Aprendiendo a cuidar nuestros ecosistemas
Unidad 1
Bioma Definición
Ecosistema
Clasificación de Biomas
Ecosistema de pradera
Ecosistema costero
Organización de la materia en un ecosistema
Organización de la materia en un ecosistema
Funcionamiento de un ecosistema
Unidad 2
Flujo de la energía
Ciclo biogeoquímico
Ciclo de la materia
Energía
Energía cinética
Energía potencial
Energía química
Fotosíntesis
Fase lumínica
Fase oscura
Ciclo y alteraciones del agua
Ciclo y alteraciones del carbono
Ciclo y alteraciones del oxígeno
Ciclo y alteraciones del nitrógeno
Ciclo y alteraciones del fósforo
Unidad 3
Cadena alimenticia
Tipos de cadena alimenticia
Niveles tróficos de la cadena alimentaria
Cadena alimentaria terrestre
Esquema de cadena alimenticia
Unidad 4
Factores abióticos
Agua
Temperatura
Luz
Ph.
Nutrientes
Factores bióticos
Factor limitante
Unidad 5
Población y migración en un ecosistema
Generadores y efectos de cambio
Cambios de ciclos del medio ambiente
Sucesión ecológica
Coevolución
Especiación
Tipos de Especiación
Extinción
Unidad 1
-Conozcamos algunos biomas y su funcionamiento-
Bioma: En primer lugar debemos entender que existen muchas definiciones sobre lo que es un bioma, dependiendo de puntos de vista científicos, algunos son cortos y otros extremadamente grandes donde tratan de definirlo, en este caso podríamos decir: BIOMA es un ecosistema a gran escala, asociado con un clima en particular. El considerar a los biomas como grandes comunidades de plantas y animales, cuya distribución está determinada por el clima y que se clasifican por el tipo de vegetación y clima que presentan, es el concepto que podríamos considerar clásico de bioma.
Ecosistema
Sistema formado por un conjunto de seres vivos, el ambiente en que se desarrollan y las relaciones que establecen entre sí y con los factores abióticos (sin vida) que constituyen su medio.
Clasificación de Biomas
Desde este punto de vista los biomas se podrían considerar como las mayores regiones o unidades ecológicas en que podemos dividir la biosfera (capa superficial de la Tierra donde se desarrolla la vida) y habría dos grandes grupos de biomas, los terrestres y los marinos.
Tenemos que recordar que en el caso de los BIOMAS terrestres pueden tener infinidad de nombres dados por los investigadores, pero algo es común a todos, su nombre viene ligado al tipo de vegetación y clima.
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ECOSISTEMA DE PRADERA
En la PRADERA la precipitación anual de agua de lluvia varía entre 250 y 750 milímetros. Este bioma cubre una tercera parte de la superficie de Estados Unidos y grandes extensiones de todos los continentes. En América del Norte las praderas orientales se llaman planicies y las occidentales llanuras. Las praderas se denominan pampas en América del Sur, estepas en la Unión Soviética y veld en África meridional. En las praderas de América del Norte las plantas tienden a hacerse más cortas a medida que nos trasladamos de este a oeste. En realidad, las praderas reciben a menudo (cuando se viaja de este a oeste) el nombre de planicie de pastos altos, planicie mixta, y planicie de pastos cortos. La cantidad de agua de lluvia caída determina las especies de plantas que crecen en las praderas, y la precipitación anual disminuye de este a oeste a través del territorio medio de Estados Unidos.
Las praderas naturales proporcionan sustento a muchos grandes mamíferos que pastan como el bisonte, los antílopes y los canguros. Como en la pradera hay pocos lugares que sirvan de escondite, algunos mamíferos son veloces corredores, mientras que otros, incluidos los topos y las ardillas se refugian en las galerías subterráneas que cavan en el suelo.
Abundan las langostas y otros insectos, así como pájaros que se alimentan de insectos, ratones u otros animales herbívoros.En una época, casi el 40 por ciento de la superficie de la Tierra estaba cubierta de praderas naturales. Ahora gran parte de este bioma se ha convertido en tierra de labranza o en erial.
El abuso de la pradera supera probablemente al que sufrió cualquier otro bioma. Las praderas mas húmedas son excelentes para el cultivo del maíz y del trigo; las más secas sirven de alimento a los ganados lanar y vacuno. El excesivo empleo de muchos miles de hectáreas como campos de pastoreo terminó por agotar el suelo que ya no sirve para sustentar la vida animal o vegetal; estas praderas se han transformado en desiertos creados por el hombre.
ECOSISTEMA COSTERO
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Los ecosistemas costeros están estrechamente relacionados con los ecosistemas marinos. Entre los más importantes están: BAHIAS que se conectan con el océano por una o más entradas. Las PLAYAS que son franjas de sedimentos ubicadas entre el mar y las costas rocosas o los acantilados; con arena tanto húmeda como seca, también se entiende por playas a los sedimentos que van paralelos al litoral formando una 'barrera' que separa las lagunas costeras del mar abierto. Y por último los ESTUARIOS, vulnerables y valiosos ecosistemas costeros donde se mezclan los sistemas fluviales y marinos.
Arrecifes, manglares, playas y lagunas, entre otros ecosistemas costeros, se encuentran entre los más frágiles y vulnerables a las presiones ocasionadas por el hombre
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Además de que ya se enfrentan con innumerables presiones, como la pesca excesiva y la destrucción del hábitat por la pesca comercial, el desarrollo turístico y la contaminación son vulnerables a los impactos del cambio climático.
Desde la perspectiva, representa uno de los mayores problemas para la conservación ambiental, pues estos ecosistemas son clave para el mantenimiento de la biodiversidad marina, la provisión de servicios esenciales como la producción de alimento, el secuestro de carbono y la protección de la línea de costa.
-Organización de la materia en un ecosistema-
- Funcionamiento de los ecosistemas
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 la materia. 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.
UNIDAD 2
-LA VIDA EN LA TIERRA DEPENDE EN GRAN PARTE DE DOS PROCESOS FUNDAMENTALES
Flujo de energía
Los organismos obtienen sus nutrientes alimentándose de otros organismos llegando así hasta los productores (en su mayoría fotosintéticos) que recolectan y almacenan energía química de alta calidad en los enlaces químicos. Estos productores fotosintéticos utilizan el sol para sintetizar los componentes inorgánicos en nutrientes orgánicas.
Ciclamiento de la materia en los ecosistemas (ciclo biogeoquímico)
Los organismos requieren de nutrientes para sobrevivir. Es nutriente cualquier elemento necesario por parte del organismo para vivir, crecer y reproducirse. Los elementos cuando son requeridos en grandes cantidades son denominados macronutrientes, ejemplo de esto es el carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo,
-Ciclo de la materia: Comienza cuando las plantas transforman la materia inorgánica en orgánica y termina cuando los descomponedores transforman la materia orgánica en inorgánica. Este ciclo tiende a ser cerrado, pero los nutrientes pueden escapar a la biosfera por gasificación o lixiviado, que es un proceso de lavado que se produce cuando el agua se infiltra en él.
Energía: No tiene masa, no ocupa espacio y actúa sobre la materia. Y tiene la capacidad de mover a la materia.
-Energía cinética: es energía en movimiento o en acción (calor-luz- móv. físico-etc.)
Energía potencial: es la energía almacenada y tiene la potencia y la capacidad de liberar energía cinética
Energía Química: es la energía que libera la cinética (productos químicos-combustibles) provoca la combustión dando origen a la energía química
Objetivo de la fotosíntesis: producir glucosa para alimentarse. Se lleva a cabo en los cloroplastos, consiste en una seria de reacciones que requieren energía en forma de luz. La glucosa esta formada por carbono, hidrogeno, oxigeno Este proceso ocurre en dos etapas diferentes:
FASE LUMÍNICA: Las plantas absorben agua del suelo por las raíces y las llevan a los cloroplastos por medio de sistemas de transporte. El oxigeno del agua se libera a la atmósfera y la energía se almacena.
FASE OSCURA: La planta incorpora dióxido de carbono del aire y de esta forma se obtiene los dos elementos necesarios para formar la glucosa, carbono y oxigeno. Cuando las células vegetales tienen más glucosa de lo necesario la almacenan en moléculas más grandes como papas, batatas, zanahorias, bananas y muchas otras frutas.
Ciclo del agua
El agua permanece en constante movimiento. El vapor de agua de la atmósfera se condensa y cae sobre continentes y océanos en forma de lluvia o nieve. El agua que cae en los continentes va descendiendo de las montañas en ríos, o se infiltra en el terreno acumulándose en forma de aguas subterráneas. Gran parte de las aguas continentales acaban en los océanos, o son evaporadas o transpiradas por las plantas volviendo de nuevo de nuevo a la atmósfera. También de los mares y océanos está evaporándose agua constantemente. La energía del sol mantiene este ciclo en funcionamiento continuo.
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Alteraciones del ciclo del agua
El ciclo del agua sufre alteraciones debidas en parte a propia naturaleza y en parte a la mano de las personas. Así, fenómenos naturales, como la erosión eólica, afectan a las aguas superficiales. Sin embargo, no es menos cierto que acciones como la tala incontrolada de bosques, la contaminación del agua y la polución atmosférica, de origen claramente antropogénico, influyen de manera considerable en la modificación del proceso.
Además, el cambio climático que de forma inexorable se está produciendo en el planeta, en buena medida a causa de lo dicho con anterioridad, trae como consecuencia graves efectos que alteran el ciclo del agua. Entre ellos cabe mencionar la desertificación de zonas anteriormente cubiertas de vegetación, el aumento del nivel de agua del mar por deshielo de los casquetes polares, debido al incremento de la temperatura, o la modificaci6n del régimen de lluvias en las distintas regiones del planeta
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Ciclo del carbono
El carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.
Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases, como el O2 o el N2, porque reacciona con el agua formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en el que el C queda retirado del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente al ciclo cuando se van disolviendo las rocas.
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La Alteración Humana del Ciclo Carbónico
Entender y mitigar los impactos negativos del enriquecimiento atmosférico de CO2 constituyen dos de los desafíos centrales a los cuales se enfrentan los científicos ambientales y los responsables de crear e implementar las políticas ambientales. Para poder atender esta cuestión, la comunidad científica ha formado el Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Este panel es un consorcio internacional e interdisciplinario que incluye miles de expertos climáticos que colaboran para producir informes consensuados sobre la ciencia del cambio climático. Muchas naciones han aceptado las condiciones especificadas por el Protocolo de Kyoto, un tratado multilateral que tiene la intención de impedir los impactos negativos asociados con los cambios climáticos producidos por los humanos. Los Estados Unidos, que es actualmente la nación responsable de aproximadamente un cuarto de las emisiones globales de CO2, hasta ahora ha declinado participar en el Protocolo de Kyoto.
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Ciclo de oxigeno
Si observamos nuevamente el ciclo del Carbono, notaremos que también describe el ciclo del Oxígeno, ya que estos átomos están frecuentemente combinados. El Oxígeno está presente en el dióxido de carbono, en los carbohidratos y en el agua, como una molécula con dos átomos de hidrógeno. El oxígeno es liberado a la atmósfera por los autótrofos durante la fotosíntesis y tomado por autótrofos y heterótrofos durante la respiración.
De hecho, todo el oxígeno de la atmósfera es biogénico; esto significa que fue liberado desde el agua mediante la fotosíntesis de los organismo autótrofos. Les tomó cerca de 2 mil millones de años a los autótrofos (principalmente cianobacterias) para liberar el 21 % de oxígeno de la atmósfera actual; lo que les abrió la puerta a organismos complejos como los animales multicelulares, que necesitan de grandes cantidades de oxígeno para vivir.
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Ciclo del nitrógeno
Este es posiblemente uno de los ciclos más complicados, ya que el N se encuentra en varias formas y porque los organismos son los responsables de las inter conversiones. Recuerden que el N es uno de los constituyentes de los aminoácidos y proteínas del cuerpo. Las proteínas constituyen la piel y los músculos, además de otras estructuras del cuerpo. Todas las enzimas son proteínas, responsables de todas las reacciones químicas del cuerpo. Teniendo esto en cuenta, es fácil notar la importancia del N y su ciclo
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La alteración humana del ciclo del N y sus consecuencias ambientales
Junto al advenimiento de nuevas variedades de cultivo, el uso de fertilizantes de nitrógeno sintético ha traído un enorme crecimiento en la productividad agrícola. Esta productividad agrícola nos ha ayudado a alimentar a una población mundial en rápido crecimiento, pero el
Aumento de la fijación del nitrógeno también ha traído algunas consecuencias negativas. Aunque las consecuencias no sean tan obvias como el aumento de las temperaturas globales o el agujero de la capa de ozono, son muy serias y potencialmente dañinas para los humanos y otros organismos.
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Ciclo del fósforo:
El fósforo (en forma de ciertos iones fosfato) es un nutriente para plantas y animales. En este ciclo sedimentario, el fósforo se mueve lentamente a través de los depósitos de fosfato de la tierra y en los sedimentos de los océanos y mares a los organismos vivos y luego de regreso a la tierra y océanos. El fósforo liberado por la erosión de suelos y rocas, es depositado a través del agua en los sustratos y son capturados por las raíces de los vegetales.
Dado que el fósforo es poco soluble en agua, es un factor limitante para el crecimiento de vegetales. Los animales adquieren el fósforo necesario alimentándose de vegetales y de otros animales que se hayan alimentado de vegetales.
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ALTERACIONES DEL CICLO DEL FÓSFORO
Aplicación de fosfatos a tierras de cultivo parte reacciona con Ca(a pHalto), Fe y Al (a pHbajo) y es inmovilizado (sales insolubles) parte transportado como MO vegetal desecho Depuración: Tratamiento primario sólo elimina el 30%.
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UNIDAD 3
Cadena alimenticia
NIVELES TRÓFICOS Y CADENAS ALIMENTARIAS
La energía y los nutrientes pasan por varios niveles alimenticios. Cada uno de esos niveles se llama en Ecología "Nivel Trófico".
La suma de todos los niveles tróficos de un ecosistema se llama cadena alimenticia. Las relaciones alimenticias en un ecosistema en conjunto se llaman "Red Alimenticia".
En un ecosistema sencillo, los niveles tróficos son:
Productores (plantas y/o fitoplancton): Seres autótrofos
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Consumidores Primarios (herbívoros y/o zooplancton): Animales que se alimentan de vegetales
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Consumidores Secundarios: carnívoros que se alimentan de los consumidores primarios, ejemplo de los herbívoros.
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Consumidores Terciarios y Cuaternarios: carnívoros que se alimentan de carnívoros.
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Una cadena alimenticia terrestre sería:
- Productores: césped, arbustos y árboles.
- Consumidores primarios: langostas (comedores de plantas).
- Consumidores secundarios: pájaros (insectívoros).
- Consumidores Terciarios: serpientes (comedores de pájaros).
Consumidores Cuaternarios: Búhos - Aguiluchos (comedores de serpientes).
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Finalmente, los factores bióticos y sus productos son reciclados (descompuestos) por los detritívoros (Bacterias, hongos, y algunos animales).
Los descomponedores que cierran el ciclo son transformadores como el Saprofitos que se alimentan de restos y los Heterótropos (bacterias y hongos) al efectuar transformaciones resultan de estas moléculas orgánicas e inorgánicas.
Si los hongos parásitos atacan a los organismos vivos causándoles más o menos perjuicio, los hongos saprofitos contribuyen a degradar las materias muertas
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Mineralizadores son quimiosintéticos y autótrofos (elaboran su propio alimento) Y tienen dos funciones básicas que son la producción de sustancias orgánicas que abren nuevas cadenas de materias y con la producción de sustancias inorgánicas la cierran.
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A la izquierda un consumidor primario ( herbívoro)
A la derecha las Ballenas consumidoras primarias se alimentan de plankton
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Izquierda un consumidor Secundario (insectivo)
Derecha consumidor cuaternario
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