El medio marino es el ecosistema más importante de la Tierra, que recibe de él su nombre de Planeta Azul. Sólo por su masa térmica y el poder calorífico del agua, constituye el volante de inercia térmico del planeta. Sin él las noches serían polares, los días un horno y la vida imposible. Es un elemento vital que asegura la conservación de nuestro medio en unos límites tolerables para la vida.

La radiación solar, fuente de energía primordial, es filtrada por la atmósfera y atemperada por la masa oceánica para animar la vida terrestre. La oceanografía física y biológica reconoce su efecto fundamental. Su acción sobre la atmósfera y la superficie de los océanos rige las corrientes atmosféricas que a su vez inducen las corrientes oceánicas. Mareas, corrientes y diversos movimientos mantienen en movimiento continuo las aguas marinas.

Esta agitación, por los cambios que induce, crea las condiciones para un crecimiento orgánico prodigioso. La mitad de la biomasa terrestre se desarrolla en los océanos. Por ejemplo al océano austral, de 30 millones de km², o sea el 10% de la superficie oceánica mundial, se le llama «la bomba planetaria» porque su corriente circumpolar hace subir a la superficie las aguas cálidas del Atlántico. Este removido enriquece en sales minerales las aguas superficiales que constituyen una provisión alimenticia inagotable para el fitoplancton. De éste se alimenta el krill, compuesto por minúsculos crustáceos cuya masa se ha evaluado en 650 millones de toneladas. El krill probablemente se alimenta de sí mismo, es caníbal, pero constituye por encima de todo la base de la cadena alimenticia. El ecosistema marino, puesto en marcha por la energía solar, desempeña una función de primer orden en el ciclo del oxígeno del organismo terrestre.

La regulación del pH marino.

La epifase marina es la sede de intensos intercambios gaseosos. Su composición y su estructura influyen en la rapidez de estos intercambios gaseosos entre la hidrosfera y la atmósfera. Particularmente, tiende a establecerse un equilibrio entre el CO₂ atmosférico y el CO₂ disuelto en el agua de mar, disuelto o en forma de aniones carbónicos y bicarbónicos.

La actividad de la biomasa marina toma una parte del carbono atmosférico que el pH alcalino del agua de mar transforma en aniones que entran así en el ciclo del carbono marino para ser metabolizados en él o precipitados como carbonato. Este sistema confiere al agua de mar un importante poder tampón. Esto es vital para los organismos marinos, que por lo general no pueden soportar grandes variaciones de pH. Se forma el siguiente equilibrio:

Cruce de intercambios.

Se han hecho numerosos estudios sobre el poder autodepurador del agua de mar, que indican que las diferentes poblaciones de microorganismos se regulan unas a otras mediante un complejo mecanismo conjunto, con factores tanto de orden químico y físico como biológico. Aunque la actividad de los depredadores tiene una función importante, la regulación de las diferentes poblaciones de microorganismos, se debe esencialmente a la actividad indirecta de mediadores químicos sintetizados por organismos marinos como las algas superiores, las bacterias y los organismos fitoplanctónicos.

Se sabe que el medio interno transporta las hormonas sin producirlas. De la misma manera, el estudio del medio marino tiende a mostrar que la actividad del «organismo marino» está gobernado por heterohormonas disueltas en él.

El desarrollo de los microorganismos marinos depende la calidad del agua de mar respecto a muchos parámetros. De hecho, el agua de los océanos, para los organismos que se desarrollan en ella, tiene una función análoga a la del medio interno para las células humanas. El agua de mar es el nivel básico para el desarrollo de la vida marina: de su homeostasis depende la calidad de vida de los océanos. Es un cruce de caminos donde se realizan los intercambios, donde se encuentran los diferentes factores que regulan el ecosistema marino.

La regulación electrolítica.

Si se estudia la regulación de las diferentes sales y oligoelementos que constituyen la matriz salina marina, se observa que la proporción y la forma en que está presente cada uno de estos elementos no es accidental. Las proporciones relativas de los 11 cationes principales pueden considerarse constantes. Cualquiera que sea la naturaleza de los aluviones fluviales, del polvo transportado por el viento (por ejemplo la masa intercambiada en un año entre el océano y la atmósfera en todo el planeta se evalúa en mil toneladas) o los fondos marinos removidos por corrientes oceánicas, la concentración relativa de minerales en el océano es estable.

El agua de mar debe su composición al buen funcionamiento del ecosistema. Las plantas y los animales son los principales responsables de la transformación y sedimentación de los elementos minerales. La regulación de las diferentes poblaciones de microorganismos dentro del ecosistema afecta directamente a la composición mineral del medio marino.

Por ejemplo, la sílice, el principal componente de las rocas de la corteza terrestre, debería, si la naturaleza salina del agua de mar dependiera solamente de la disolución de las rocas que la rodean, hallarse en ésta en gran cantidad. Es más, estaría en una proporción próxima a la saturación. Sin embargo no es así: la proporción de sílice presente en la matriz salina oceánica es extremadamente débil.

Tomemos por ejemplo el ciclo del fósforo esquematizado en la figura 7. Se constata que su proporción está fijada por la «digestión» operada por la biomasa. Lo que es válido para el fósforo lo es también para cada uno de los elementos disueltos en el medio marino.

De este modo, el ecosistema produce una matriz salina cuya naturaleza y forma no se corresponden en nada con la simple disolución de elementos minerales resultado de su encuentro al azar con el agua. Primero, la proporción está regulada; segundo, su forma es específica. Por ejemplo, la solubilidad del carbonato de calcio presente en el agua de mar es cien veces superior en el medio marino, a la solubilidad observada en su solución en agua destilada.

No es exagerado, pues, hablar de organismo marino. Éste posee su propia homeostasis y su comportamiento presenta una analogía impresionante con la del medio interno del organismo humano. En ambos, los mismos elementos desempeñan funciones análogas, por medio de reacciones o de cadenas de reacciones vecinas con el fin de asegurar las mismas funciones y en concentraciones similares. Por ejemplo, en el interior del cuerpo humano, el tampón principal es carbonato-bicarbonato, cuyo ciclo, ligado al mecanismo respiratorio, permite compensar la aportación constante de subproductos metabólicos ácidos a fin de mantener un pH orgánico ligeramente alcalino. Regula igualmente la presión parcial del CO₂ y del oxígeno disueltos en los líquidos fisiológicos. En el medio marino este mismo tampón carbonato-bicarbonato permite, en sus intercambios con la atmósfera a través de la epifase marina, regular por una parte la presión parcial del CO₂ y oxígeno disueltos y por otra el pH alcalino del agua de mar.