miniatura|Diagrama de las zonas oceánicas.
La biología marina es la ciencia rama de la biología que estudia la vida marina, lo cual incluye el estudio de la flora, la fauna, la funga y el microbioma propios del mar, así como de las comunidades marinas que estos conforman. Se ocupa principalmente de la descripción, clasificación biológica e investigación científica de las especies que constituyen los ecosistemas marinos y de los medios oceánicos en los que habitan con ayuda de disciplinas auxiliares como la geología marina, siendo también sus principales objetivos la conservación ambiental del mar y el mantenimiento integral de todos los organismos que ahí habitan, así como la adecuada gestión de los recursos naturales de sus hábitats mediante una previa planificación para la conservación y la implementación de las medidas necesarias para erradicar o al menos reducir problemas devastadores como la contaminación marina o la sobrepesca.
La biología marina incluye el estudio de organismos que van desde el microscópico plancton, hasta enormes cetáceos como las ballenas, entre las cuales se encuentran los seres vivos más grandes del planeta. Sin embargo, es de destacarse que los océanos cubren aproximadamente el 71 % de la corteza terrestre, ante lo cual también es importante tener en consideración que la mayor parte de ellos, especialmente en sus puntos más profundos e inaccesibles, permanecen totalmente inexplorados debido a las altas presiones y a la poca o nula luz solar que llega a esas zonas. Es por estas razones que, según el Census of Marine Life, el cual es uno de los estudios más precisos que se han llevado a cabo en cuanto al recuento total de la riqueza de especies marinas, se estima que hasta ahora solo se ha investigado un 9 % de la vida en los océanos, por lo que aún se desconocerían la mayor parte de esta correspondiente a alrededor de un 91 % de las especies que habitan el mar, pues todavía ni siquiera han sido descubiertas.
Para algunos, más que una rama de la biología en sí misma, se trata de un sistema de aplicación multidisciplinaria en la que intervienen otras ciencias tales como la geología, la geografía, la química, la física y la propia biología, indispensables para el estudio global y correlacionado de los fenómenos que caracterizan el ambiente marino. Asimismo, está estrechamente relacionada con la oceanografía, la cual se subdivide en tres ramas principales: oceanografía física, oceanografía química y oceanografía biológica.
Historia miniatura|izquierda|Fósil de celacanto, un pez que se creía extinto y que ahora es considerado fósil viviente. La importancia de las aportaciones de la biología marina al estudio de la historia de la vida en general radica en el conocimiento que se tiene de que la vida muy probablemente se originó en un ambiente acuático, pues el agua es una sustancia indispensable para el desarrollo de la vida, además del descubrimiento de que durante el período del devónico tardío hace aproximadamente 400 millones de años los organismos marinos que habitaban el entonces hostil ambiente oceánico fueron gradualmente desarrollando cambios adaptativos en su sistema respiratorio y en sus extremidades motoras que les permitirían respirar y moverse en el ambiente terrestre, lo que resultó en el fenómeno conocido como salida de las aguas. Esto a su vez conduciría posteriormente a una diversificación sin precedentes de una gran parte de las especies, con lo que se ha concluido que los organismos de tierra firme de hoy en día tuvieron su origen en el agua, es decir, que los seres vivos terrestres de la actualidad son descendientes de organismos acuáticos, teniendo como antepasado común a los primeros organismos marinos que conquistaron la superficie terrestre.
En cuanto a la historia de la biología, el estudio de la biología marina se remonta a la biología de Aristóteles, cuyas observaciones de la vida en el mar alrededor de la isla de Lesbos sentaron las bases de muchos descubrimientos futuros."History of the Study of Marine Biology - MarineBio.org". MarineBio Conservation Society. Web. 31 de marzo de 2014. https://wayback.archive-it.org/all/20140303174702/http://www.marinebio.org/oceans/history-of-marine-biology.asp En el , Samuel Gottlieb Gmelin publicó Historia Fucorum, la primera obra dedicada a las algas marinas y el primer libro de biología marina que utilizó la nueva nomenclatura binomial de Linneo.Gmelin S G (1768) Historia Fucorum Ex typographia Academiae scientiarum, St. Petersburg.Silva PC, Basson PW and Moe RL (1996) Catalogue of the Benthic Marine Algae of the Indian Ocean página 2, University of California Press. . El naturalista británico Edward Forbes es considerado generalmente como el fundador de la biología marina moderna. El ritmo de los estudios oceanográficos y de biología marina se aceleró rápidamente en el transcurso del .
miniatura|Ilustración de unas anémonas de mar en el Kunstformen der Natur de Ernst Haeckel.
Las observaciones realizadas en los inicios de la biología marina fueron impulsadas por la Era de los Descubrimientos y las exploraciones posteriores. Durante esta época, se adquirió una gran cantidad de conocimientos sobre la vida existente en los océanos del mundo. Muchos viajes contribuyeron significativamente a este acervo de conocimientos. Entre los más significativos están los viajes del HMS Beagle, en los que Charles Darwin elaboró sus teorías de la evolución biológica y la formación de los arrecifes de coral.Ward, Ritchie R. Into the ocean world; the biology of the sea. 1a ed. New York: Alfred A. Knopf; [distribuido por Random House], 1974: 161 Otro viaje de exploración importante fue la expedición Challenger, en la que se descubrió una inesperada diversidad de especies entre la flora y fauna marinas, lo que estimuló las teorías de la ecología de poblaciones que trataban de explicar cómo podía mantenerse tal variedad de vida en un entorno que se creía tan hostil.Gage, John D., and Paul A. Tyler. Deep-sea biology: a natural history of organisms at the deep-sea floor. Cambridge: Cambridge University Press, 1991: 1 Esta época fue importante para la historia de la biología marina, pero los naturalistas seguían limitados en sus estudios porque carecían de la tecnología que les permitiera examinar adecuadamente las especies que vivían en las profundidades de los océanos.
La creación de los laboratorios marinos fue importante porque permitió a los biólogos marinos realizar investigaciones y procesar sus especímenes procedentes de las expediciones. El laboratorio marino más antiguo del mundo, la estación biológica de Roscoff, se creó en Francia en 1872. En Estados Unidos, la Institución de Oceanografía Scripps data de 1903, mientras que la destacada Institución Oceanográfica de Woods Hole se fundó en 1930.Maienschein, Jane. 100 years exploring life, 1888-1988: the Marine Biological Laboratory at Woods Hole. Boston: Jones and Bartlett Publishers, 1989: 189-192 El desarrollo de tecnologías como la navegación por sonar, los equipos de buceo, los sumergibles acuáticos y los vehículos submarinos no tripulados permitió a los biólogos marinos descubrir y explorar la vida que antes se creía inexistente en las profundidades del entorno subacuático.
Dinámica oceánica
Su estudio es importante para entender factores como la distribución de las especies marinas y la migración de peces. Mareas
Olas
Corrientes marinas
Clasificación de la vida marina miniatura|Diagrama de la clasificación de los organismos marinos. Generalmente los organismos marinos se agrupan según su función, tamaño, y hábito de vida. Bentos: Organismos que dependen del fondo marino para vivir, ya sea en la zona costera o en las zonas abisales. Son ejemplos bentónicos los pulpos, los corales, los cangrejos, etc. Especies pelágicas: Organismos que no dependen del fondo marino para subsistir, encontrándose siempre nadando en la columna de agua. Son ejemplos pelágicos las caballas, las ballenas, los atunes, etc. Necton: Organismos que pueden ofrecer resistencia a las corrientes marinas (pueden nadar). Son ejemplos de organismos nectónicos los calamares, los tiburones, los delfines, etc. Plancton: Organismos que no pueden oponer resistencia a las corrientes marinas (no pueden nadar eficazmente), por lo que quedan a merced de estas. Ejemplos de seres planctónicos son la mayoría de medusas. Zooplancton: Organismos planctónicos heterótrofos, es decir, que no pueden producir su propio alimento, por lo que la obtienen de otros organismos. Un ejemplo de zooplancton son los copépodos. Fitoplancton: Organismos planctónicos autótrofos con capacidad fotosintética, por lo que son capaces de producir su propio alimento a través de la luz solar. Un ejemplo de fitoplancton son los dinoflagelados marinos. Ictioplancton: Larvas y huevos de peces que se encuentran flotando libremente en los mares hasta que alcanzan el tamaño suficiente para dejar de ser desplazados por estos. Neuston: Organismos que componen el pleuston y que dependen de la capa superficial que separa el agua oceánica del aire atmosférico (interfase) para su subsistencia. Un ejemplo de organismo neustónico son los Halobates, una especie de insecto acuático.
Fauna marina miniatura|Cardumen de peces y corales marinos. La fauna marina está compuesta por animales u organismos planctónicos no clorofílicos, y son conocidos desde el punto de vista de la productividad terrestre como heterótrofos. Comprenden una multitud de formas, tamaños y colores. La fauna marina está representada por varios grupos, desde formas unicelulares entre las que se encuentran los protozoos como dinoflagelados, foramíniferos y radiolados, hasta animales vertebrados como los peces e invertebrados tales como las medusas, los corales, las esponjas, los crustáceos, las estrellas de mar, los moluscos, etc. La fauna marina es muy importante ya que desempeña un papel crucial en la transferencia de la energía sintetizada por el fitoplancton a los animales superiores de la cadena trófica como los peces, por ejemplo atunes y sardinas.
Además, la fauna marina puede utilizarse como bioindicador de la calidad del agua ya que los organismos que la conforman responden rápidamente a los cambios en el medio ambiente, como los que se producen cuando hay emisión de contaminantes químicos y se vierten aguas residuales. En definitiva, cuando un entorno se contamina con hidrocarburos o desechos de materia orgánica, algunas especies pierden un gran número de individuos, lo que reduce sus poblaciones. En cambio, otras especies son más resistentes, en cuyo caso sus poblaciones aumentan. Así, la fauna marina puede considerarse un excelente bioindicador del estado ambiental de un determinado ecosistema. Sin embargo, cabe señalar que cada especie responde de manera diferente a los cambios en el medio ambiente por lo que es necesario identificar qué especies son los mejores indicadores para un determinado parámetro.
La fauna marina va desde los organismos que habitan zonas cerca de la superficie hasta la poco conocida fauna abisal de las profundidades del mar. En todos estos hábitats uno de los grupos más amplios son los invertebrados marinos ya que presentan formas y comportamientos muy diferentes al haber sido los primeros animales en evolucionar. Pueden encontrarse en los entornos más diversos y pueden ser parásitos de otros animales. Los principales filos de invertebrados son: poríferos, celentéreos, platelmintos, nemátodos, anélidos, artrópodos, moluscos y equinodermos. Todos estos filos cuentan con representantes en el mar.