domingo, 21 de octubre de 2012

EL HÁBITAT Y EL NICHO ECOLÓGICO.
 
Dos conceptos en estrecha relación con el de ecosistema son el de hábitat y el de nicho ecológico. El habitat es el lugar físico de un ecosistema que reúne las condiciones naturales donde vive una especie y al cual se halla adaptada.
El nicho ecológico es el modo en que un organismo se relaciona con los factores bióticos y abióticos de su ambiente. Incluye las condiciones físicas, químicas y biológicas que una especie necesita para vivir y reproducirse en un ecosistema. La temperatura, la humedad y la luz son algunos de los factores físicos y químicos que determinan el nicho de una especie. Entre los condicionantes biológicos están el tipo de alimentación, los depredadores, los competidores y las enfermedades, es decir, especies que rivalizan por las mismas condiciones.
 
FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA
 
El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol.
En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continúo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.
En el ecosistema la materia se recicla -en un ciclo cerrado- y la energía pasa – fluye- generando organización en el sistema.
 
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
 
La sucesión ecológica es el reemplazo de algunos elementos del ecosistema por otros en el transcurso del tiempo. Así, una determinada área es colonizada por especies vegetales cada vez más complejas. Si el medio lo permite, la aparición de musgos y líquenes es sucedida por pastos, luego por arbustos y finalmente por árboles. El estado de equilibrio alcanzado una vez que se ha completado la evolución, se denomina clímax. En él, las modificaciones se dan entre los integrantes de una misma especie: por ejemplo, los árboles nuevos reemplazan a los viejos.
 
 

La sucesión ecológica es la integración natural de nuevas especies dominantes, de tipo vegetal al medio; la regresión ecológica, es lo contrario, la eliminación de especies vegetales por diferentes fenómenos, como la acción humana.

La sucesión y la evolución tienen tiempos distintos. La sustitución evolutiva de las especies requiere cientos de miles de años, mientras que la sucesión se completa en cientos de años. Pero ambos procesos tienden a favorecer la sucesión de especies generalistas por otras especializadas; en general, tienden a producir un aumento de complejidad. El proceso evolutivo se desarrolla dentro de la corriente de auto organización de los sistemas ecológicos, que llamamos sucesión, y eso ayuda a explicar su tendencia a producir formas cada vez más complejas y especializadas.

Hay dos tipos de sucesiones: primaria y secundaria.
 
Sucesión Ecológica Primaria

Sucesión Primaria: es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc. Este tipo de proceso puede durar miles de años.
 ◦Sucesión Secundaria: es aquella que se establece sobre una ya existente que ha sido eliminada por algún disturbio como incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc. En este caso el ambiente contiene nutrientes y residuos orgánicos que facilitan el crecimiento de los vegetales.
 
Sucesión Ecológica Secundaria

La sucesión es un proceso dominado por plantas, en el que las comunidades de animales cambian en función de los cambios que experimentan las comunidades vegetales. Es un cambio unidireccional, secuencial en la dominancia relativa de especies de una comunidad.

Puede considerarse que la estrategia del desarrollo del ecosistema sea el incremento en la eficiencia en la utilización de la energía, de tal manera que cada unidad estructural se mantenga con el trabajo mínimo posible.

En la terminología ecológica, las etapas del desarrollo son conocidas como etapas serales y el estado estable final como clímax. El gradiente integro de las comunidades, que es característico de un lugar dado, se llama sere.

Como podría esperarse, la tasa de cambios es mucho más rápida y el tiempo requerido para la terminación de los seres es mucho más corto en la sucesión secundaria.
 ◦La sucesión autotrófica: Es un tipo muy diseminado en la naturaleza, que principia en un medio ambiente predominante inorgánico y se caracteriza por una temprana y continúa dominancia inicial de autótrofos.
 ◦La sucesión heterotrófica: se caracteriza por la dominación de autótrofos, que se presentan en el caso especial de ambientes predominantes orgánicos.

Clase de organismos que cambian con la sucesión e incremento de biomasa

Aquellas especies que son importantes en las etapas pioneras, es probable que no sean importantes en la etapa del clímax. Cuando se gráfica la densidad de especies contra el tiempo en una sere, se obtiene un gráfica en escalera. Típicamente, en el gradiente algunas especies tienen tolerancias más amplias o preferencias de nichos que otras y, por lo tanto, persisten por periodos más largos.

Tanto en ambientes acuáticos como terrestres la cantidad total de materia orgánica y de materiales orgánicos en descomposición tiende a incrementarse con el tiempo. También muchas sustancias solubles se acumulan, estas incluyen azucarares, amoniacos y muchos productos orgánicos de la descomposición microbiana. Estos productos líquidos que se escurren del cuerpo de organismos, con frecuencia, se conocen colectivamente como extrametabólicos.

La regulación química es una manera de lograr la estabilidad de la comunidad a medida que se acerca el clímax, porque las perturbaciones tanto físicas como químicas son amortiguadas por una extensa estructura orgánica son de dos principales factores que dan lugar a cambios en las especies.

La diversidad de especies tiende a incrementarse con la sucesión. Una disminución en la producción neta de la comunidad y un aumento correspondiente en la respiración de esta son 2 de las tendencias más notables la sucesión.

CICLOS DE LA MATERIA

Ciclos de la Materia
Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales.

Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento.

FLUJO DE ENERGÍA

El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos químico.

Flujo de Energía en los Ecosistemas
El flujo de energía es aprovechado por los productores primarios u organismos fotosintéticos (plantas y otros) para la síntesis de compuestos orgánicos que, a su vez, utilizaran los consumidores primarios o herbívoros, de los cuales se alimentaran los consumidores secundarios o carnívoros. De los cadáveres de todos los grupos, los descomponedores podrán obtener la energía para lograr subsistir. De toda esta forma se obtendrá un flujo de energía unidireccional en el cual la energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido y siempre con una perdida en forma de calor.

Pirámides Ecológicas y Niveles tróficos
 
Ejemplo de Pirámide Ecológica

Las pirámides ecológicas representan gráficamente la estructura trófica de un ecosistema, mediante rectángulos horizontales superpuestos que nos informan de las transferencias de la energía de una comunidad hasta llegar al último nivel trófico.

En el funcionamiento de los ecosistemas no ocurre desperdicio alguno: todos los organismos, muertos o vivos, son fuente potencial de alimento para otros seres. Un insecto se alimenta de una hoja; un ave come el insecto y es a la vez devorada por un ave rapaz. Al morir estos organismos son consumidos por los descomponedores que los transformarán en sustancias inorgánicas.

Estas relaciones entre los distintos individuos de un ecosistema constituyen la cadena alimentarla.
 ◦Los productores u organismos autótrofos: capaces de sintetizar materiales orgánicos complejos a partir de sustancias inorgánicas simples es decir, organismos capaces de producir su propio alimento. Auto, “a si mismo”; trophos, “nutrición”.
 ◦Los fotótrofos los constituyen la mayoría de las plantas verdes y algas que emplean la energía solar para convertir elementos químicos relativamente simples, como el dióxido de carbono, el agua y nutrientes, en compuestos complejos (carbohidratos, lípidos y proteínas).
 ◦Los quimiótrofos convierten los compuestos inorgánicos en energía, por ejemplo, las bacterias que viven en el fondo del mar alrededor de ventilas termales, las cuales utilizan la energía del hidróxido de sulfato para su nutrición.
 Por medio de este proceso, las sustancias minerales se destransforman en compuestos orgánicos, aprovechables por todas las formas vivas.
 ◦Los heterótrofos o consumidores son aquellos que comen partes de células, tejidos o materiales de desecho orgánico de otros organismos para su subsistencia. Obtienen la energía química necesaria en forma directa o indirecta de los autótrofos, y por tanto, de manera indirecta del sol.
 ◦Los macro-consumidores o fagótrofos: heterótrofos, sobre todo animales, que ingieren otros organismos o fragmentos de materia orgánica. Ingieren partes y cuerpos enteros, vivos o muertos, de otros, de otros organismos; aquí se incluyen los herbívoros o consumidores primarios, los carnívoros o consumidores secundarios, y los omnívoros o consumidores terciarios.
 ◦Los micro-consumidores o sapótrofos: también heterótrofos, llamados descomponedores sobre todo hongos y bacterias, que absorben productos en descomposición de organismos muertos y liberan nutrientes inorgánicos que pueden utilizar nuevamente los productores. Incluye a los detritívoros o consumidores de detritus (materia orgánica en proceso de descomposición, partes de tejidos y desechos).
 
 
Niveles Tróficos

Esta organización de los ecosistemas es válida tanto para los ambientes terrestres como para los acuáticos. En ambos se encuentran productores y consumidores. Sin embargo, los ecosistemas terrestres poseen mayor diversidad biológica que los acuáticos. Precisamente por esa riqueza biológica, y por su mayor variabilidad, los ecosistemas terrestres ofrecen más cantidad de hábitats distintos y más nichos ecológicos.

Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes las relaciones que se establecen.

Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.

Relaciones alimentarias

La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica.

Las redes de alimentación (reunión de todas las cadenas tróficas) comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los consumidores primarios (herbívoros).
 
Red Trófica

La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones citados (ej.: elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema. Ejemplos de cadenas alimentarias de tres eslabones serían:

hierba <– vaca <–hombre

algas <– krill <– ballena.

Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones – seis constituyen ya un caso excepcional-. Ej. de cadena larga sería:

Algas <– rotíferos <– tardigrados <–nematodos <–musaraña <–autillo
 
Eslabones de una Cadena Alimenticia (a esta se le debe agregar el eslabón correspondiente a los DESCOMPONEDORES)

 Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre (ej.: autillo), sino que como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general (organismos descomponedores o detritívoros). De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos.

Los detritos (restos orgánicos de seres vivos) constituyen en muchas ocasiones el inicio de nuevas cadenas tróficas. Por ej., los animales de los fondos abisales se nutren de los detritos que van descendiendo de la superficie.

Las diferentes cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema sino que forman un entramado entre sí y se suele hablar de red trófica.

Una representación muy útil para estudiar todo este entramado trófico son las pirámides de biomasa, energía o nº de individuos. En ellas se ponen varios pisos con su anchura o su superficie proporcional a la magnitud representada. En el piso bajo se sitúan los productores; por encima los consumidores de primer orden (herbívoros), después los de segundo orden (carnívoros) y así sucesivamente.

Los Biomas

Conocer el suelo, las praderas, los bosques, los océanos o los humedales, entre otros varios ecosistemas, es fundamental para entender el funcionamiento de nuestro planeta. Hay varios tipos de ecosistemas, muy extendidos por todo el mundo, cuyo estudio permite tener una visión global de la marcha que ha tenido la vida en la Tierra.

Sin embargo, existe una clasificación aún más amplia y eficaz, debido a que su estudio abarca las principales generalidades de todos los ecosistemas del mundo; es así que los ecosistemas que tienes características similares, se agrupan en los llamados biomas.

Los biomas (zonas bioclimáticas) son unas divisiones apropiadas para organizar el mundo natural debido a que los organismos que viven en ellos poseen constelaciones comunes de adaptaciones, particularmente al clima de cada una de las zonas y a los tipos característicos de vegetación que se desarrollan en ellos.
 
Mapa de Biomas del Mundo

Un bioma es un importante ecosistema terrestre, una gran extensión de tierra que tiene un tipo distintivo de vida vegetal. Puede incluir ecosistemas de muchas clases, pero todo el área se distingue por un tipo particular de vida vegetal, como la pradera, la selva lluviosa o cualquier otro que caracteriza el bioma.

La ubicación de los biomas sobre la superficie de la Tierra está determinada principalmente por el clima, en especial por la precipitación pluvial y la temperatura. Y el clima depende de muchos factores que incluyen la latitud (la distancia del ecuador), las corrientes oceánicas, la topografía, y los vientos prevalecientes.

Los elementos primarios que determinan los diferentes biomas son los siguientes:

Debe entenderse que el clima es quizás el elemento más importante en determinar las clases de individuos que pueden vivir en un área y las maneras en que ellos deben modificarse para vivir bajo condiciones diferentes de temperatura y precipitación y la distribución estacional de estos factores. Cada lugar en la Tierra tiene su propio clima, influenciado tanto por el macroclima de la región como por el microclima del lugar en particular. Pero, a gran escala, existen algunos factores comunes que determinan que, por ejemplo, animales no relacionados en los Desiertos del Sahara y de Sonora tengan, sorprendentemente, muchas cosas en común.

Los suelos son muy importantes ya que ellos son básicos para determinar los tipos de plantas (y por lo tanto, las comunidades vegetales) que crecerán en un zona bioclimática en particular; además, sirven igualmente como substratos para los animales. Y, a su vez, los suelos están muy influenciados por los climas regionales, lo mismo que por la geología de la roca madre.

El suelo, substrato imprescindible de la vida en el medio terrestre. En él se sujetan y de él se nutren las plantas, de cuya producción dependen los demás niveles del ecosistema; parte fundamental del suelo son las grandes cantidades de hongos, algas, bacterias y minúsculos animales que realizan tareas básicas en el ecosistema como son cerrar los ciclos de los elementos o descomponer los restos orgánicos. El suelo es, en sí mismo, un complejo ecosistema.

La vegetación de un área depende tanto del clima como de los suelos y, a su vez, influye grandemente en la determinación de qué especies vegetales y animales pueden existir en la localidad. La vegetación varía en tamaño y estructura (fisionomía), en su manifestación estacional, y en cómo cambia en el tiempo. Su importancia es mayor que la suma de sus partes vegetales individuales ya que muchas especies de animales, por ejemplo, están influenciados en gran medida por la estructura física de la comunidad vegetal mientras que otros lo están por las especies vegetales en sí.

Biomas terrestres y marinos

Los diferentes biomas terrestres: tundra, taiga, bosques, selvas, estepas, praderas, etc. Su distribución en la superficie de la Tierra está condicionada por el clima y forman un gran mosaico de estilos de vida que recubre los continentes.

Los océanos y sus diversas zonas, en las que la profundidad, cercanía a la costa, movimientos de las corrientes marinas, etc. determinan diferentes ecosistemas con funcionamientos muy distintos entre sí.

Es preciso decir, que es difícil señalas cuantos Biomas existen en el mundo, o cuales son los principales de ellos, debido a que existen varias formas de clasificarlos: Algunos mencionan sólo 5 de ellos, y otros los extienden hasta 15 o 20 biomas distintos.

Sin embargo, en este artículo, yo tomaré como los principales biomas (debido a que en varias fuentes de información éstos se repetían constantemente), los siguientes:
 
Imágenes de diferentes ecosistemas
 ◦Desierto
 ◦Estepa
 ◦Pradera
 ◦Sabana
 ◦Bosque
 ◦Selva
 ◦Taiga
 ◦Tundra
 ◦Oceáno

En próximas entregas, abordaremos de manera más profunda cada uno de ellos, desde su ubicación geográfica y clima, hasta su flora y fauna predominante.

Tipos de cubierta terrestre según la FAO

Desde 1946, la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) ejerce una función de vigilancia sobre los recursos forestales mundiales. En la actualidad, los bosques se encuentran sometidos a una fuerte presión humana debido a la creciente demanda de productos y servicios agrícolas, y esto a menudo produce la degradación y conversión de los bosques a formas insostenibles de uso de la tierra. Cuando un bosque se pierde o se degrada de una forma grave, su capacidad de funcionar como regulador del medio ambiente también desaparece, aumentando así las inundaciones y la erosión, reduciéndose la fertilidad del suelo y contribuyendo con ello a la pérdida de la vida vegetal y animal. Las consecuencias de esta pérdida ponen en peligro la producción sostenible de bienes (madera, forraje, medicinas…) y servicios de los bosques (recreación, bienestar espiritual…). La vigilancia que efectúa la FAO se realiza con programas de alcance mundial, como el de Evaluación de Recursos Forestales (FRA). Este programa se basa en unas definiciones de distintas cubiertas terrestres y abarca información de diversa índole: datos de inventario existentes en cada país, investigaciones y estadísticas sobre los procesos de cambio en las cubiertas y estudios sobre la interacción que existe entre la población.
La sucesión ecológica se pone en marcha cuando una causa natural o antropogénica (ligada a la intervención humana) despeja un espacio de las comunidades biológicas presentes en él o las altera gravemente.La sucesión y la evolución tienen tiempos distintos. La sustitución evolutiva de las especies requiere cientos de miles de años, mientras que la sucesión se completa en cientos de años. Pero ambos procesos tienden a favorecer la sucesión de especies generalistas por otras especializadas; en general, tienden a producir un aumento de complejidad. El proceso evolutivo se desarrolla dentro de la corriente de auto organización de los sistemas ecológicos, que llamamos sucesión, y eso ayuda a explicar su tendencia a producir formas cada vez más complejas y especializadas.
Hay dos tipos de sucesiones: primaria y secundaria.
 
 
 
Sucesión Ecológica Primaria

 
Sucesión Primaria: es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc. Este tipo de proceso puede durar miles de años.
Sucesión Secundaria: es aquella que se establece sobre una ya existente que ha sido eliminada por algún disturbio como incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc. En este caso el ambiente contiene nutrientes y residuos orgánicos que facilitan el crecimiento de los vegetales.
 
Sucesión Ecológica Secundaria
La sucesión es un proceso dominado por plantas, en el que las comunidades de animales cambian en función de los cambios que experimentan las comunidades vegetales. Es un cambio unidireccional, secuencial en la dominancia relativa de especies de una comunidad.
Puede considerarse que la estrategia del desarrollo del ecosistema sea el incremento en la eficiencia en la utilización de la energía, de tal manera que cada unidad estructural se mantenga con el trabajo mínimo posible.
En la terminología ecológica, las etapas del desarrollo son conocidas como etapas serales y el estado estable final como clímax. El gradiente integro de las comunidades, que es característico de un lugar dado, se llama sere.
Como podría esperarse, la tasa de cambios es mucho más rápida y el tiempo requerido para la terminación de los seres es mucho más corto en la sucesión secundaria.
  • La sucesión autotrófica: Es un tipo muy diseminado en la naturaleza, que principia en un medio ambiente predominante inorgánico y se caracteriza por una temprana y continúa dominancia inicial de autótrofos.
  • La sucesión heterotrófica: se caracteriza por la dominación de autótrofos, que se presentan en el caso especial de ambientes predominantes orgánicos.
ELEMENTOS QUÍMICOS

Los organismos están constituidos, por materia. De los 92 elementos naturales conocidos, solamente 25 elementos forman parte de la materia viviente. De estos 25 elementos, el carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno están presentes en el 96% de las moléculas de la vida. Los elementos restantes llegan a formar parte del 4% de la materia viva, siendo los más importantes el fósforo, el potasio, el calcio y el azufre.
Las moléculas que contienen carbono se denominan compuestos orgánicos, por ejemplo el dióxido de carbono, el cual está formado por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno (CO2). Las que carecen de carbono en su estructura, se denominan compuestos inorgánicos, por ejemplo, una molécula de agua, la cual está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H2O).
 
EL AGUA:
El agua (H2O) es un factor indispensable para la vida. La vida se originó en el agua, y todos los seres vivos tienen necesidad del agua para subsistir. El agua forma parte de diversos procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las moléculas de agua se usan durante la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua.
El agua actúa como un termorregulador del clima y de los sistemas vivientes; gracias al agua, el clima de la Tierra se mantiene estable. El agua funciona como termorregulador en los sistemas vivos, especialmente en animales endotermos (aves y mamíferos). Esto es posible gracias al calor específico del agua, que es de una caloría, el mayor de las sustancias comunes. En términos biológicos, esto significa que frente a una elevación de la temperatura en el ambiente circundante, la temperatura de una masa de agua subirá con una mayor lentitud que otros materiales. Igualmente, si la temperatura circundante disminuye, la temperatura de esa masa de agua disminuirá con más lentitud que la de otros materiales. Así, esta cualidad del agua permite que los organismos acuáticos vivan relativamente con placidez en un ambiente con temperatura fija.
La evaporación es el cambio de una substancia de un estado físico líquido a un estado físico gaseoso. Necesitamos 540 calorías para evaporar un gramo de agua. En este punto, el agua hierve (punto de ebullición). Esto significa que tenemos que elevar la temperatura hasta 100 °C para hacer que el agua hierva. Cuándo el agua se evapora desde la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las moléculas de agua arrastran consigo calor. Esto funciona como un sistema refrescante en los organismos.
Otra ventaja del agua es su punto de congelación. Cuando se desea que una substancia cambie de un estado físico líquido a un estado físico sólido, se debe extraer calor de esa substancia. La temperatura a la cual se produce el cambio en una substancia desde un estado físico líquido a un estado físico sólido se llama solidificación.
Para cambiar el agua del estado físico líquido al sólido, tenemos que disminuir la temperatura circundante hasta 0 °C. Para fundirla de nuevo, es decir para cambiar un gramo de hielo a agua líquida, se requiere un suministro de calor de 79,7 calorías. Cuándo el agua se congela, la misma cantidad de calor es liberada al ambiente circundante. Esto permite que en invierno la temperatura del entorno no disminuya al grado de aniquilar toda la vida del planeta.
 
 
El agua es un requisito para todo ser vivo.
 
AIRE:
Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra por la acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta, es particularmente delicado, fino y etéreo, transparente en las distancias cortas y medias si está limpio, y está compuesto, en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor de agua (variable entre 0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y algunos gases nobles como el criptón o el argón, es decir, 1% de otras sustancias.
Se denomina suelo a la parte no consolidada y superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización).
 
 
 
SUELO:
Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra.
A grandes rasgos los suelos están compuestos de minerales y material orgánico como materia sólida y agua y aire en distintas proporciones en los poros. De una manera más esquemática se puede decir que la pedosfera, el conjunto de todos los suelos, abarca partes de la litósfera, biósfera, atmósfera e hidrósfera.
 
 
 
CLIMA:
El clima abarca los valores estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante un período representativo: temperatura, humedad, presión, viento y precipitaciones, principalmente. Estos valores se obtienen con la recopilación de forma sistemática y homogénea de la información meteorológica, durante períodos que se consideran suficientemente representativos, de 30 años o más. Estas épocas necesitan ser más largas en las zonas subtropicales y templadas que en la zona intertropical, especialmente, en la faja ecuatorial, donde el clima es más estable y menos variable en lo que respecta a los parámetros climáticos.
Los factores naturales que afectan al clima son la latitud, altitud, orientación del relieve, continentalidad (o distancia al mar) y corrientes marinas. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional o local (microclima), respectivamente.
 
 
FACTORES BIOTICOS DE UN ECOSISTEMA
 
Los factores bióticos son los seres vivos que interactúan para sobrevivir, se refieren a la flora, fauna , humanos de un lugar y a sus interacciones. Los individuos deben tener comportamiento y características fisiológicas específicas que permitan su supervivencia y su reproduccion en un ambiente definido. La condición de compartir un ambiente engendra una competencia entre las especies, competencia dada por el alimento, el espacio, etc.
Una población es un conjunto de organismos de una especie que están en una misma zona. Se refiere a organismos vivos, sean unicelulares o pluricelulares.
 
Los factores bióticos se pueden clasificar en:
  1. Productores o Autotrofos, organismos capaces de fabricar o sintetizar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas como dioxido de carbono, agua y sales minerales.
  2. Consumidores o Heterótrofos, organismos incapaces de producir su alimento, por ello lo ingieren ya sintetizado.
  3. Descomponedores, organismos que se alimentan demateria orgánica en descomposición. Entre ellos están laslevaduras, los hongos y lasbacterias.
FACTORES ABIOTICOS
 
Los factores abióticos son los distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos; entre los más importantes podemos encontrar: elagua, la temperatura, laluz, el el suelo, la humedad, el aire (sin el cual muchos seres vivos no podrían vivir) y los nutrientes. Específicamente, son los factores sin vida. Los factores abióticos son los principales frenos del crecimiento de la población. Estos varían según el ecosistema de cada ser vivo, por ejemplo el factor biolimitante fundamental en el desierto es el agua, mientras que para los seres vivos de las zonas profundas del mar el freno es la luz.
 
ENTRE LOS FACTORES ABIOTICOS ESTAN:
 
LUZ (ENERGIA SOLAR):
 
Del total de laenregia solar que llega en la Tierra (1,94 calorías por centímetro cuadrado por minuto), casi 0,582 calorias son reflejadas hacia el espacio por el polvo y las nubes de la atmósfera terrestre, 0,388 calorías son absorbidas por las capas atmosféricas, y 0,97 calorías llegan a la superficie terrestre.
La luz es un factor abiótico esencial del ecosistema, dado que constituye el suministro principal de energía fría para todos los organismos. La energía luminosa es convertida por las plantas en energia quimica gracias al proceso llamado fotosintesi. Ésta energía química es encerrada en las sustancias organicas producidas por las plantas. Es inútil decir que sin la luz, la vida no existiría sobre la Tierra.
 
TEMPERATURA:
Es útil para los organismos ectotermicos, para ser preciso, los organismos que no están adaptados para regular su temperatura corporal (por ejemplo, los peces, los anfibios y los reptiles). Las plantas utilizan una cantidad pequeña del calor para realizar el proceso fotosintético y se adaptan para sobrevivir entre límites de temperatura mínimos y máximos. Esto es válido para todos los organismos, desde losArchea hasta losMamiferos. Existen algunos microorganizmos que toleran excepcionalmente temperaturas extremas (extremófilos).
Cuando las ondas infrarrojas penetran en la atmósfera, el agua y el dioxido de carbono en la atmósfera terrestre demoran la salida de las ondas del calor, consecuentemente la radiación infrarroja permanece en la atmósfera y la calienta (efecto invernadero).
Los océanos juegan un papel importante en la estabilidad del clima terrestre. La diferencia de temperaturas entre diferentes masas de agua oceanica, en combinación con los vientos y la rotación de la Tierra, crea las corrientes marinas. El desplazamiento del calor que es liberado desde los océanos, o que es absorbido por las aguas oceánicas permite que ciertas zonas atmosféricas frías se calienten, y que las regiones atmosféricas calientes se refresquen.
Ésta es un factor fundamental en la vida de los organismos ya que regula las funciones vitales que realizan las enzimas de carácter proteico. Cuando la temperatura es muy elevada o muy baja, estas funciones se paralizan llevando a la destrucción de los orgánulos celulares o la propia célula.
Organismos tales como aves y mamíferos invierten una gran cantidad de su energía para conservar una temperatura constante óptima con el fin de asegurar que las reacciones químicas, vitales para su supervivencia, se realicen eficientemente.
 
 
El valle de la muerte en EEUU, uno de los lugares más aridos del planeta.
LA ATMOSFERA:
La presencia de vida sobre nuestro planeta no sería posible sin nuestra atmósfera actual. Muchos planetas en nuestro sistema solar tienen una atmósfera, pero la estructura de la atmósfera terrestre es la ideal para el origen y la perpetuación de la vida como la conocemos. Su constitución hace que la atmósfera terrestre sea muy especial.
La atmósfera terrestre está formada por cuatro capas concéntricas sobrepuestas que se extienden hasta 80 kilómetros. La divergencia en sus temperaturas permite diferenciar estas capas.
La capa que se extiende sobre la superficie terrestre hasta cerca de 10 km es llamada troposfera. En esta capa la temperatura disminuye en proporción inversa a la altura, eso quiere decir que a mayor altura la temperatura será menor. La temperatura mínima al final de la troposfera es de -50 °C.
La troposfera contiene las tres cuartas partes de todas las moléculas de la atmósfera. Esta capa está en movimiento continuo, y casi todos los fenómenos meteorológicos ocurren en ella.
Cada límite entre dos capas atmosféricas se llama pausa, y el prefijo perteneciente a la capa más baja se coloca antes de la palabra "pausa". Por este método, el límite entre la troposfera y la capa más alta inmediata (estratosfera) se llama tropopausa.
 
 
 
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve nuestro planeta.
 
 
 


miércoles, 17 de octubre de 2012

Tipos de ecosistemas

ecosistemasterrestresEn la Tierra existen muchos tipos de ecosistemas. Un océano se considera un ecosistema, pero también lo es una charca, o un tronco de un árbol caído. En cada ecosistema se establecen unas condiciones físico-químicas que determinan qué seres vivos pueden habitar en él.
Los seres vivos se distribuyen en la Tierra dependiendo de los factores ambientales. Las barreras geográficas, como las cordilleras o el mar, y sobre todo las condiciones climáticas (temperatura, humedad, etc.) determinan que existan en la Tierra grandes tipos: los biomas terrestres y los biomas acuáticos.
En el medio terrestre, las variaciones de los factores climáticos son muy acusadas, por lo que hay una gran diversidad de biomas terrestres. El factor determinante en ellos, es la presencia de agua en estado líquido.
Los biomas acuáticos se caracterizan por su uniformidad: no existen grandes variaciones de temperatura y, evidentemente, la humedad es constante. La homogeneidad de estas condiciones ambientales determina que sean menos diversos que los terrestres, aunque podemos diferenciar dos tipos: biomas marinos y biomas de aguas continentales.

 Principales ecosistemas terrestres:

- Zonas heladas. Zonas árticas Frío intenso todo el año. Suelo congelado. Osos, focas, nutrias. Sólo hay vida en las costas.
 
- Tundra. Veranos breves e inviernos largos y muy fríos. Musgos, líquenes, sauces enanos, renos, lemmings, zorros, distintas aves.
 
- Taiga. Temperaturas bajas en invierno y deshielo en verano. Bosques de coníferas, linces, lobos, ardillas, osos.
 
- Bosque caducifolio. Gran humedad. Temperaturas moderadas. Árboles de hoja caduca: hayas, robles, castaños. Fauna muy variada.
 
- Pradera. Diferencias muy acusadas de temperatura. Pocas precipitaciones. Vegetación herbacea. Grandes herbívoros, roedores, aves.
 
- Bosque mediterráneo. Inviernos suaves y veranos muy calurosos. Precipitaciones bajas, sobre todo en verano. Árboles de hoja perenne: encinas, alcornoques. Fauna muy variada.
 
- Desierto. Precipitaciones muy escasas y fuertes oscilaciones de temperatura. Escasos vegetales. Termitas, reptiles, camélidos.
 
- Sabana. Una estación seca y otra de lluvias. Predominio de herbáceas con árboles dispersos. Gacelas, leones, cebras, ñus.
 
- Selva ecuatorial. Temperaturas elevadas y constantes. Abundantes lluvias. Exuberante vegetación. Monos, aves, reptiles, anfibio, insectos.
 ECOSISTEMA TERRESTRE
 
Los ecosistemas terrestres son aquellos en los que los animales y plantas viven en el suelo y en el aire. Allí encuentran todo lo que necesitan para vivir.
Dependiendo de los factores abióticos de cada ecosistema, podemos definir distintos tipos de hábitat terrestres: desiertos, praderas y selvas.
Los distintos vegetales y animales que habitan cada uno de ellos tienen características diferentes, ya que se han adaptado al hábitat en que viven. Cuando se producen cambios y alguna especie no puede adaptarse, muere pudiendo llegar a extinguirse.
 
 
 
ECOSISTEMA ACUATICO
 
Los ecosistemas acuáticos incluyen las aguas de los océanos y las aguas continentales dulces o saladas.
La oceanografía se ocupa del estudio de los primeros y la limnología de los segundos. En este último grupo no sólo se consideran los ecosistemas de agua corriente (medios lóticos) y los de agua quieta (medios lénticos), sino también los hábitats acuosos de manantiales, huecos de árboles e incluso las cavidades de plantas donde se acumula agua y los ambientes de aguas subterráneas. Cada uno de estos cuerpos de agua tiene estructuras y propiedades físicas particulares con relación a la luz, la temperatura, las olas, las corrientes y la composición química, así como diferentes tipos de organizaciones ecológicas y de distribución de los organismos.
Archivo:Timor Coral Reef.jpg
 
 
 
 

ENTENDER ECOSISTEMAS PARA EVITAR DESASTRES

Para entender cómo los ecosistemas pueden ayudar a reducir los riesgos de desastres alrededor del mundo es necesaria más investigación, según un informe presentado el 11 octubre)en Bruselas, Bélgica.
 
 
 
Entender los ecosistemas para evitar los desastres:
El Informe Mundial de Riesgos 2012 detalla que las actividades del desarrollo humano han “elevado enormemente el potencial de peligro”.
El documento cita la destrucción de los arrecifes de coral y los bosques de manglares en el Sudeste asiático —lo que ha disminuido la protección contra las inundaciones y marejadas— y el aumento de la deforestación, que ha empeorado la erosión del suelo y ha exacerbado las inundaciones y deslizamientos de tierra en Pakistán.
Si el desarrollo futuro se “hace mal” pondrá aún más en riesgo de desastre a la población vulnerable, alerta el documento.
Pero además describe un escenario alternativo en el cual la conservación de los ecosistemas trabaja mano a mano con el desarrollo sostenible para vincular la reducción del riesgo de desastres, los objetivos ambientales y socioeconómicos.
Por ejemplo, los gobiernos en el Caribe podrían enfocarse en la restauración de los arrecifes de coral para reducir su exposición a las tormentas, señala.
“Los [métodos] de prevención de desastres que consideran las ‘soluciones verdes’ deberían ser una parte fundamental de las negociaciones internacionales de desarrollo”, dijo Peter Mucke, director de Alliance Development Works, durante la presentación.
Las evidencias muestran que los ecosistemas intactos pueden reducir significativamente el riesgo de desastres, dice el informe, pero a estas ideas se les ha prestado “demasiada poca atención por parte de la política y la ciencia”.
Ahora hay una necesidad de “identificar lugares donde la conservación y recuperación de ecosistemas represente soluciones particularmente buenas para la reducción de riesgos”. Y hay una necesidad de tener mejor información y de integrar los estudios locales en los planes internacionales de preparación contra desastres.
“El nuevo Informe Mundial de Riesgos nos da una imagen vívida de cómo la destrucción ambiental a escala global es cada vez más una amenaza directa también para los seres humanos”, dijo Mucke.
Un creciente número de personas alrededor del mundo están expuestas a inundaciones, sequías, terremotos y ciclones, y más de 4.000 desastres causaron un millón de víctimas y costaron casi US$2 billones en daños entre 2002 y 2011. Los mayores daños fueron en 2011.
El informe Índice Mundial de Riesgos usó los 28 indicadores del Índice Mundial de Desastres para hacer un ranking de 173 países según su riesgo de desastre. Esto se calculó a partir de una combinación de factores, incluyendo la exposición natural a los peligros y la baja capacidad de hacer frente y adaptarse a los desastres debido a cuestiones como la mala atención sanitaria y los sistemas de investigación y de gobernanza.
Las regiones de mayor riesgo —donde la alta exposición a peligros naturales y al cambio climático coinciden con sociedades vulnerables— están en América Central, Oceanía, el sur de Sahel y el Sudeste asiático.
De los 15 países con más riesgo de desastres naturales, ocho son Estados insulares, muchos de ellos en el Sudeste asiático y el Pacífico. Debido a su proximidad con el mar, estos países están especialmente en riesgo de ciclones, inundaciones y aumento del nivel del mar.
Los quince primeros son todos países tropicales y costeros, dijo Christine Shepard, investigadora de Nature Conservancy, Estados Unidos, quien agregó que son los mismos países que tienen ecosistemas costeros los que pueden reducir los riesgos.
ESTUDIO DE ECOSISTEMA

Al estudiar los ecosistemas interesa más el conocimiento de las relaciones entre los elementos, que el cómo son estos elementos. Los seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le pueden interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo de energía y en el ciclo de los materiales son similares y es lo que interesa en ecología.
Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes la s relaciones que se establecen
Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.
a) Relaciones alimentarias.-
La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica.
 
Ejemplo de cadena trófica
Figura 4-3 > Ejemplo de cadena trófica
Las diferentes cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema sino que forman un entramado entre sí y se suele hablar de red trófica.
Una representación muy útil para estudiar todo este entramado trófico son las pirámides de biomasa, energía o nº de individuos. En ellas se ponen varios pisos con su anchura o su superficie proporcional a la magnitud representada. En el piso bajo se sitúan los productores; por encima los consumidores de primer orden (herbívoros), después los de segundo orden (carnívoros) y así sucesivamente.
 
Pirámide de energía de una cadena trófica acuática

Figura 4-4 > Pirámide de energía de una cadena trófica acuática
b) Ciclos de la materia.
Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento.
c)Flujo de energía .
El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos químicos.