Download CAPITULO II La tierra, Planeta Vivo: La Biosfera o Ecosfera

CAPITULO II
La tierra, Planeta Vivo: La Biosfera o Ecosfera
Ecología y economía tienen en común el prefijo OIKOS, la casa, la gran casa GAIA,
donde vive la diversa familia humana en relación con el medio ambiente, que
incluye los elementos abióticos y las comunidades bióticas, interrelacionados en la
gran unidad cósmica.
Todos estos elementos y comunidades, son el producto de un proceso dinámico
geobiológico, que ha determinado una alta diversidad de sistemas naturales y
culturales a través de 2.500 millones de años de la historia de la vida.
La presencia de las comunidades humanas y la apropiación del territorio con sus
diferentes sistemas de producción, en las etapas de organización social han
generado intervenciones culturales, que no sólo han despejado incógnitas de la
naturaleza para un bienestar humano, sino que también, algunas veces, han
impactado ese OIKOS, especialmente en los últimos 10 a 15.000 años con la
invención de la agricultura y sus posteriores concentraciones humanas.
El OIKOS dentro del ambiente se da en forma natural a través de los elementos
vitales, especialmente con el agua y la energía solar, elementos básicos para el
funcionamiento de toda la trama ecocultural.
La ecología es una ciencia totalizadora de las ciencias naturales, cuyas
concepciones también han tenido un proceso histórico, para en las últimas décadas
integrarla al pensamiento sociocultural y determinar que su estudio incluye al
hombre como un ser biótico y cultural en el proceso de la economía de la
naturaleza.
Por otra parte, la ecología es la "ciencia sobre las interrelaciones entre los
organismos y el medio ambiente", los ORGANISMOS son todos los seres de la
tierra que se caracterizan por tener metabolismo y ser capaces de reproducir a sus
semejantes. Mientras que el AMBIENTE, es el medio que rodea a estos organismos
y con el cual ellos entran en contacto: El agua, el suelo, el aire, la nieve, el calor,
el frío, el viento, los enemigos y los parásitos, los amigos y los seres semejantes....
Pero no olvidemos tampoco el SOL, sin este no pude haber organismos, ni
ambiente, ni nada vivo en la tierra, pues esta estrella de 15.000 millones de años
"es la fuente de todo lo vivo", es por esto que la ecología se interesa por los
resultados de la fotosíntesis.
La síntesis orgánica de los compuestos formadores y sostenedores de la vida en
este planeta multicolor, se da a través del pigmento clorofílico, propio de las
plantas verdes, que bajo la influencia de los rayos lumínicos y mediante reacciones
químicas forma la sustancia orgánica de las plantas y desprende anhídrido
carbónico y oxígeno.
Vemos entonces, en esta simple reacción físico - química cómo el sol y el agua,
son elementos indispensables para la producción de BIOMASA, pero además en
este proceso, las plantas liberan aire limpio, el oxigeno que todos los organismos
necesitamos para vivir.
Pero falta otro elemento fundamental, la TIERRA, el suelo donde se encuentran los
elementos químicos como el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio y el
magnesio, entre otros, que disueltos en el agua, penetran por las raíces y
ascienden por las arterias hasta las hojas, que son las fábricas de la "economía de
la naturaleza".
Es por esto, que a las plantas verdes se les denomina LOS PRODUCTORES
PRIMARIOS y a todos los demás organismos CONSUMIDORES, de primer orden
como los herbívoros, de segundo orden o carnívoros, de tercer orden como los
humanos. Es decir que toda la TIERRA se puede representar en forma de un
enorme ACUMULADOR conectado a una potentísima fuente de ENERGIA -EL SOL-,
que produce 83.000 millones de toneladas al año de sustancias orgánicas (LA
BIOMASA DEL PLANETA), cerca de 53.000 millones se forma en los continentes y
el resto en mares y océanos, convirtiéndose en el capital básico de la humanidad.
Así para obtener 1 K. de carne de res, se necesita de 70 a 90 Kg de hierba, es
decir que los animales domésticos consumidores de alimentos vegetales, son unos
derrochadores de energía, pero se han convertido en el caso del ganado vacuno
en fuente de altos ingresos económicos, que algunos hombres propietarios de
grandes haciendas o latifundios, en los valles o páramos de nuestras cordilleras
andinas, en los Llanos Orientales y en las Costas, se han apropiado ante la
hambruna de la humanidad.
Por otra parte aunque el origen del término ecología es dudoso, en general se
acepta que fue el biólogo alemán Ernst Haeckel el primero que lo definió en el
siguiente enunciado:
Esta cita apareció en un trabajo de Haeckel en 1870, aunque parece que empleó el
término por primera vez en 1866,aproximadamente siete años antes, el zoólogo
francés IsodoreGeoffroySt. Hilaire había propuesto el término etología para «el
estudio de las relaciones de losorganismos dentro de la familia y la sociedad en el
conjunto y en la comunidad», y al mismo tiempo, el naturalista inglés St. George
Jackson Mivart acuñó el término hexicología, que definió en 1894 como «dedicada
al estudio de las relaciones que existen entre los organismosy su medio,
considerando la naturaleza de la localidad en que habitan, las temperaturas
eiluminación que les acomodan y sus relaciones con otros organismos como
enemigos, rivales obenefactores accidentales e involuntarios».
La gran influencia del primero, explica la poca aceptación de los términos etología
y hexicologíay la adopción común del término ecología y el de etología
convertido en sinónimo de estudio del comportamiento animal.
La definición de Haeckel, que implica el concepto de interrelaciones entre los
organismos y el ambiente, ha sido objeto de interpretaciones algo distintas y quizá
más profundas desde 1900. Por ejemplo, el ecólogo inglés Charles Elton la definió
como la «historia natural científica» que se ocupa de la «sociología y economía de
los animales». Un norteamericano especialista en ecología vegetal, Frederick
Clements, consideraba que la ecología era «la ciencia de la comunidad», y el
ecólogo contemporáneo Eugene Odum la ha definido ampliamente, como «el
estudio de la estructura y función de la naturaleza».
Independiente de dar una definición precisa, la esencia de la ecología se encuentra
en la infinidad de mecanismos abióticos y bióticos e interrelaciones implicadas en
el movimiento deenergía y nutrientes, que regulan la estructura y la dinámica de la
población y de la comunidad.Como muchos de los campos de la biología
contemporánea, la ecología es multidisciplinaria y su campo es casi ilimitado. Este
punto ha sido claramente expresado por el ecólogo inglés A. Macfadyen:
Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio:
1. Autoecología, el estudio de especies individuales en sus múltiples
relaciones con el medio ambiente; y
2. Sinecología, el estudio de comunidades, es decir medios ambientes
individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.
Es conveniente aclarar que en Europa, especialmente en Francia, el término
ecología se restringe al estudio de los componentes abióticos y se emplea el de
Biocenología(de bios= vida y koinotes= comunidad) para nuestro concepto de
ecología.
Los estudios ecológicos pueden enfocarse sobre las relaciones entre los
organismos individuales y las características físicas y químicas de su ambiente
(ecología fisiológica). Corrientemente, se estudia en el laboratorio la tolerancia de
un organismo a un rango de factores (por ejemplo, salinidad o temperatura);
luego se trata de relacionar estos resultados con la distribución del organismo en
condiciones naturales.
Un ecólogo puede estudiar el comportamiento de los individuos. Algunas
conductas estudiadas serían, las técnicas de recolección de alimentos por los
individuos, las adaptaciones de supervivencia ante la depredación, y el cortejo.
Esta área es llamada, frecuentemente, ecologíael comportamiento. Un estudio
equivalente en plantas sería, la medición de las respuestamorfológica de la planta
al cambio ambiental.
Tomado de www.jmarcano.com/nociones/quees2.html
En síntesis, la ecología es una ciencia o área especial del conocimiento, que se
define por tener un objeto u objetos propios, y en menor grado, por tener una
metodología particular. El objeto de estudio de la ecología de acuerdo a las
definiciones anteriores se localiza dentro de las ciencias biológicas, dentro de los
niveles de organización de la naturaleza viviente, lo que le permite diferenciarla
claramente de otras ramas de la ciencia.
Es al interior de los ecosistemas donde se estudia las interrelaciones entre
organismos y medio ambiente, que determinan su distribución y abundancia y es
el ecosistema la unidad de estudio de la naturaleza, cuya estructura y función
estudia la Ecología.
Colocar aquí las definiciones de ecosistema
2.1 ECOLOGÍA DE LAS POBLACIONES
Puede definirse la población como un grupo de organismos de la misma especie
que ocupan un área dada. Posee características, función más bien del grupoen su
totalidad que de cada uno de los individuos, como densidad de población,
frecuencia de nacimientos y mortalidad, distribución por edades, ritmo de
dispersión, potencial biótico y forma de crecimiento. Si bien los individuos nacen y
mueren, los índices de natalidad y mortalidad no son característica del individuo
sino de la población global.
La ecología moderna trata especialmente de comunidades y poblaciones; el
estudio de laorganización de una comunidad es un campo particularmente activo
en la actualidad. Lasrelaciones entre población y comunidad son a menudo más
importantes para determinar laexistencia y supervivencia de organismos en la
naturaleza que los efectos directos de losfactores físicos en el medio ambiente.
Uno de sus atributos importantes es la densidad, o sea el número de individuos
que habitan en una unidad de superficie o de volumen. La densidad de población
es con frecuencia difícil de medir en función del número de individuos, pero se
calcula por medidas indirectas como, los insectos atrapados por una hora en una
trampa.
La gráfica en la que se inscribe el número de organismos en función del tiempo es
llamada curva de crecimiento de población, las cuales son características de
las poblaciones, no de especies aisladas, y sorprende su similitud entre las
poblaciones de casi todos los organismos desde las bacterias hasta el hombre.
La tasa de nacimientos o natalidad, de una población es simplemente el número
de nuevos individuos producidos por unidad de tiempo. La tasa de natalidad
máxima es el mayor número de organismos que podrían ser producidos por
unidad de tiempoen condiciones ideales, cuando no hay factores limitantes.
La mortalidad se refiere a los individuos que mueren por unidad de tiempo. Hay
una mortalidad mínima teórica, la cual es el número de muertes que ocurrirían
en condiciones ideales, consecutivas exclusivamente a las alteraciones fisiológicas
que acompañan el envejecimiento.
Disponiendo en gráfica el número de supervivientes de una población contra el
tiempo se obtiene la curva de supervivencia. De esas curvas puede deducirse el
momento en que una especie particular es más vulnerable. Como la mortalidad es
más variable y más afectada por los factores ambientales que por la natalidad,
estos tienen una enorme influencia en la regularización del número de individuos
de una población.
Los ecólogos emplean el término potencial biótico o potencial reproductor para
expresar lacultad privativa de una población para aumentar el número, cuando sea
estable la proporciónde edades y óptimas las condiciones ambientales. Cuando el
ambiente no llega a ser óptimo, el ritmo de crecimiento de la población es menor,
y la diferencia entre la capacidad potencial deuna población para crecer y lo que
en realidad crece es una medida de la resistencia delambiente.
2.2
COMUNIDADES BIÓTICAS
Se llama comunidad biótica al conjunto de poblaciones que viven en un hábitat o
zona definida que puede ser amplia o reducida. Las interacciones de los diversos
tipos de organismosconservan la estructura y función de la comunidad y brindan la
base para la regularizaciónecológica de la sucesión en la misma. El concepto de
que animales y vegetales viven juntos,en disposición armónica y ordenada, no
diseminados al azar sobre la superficie de la Tierra, esuno de los principios
importantes de la ecología.
Aunque una comunidad puede englobar cientos de miles de especies vegetales y
animales, muchas son relativamente poco importantes, de modo que únicamente
algunas, por su tamaño y actividades, son decisivas en la vida del conjunto. En las
comunidades terrestres las especies dominantes suelen ser vegetales por dar
alimento y ofrecer refugio a muchas otras especies dando como resultado que
algunas comunidades sean denominadas por sus vegetales dominantes, como
robledal, pinar, cafetal, guadual, platanar y otras. Comunidades acuáticas que no
contienen grandes plantas conspicuas se distinguen generalmente por alguna
característica física: comunidad de corrientes rápidas, comunidad de lodo plano y
comunidad de playa arenosa.
En investigaciones ecológicas es innecesario considerar todas las especies
presentes en una comunidad. Por lo general, un estudio de las principales plantas
que controlan la comunidad, las poblaciones más numerosas de animales y las
relaciones energéticas fundamentales (cadenas alimenticias) del sistema definirán
las relaciones ecológicas existentes en la comunidad. Por ejemplo, al estudiar un
lago se investigarían primero las clases, distribucióny abundancia de plantas
productoras importantes y los factores físicos y químicos del medio ambiente que
podrían ser limitadores.
Luego, se determinarían las tasas de reproducción, tasas de mortalidad,
distribuciones por edad y otras características de población de los peces
importantes para la pesca. Un estudio de las clases, distribución y abundancia de
consumidores primarios y secundarios del lago, que constituyen el alimento de los
peces de pesca, y la naturalezade otros organismos que compiten con estos peces
por el alimento, aclararía las cadenas alimenticias básicas del lago. Estudios
cuantitativos de éstos revelarían las relaciones enérgicas básicas del sistema y
mostrarían con qué eficacia está siendo convertida la energía luminosa incidente
en el productofinal deseado, la carne del pez de pesca. Basándose en éste
conocimiento, podríaadministrarse inteligentemente el lago para aumentar la
producción de peces.
2.3
REDES
TRÓFICAS,
CADENAS
ALIMENTARIAS,
BIOMASA
Y
ENERGÍA
Se
estima
que
el
índice
de
aprovechamiento
de
los
recursosen
los
ecosistemasterrestres es como máximo del 10 %, por lo cual el número de
eslabones en una cadena alimentaria ha de ser, por necesidad, corto.
Sin embargo, un estudio de campo y el conocimiento más profundo de las distintas
especies nos revelará que esa cadena trófica es únicamente una hipótesisde
trabajo y que, a lo sumo, expresa un tipo predominante de relación entre varias
especies de un mismo ecosistema. La realidad es que cada uno de los eslabones
mantiene a su vez relaciones con otras especies pertenecientes a cadenas
distintas. Es como un cable de conducción eléctrica, que al observador alejado le
parecerá una unidad, pero al aproximarnos veremos que dicho cable consta a su
vez de otros conductores más pequeños, que tampoco son una unidad maciza.
Cada uno de estos conductores estará formado por pequeños filamentos de cobrey
quienes conducen la electricidad son en realidad las diminutas unidades que
conocemos como electrones, componentes de los átomos que constituyen el
elemento cobre. Pero hay queponer de relieve una diferencia fundamental, en el
cable todas las sucesivas subunidades van en una misma dirección, pero en la
cadena trófica cada eslabón comunica con otros que a menudo se sitúan en
direcciones distintas. La hierba no sólo alimenta a la oveja, sino también al conejo
y al ratón, que serán presa de un águila y un búho, respectivamente. La oveja no
tiene al lobo como único enemigo, aunque sea el principal. El águila intentará
apoderarse de sus crías y, si hay un lince en el territorio, competirá con el lobo,
que en caso de dificultad no dudará en alimentarse también de conejos.
De este modo, la cadena original ha sacado a la luz la existencia de otras laterales
y entre todas han formado una tupida maraña de relaciones interespecíficas. Esto
es lo que se conocecon el nombre de redtrófica.
La red da una visión más cercana a la realidad que la simple cadena. Nos
muestraque cada especie mantiene relaciones de distintos tipos con otros
elementos del ecosistema: la planta no crece en un único terreno, aunque en
determinados suelosprospere con especial vigor. Tampoco, en general, el
herbívoro se nutre de una única especie vegetal y él no suele ser tampoco el
componente exclusivo de la dieta del carnívoro. La red trófica, contemplando un
único pero importante aspecto de las relaciones entre los organismos, nos
muestralo importante que es cada eslabón para formar el conjunto global del
ecosistema.
La transferencia de la energía alimenticia desde su origen en las plantas a través
de una sucesión de organismos, cada uno de los cuales devora al que le precede y
es devorado a su vez por el que le sigue, se llama cadena alimenticia. El
número de eslabones de la cadena debe ser limitado a no más de cuatro o cinco,
precisamente por la gran degradación de la energía en cada uno. El porcentaje de
la energía de los alimentosconsumida que se convierte en material celular nuevo
es el porcentaje eficaz de transferencia de energía.
El flujo de energía en los ecosistemas, procedente de la luz solar por medio de la
fotosíntesisen los productores autótrofos, y a través de los tejidosde herbívoros
como
consumidores
primarios,
y
de
los
carnívoros
como
consumidores
secundarios, determina el peso total y número (biomasa) de los organismos en
cada nivel del ecosistema. Este flujo de energía disminuye notablemente en cada
paso sucesivo de nutrición por pérdida de calor en cada transformación de la
energía, lo cual a su vez disminuye la biomasa en cada escalón.
Algunos animales sólo comen una clase de alimento, y por consiguiente, son
miembros de una sola cadena alimenticia. Otros, comen muchas clases y no sólo
son miembros de diferentes cadenas alimenticias, sino que pueden ocupar
diferentes posiciones en las distintas cadenas. Un animal puede ser un consumidor
primario en una cadena, comiendo plantas verdes, pero un consumidor secundario
o terciario en otras cadenas, comiendo animales herbívoros u otros carnívoros.
El hombre es el final de varias cadenas alimenticias; come pescados grandes que
comieron otros peces pequeños, que se alimentaron de invertebrados que a su vez
se nutrieron de algas. La magnitud final de la población humana (o la población de
cualquier animal) está limitada por la longitud de nuestra cadena alimenticia, el
porcentaje de eficaciade transferencia de energía en cada eslabón de la cadena y
la cantidad de energía luminosa que cae sobre la Tierra.
El hombre nada puede hacer para aumentar la cantidad de energía luminosa
incidente, y muy poco para elevar el porcentaje de eficacia de transferencia de
energía, por lo que sólo podrá aumentar el aporte de energía de los alimentos,
acortando la cadena alimenticia, es decir, consumiendo productores primarios,
vegetales y no animales. En los países superpoblados como China e India, sus
pobladores son principalmente vegetarianos porque así la cadena alimenticia es
más corta y un área determinada de terreno puede de esta forma servir de sostén
al mayor número de individuos.
Todas las plantas compiten por la luz solar, los minerales del suelo y el agua, pero
lasnecesidades de los animales son más diversas y muchos de ellos dependen de
un tipodeterminado de alimento. Los animales que se alimentan de vegetales son
los consumidores primarios de todas las comunidades; a su vez, ellos sirven de
alimento a otros animales, losconsumidores secundarios, que también son
consumidos por otros; así, en un sistemaviviente pueden reconocerse varios
niveles de alimentación o niveles tróficos. Los productores son los organismos
autótrofos y en especial las plantas verdes, que ocupan el primer niveltrófico; los
herbívoros
o
consumidores
primarios
ocupan
el
segundo
nivel,
y
así
sucesivamente.La muerte tanto de plantas como de animales, así como los
productosde desecho de la digestión, dan la vida a los descomponedores o
desintegradores, los heterótrofos que se alimentan de materia orgánica muerta
o en descomposición procedente de los productores y los consumidores, que son
principalmente bacterias y hongos.
De modo que la energía procedente originariamente del sol pasa a través de una
red de alimentación, las cuales normalmente están compuestas por muchas
cadenas de alimentaciónentrelazadas, que representan vías únicas hasta la red.
Cualquier red o cadena dealimentación es esencialmente un sistema de
transferencia de energía. Las numerosascadenas y sus interconexiones contribuyen
a que las poblaciones de presas y depredadores seajusten a los cambios
ambientales y, de este modo, proporcionan una cierta estabilidad alsistema.
Con relación a la biomasa y la energía, la red alimentaria de cualquier
comunidadpuede ser concebida como una pirámide en la que cada uno de los
escalones es más pequeño que el anterior, del cual se alimenta. En la base están
los productores, que se nutren de los mineralesdel suelo, en parte procedentes de
la actividad de los organismos descomponedores, y a continuación se van
sucediendo los diferentes niveles de consumidores primarios, secundarios,
terciarios, etc. Los consumidores primarios son pequeños y abundantes, mientras
que los animales de presa de mayor tamaño, que se hallan en la cúspide, son
relativamente tan escasos que ya no constituyen una presa útil para otros
animales.
La biomasa es la cantidad total de materia viviente, en un momento dado, en un
área determinada o en uno de sus niveles tróficos, y se expresa en gramos de
carbono, o en calorías, por unidad de superficie. Las pirámides de biomasa son
muy útiles para mostrar la biomasa en un nivel trófico. El aumento de biomasa en
un período determinado recibe el nombre de producción de un sistema o de un
área determinada.
La transferencia de energía de un nivel trófico a otro no es totalmente eficiente.
Los productores gastan energía para respirar, y cada consumidor de la cadena
gasta energíaobteniendo el alimento, metabolizándolo y manteniendo sus
actividades vitales. Esto explicapor qué las cadenas alimentarias no tienen más de
cuatro o cinco miembros: no hay suficienteenergía por encima de los depredadores
de la cúspide de la pirámide como para mantener otronivel trófico.
2.4
ECOSISTEMAS
Los ecólogos modernos emplean el término ecosistema para indicar una unidad
natural de elementos físicos y bióticos, con interacciones mutuas para mantener
un sistema estable, en el cual el intercambio de sustancias entre los elementos es
de tipo circular. Un ecosistema puede ser tan grande como el océano o una selva
andina, o uno de los ciclos de los elementos, o tan pequeño como un acuario que
contiene peces tropicales, plantas verdes y caracoles.
Un ejemplo clásico de un ecosistema bastante compacto para ser investigado en
detallecuantitativo es una laguna o un estanque, la parte física del lago comprende
el agua, eloxígeno disuelto, el bióxido de carbono, las sales inorgánicas como
fosfatos y cloruros desodio, potasio y calcio, y muchos compuestos orgánicos. Los
organismos
vivos
puedensubdividirse
en
productores,
consumidores
y
desintegradotes, según su papel que contribuye aconservar la función ecosistémica
como un todo estable de interacción mutua.
En primer lugar, existen organismos productores; como las plantas verdes que
puedenfabricar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas sencillas
por fotosíntesis. Enun lago, hay dos tipos de productores: las plantas mayores que
crecen sobre la orilla o flotanen aguas poco profundas, y las plantas flotantes
microscópicas, en su mayor parte algas, quese distribuyen por todo el líquido,
hasta la profundidad máxima alcanzada por la luz. Estasplantas pequeñas,
designadas colectivamente con el nombre de fitoplancton, no suelen servisibles,
salvo si las hay en gran cantidad, en cuyo caso determinan al agua un color
verdoso.Suelen ser bastante más importantes como productoras de alimentos para
el lago que lasplantas visibles.
Los organismos consumidores son heterótrofos, por ejemplo, insectos y sus
larvas,crustáceos, peces y tal vez algunos bivalvos de agua dulce. Los
consumidores primarios sonlos que ingieren plantas; los secundarios, los
carnívoros que se alimentan de los primarios, yasí sucesivamente. Podría haber
algunos consumidores terciarios que comieran a losconsumidores secundarios
carnívoros.
El ecosistema se completa con organismos descomponedores, bacterias y
hongos, quedesdoblan los compuestos orgánicos de células procedentes del
productor muerto yorganismos consumidores en moléculas orgánicas pequeñas,
que utilizan como saprófitos, oen sustancias inorgánicas que pueden usarse como
materia prima por las plantas verdes.
Aún el ecosistema más grande y más completo puede demostrarse que está
constituido por losmismos componentes: organismos productores, consumidores y
desintegradores, ycomponentes inorgánicos. La estructuración de un ecosistema
consta de la biocenosis oconjunto de organismos vivos de un ecosistema, y el
biótopo o medio ambiente en que vivenestos organismos.
La Productividad de los ecosistemas es una característica de las poblaciones que
sirve tambiéncomo índice importante para definir el funcionamiento de cualquier
ecosistema. Su estudiopuede hacerse a nivel de las especies, cuando interesa su
aprovechamiento económico, o deun medio en general.
Las plantas, como organismos autótrofos, tienen la capacidad de sintetizar su
propia masacorporal a partir de los elementos y compuestos inorgánicos del
medio, en presencia de aguacomo vehículo de las reacciones y con la intervención
de la luz solar como aporte energéticopara éstas. El resultado de esta actividad, es
decir los tejidos vegetales, constituyen laproducción primaria. Más tarde, los
animales comen las plantas y aprovechan esoscompuestos orgánicos para crear su
propia estructura corporal, que en algunas circunstanciasservirá también de
alimento a otros animales. Eso es la producción secundaria.
En ambos casos, la proporción entre la cantidad de nutrientes ingresados y la
biomasaproducida nos dará la llamada productividad, que mide la eficacia con la
que un organismopuede aprovechar sus recursos tróficos. Pero el conjunto de
organismos y el medio físico en elque viven forman el ecosistema, por lo que la
productividad aplicada al conjunto de todos ellosnos servirá para obtener un
parámetro con el que medir el funcionamiento de dicho ecosistemay conocer el
modo en que la energía fluye por los distintos niveles de su organización.
La productividad es uno de los parámetros más utilizados para medir la eficacia de
un ecosistema, calculándose ésta en general como el cociente entre una variable
de salida y otra de entrada. La productividad se desarrolla en dos medios
principales, las comunidades acuáticas y las terrestres.
2.5
HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO
Para describir las relaciones ecológicas de los organismos resulta útil distinguir
entre dónde vive un organismo y lo que hace como parte de su ecosistema. Dos
conceptos fundamentalesútiles para describir las relaciones ecológicas de los
organismos son el hábitat y el nichoecológico. El hábitat de un organismo es el
lugar donde vive, su área física, alguna parteespecífica de la superficie de latierra,
aire, suelo y agua. Puede ser vastísimo, como el océano,o las grandes zonas
continentales, o muy pequeño, y limitado como la parte inferior de un leñopodrido,
pero siempre es una región bien delimitada físicamente, en un hábitat
particularpueden vivir varios animales o plantas.
En cambio, el nicho ecológico es elestado o el papel de un organismo en la
comunidad o el ecosistema. Depende de las adaptaciones estructurales del
organismo, de sus respuestas fisiológicas y su conducta. Puede ser útil considerar
al hábitat como la dirección de un organismo (donde vive) y al nicho ecológico
como su profesión (lo que hace biológicamente). El nicho ecológico no es un
espacio demarcado físicamente, sino una abstracción que comprende todos los
factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo para
vivir.
Para describir el nicho ecológico de un organismo, es preciso saber qué come y
qué lo come a él, cuáles son sus límites de movimiento y sus efectos sobre otros
organismos y sobre partes no vivientes del ambiente. Una de las generalizaciones
importantes de la ecología es que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho
ecológico.
Una sola especie puede ocupar diferentes nichos en distintas regiones, en función
de factores como el alimento disponible y el número de competidores. Algunos
organismos como los animales con distintas fases en su ciclo vital, ocupan
sucesivamente nichos diferentes. Un renacuajo es un consumidor primario, que se
alimenta de plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y digiere
insectos y otros animales. En contraste, tortugas jóvenes de río son consumidores
secundarios, comen caracoles, gusanos e insectos, mientras que las tortugas
adultas son consumidores primarios y se alimentan de plantas verdes como apio
acuático.
2.6
RELACIONES INTRA E INTERESPECÍFICAS
A nivel unicelular, tanto en organismos animales como vegetales, las relaciones
entre los distintos individuos presentes en un medio determinado vienen
condicionadas principalmente por factores físicoquímico, pues al ser su hábitat
generalmente el agua, donde suelen formar parte del plancton, la rápida
multiplicación de estos organismos puede provocar a veces en ambientes
reducidos una cantidad excesiva de residuos metabólicos o un agotamiento total
del oxígeno disuelto que provoque su muerte. La relación entre cada organismo
unicelular viene mediada por el medio común que comparten, al que vierten sus
metabolitos y del que reciben los de otros organismos.
En el caso de los organismos de mayor complejidad biológica, cualquier relación
entre individuos de una misma especie lleva siempre un componente de
cooperación y otro de competencia, con predominio de una u otra en casos
extremos. Así, en una colonia de pólipos la cooperación es total, mientras que
animales de costumbres solitarias, como la mayoría de las musarañas, apenas
permiten la presencia de congéneres en su territorio fuera de la época
reproductora.
La colonia es un tipo de relación que implica estrecha colaboración funcional e
incluso cesión de la propia individualidad. Los corales de un arrecife se especializan
en diversas funciones: hay individuos provistos de órganos urticantes que
defienden la colonia, mientras que otros se encargan de obtener el alimento y
otros de la reproducción; este tipo de asociación es muy frecuente también en las
plantas, sobre todo las inferiores, como los líquenes.
En los vegetales superiores, debido a la incapacidad de desplazamiento, surgen
formaciones en las que el conjunto crea unas condiciones adecuadas para cada
individuo, por lo que se da una cooperación ecológica, al tiempo que se produce
competencia por el espacio, impidiendo los ejemplares de mayor tamaño crecer a
los plantones de sus propias semillas.
En el reino animal nos encontramos con sociedades, como las de hormigas o
abejas, con una estricta división del trabajo, en todos estos casos, el agrupamiento
sigue una tendencia instintiva automática. A medida que se asciende en la escala
zoológica
encontramos
que,
además
de
ese
componente
mecánico
de
agrupamiento, surgen relaciones en las que el comportamiento o la etología de la
especie desempeñan unpapel creciente. Los bancos de peces son un primer
ejemplo. En las grandes colonias de muchas aves (flamencos, gaviotas, pingüinos,
etc.), las relaciones entre individuos están ritualizadas para impedir una
competencia perjudicial.
Algo similar sucede en los rebaños de mamíferos, entre muchos carnívoros y, en
grado máximo entre los primates, aparecen los grupos familiares que regulan las
relaciones intraespecíficas y en este caso factores como el aprendizaje de las crías,
el reconocimiento de los propios individuos y otros aspectos de los que estudia la
etología pasan a ocupar un primer plano.
En el caso de las Relaciones interéspecíficas prima el interés por el alimento o el
espacio, aunque en muchas ocasiones, para conseguir unos fines se recurra a
compromisos que se manifiestan en asociaciones del tipo de una simbiosis.Dentro
de este caso se incluyen todas aquellas relaciones directas o indirectas entre
individuos de especies diferentes, entre las que se tienen el parasitismo y la
depredación, la necrofagia o el aprovechamiento de otros organismos para
conseguir protección, lugar donde vivir, alimento, transporte, etc. La importancia
de estas relaciones es que establecen muchas veces los flujos de energía dentro
de las redes tróficas y por tanto contribuyen a la estructuración del ecosistema.
Las relaciones en las que intervienen organismos vegetales son más estáticas que
aquellas propias de los animales, pero ambas son el resultado de la evolución del
medio, sobre el cual, a su vez las especies actúan, incluso modificándolo, en virtud
de las relaciones que mantienen entre ellas.
2.7 INTERACCIONES DE LAS COMUNIDADES
2.7.1 Simbiosis
Cuando dos especies de un ecosistema tienen actividades o requerimientos en
común, pueden interactuar en cierto grado; durante esa interacción es posible se
beneficien, dañen o no afecten a una o a ambas especies.
Esta relación o asociación íntima entre dos especies se denomina simbiosis y los
miembros que participan se denominan simbiontes. La simbiosis se puede
presentar en tres formas: mutualismo, comensalismo y parasitismo.
Ejemplo de interacción mutualista entre organismos de distintas especies (árbol epífitas)
A. Mutualismo, Es la relación simbiótica en la que ambas partes se benefician,
presentándose el Mutualismo facultativo, donde pueden vivir uno sin el otro,
como las PLANTAS MIRMECÓFITAS, que son aquellas cuyos tejidos vivos están
ocupados
regularmente
por
hormigas,
muy
característico
en
los
yarumosCecropiaspp, que alberga diferentes especies de hormigas en su tronco,
de acuerdo a la especie de yarumo, que también produce un tipo especial de
azúcar para cada especie.
Cecropiapachystachia
Otro caso es la relación insectos polinizadores y plantas, las enredaderas que
producen flores de colores intensos suelen ser polinizadas por colibríes, que son
recompensados con néctar; laabeja se alimenta del néctar de las flores y en el
momento que recoge el polen fecunda las flores femeninas.
En el Mutualismo obligado, las dos especies necesitan permanecer asociadas
para vivir, como el caso de las Micorrizas, que son asociaciones entre hongos y
raíces de plantas. Elhongo absorbe minerales esenciales del suelo, en especial
fósforo, y lo suministra a la planta, en tanto que ésta le proporciona al hongo
moléculas orgánicas fotosintéticas, como el caso del Aliso Alnusjourullensisy
muchas de las especies del género Pinus. Las micorrizas son muy comunes en las
selvas tropicales andinas y basales. Esta relación requiere su conocimiento para
ajustar los sistemas de propagación de plantas ex – situ.
Otro caso son las Asociación entre bacterias fijadoras del nitrógeno del
género Rhizobiumy plantas de la familia de las Leguminosas, donde las
bacterias viven dentro denódulos en la raíces de estas especies, que proporcionan
a las plantas todo el nitrógenonecesario para producir compuestos nitrogenados
como clorofilas, proteínas y ácidosnucleicos, y las leguminosas suministran a las
bacterias, azúcares y otras moléculas orgánicasricas en energía, demostrándose
nuevamente que en los seres vivos las interacciones son elcomún denominador
2.7.2 Comensalismo
En este tipo de interacción, una especie se beneficia, mientras que la otra no es
perjudicada ni beneficiada como determinados tipos de lepismas (Lepisma
saccharinao pescaditos de plata),los cuales se desplazan en permanente asociación
con las columnas de hormigas soldados ycomparten el alimento que éstas colectan
en su recorrido. Las hormigas no obtienen beneficio ni perjuicio evidente de la
lepisma.
http://gallery.insect.cz/details.php?image_id=2204&sessionid=11b6f7a6c3eeb1e8f
64baff3c4ea399&l=spanish
También, las bacterias en el tracto digestivo de animales y del hombre como
Escherichiacoli, sintetizan la vitamina K, que puede ser una importante fuente de
esta vitamina.
http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/38/print_article_170_es.html
Por otra parte en mar abierto, cierto tipo de lapas viven sobre los huesos de la
mandíbula y cubiertas exteriores de las ballenas. Las lapas se benefician teniendo
suministro constante de plancton que utilizan como alimento y, además, con un
lugar seguro para vivir, mientras que las ballenas no obtiene beneficio de esta
relación, pero tampoco reciben daño alguno.
La relación entre un árbol tropical y sus epífitas (plantas mas pequeñas que viven
fijas a la corteza de sus ramas), la epífita se fija al árbol, sin obtener alimento ni
agua directamente, pero por su ubicación obtiene luz adecuada, agua lluvia y
minerales, arrastrados desde las hojas del árbol, de esta manera la epífita se
beneficia y el árbol no se perjudica, como es el caso de lasorquídeas y bromelias.
http://www.mexconnect.com/mex_/travel/ldumois/arbolorq.html
2.7.3 Parasitismo
Es una relación simbiótica en la que el parásito se beneficia y el huésped, se
perjudica. Una de las especies vive a expensas del otro, causándole daño, como
las especies de la familia Loranthaceae, denominadas sueldas y el hongo causante
de la roya del café.
El parásito puede desarrollarse en el exterior del hospedador, denominado
ECTOPARASITISMO, ejemplo: Pediculuscapitiso piojo humano que habita en la
cabeza del hombre, la Cuscuta, vegetal sin clorofila que parasita a otros quitándole
las sustancias orgánicas. Cuando el parásito se desarrolla en el interior, recibe el
nombre de ENDOPARASITISMO, como Taeniasaginata, que habita en el intestino
del hombre. Cuando un parásito causa enfermedad, y ocasionalmente produce la
muerte de su huésped, sedenomina patógeno.
Ectoparásitos:
a. Piojo humano o Pediculuscapitisb. Cuscuta sp. (vegetal sin clorofila)
Imagen obtenida de:
http://www.calvomackenna.cl/webhlcm/imagen.htm
El parasitismo es otro tipo de interacción depredador - presa, considerado una
forma especial de depredación, donde el predador es más pequeño que la presa.
2.7.4 Competencia
Ocurre cuando dos o más individuos usan los mismos recursos los cuales son
insuficientes para satisfacer sus demandas (individuos competidores).
La
competencia es mayor cuando, entre los organismos, los requerimientos y estilos
de vida son similares. Los recursos por los cuales los organismos pueden competir
son: el alimento, el agua, la luz, el suelo, los nutrientes, el espacio vital, los sitios
de nidificación o las madrigueras.
La competencia se denomina intraespecíficacuando ocurre entre individuos de
una
misma
población
(misma
especie),
y
se
habla
de
competencia
interespecíficacuando se da entre individuos de distintas especies. En la primera,
puede resultar en una reducción del crecimiento y de las tasas de reproducción, en
otros casos puede excluir algunos individuos de los mejores hábitats, o bien causar
la muerte de otros organismos.
Cuando una población se aglomera y los recursos comienzan a escasear las
poblaciones pueden implementar alguna de las siguientes estrategias: la primera
de ellas consiste en repartir los recursos entre los individuos de la población hasta
que estos se agoten del todo, la segunda implica competir de manera directa por
el recurso, de manera que los individuos másfuertes tendrán acceso al recurso
limitante, asegurando su reproducción, mientras que aquellos más débiles al no
acceder al recurso morirán sin dejar descendencia. En el primero de los casos la
población llega de manera irremediable a la extinción, mientras que en el segundo
lapoblación mantiene su número estable.
La competencia interespecífica, afecta a los individuos de la misma forma, pero
además, una especie entera puede ser apartada de su hábitat ya que no puede
competir exitosamente. En casos extremos, un competidor puede causar la
extinción de otra especie. Cuando dos especies compiten puede que coexistan en
el ambiente o que una especie excluya a la otra del mismo, según Gause las
especies podrán coexistir sólo si los recursos mínimos que necesitan para subsistir,
o la manera de aprovechar dichos recursos se diferencian, si estos no lo hacen, el
competidor más fuerte ocupará por completo el nicho del competidor más débil
conllevando a la exclusión de este último del ambiente.
2.7
CILOS BIOGEOQUÍMICOS
"El planeta Tierraactúa como un sistemacerrado en el que las cantidades de
materiapermanecen constantes, sin embargo, sí existen continuos cambios en
elestadoquímico de lamateriaproduciéndose formas que van desde un simple
compuesto químico a compuestoscomplejos construidos a partir de esos
elementos.
Algunas
microorganismos,
formas
usan
de
vida,
compuestos
especialmente
inorgánicos
lasplantasy
como
muchos
nutrientes,
los
animalesrequieren compuestosorgánicosmás complejos para su nutrición. La vida
sobre la Tierradependedel ciclo de los elementos químicos que va desde su
estadoelemental pasando a compuestoinorgánico y de ahí a compuesto orgánico
para volver a su estadoelemental."
Así pues, toda la "materiaprima" necesaria para garantizar el correcto desarrollode
la vida en el planeta, se encuentran dentro de la biosfera, pero todos estos
elementos, carbono, oxigeno, nitrógeno, fósforo, azufre, etc., imprescindibles para
el metabolismode los seres vivos, son necesarios en diferentes "formatos" según
sus diferentes consumidores. Los productores primarios utilizan directamente la
materia inorgánica para nutrirse, convirtiéndola en materiaorgánica, utilizada a su
vez por los productores secundarios para su desarrollo.
Este continuo "cambiode estado de la materia" hace que deba reciclarse
continuamente, con la participación activa de organismos cuya funciónecológica
es, precisamente, reciclar la materia orgánica a su forma inorgánica, para
poderiniciar de nuevo su ciclo de utilización en la naturaleza.
Por referirse a las trayectorias de los elementos químicos entre los seres vivos y el
ambienteen que viven, es decir, entre los componentes bióticos y abióticos de la
biosferaestos complejos circuitosse denominan ciclos biogeoquímicos, término
acuñado del griego “bios”, vida, “geos”, tierra y química, hace referencia a la
vinculación de la composición de la tierra, y sus elementos químicos orgánicos e
inorgánicos, con la vida.
El término Ciclo Biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que
forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e interviene
un cambio químico.
Pero mientras que el flujo de energía en el ecosistema es abierto, puesto que al
ser utilizada en el seno de los niveles tróficos para el mantenimiento de las
funciones vitales de los seres vivos se degrada y disipa en forma de calor, no sigue
un ciclo y fluye en una sola dirección. El flujo de materia es cerrado ya que los
nutrientes se reciclan y la energía solar que permanentemente incide sobre la
corteza terrestre, permite mantener el ciclo de dichosnutrientes y el mantenimiento
del ecosistema. Por tanto estos ciclos biogeoquímicos son activados directa o
indirectamente por la energía que proviene del sol.
2.8.1 Tipos de Ciclos Biogeoquímicos
1. Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre
(suelo, rocas, sedimentos, etc) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos
en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo
gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación
biológica en un mismo lugar geográfico. Loselementos son retenidos en las rocas
sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones
de años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFOROy el AZUFRE.
2. Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los
organismos vivos, en la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados
rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la
transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que
se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el
CARBONO, el NITRÓGENOy OXÍGENO.
3. EL CICLO HIDROLÓGICO: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra
y los organismos vivos, este ciclo además distribuye el calor solar sobre la
superficie del planeta.
2.8.2 La Acción Antrópica
Desde la revolución industrial, los procesos inherentes están correlacionados en un
sistema con los ciclos biogeoquímicos, donde ambos subsistema interactúan para
formar un único sistema, en esta relación se establece un contacto íntimo que
tiene tanto entradas como salidas en ambos subsistemas. La industria del
procesose abastecerá del medio, así como el medio recibirá las salidas de la
industria, tanto productos, como desechos.
Pero la industriacomo acto humano, produce desechos que alteran su entorno con
emisiones de SO2, SO3, NO2, NO, CO, CO2, entre otros, si bien se consideran
desechos, la naturaleza tiene la capacidad de eliminarlos en concentraciones
razonables, pero cuando se afecta el equilibrio ecológico drásticamente el desecho
pasa a ser contaminante. Otras veces el proceso es a la inversa, podemos llegar a
agotar o desvirtuar los nutrientes que permiten y mantienenlas cadenas tróficas y
la vida, se puede entonces acabar con el flujo correcto de biomasa y eliminar seres
vivos.
2.8.3 Los Ciclos en la Tierra
A. El ciclo hidrológico
El agua circula primariamente entre los océanos, los continentes y la atmósfera,
estas son las formas principales del ciclo hidrológico, también conocido como el
ciclo del agua, a la vez que éste tiene lugar, el agua puede ser encontrada en La
Tierra en diferentes estados físicos: en forma sólida, líquida o gaseosa.
1. precipitación, es el transporte a través de la atmósfera de las nubes hacia
el interior con un movimiento circular, como resultado de la gravedad, y
perdida de su agua cae en la tierra.
2. infiltración, el agua lluvia se infiltra en la tierra y se percola en la zona
saturada, dondese convierte en agua subterránea, la cual se mueve
lentamente desde lugares con altapresión y altura hacia las zonas bajas, se
mueve desde el área de infiltración a travésde un acuífero y hacia un área
de descarga, que puede ser un río, una calle o el mar.
3. transpiración, las plantas toman el agua del suelo y la excretan como
vapor de agua,cerca del 10% de la precipitación que cae en la tierra se
vaporiza otra vez a través dela transpiración de las plantas, el resto se
evapora de los humedales.
4. salida superficial, el agua de lluvia que no se infiltra en el suelo alcanzará
directamente el agua superficial, como salida a los ríos y a los lagos y
transportada de nuevo a los mares, denominada agua de salida superficial.
5. evaporación, debido a la influencia de la luz del sol el agua en los océanos
y los lagos se calienta, evaporándose y transportada de nuevo a la
atmósfera, para formar las nubes que con el tiempo causarán la
precipitación devolviendo el agua otra vez a la tierra. La evaporación de los
océanos es la clase más importante de evaporación.
6. condensación, en contacto con la atmósfera el vapor de agua se
transforma de nuevo a líquido, de modo que es visible en el aire, en forma
de nubes.
En la siguiente figura se visualiza sintéticamente este ciclo.
B. Ciclo del nitrógeno
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesisde proteínas, ácidosnucleicos
(ADNy ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo. Su reserva
fundamental es la atmósfera en un 78%, en donde se encuentra en forma de N2,
pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres
vivos, exceptuando algunas bacterias.
Esas bacteriasy algas cianofíceas que pueden usar el N2 del airejuegan un
papelmuyimportante en el ciclo de este elemento al hacer su fijación, de esta
forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables
por las plantas. El amonio (NH4 +) y el nitrato (NO3-) lo toman las plantas por las
raíces y para ser usado en su metabolismo, usando estos átomos para la síntesisde
las proteínasy ácidosnucleicos, los animalesobtienen su nitrógeno en la cadena
trófica.
En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba
formándose iónamonio que es muy tóxico y debe ser eliminado, la cual se hace en
forma de amoniaco, algunos pecesy organismos acuáticos, o en forma de úrea,
elhombrey otros mamíferos, o como ácido úrico, aves y otros animales de zonas
secas, compuestos que van a la tierrao al agua, de donde pueden tomarlos de
nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.
Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en
nitrato, así, Rhizobium se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas y por
eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de
los suelos. Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en
condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación,
convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de nuevo
nitrógeno del ecosistemaa la atmósfera.
A pesar de este ciclo, el N suele ser uno de los elementos que escasean y que es
factor limitante de la productividadde muchos ecosistemas, tradicionalmente se
han abonado los sueloscon nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas y
durante muchos años se usaron productosnaturales ricos en nitrógeno como el
guanoo el nitrato de Chile. Pero desde que se consiguió la síntesis artificial de
amoniaco por el proceso Haberfue posible fabricar abonos nitrogenados que se
emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura, produciendo
muchas
veces
eutrofización.
problemasde
contaminaciónen
las
aguas,
denominado
C. Ciclo del fósforo
Aunque la proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, el
papelque desempeña es absolutamente indispensable, los ácidos nucleicos,
sustancias que almacenan ytraducen el códigogenético, son ricos en fósforo,
muchas sustancias intermedias en lafotosíntesisy en la respiracióncelular están
combinadas con fósforo, y éstos átomos proporcionan la base para la formación de
los enlaces de alto contenido de energía del ATP, que a su vez desempeña el papel
de intercambiador de la energía, tanto en la fotosíntesis como en la
respiracióncelular.
El fósforo es un elemento más bien escaso del mundo no viviente, la
productividadde la mayoría de los ecosistemas terrestres pueden aumentarse si se
aumenta la cantidad de fósforo disponible en el suelo. Como los rendimientos
agrícolas están también limitados por la disponibilidad de nitrógeno y potasio, los
programasde fertilización incluyen estos nutrientes, en efecto, la composición de la
mayoría de los fertilizantes se expresa mediante tres cifras, la primera expresa el
porcentaje de nitrógeno en el fertilizante; la segunda, el contenido de fósforo,
como sí estuviese presente en forma de P2O5; y la tercera, el contenido de potasio
expresada sí estuviera en forma de óxido K2O.
El fósforo, al igual que el nitrógeno y el azufre, participa en un ciclo interno y en
un ciclo global, geológico. En el ciclo menor, la materia orgánica que contiene
fósforo (por ejemplo: restos devegetales, excrementos animales) es descompuesta
y el fósforo queda disponible para serabsorbido por las raíces de la planta, en
donde se une a compuestos orgánicos, después deatravesar las cadenas
alimentarias, vuelve otra vez a los descomponedores, con lo cual se cierra el ciclo.
Hay algunos vacíos entre el ciclo interno y el ciclo externo, el agualava el fósforo
no solamente de las rocas que contienen fosfato sino también del suelo, parte es
interceptado por los organismos acuáticos, pero finalmente sale hacia el mar.
El ciclo global del fósforo difiere con respecto de los del carbono, del nitrógeno y
del azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le
permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierrafirme.
Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para su reciclajedesde el océano
hacia los ecosistemas terrestres, el uno es mediante las avesmarinas que recogen
el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden
devolverlo a la tierra firme en sus excrementos, además de la actividad de estos
animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico lento de los sedimentos
del océano para formar tierra firme, un proceso medido en millones de años. El
hombremoviliza este ciclo, cuando explota rocas ricas en fosfato.
D. Ciclo del azufre
El azufre se presenta dentro de todos los organismos en pequeñas cantidades,
principalmente en los aminoácidos, se puede encontrar en el aire como dióxido de
azufre y en el agua comoácido sulfúrico y en otras formas. El ciclo del azufre no
solo está relacionado con procesosnaturales, sino también con los aportes
humanos a través de los procesos industriales.
El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar
diversasfunciones, además está presente en prácticamente todas las proteínas,
elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos.
El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte se
comprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un sistema
acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua.
Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por
los ríos, el cual es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en
convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el
dióxido de azufre (SO2), los que penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme,
generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre
puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.
Las bacterias desempeñan un papel crucial en el reciclaje del azufre., cuando está
presente en el aire, la descomposición de los compuestos del azufre, incluyendo la
descomposición de las proteínas, produce sulfato (SO4=). Bajo condiciones
anaeróbicas, el ácido sulfurico, gas de olor a huevos en putrefacción y el sulfuro de
dimetilo (CH3SCH3) son los productos principales, cuando estos últimos gases
llegan a la atmósfera, son oxidados y se convierten en bióxido de azufre. La
oxidación posterior del bióxido de azufre y su disolución en el agua lluvia produce
ácido sulfhídrico y sulfatos, formas principalmente bajo las cuales regresa el azufre
a los ecosistemas terrestres, el carbón mineral y el petróleo contienen también
azufre y su combustión libera bióxido de azufre a la atmósfera.
Como resumen se puede decir que durante el ciclo del azufre los principales
eventos son los siguientes:
· El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para
realizar sus funciones vitales.
· Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas
plantas.
· El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno(H2S) o dióxido
de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la
descomposición de lamateria orgánica.
· Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se
forma ácidosulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.
E. Ciclo del carbono
El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso
del dióxido de carbono(CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua, parte
del cual pasa a formar parte de los tejidosvegetales en forma de hidratos de
carbono, grasas y proteínas; el restante es devuelto a la atmósfera o al agua
mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las
plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de
carbono, gran parte de éste es liberado en forma de CO2 por la respiración, como
producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos
animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros, en última
instancia, todos loscompuestos del carbono se degradan por descomposición, y el
carbono es liberado en formade CO2, que es utilizado de nuevo por las plantas.
Este ciclo implica un intercambio de CO2 entre la atmósfera y las aguas del
planeta, el CO2 atmosférico pasa al agua por difusión a través de la interfase aireagua, si la concentración de CO2 en el agua es inferior a la de la atmósfera, éste
se difunde en la primera, pero si la concentración de CO2 es mayor en el agua que
en la atmósfera, la primera libera CO2 en la segunda. En los ecosistemas acuáticos
se producen intercambios adicionales, el exceso de carbono puede combinarse con
el agua para formar carbonatos y bicarbonatos, los primeros pueden precipitar y
depositarse en los sedimentos del fondo.
Parte del carbono se incorpora a la biomasa (materia viva) de la vegetación
forestal y puede permanecer fuera de circulación durante cientos de años, la
descomposición incompleta de la materia orgánica en áreas húmedas tiene como
resultado la acumulación de turba, durante el periodo carbonífero este tipo de
acumulación dio lugar a grandes depósitos de combustibles fósiles, carbón,
petróleoy gas.
Los recursostotales de carbono, estimados en unas 49.000 giga toneladas (1 giga
tonelada es igual a 109 toneladas), se distribuyen en formas orgánicas e
inorgánicas. El carbón fósil representa un 22% del total, los océanos contienen un
71% del carbono del planeta,fundamentalmente en forma de iones carbonato y
bicarbonato, un 3% adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el
fitoplancton. Los ecosistemas terrestres, en los que los bosques constituyen la
principal reserva, contienen cerca de un 3% del carbono total, el 1% restante se
encuentra en la atmósfera, circulante y es utilizado en la fotosíntesis.
Debido a la combustiónde los combustibles fósiles, la destrucción de las forestas y
otras prácticas similares, la cantidad de CO2 atmosférico ha ido aumentando desde
la RevoluciónIndustrial, la cual ha pasado de unas 260 a 300 partes por millón
(ppm) estimadas en el periodo preindustrial, a más de 350 ppm en la actualidad.
Este incremento representa sólo la mitad del dióxido de carbono que, se estima, se
ha vertido a la atmósfera, el otro 50% probablemente ha sido absorbido y
almacenado por los océanos, aunque la vegetación del planeta puede absorber
cantidades considerables de carbono, es también una fuente adicional de CO2.
El CO2 atmosférico actúa como un escudo sobre la Tierra, es atravesado por las
radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el escape
de las radiaciones de onda larga. Dado que la contaminación atmosféricaha
incrementado los niveles de CO2 de la atmósfera, el escudo va engrosándose y
retiene más calor, lo que hace que las temperaturas globales aumenten en un
proceso conocido como efecto invernadero, aunque el incremento aún no ha sido
suficiente para destruir la variabilidad climática natural, el incremento previsto en
la concentración de CO2 sugiere que las temperaturas globales podrían aumentar
entre 2 y 6 °C a comienzos del siglo XXI, incremento suficientemente significativo
para alterar el climaglobal y afectar al bienestar de la humanidad
F. Ciclo del Oxigeno
El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre y abastece
las necesidades de todos los organismos terrestres que lo respiran para su
metabolismo, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los
organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como
receptor final para los electrones retirados de los átomos de carbonode los
alimentos, el producto es agua.
El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para
alejar los electrones respecto a los átomos de oxígeno de las moléculas de agua,
los electrones reducen los átomos de oxígeno de las moléculas de agua, los
electrones reducen los átomos del dióxido de carbono a carbohidrato, al final se
produce oxígeno molecular y así se completa el ciclo.
Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una
molécula de dióxido de carbono, inversamente, por cada molécula de dióxido de
carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno.
Tomado de www.lentech.com
2.8
LA MISIÓNDEL ECÓLOGO
Tanto en el medio rural como en el urbano son muchas las tareas que debe llevar
a cabo el ecólogo en el presente. Su misión fundamental, desde el punto de vista
práctico, puede resumirse en una sola palabra: prevenir. Cualquier acción
irracional que se produzca en el medio biológico trae como consecuencia
verdaderas reacciones en cadena. El consejo del ecólogo debe llegar antes y no
después, porque una vez iniciado el proceso destructivo del ambiente resulta muy
difícil detenerlo. La segunda misión es conservar, que no sólo implica evitar el
daño sino favorecer, a veces artificialmente, a las poblaciones cuya existencia
peligra.
2.9
A MODO DE SÍNTESIS
La ecología es la ciencia que estudia a los organismos en su propio hábitat, y las
relaciones que mantienen a los seres vivos con su entorno. Actualmente la
ecología se encarga de preservar la naturaleza y las especies en extinción.
Los niveles tróficos son aquellos que dividen una cadena alimentaria en:
productores, consumidores y descomponedores. Una cadena alimentaria es la
transferencia de energía alimenticia a través de una sucesión de organismos que
producen, consumen, y a su vez son consumidos por otros.
La biomasa es la cantidad total de materia viviente en un momento dado y en un
área determinada.
Un ecosistema es un sistema estable de tipo circular en el cual existe una
constante interrelación entre sistemas físicos y bióticos. Los componentes de un
ecosistema son los productores, consumidores y descomponedores. Y su
estructura consta de el biótopo y la biocenosis.
La diferencia entre hábitat y nicho ecológico es que el hábitat es el lugar en donde
vive un organismo (domicilio), y el nicho ecológico es el papel que desempeña en
él (profesión).
Una red trófica es un conjunto de relaciones interespecíficas que forman parte de
la cadena alimentaria o trófica.
Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un
determinado lugar, y comunidad es un conjunto de individuos de distinta especie
que ocupan un determinado territorio.
El potencial biótico se refiere a la capacidad de una población de aumentar en
número.
Los distintos biomas terrestres son: tundra, taiga, bosque templado, pradera,
bosque esclerófilo, desierto y bosque tropical lluvioso.
2.10 BIBLIOGRAFÍA
CULTURAL, S.A. Atlas de la Ecología Editorial THEMA España1996 112 pp.
VILLEE, C. Biología7° edición Mc Graw-Hill Interamericana México1995 875 pp
CUERDA, J. Atlas de BiologíaEditorial THEMA Colombia1994 93 pp.
COSITORTO, A. Enciclopedia de Ciencias NaturalesMedio Ambiente y Ecología
EditorialOriente S.A. España1995 Tomo 3 313 pp.
THÉRON, A ; VALLIN, J. Ecología de las Ciencias NaturalesEditorial Hora S.A.
España1987133 pp.
Documento citado de www.monogarfia.com/laecologia/laecologia/shtlm