrimento verticale o orizzontale delle acque a diversa densità per differenza di sali e temperatura (correnti di densità).

L'AMBIENTE  MARINO

VEGETALI ED ANIMALI: Una prima grande e semplice distinzione va fatta all'interno di tutti gli organismi viventi: i vegetali e gli animali. La differenza fondamentale che esiste tra un vegetale e un animale è nella capacità del primo di essere autosufficiente, cioè di riuscire a nutrirsi e a sopravvivere senza dover cercare il cibo all'esterno; cosa invece assolutamente impossibile per tutti gli animali. Il fenomeno con cui le piante si fabbricano il proprio nutrimento è la "fotosintesi". Questa sintesi chimica fa si che delle fotocellule costituite da clorofilla e altri elementi riescano a sfruttare l'energia luminosa per far reagire l'anidride carbonica (CO2) e l'acqua (H2O) sintetizzando zucchero (glucosio) e sprigionando ossigeno (O2). La clorofilla è inoltre l'elemento che colora di verde le foglie o i talli dei vegetali. I vegetali possono essere considerati dei laboratori chimici anche per altri motivi: solo loro riescono a sintetizzare le proteine e i grassi da semplici sali nutrienti costituendo così la vera e propria biomassa vegetale. In questo modo i vegetali diventano fondamentali per la prima colonizzazione dell'ambiente.

Zonizzazione della costa

Nel mare riconosciamo due tipi diversi di vegetali: le ALGHE e le PIANTE. Le alghe hanno una struttura molto semplice, senza organi specializzati, chiamata "tallo"; mentre le piante hanno il corpo suddiviso in varie parti (ad es: il fusto, le foglie, le radici,...) ognuna specializzata in una o più funzioni.

Le alghe vengono comunemente suddivise in tre gruppi: le alghe ROSSE (Rodoficee), le alghe VERDI (Cloroficee) e le alghe BRUNE (Cromoficee). La differenza è data dalle sostanze fotosintetiche accessorie alla clorofilla che aiutano a sfruttare meglio le lunghezza d'onda che riescono a penetrare lo strato d'acqua.

Le piante marine sono rappresentate soprattutto dalla Posidonia oceanica, nota ormai a tutti i subacquei, che forma nel Mediterraneo le famose praterie sommerse, tanto utili alla salvaguardia delle coste dall'erosione del mare e come rifugio per tutti gli organismi che le popolano. 

SUDDIVISIONE DELL'AMBIENTE MARINO

L'ambiente marino può essere suddiviso in vari modi non necessariamente collegati tra loro. Si possono avere suddivisioni basate sulla penetrazione della luce, sulle variazioni di temperatura, l'andamento e la natura del fondo, e così via...

Una prima e grande distinzione tuttavia è quella che distingue il dominio PELAGICO da quello BENTONICO.

Il DOMINIO PELAGICO o PELAGOS comprende tutti gli organismi che si trovano sospesi nell'acqua, sia galleggiando che nuotando. Il DOMINIO BENTONICO o BENTHOS comprende invece tutti quegli organismi che si trovano sul fondo, fissi o mobili, che contraggono stretti rapporti con esso.

Il Pélagos è suddiviso a sua volta nel PLANCTON e nel NECTON.

* IL PLANCTON

Sono inclusi in questa categoria tutti quegli organismi animali (zooplancton) e vegetali (fitoplancton) sospesi nell'acqua, che non riescono ad opporre una valida resistenza ai movimenti del mare (onde, maree, correnti), ma sono capaci solo di movimenti verticali.

Le caratteristiche che accomunano gli organismi planctonici sono le piccole dimensioni e le strutture corporee estremamente leggere, ossia con un peso specifico molto vicino a quello dell'acqua.

Questo ovviamente per consentire loro di galleggiare il più possibile e di scendere lentamente verso il fondo. Laddove gli organismi planctonici siano di notevoli dimensioni (come ad esempio le meduse) la capacità di galleggiamento e la resistenza all'affondamento sono assicurate da una sorta di paracadute denominato "ombrella" e da altri accorgimenti chimico-fisici.

* IL NECTON

Comprende gli organismi in grado di spostarsi e di nuotare anche contrastando le correnti. E' ovvio che rientrano in questa categoria tutti gli animali dotati di muscolatura come i pesci, i mammiferi (balene, delfini, foche,...), alcuni rettili (tartarughe,...), alcuni uccelli (pinguini,...), ma anche alcuni invertebrati in grado di nuotare attivamente, come ad esempio i calamari.

* IL BENTHOS

Nel benthos rientrano tutti gli organismi che il subacqueo dei nostri mari può individuare e riconoscere, infatti , in questo gruppo sono inclusi tutti gli organismi animali (zoobenthos) e vegetali (fitobenthos) che si trovano sul fondo marino, sia fissi che in movimento o che comunque siano in qualche modo legati al fondo. Il fondale marino per il benthos è così importante che vengono distinti due tipi diversi di fondo o "substrato": i fondi DURI e i fondi MOBILI o MOLLI.

I primi sono costituiti da roccia, grossi massi, substrati artificiali; sono quelli più vari perchè offrono rifugio e possibilità di ancoraggio a molti organismi. I secondi sono costituiti da ciottoli, sabbia, fango, cioè da detrito. I fondi molli ricoprono la maggior parte dei fondali, soprattutto oceanici.

A seconda delle capacità e del tipo di movimento si distinguono gli organismi bentonici in:
-erranti e vagili, se camminano o strisciano sul fondo;
-sedentari se occupano una posizione generalmente stabile e si spostano lentamente ed occasionalmente;
-sessili se sono fissi sul fondo.

SCOGLIERA CORALLINA E BIODIVERSITA'

Il termine biodiversità si è ormai consolidato e viene comunemente utilizzato nei diversi ambiti scientifici e culturali. La traduzione italiana del termine inglese biodiversity potrebbe essere biovarietà o varietà della vita presente sul pianeta. La diversità è una proprietà inerente a ogni sistema biologico, dalle molecole agli ecosistemi, per cui questo termine può essere riferito tanto alla quantità di specie presenti in un determinato biotopo, quanto alla struttura genetica delle popolazioni.
Il grado di biodiversità è funzione della complessità dell’ambiente e di fattori storici, come i processi paleogeografici, nonché della storia evolutiva e delle interazioni biologiche delle singole specie.
La riduzione della biodiversità che può avvenire sia per cause naturali sia soprattutto ad opera dell’uomo, è motivo di grande preoccupazione poiché si ritiene che essa sia la più grave avvenuta nel nostro pianeta da 65 milioni di anni. Anche se non è possibile quantizzare la reale portata del fenomeno, appare indiscutibile che la biodiversità risulti compromessa non solo nei paesi industrializzati ma anche in territori fino a non molto tempo fa ancora indenni, soprattutto a causa della crescita delle popolazioni umane che ha portato fra l’altro alla sistematica distruzione delle foreste e alla crescente desertificazione di vaste aree. In mare i problemi della riduzione della biodiversità sono altrettanto gravi e complessi, ma essendo meno apparenti e meno accessibili ai mass media hanno forse una minore risonanza. Le cause della riduzione della biodiversità in mare sono molteplici, e non è sempre facile una loro individuazione, dato che i loro effetti possono interagire. Uno degli ambienti marini che presenta una vasta biodiversità biologica è la scogliera corallina.

L’incredibile biodiversità del reef ha un immenso valore sia dal punto di vista scientifico che dal punto di vista economico.

Poiché i madreporari sono carnivori, il significato delle zooxantelle non è direttamente nutritivo ma lo è indirettamente in quanto esse forniscono con le loro secrezioni sostanze utili al metabolismo dell’animale, servono alla fissazione del CaCo3, producono O2 ed eliminano i cataboliti del madreporario.

L’imporatanza di questa formazioni è considerevolissima, per la superficie occupata, per la straordinaria ricchezza del popolamento e numero di specie, e per la complessità di rapporti ecologici, biomassa e produttività. La massa calcarea è formata anche da altri organismi costruttori come gli idrocoralli, altri antozoi, molluschi, in particolare bivalvi come le tridacne, serpulidi, cirripedi ed alghe calcaree. Si deve notare che le formazioni coralline hanno solo apparentemente una predominanza animale; infatti la biomassa vegetale, rappresentata in primo luogo dalle zooxantelle simbionti, supera di tre volte la biomassa animale.
Le scogliere coralline sono diffuse in tutta la fascia intertropicale fra i 30° di lat. Nord e i 30° di lat. Sud. Esse infatti richiedono una temperatura sempre superiore ai 20°C e si sviluppano in condizioni ottimali a 23°C. altre condizioni ecologiche necessarie sono: una limitata profondità, compatibile con la fotosintesi delle zooxantelle, una salinità elevata, donde la loro assenza in prossimità degli estuari, e una agitazione media delle acque che favorisce l’apporto di sostanze alimentari e previene un’eccessiva sedimentazione.

Le strutture madreporiche sono di vario tipo:

• - atolli, isole di forma di anello costituito interamente da strutture coralline, il quale è interrotto da canali e circonda una laguna centrale (lagone). Gli atolli si formano in pieno oceano (Pacifico e Indiano) e rappresentano il massimo sviluppo delle formazioni madreporiche. Sulla loro origine esistono due teorie fondamentali. Secondo la teoria della subsidenza, enunciata da Darwin più di un secolo fa, su delle isole vulcaniche si sviluppa una struttura corallina prima a frangente e quindi a barriera; successivamente si forma l’atollo per progressivo sprofondamento dell’isola originaria. Secondo la teoria glacio-eustatica di Dely gli atolli si sono formati per una crescita corallina su di una sottostante piattaforma a causa del sollevamento progressivo del livello degli oceani verificatosi a partire dall’ultima glaciazione. La prima teoria è quella ancora più generalmente accettata.

• - barriere, strutture a nastro che si sviluppano a notevole distanza dalla linea di riva, anche dell’ordine di varie decine di km, e da essa separate mediante tratti di mare simili per profondità al lagone degli atolli (30- 60 metri).

• - frangenti, che si sviluppano a breve distanza dalla linea di riva e sono quindi più sottoposti delle altre formazioni all’influenza negativa della sedimentazione.

• - piattaforme, si elevano con strutture appiattite, in posizioni diverse entro i lagoni, su dei rilievi de fondo o su zone poco profonde della piattaforma continentale.

La crescita delle formazioni che è estremamente rapida è equilibrata dalla continua abrasione del mare oltre che dall’attività perforatrice di organismi fra cui spugne. Comunque, poiché le zone di abrasione non corrispondono necessariamente a quelle di crescita, la conformazione topografica cambia continuamente.

In rapporto ai diversi tipi di formazione menzionati, a seconda se la scogliera è interna, esterna, rivolta o meno al vento dominate oppure situata dentro il lagone, si hanno complessi biocenotici notevolmente diversi. Anche la profondità assume un ruolo significativo. In linea di massima si può osservare che le madrepore massicce si trovano negli orizzonti superficiali sottoposti alle più violente azioni del moto ondoso, mentre quelle ramificate, laminari, ecc. sono situate in orizzonti più profondi.

Gli atolli corallini sono tra gli ecosistemi più produttivi della Terra; eppure vivono e crescono in un mare quasi privo di nutrimento. È il cosiddetto paradosso di Darwin, proposto due secoli fa dal grande naturalista inglese.

Occorre tener presente che le scogliere coralline,  a causa del numero di anfrattattuosità e quindi della diversità dei  micro-

La ricchezza e complessità del popolamento rendono le formazioni coralline particolarmente stabili: tuttavia recentemente si è assistito ad un imponente fenomeno di distruzione delle scogliere dell’Oceano Pacifico da parte dell’asteroide predatore Acanthaster planci (dotata di grossi aculei su tutto il corpo a scopo difensivo, può raggiungere i 40 centimetri di diametro ed è dotata di 12-19 braccia, può muoversi ad una velocità di 20 metri all'ora). Le cause di questo fenomeno, che ha messo in allarme i biologi, non sono state ancora chiarite ma si pensa che piccole variazioni dei fattori ecologici abbiano potuto portare ad una riduzione della mortalità di Acanthaster planci, la cui femmina produce milioni di uova durante la fase planctonica, e di conseguenza ad una alterazione degli equilibri biologici.

Un altro fenomeno distruttivo che mina la conservazione di questi delicatissimi ecosistemi è il bleaching o sbiancamento dei coralli.

Il colore caratteristico di ogni specie di corallo è dato dall'alga e diventa vivido in proporzione alla concentrazione di questo microorganismo; quando sussiste un'alterazione dell'ecosistema, i polipi del corallo espellono l'alga simbiotica, facendo assumere alla struttura calcarea una colorazione più pallida o lasciandola completamente bianca, da cui il nome del fenomeno.

Inoltre, la madrepora senza le zooxantelle non ha più protezione dalle violente radiazioni solari e, privata di un’importante fonte di cibo autotrofa, non è in grado si compiere i normali cicli vitali e riproduttivi.

Lo sbiancamento dei coralli è un segno tangibile della reazione di questi a qualche forma di stress, soprattutto l'aumento della temperatura dell'acqua. Là dove maggiori sono stati gli effetti del riscaldamento globale è stata riscontrata una maggiore incidenza dello sbiancamento, che può peraltro avere luogo in presenza di altri fattori: irraggiamento solare, cambiamenti nella composizione chimica dell'acqua (specialmente del grado di salinità) o della sua opacità, cambiamento di correnti, malattie del corallo, oppure uno slittamento degli strati di silt.
In generale le cause dello sbiancamento sono naturali, anche se non è del tutto esclusa l'azione dell'uomo, in particolare l’inquinamento. Episodi di Bleaching di interi tratti di reef si sono verificati in corrispondenza di  anomalie climatiche come El Niño ed hanno avuto risonanza mondiale.

Se la causa stressante dura pochi giorni, il corallo ritorna rapidamente allo stato normale; tuttavia vi è il rischio che, una volta iniziato lo sbiancamento, il corallo continui a espellere le alghe simbiotiche anche se la causa dello stress viene rimossa; ciò avviene in particolare se lo stress dura parecchi giorni consecutivi.

Ad esempio, in seguito agli effetti del Niño, nel 1998 oltre il 90% del genere Acropora spp. fu distrutto in molte aree dell'Oceano Indiano.Cambiamenti nella varietà di simbionti (altre varietà di zooxantelle, per esempio) sono estremamente rari, e generalmente implicano la presenza di specie non persistenti. L'abilità di sopravvivere a un fenomeno di sbiancamento e la possibilità di sopravvivenza variano grandemente fra le specie di corallo: alcuni coralli di grandi estensione può sopravvivere a temperature molto alte e a gran parte degli effetti che esse comportano, mentre alcune varietà fragili come l'Acropora spp. sono, come si è visto nel caso dell'Oceano Indiano, molto più sensibili e non resistono allo sbiancamento. Alcune ricerche recenti hanno anche dimostrato che le specie costantemente sottoposte a piccoli stress sviluppano una certa resistenza al fenomeno.L’unicità di ambienti ad elevata biodiversità come la barriera corallina, si manifesta in un incredibile numero di specie che vivono a stretto contatto le une con le altre. Questa coabitazione è possibile grazie ad una elevatissima specializzazione degli organismi che compongono e vivono il reef. Maggiore è la specializzazione che una specie raggiunge nella ricerca di una fonte di cibo o nel microhabitat che occupa e minore è la sua adattabilità ai possibili cambiamenti ambientali.