70369658 Unidad 2 Escenario Natura
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UNIDAD 2 ESCENARIO NATURAL 1.1.- EL ECOSISTEMA: UN SISTEMA ECOLÓGICO. Un ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio físico en donde se relacionan (biotopo), así como las interacciones producidas entre ellos. Componentes del ecosistema: Biotopo: El biotopo es la zona o soporte donde se asienta la comunidad de seres vivos. Lo forma el medio que rodea al ser vivo y el sustrato por el que se desplaza o en el que se apoyan sus estructuras y los factores físico-químicos que les afectan. Está compuesto por componentes abióticos. Biocenosis: La biocenosis (también llamada comunidad biótica o ecológica) es el conjunto de organismos de todas las especies que coexisten en un espacio definido que ofrece las condiciones ambientales necesarias para su supervivencia. Puede dividirse en fitocenosis,(conjunto de especies vegetales), zoocenosis (conjunto de animales) y microbiocenosis (conjunto de microorganismos). -Fitocenosis :la fitocenosis del ecosistema integra a la comunidad vegetal. -Zoocenis: agrupa sólo a las especies animales. -Microbiocenosis: conjunto de microorganismo existentes en un ecosistema . Hay varios tipos de ecología, algunos son : La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la Tierra. En los últimos años se han logrado numerosos avances en esta disciplina con las técnicas disponibles de biología molecular La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y métodos matemáticos a los problemas de la relación de los seres vivos con su medio y es, por tanto, una rama de la biología. Esta
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UNIDAD 2 ESCENARIO NATURAL1.1.- EL ECOSISTEMA: UN SISTEMA ECOLÓGICO.
Unecosistemaesunsistemanaturalqueestáformadoporunconjuntodeorganismosvivos(biocenosis)yelmediofísicoendondeserelacionan(biotopo),asícomolasinteraccionesproducidasentreellos.
Componentes del ecosistema:
Biotopo:Elbiotopoeslazonaosoportedondeseasientalacomunidaddeseresvivos.Loformaelmedioquerodeaalservivoyelsustratoporelquesedesplazaoenelqueseapoyansusestructurasylosfactoresfísico-químicosquelesafectan.Estácompuestoporcomponentesabióticos.
Biocenosis:Labiocenosis(tambiénllamadacomunidad bióticaoecológica)eselconjuntodeorganismosdetodaslasespeciesquecoexistenenunespaciodefinidoqueofrecelascondicionesambientalesnecesariasparasusupervivencia.Puededividirseenfitocenosis,(conjuntodeespeciesvegetales),zoocenosis(conjuntodeanimales)ymicrobiocenosis(conjuntodemicroorganismos).
-Fitocenosis:lafitocenosisdelecosistemaintegraalacomunidadvegetal.
-Zoocenis:agrupasóloalasespeciesanimales.
-Microbiocenosis:conjuntodemicroorganismoexistentesenunecosistema.
Hayvariostiposdeecología,algunosson:
Laecologíamicrobianaeslaramadelaecologíaqueestudiaalosmicroorganismosensuambientenatural,loscualesmantienenunaactividadcontinuaimprescindibleparalavida en la Tierra. En los últimos años se han logrado numerosos avances en estadisciplinaconlastécnicasdisponiblesdebiologíamolecular
Laecologíamatemáticasededicaalaaplicacióndelosteoremasymétodosmatemáticosalosproblemasdelarelacióndelosseresvivosconsumedioyes,portanto,unaramadelabiología.Estadisciplinaproveedelabaseformalparalaenunciacióndegranpartedelaecologíateórica
Laecologíaurbanaesunadisciplinacuyoobjetodeestudiosonlasinterrelacionesentreloshabitantesdeunaaglomeraciónurbanaysusmúltiplesinteraccionesconelambiente.
Laecologíadelarecreacióneselestudiocientíficodelasrelacionesecológicasentreelserhumanoylanaturalezadentrodeuncontextorecreativo.Losestudiospreliminaressecentraronprincipalmenteenlosimpactosdelosvisitantesen áreasnaturales.Mientrasquelosprimerosestudiossobreimpactoshumanosdatandefinalesdeladécadadelos20, no fue sino hasta los 70s que se reunió una importante cantidad de materialdocumentalsobreecologíadelarecreación,épocaenlacualalgunospaísessufrieronunexceso de visitantes en áreas naturales, lo que ocasionó desequilibrios dentro deprocesos ecológicos en dichas zonas. A pesar de su importancia para el turismo
sostenibleyparaelmanejodeáreasprotegidas,lainvestigaciónenestecampohasidoescasa, dispersa y relativamente desarticulada, especialmente en países biodiversos.
La ecologíadel paisaje esunadisciplinaacaballoentre la geografía física orientadaregionalmenteylabiología.Estudialospaisajesnaturalesprestandoespecialatenciónalosgruposhumanoscomoagentestransformadoresdeladinámicafísico-ecológicadeéstos.Harecibidoaportestantodelageografíafísicacomodelabiología,yaquesibienla geografía aporta las visiones estructurales del paisaje (el estudio de la estructurahorizontalodelmosaicodesubecosistemasqueconformanelpaisaje),labiologíanosaportarálavisiónfuncionaldelpaisaje(lasrelacionesverticalesdemateriayenergía).
Esteconceptocomienzaen1898,conelgeógrafo,padredelapedologíarusa,VasilyVasilievichDokuchaevyfuemástardecontinuadoporelgeógrafoalemánCarlTroll.EsunadisciplinamuyrelacionadaconotrasáreascomolaGeoquímica,laGeobotánica,lasCienciasForestalesolaPedología.
La ecologíaregional esunadisciplinaqueestudialosprocesosecosistémicoscomoelflujodeenergía,elciclodelamateriaolaproduccióndegasesdeinvernaderoaescaladepaisajeregionalobioma.Consideraqueexistengrandesregionesquefuncionancomounúnicoecosistema.
La agronomía, pesquería y, en general, toda disciplina que tenga relación con laexplotación o conservación de recursos naturales, en especial seres vivos, tienen lamismarelaciónconlaecologíaquegranpartedelasingenieríasconlamatemática,física
Algunasaccionesquepodemosrealizarencasason:
Separarlosdesechosyevitarlosembalajesinútiles.
Utilizarlámparasdebajoconsumo
Apagarlosaparatoselectrónicosenvezdedejarlosenstand-by
Tomarunaduchaenvezdeunbaño
Noutilizarelaireacondicionadoylacalefaccióndeformaexcesivayaprovecharlaluzsolaralmáximo
utilizarmáseltransportepúblicoykloscaminoscortoshacerlosandando
Comprarproductosbiológicos
consumiralimentosproducidoslocalmenteydemaneraorgánica
Ahorraragua
Utilizarbombillasdebajoconsumo
Participarenorganizacionesafavordelmedioambiente-
Méxicoestádivididoendosgrandesregionesconcaracterísticasmuycontrastantes:laregiónNeártica(templada)ylaNeotropical(figura3).Ambaspresentanambientessecosyhúmedos.EnlaNeárticalosambientessecossonzonasáridasyloshúmedosbosquestemplados y pastizales, mientras que en la región Neotropical los primeros estánrepresentadosporselvassecasymatorralesespinososylossegundosporselvasaltasymedianasperennifolias.
Dehechoeseminentequelasregionesdemayorbiodiversidadenelpaís,sonaquellasque se encuentran cerca de la transición entre estas dos regiones, y que a la vezcoincidenconlaszonasdemayorrelieveenMéxico.EstaszonasdealtabiodiversidadseencuentranenlosestadosdeOaxaca,Chiapas,Veracruz,GuerreroyMichoacán(
RegionesneárticayneotropicalenMéxico
Región neártica
Características: Abarca la mayor parte de Norteamérica, incluso las zonas áridas ysemiáridasde losEstadosUnidosyel centroynortedeMéxico,asícomo laszonastempladasyfríasdelassierrasMadreOrientalyOccidental;ylassierrasvolcánicasdelcentrodelpaís.
Principales ecosistemas: Matorrales desérticos, chaparral, pastizal, matorralessemiáridos,bosquestempladosymatorralesasociados,enelcentroynortedeMéxico.
Algunas especies características: Oso negro (Ursus americanus), tejón denorteamérica(Taxideataxus),lince(Lynxsp.),lobo(Canislupus),venadocolanegraobura(Odocoileushemionus),borregocimarrón(Oviscanadensis),berrendo(Antilocapraamericana), rata canguro (Dipodomys spp.), perro de la pradera (Geomys spp.),correcaminos(Geococcysspp.),camaleónotepayatzin(Phrynosomaspp.).
Región neotropical
Características:Comprendelastierrasbajascálidohúmedasosubhúmedas,asícomoalgunaspartesaltasdelassierrasdeChiapasylaSierraMadredelSur.AbarcatambiéntodoelCaribe,CentroySudamérica.
Principales ecosistemas:Selvasaltasymedianas,selvasbajasobosquesymatorralesasociados.Bosquesdenieblaomésofilos.Bosquestempladosymatorralesasociadosdelsurdelpaís.Ecosistemascosterostropicalesyvegetaciónsabanoide.
Algunas especies características: Jaguar (Felis onca), ocelote (Felis pardalis), coatí(Nasuanasua),tapir(Tapirusbairdii),monoaraña(Atelesgeoffroyi),sarahuato(Alouttaspp.),vampiro(Desmodusrotundus),tepezcuintle(Cuniculuspaca),armadillo(Dasypusnovenicintus),tlacuacheozarigüeya
Ecosistemas México
México se encuentra ubicado en una zona de transición entre dos reinos biogeográficos, el neártico, lo cual permite la presencia de elementos de zonas templadas y neotropicales. Además posee una accidentada historia orográfica, con cordilleras que lo cruzan de norte a sur – que sirven de corredores de intercambio entre la flora y la fauna templada y tropical – y de este a oeste el eje Neovolcánico Transversal. Estas características le permiten tener, prácticamente, todos los climas que existen en el mundo, excepto los fríos más extremos, y por ende sus consiguientes ecosistemas y especies, excepto las tundras . Por eso México es considerado un país megadiverso.
Existen dos principales clasificaciones de los ecosistemas mexicanos que se han basado en la vegetación: la de Miranda y Hernandez X. (1964) quienes describen 32 tipos de vegetación y la de Rzendowski la cual se resume a continuación:
Algunos ecosistemas acuaticos son :
Ecosistemas acuáticos bentónicos (Bentos):Sonlosqueocupanelfondodelosecosistemasacuáticos En lugares poco profundos los productores primarios siguen siendo las algas queconstituyenlamayorpartedelfitoplancton.Enlugaresmuyprofundos,dondenollegalaluz,todosloselementosvivossonconsumidoresydependendelamateriavivaquesedepositaenelfondoyqueprovienedecapassuperioresotienenquesubiracapasnotanprofundasparaalimentarseyregresarposteriormenteasulugarhabitual.
El bentos requiere un gran nivel de especialización a los organismos que habitan en él. Muchos de ellos presentan formas planas, como las rayas o los lenguados; otros disponen de órganos fosforados que les proporcional luz en la oscuridad de las aguas profundas, algunos órganos táctiles para "palpar" el fondo, etc.
Entre los elementos más típicos del Benton tenemos los corales y las ostras.
Ecosistemas acuáticos nectónicos (Necton): Son los que se mueven en aguas libres como el atún o los tiburones.
Ecosistemas acuáticos planctónicos ( Plancton) : Son los que viven flotando en la aguas marinas o terrestres. No se mueven por ellos mismos, sino que son arrastrados
por los movimientos del agua, producidos por las mareas, el viento o las corrientes. Hemos de distinguir entre el fitoplancton o plancton vegetal que esta formado por organismos que realizan la fotosíntesis y el zooplancton que es el plancton animal.
Ecosistemas acuáticos neustónicos: Son los que viven flotando en la superficie de las aguas. Dentro de este grupo se encontrarían ciertas plantas o ciertos microorganismos.
Elhábitatdeunorganismo/especieeseltipodelugarenelqueencentralascondicionesquenecesitaparavivir,elespácioquereúnelascondicionesadecuadasparaqueunaespéciepuedaresidiryreproducirse.
El ambiente de un organismo/especie es el entorno que condiciona y afecta lascircunstancias de vida de los seres vivos y esta determinado por las condiciones yfactoresexistentesenel lugarenel quehabita yque influyensobreeste/aenalgunmomentodesuvida.
Estosfactorespuedenser:
FACTORES BIOTICOS:
Sonlosquesurgencomoconsecuenciadelapresenciadeotrosseresvivo.Ejs:
1. Lasrelacionesentrelosorganismos,quetienenunainfluenciamuyvariadasegúnprovengandeindividuosdelamismaespecie(relacionesintraespecíficas)odeespeciesdistintas(relacionesinterespecíficas).
2. Lavegetación(elconjuntodeplantas),comoproveedoradealimentos,coberturayrefugio,esdefundamentalimportanciaparalosanimales.
3. Ladensidadpoblacional,osealaconcentracióndelosindividuosdeunamismaespecieodediferentesespeciesenunespaciooáreadeterminada.
4. Lossereshumanos,cuyainfluenciasobreelmedioambienteescadavezmayorporelaumentodelapoblaciónyeldesarrollodelatecnología.
FACTORES ABIÓTICOS:
Sonlosquenodependendirectamentededelosseresvivos,aunquesuacciónpuedemodificarlos.Ejs:
1.-LosfactoressidéricossonlascaracterísticasdelaTierra,delSol,delaLuna,deloscometas,delosplanetasydelasestrellas,quetienenimportanciaparalosseresvivos.
2.-Losfactoresecogeográfícossonlascaracterísticasespecíficasdeunpaisajenatural,siendoposiblequeunfactordeterminadotengauncampodeacciónaúnmásamplioencuantoejercesuinfluenciaenpaisajescolindantes.
Los factores físico-químicos son las características físicas y químicas del ambiente ydeterminanunaparteimportantedelasrelacionesambientales.
Actualmente gran cantidad de hábitats y ecosistemas en los que viven multitud de especiesanimales están en grave peligro como consecuencia de la acción del calentamiento global,fomentadoporelefecto invernadero,yquedesembocaenuncambioclimáticoglobaldeformagradual.Acontinuaciónestosdosvideosayudaranacomprenderunpocomásenprofundidadlosefectosdecadaunodeestosproblemas:
1.elcalentamientoglobal:
2.elefectoinvernadero:
FACTORESABIÓTICOS.Los elementos abióticos son los distintos componentes que establecen el espacio físico(agua,suelo,luz temperatura y atmosfera) en el que habitan los seres vivos (bióticos).
SUELO.
Elsueloeslacubiertasuperficialquecubrelatierra.Estácompuestodemineralesypartículasorgánicasqueseproducenpor laaccióncombinadaentreel viento,el aguay latemperatura.
La textura del suelo esta determinada por el tamaño de las partículas minerales que locomponenen.Sedistinguen:
Suelos arenosos:enlosquepredominanlasparticulasdetamañogrueso:sonmuyporososydejanpasarelaguafacilmente.
Suelos arcillosos:enllsoquepredominanlasparticulasdetamañomuyfino.sonpocoporososyseencharcanconmuchafacilidad.
Suelos mixtos:tienecaracteristicasintermediasentrelossuelosarenososylosarcillosos.
AGUA Y AIRE.
El agua.
Debido a su gran poder disolvente y a su capacidad de mantener rangos de temperaturaadecuada, el aguaproporcionaunmedioparael transportey transformacióndesustanciasalinterior de losseresvivos. Sinel agua, lassustancias indispensablespara lavidanopodríanunirse.Ellapermitelasíntesisdecompuestoscomplejosnecesariosparalaformacióndetejidos.Sin el aguaningúnprocesovital de intercambioconel medio, comoel de la respiracióny ladigestión,podríarealizarse.Destacablessonloshechosdequeelcuerpohumanoestáconstituidoporel65%deaguaylosfluidosvitalescomolasalivaylasangresecomponenprincipalmentedeella.
Aire: Atmósfera
El planeta está formado por tres capas: atmósfera, geósfera e hidrósfera.Laatmósferacorrespondealacapagaseosaqueenvuelvealatierra.Tambiénselellamaaire.Estransparente e impalpable. El aire puro, que se caracteriza por no tener sabor, olor ni color.Elaireproporcionalassustanciasgaseosasnecesariasparaquesellevenacaboprocesosvitalesdelosseresvivoscomolarespiraciónylafotosíntesis.Ademásesunafuentedeoxígenoloque
posibilita larespiraciónen losseresvivosy lamantencióndecualquiersustanciacombustible.Además aporta dióxido de carbono, el nitrógeno y el agua gaseosa, los que se ciclanconstantementeenlabiósfera.
Los componentes atmosféricos son:
Anhídrido carbónico o dióxido de carbono:esungasseencuentraenunporcentajemuybajoenlaatmósfera.Sinembargo,esdevitalimportanciaparaquelosvegetalespuedanrealizarlafotosíntesisydeestemodofabricarsualimento.Losseresvivosretornanestegasalambienteatravésdelarespiración.Elanhídridocarbónicopermitetambiénretenerelcalorenlaatmósfera.
Oxígeno:esunelementodesumaimportanciaparaquelavidaenelplanetaseaposible,yaqueesrespiradoportodoslosseresvivos.Permitelacombustióndelasmateriasparaobtenerenergía,yesfuentedepurificacióndelaireydelasaguas,entreotrasfunciones.
Nitrógeno: al combinarse con otras sustancias, este gas forma excelentes fertilizantes, quepermitenelcrecimientodelosvegetales.Sinembargo,surolmásimportanteeshacerrespirableeloxígeno,yaquelodiluye.
Vapor de agua:estadogaseosodelaguaquesecaracterizaporelaltogradodemovilidaddelasmoléculasdeagua,lacualesseencuentranaunadistanciaenormeencomparaciónaladistanciaqueexisteentrelasmoléculasdeaguaqueformanelestadolíquido.Elvapordeaguaesesencialenlaformacióndelasnubes,lasquealprecipitarcomolluviaproveendeaguaalosseresvivos,porejemplo,animalesyplantas.Además,retieneel caloren laatmósfera. Laacumulacióndevapordeaguaesvariableenlaatmósfera,ydependedefactorestalescomolacercaníaolalejaníarespectodelmar,laaltitud,lapresiónatmosféricaylatemperatura.
Ozono: cumple una función muy importante, ya que sirve de filtro de la radiación solar,absorbiendolaradiaciónultravioleta.Elpasodeestasradiacioneshastalatierraprovocamuchosproblemasalosseresvivos,comomayordañoóptico(alojo),cánceralapielydestruccióndelosvegetales.ElozonoserepresentacomoO3(molécula).
LUZ SOLAR.
Luz solar :provienedelSolylosvegetaleslapuedencaptarensushojas.Lashojasposeenclorofila(pigmentoverde),quepermitefijarlaluzsolarytransformarlaencompuestosorgánicosqueseránaprovechadosporellosytodoslosdemáseslabonesdelascadenasalimenticias,loquepermitirá la vida de diversos seres vivos que están entrelazados en el ecosistema.Elaguaabsorvelasradiacionesluminosasmasqueelaire;porestarazónlaintensidadluminosasereducerapidamentecnlaprofundidad.
Segunlailuminaciónsedistinguentreszonasenelmediomarino:
Eufótica:recibe la iluminación suficiente para permitir la fotosíntesis. Llege hasta los 50mdeprofundidadaproximadamente.
Oligofótica:eslazonadepenumbra.
Afótica:eslazonadeoscuridadtotalapartirdelos500m.
TEMPERATURA.
Enel medioacuatico lasvariacionesdel atemperaturasonmuchomenoresqueenel medioterrestre,aunasídesempeñanunimportantepapel:
La cantidad de oxígeno que lleva disuelto el agua depende de la temperatura. Un ligerocalentamiento del agua puede causar la muerte de muchos organismos debido a la falta deoxígenoprovocada.
Lasdiferenciasdetemperaturaqueseproducenentrelasuperficiedemaresyocéanosyenlaszonaprofundascreancorrientesqueresdistribuyenlosnutrientesyeloxígeno.
Esútilparalosorganismosectotermicos,paraserpreciso,losorganismosquenoestánadaptadospara regular su temperatura corporal (por ejemplo, los peces, los anfibios y los reptiles). Lasplantasutilizanunacantidadpequeñadelcalorpararealizarelprocesofotosintéticoyseadaptanparasobrevivirentrelímitesdetemperaturamínimosymáximos.Estoesválidoparatodoslosorganismos,desdelosarqueobacteriashastalosmamiferos.Existenalgunosmicroorganismosquetoleranexcepcionalmentetemperaturasextremas(extremofilos).
Cuando lasondas infrarrojaspenetranen laatmósfera,el aguayel dioxidodecarbonoen laatmósfera terrestre demoran la salida de las ondas del calor, consecuentemente la radiacióninfrarrojapermaneceenlaatmósferaylacalienta(efectoinvernadero).
TRANSFERENCIAS DE ENERGIA EN UNA CADENA TROFICA
CADENA TRÓFICA
Cadena trófica (del griego throphe: alimentación) es el proceso de transferencia de energíaalimenticiaatravésdeunaseriedeorganismos,enelquecadaunosealimentadelprecedenteyesalimentodelsiguiente.
Desventajasdeunacadenatrófica
Unacadenaalimentariaensentidoestricto,tienevariasdesventajasencasodedesapareceruneslabón:
a) Desaparecerán con él todos los eslabones siguientes pues se quedarán sin alimento.
b)Sesuperpoblaráelnivelinmediatoanterior,puesyanoexistesupredador.
c)Sedesequilibraránlosnivelesmásbajoscomoconsecuenciadelomencionadoena)yb).
d)Portalesmotivoslasredesalimentariasotramastróficassonmásventajosasquelascadenasaisladas.
DEUNESLABÓNALSIGUIENTE
Eslabón:eselnombrequerecibecadaniveldelacadena.Loseslabonesson:
Consumidor Nivel trófico Fuente alimenticia
1.Herbívoros Primario plantas
2.Carnívoros secundarioosuperior animales
3.Omnívoros todoslosniveles plantasyanimales
4.Detritívoros detrito
¿Quehacenlosproductoresconlamateriaorgánicafabricadaenlafotosíntesis?
Unaparteladegradanenlarespiración.Laenergíaqueseliberaaldegradarselamateriaorgánicaenlarespiracioónseutilizaparaelfuncionamientodelorganismoyuelvealmedioenformadecalor
Otraparteconstituyelosdesechos.Sonlosórganosquemueren,Porejemplolashojasyramasviejas.Estosdesechospasandirectamantealniveldelosdescomponedores.
Elrestoquedaalmacenadaensusórganos:hojas,raíces,frutos,etc.Estamateriaorganicaeslaquepuedeserutilizadaporelsiguienteniveltrófico,formadoporanimalesherbívoros.
Perolosherbívorosnopuedenconsumirtodalamateriaorgánicaalmacenadaporlosproductores.Asíocure,porejemplo,conmuchostroncosyraícesoconlascortezasdealgunosfrutos.Estamateriaorgánicapasadirectamentealosdescomponedores.
Flujo de Energía a través del Ecosistema
1. Lafuenteprimaria(enlamayoríadelosecosistemas)deenergíaeselsol.
2. Eldestinofinaldelaenergíaenlosecosistemasesperdersecomocalor.
3. Laenergíaylosnutrientespasandeunorganismoaotroatravésdelacadenaalimenticiaamedidaqueunorganismosecomeaotro.
4. Losdescomponedoresextraenlaenergíaquepermaneceenlosrestosdelosorganismos.
5. Losnutrientesinorgánicossonrecicladosperolaenergíano.
Losproductoresconsumenmateriainorgánicaylatransformanensupropiamateriaorgánica.losorganismosdelsiguienteniveltróficoconsumenestamateriaylatransforman,asuvez,enmateriapropia. El proceso se repite en cada uno de los niveles tróficos del ecosistema.
Finalmentelosorganismosdescomponedorestransformanlamateriamuerta(restosdeanimales,excrementos, hojas muertas, etc.) en compuestos inorgánicos que puedenser reutilizados denuevoporlosproductores.
La materia circula en el ecosistema de forma cíclica: los compuestos inorgánicos del medio, transformados en materia orgánica en la fotosíntesis, son finalmente devueltos al medio y pueden volver a ser utilizados por los productores.
Sinembargonoocurrelomismoconlaenergía.Laenergíaqueentraenelecosistemaeslaenergíasolar,quelosorganismosfotosintéticostransformanenenergíaquímicaalmacenadaencompuestosorgánicos.Asupasoporcadaniveltrófico,unapartedelaenergíacontenidaenestoscompuestosorgánicosesliberadaporlarespiraciónysecedealmedioenformadecalor.Así,todalaenergíaquímicaalmacenadaporlosproductoresacaba,tardeotemprano,transformadaenenergíacalorífica.
La energía solar, transformada y almacenada por las plantas en la materia orgánica es finalmente cedida al medio en forma de calor y no puede ser reutilizada por los seres vivos.
Sololaporcióncorrespondientealasradiacionesluminosasesutilizadaporlasplantasverdesypor algunasbacterias, en la complicadae importantisima transformación energética quees lafotosíntesis,cuyareacciónquimicaglobal,recordemosquees:
CO2+ H2O + energia luminosa -------- glucosa + O2.
Laenergiaestransformadaenenergiaquimicayalmacenadaenlaestructuradelassustanciasorgánicassintetizadas.
Mediantelarespiraciónenlaquelascélulasliberanenergiaapartirdelaglucosaydeloxigenoatmosférico,produciendodióxidodecarbonoyaguacomoproductosdedesecho.
Glucosa + O2-------- CO2+ H2O + energía
Las transferencias de energia de un nivel alimenticio a otro se realiza mediante la nutriciónheterotrofa que se desarrolla en diversas fases; capturas dealimentos, digestión, respiración,síntesisdenuevassustanciasyexcreción.
TRANSFERENCIA DE MATERIA Y ENERGÍA EN LAS REDES TRÓFICAS. PIRÁMIDESTRÓFICAS:
La cantidad de materia que se encuentra en un ecosistema en un momento dado se llamabiomasa. Estacantidadsepuederepresentargráficamenteporunrectángulocuyotamañoesproporcionalalvalordelabiomasa.
Si representamos toda la biomasade la redalimentariade formagráfica, el resultadoesunapirámide trófica.Alpasardeunescalónonivelalsiguiente,unapartedelamateriaorgánicasepierde,provocandounadisminuciónenlacantidaddebiomasa.Estadisminucióneselresultadodelamateriaquegastacadanivelenfabricarsupropiamateriaytransformarlaenenergíaycalorenelprocesoderespiración.
¿CÓMO SE MIDE LA ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA?
Biomasa:Eseltérminoqueseultilizaparaindicarlacantidaddemateriaorgánicadelaqueestáformado un individuo, un nivel trófico o el conjunto de un ecosistema.Labiomasasemideengramos,kilogramosotoneladasdemateriaorgánicasecaporunidaddesuperficieovolumen.Otraformademedirlaesenkilojuliosporunidaddesuperficieovolumen,yaqueenlabiomasasealmacenaenergía.
Labiomasa,comorecursoenergético,puedeclasificarseen:
1.Biomasa natural: La producelanaturalezaconintervenciónhumana,porejemplo laspodasnaturalesdelosbosques.Elproblemaquepresentaestetipodebiomasaeslanecesariagestiónde la adquisición y transporte del recursoal lugar de utilización. Esto puedeprovocar que laexplotacióndeestabiomasaseainviableeconómicamente.
2.Biomasa residual:Eselresiduogeneradoenlasactividadesagrícolasyganaderas,asícomoresiduosliquidosdelaindustriaagroalimentaria(cáscaras,bagazos,vinazas,etc.)yenlaindustriadetransformacióndelamadera(fábricasdepapel,muebles,aserraderos,etc.)
3.Cultivos energéticos:Sonaquellosqueestándestinadosalaproduccióndebiocombustibles.Estoslospodemosdividiren:
-Cultivosyaexistentescomoloscereales.
-Lignocelulósicosforestalescomoelchopo.
-Lignocelulósicosherbáceoscomoelcardo.
-Otroscultivoscomolapatata.
Hayunaseriedeprocesosespecialesparaelusodelabiomasaexistenprocesostermoquímicosquemediantereaccionesexotérmicastransformanpartedelaenergíaquímicadelabiomasaenenergía térmica. Dentro de estos métodos se encuentran la combustión * y la pirólisis * . Laenergíatérmicaobtenidapuedeultilizarseparacalefacción;parausoindustrial,comolageneraciónde vapor; o para transformarla en otro tipo de energía, como la eléctrica o la mecánica.
* Combustión :Lacombustión completadehidrocarburosconsisteenlaoxidacióndeéstosporeloxígenodelaire,obteniendocomoproductosdelareacciónvapordeagusydióxidodecarbonoyenergíatérmica.
*Pirólisis:DesdelaEdadAntiguaseobtienecarbónvegetalmediantepirólisis,queconsisteenlacombustión incompletadebiomasaauno500ºCcondéficitdeóxígeno.elhumoproducidoenesa combustión es una mezcla de monóxido y dióxido de carbono e hidrocarburos ligeros.
Perolautilizacióndelabiomasatambientienesusinconvenientes:
Inconvenientes:
1.Tieneunmayorcostedeproducciónfrentealaenergíaqueprovienedeloscombustiblesfósiles.2.Menorrendimientoenergéticodeloscombustiblesderivadosdelabiomasaencomparaciónconloscombustiblesfósiles.
3.Lamateriaprimaesdebajadensidadenergéticaloquequieredecirqueocupamuchovolumenyporlotantopuedetenerproblemasdetransporteyalmacenamiento.
4.Necesidaddeacondicionamientootransformaciónparasuutilización.
Sedenominaciclobiogequímicoal movimientodecantidadesmasivasdeelementosentre losseresvivosyelambiente(atmósferaysistemasacuáticos)medianteunaseriedecadenasyciclosdeproducción.
Haytrestiposdeciclosbiogeoquímicosinterconectados:
Gaseoso.Losnutrientescirculanprincipalmenteentrelaatmósferaylosorganismosvivos.Enlamayoríadeestosciclosloselementossonrecicladosrápidamente,confrecuenciaenhorasodías.Losprincipalesciclosgaseosossonlosdelcarbono,oxígenoynitrógeno.
Sedimentario. Losnutrientescirculanentre lacortezaterrestre(suelo,rocasysedimentos), lahidrosferaylosorganismosvivos.Loselementosenesteciclo,generalmentereciclanmuchomáslentamente que en el ciclo atmosférico, porque los elementos son retenidos en las rocassedimentariasdurantelargotiempogeológico(hastadedecenasamilesdemilenios).Elfósforoyelazufresondosdelos36elementosrecicladosdeestamanera.
Hidrológico. El aguacircula entre el océano, el aire, la tierra y la biota*, este ciclo tambiéndistribuye el calor solar sobre la superficie del planeta. Podría ser también incluído en losgaseosos.
CICLO HIDROLÓGICO
El ciclo hidrológico o ciclo del aguaes el proceso de circulación del aguaentre los distintoscompartimentosdelahidrosfera.Setratadeunciclobiogeoquímicoenelquehayunintervenciónmínimadereaccionesquímicas,yelaguasolamentesetrasladadeunoslugaresatrosocambiadeestadofísico.
Elaguadelahidrosferaprocededeladesframentacióndelmetano,dondetieneunapresenciasignificativa,porprocesosdevulcanismo.Unapartedelaguapuedereincorporarsealmantoconlos sedimentos oceánicos de los que forma parte cuando éstos acompañana la litosfera ensubducción.
Lamayorpartedelamasadelaguaseencuentraenformalíquida,sobretodoenlosocéanosymaresyenmenormedida,enformadeaguasubterráneaodeaguasuperficial(ríosyarroyos).Elsegundocompartimentoporsuimportanciaeselaguaacumuladacomohielosobretodoenloscasquetesglaciares,conunapequeñaparticipacióndeglaciaresdemontaña,sobretododelaslatitudesaltasymedias.Porúltimo,unafracciónmenorestápresenteenlaatmósferacomovaporocomonubes,enestadogaseoso.Estafracciónatmosféricaessinembargomuyimportanteparaelintercambioentrecompartimentosyparalacirculaciónhorizontaldelagua,demaneraqueseaseguraunsuministropermanentealasregionesdelasuperficiecontinentalesalejadasdelosdepósitosprincipales.
El ciclo del agua
El Planeta Tierra presenta una superficie cubierta en un 70%por agua, estimándose que lacantidaddelamismaesdeaproximadamente1386millonesdekilómetroscúbicos,cifraquesehamantenidocasiconstanteyenequilibriodinámicoentresustresestadosdesdeelorigendelavidahastalaactualidad.
Elaguaexisteenlatierraentresestados:sólido(hieloynieve),líquidoygas(vapordeagua).Océanos,ríos,nubesylluviaestánenconstantecambio:elaguadelasuperficieseevapora,elaguadelasnubesprecipita,lalluviasefiltraportierra,etc.Sinembargo,lacantidadtotaldeaguaen el planeta no cambia. La circulación y conservación de agua en la Tierra se llama ciclohidrológicoodelagua.Cuandoseformó,haceaproximadamente,cuatromilquinientosmillonesde
años, laTierrayateníaensu interiorvapordeagua.Enunprincipio,eraunaenormebolaenconstantefusiónconcientosdevolcanesactivosensusuperficie.Elmagma,cargadodegasesconvapordeagua,emergióalasuperficiegraciasalasconstanteserupciones.Luegolatierraseenfrió,el vapordeaguasecondensóycayónuevamentealsueloenformadelluvia.Elciclohidrológicocomienzaconlaevaporacióndelaguadeselasuperficiedelocéano.Amedidaqueseelava,elairehumedecidoseenfríayelvaporsetransformaenagua:condensación.Lasgotassejuntanyformanunanube.Luego,caenporsupropiopeso:precipitación.Sienlaatmósferahacemuchofrío,elaguacaecomonieveogranizo.Siesmáscálida,caerángotasdelluvia.UnapartedelaguaquellegaalaTierraseráaprovechadaporlosseresvivos;otraescurriráporelterrenohastallegaraunrío,lagooocéano.Aestefenómenoseleconocecomoescorrentía.Otrapartedelaguasefiltraráatravésdelsuelo,formandocapasdeaguasubterránea.Esteprocesoeslapercloración.Mástardeomástemprano,todaestaaguavolverádenuevoaalaatmósfera,debidoprincipalmentealaevaporación.
Elciclodelaguatieneunainteracciónconstanteconelecosistemadebidoaquelosseresvivosdependendeesteelementoparasobreviviryasuvezcoayudanalfuncionamientodelmismo.Porsuparte,elciclohidrologicopresentaciertadependenciadeunaatmósferapococontaminadaydeunciertogradodepurezadelaguaparasudesarrolloconvencional,yaquedeotramaneraelcicloseentorpeceriaporelcambioenlostiemposdeevaporacion,condensacion...
Fases del ciclo del agua
Losprincipalespreocesosinplicadosenelciclodelaguason:
•1ºEvaporación.El aguaseevaporaen lasuperficieoceánica,sobre lasuperficie terrestreytambién por los organismos, en el fénomeno de la transpiración en plantas y sudoración enanimales.Losseresvivos,especialmentelasplantas,contribuyenun10%alaguaqueseincorporaalaatmósfera.Enelmismocapítuopodemossituarlasublimación,cuantitativamentemuypocoimportante,queocurreenlasuperficieheladadeloglaciaresolabanquista.
•2ºCondensación.Elaguadevaporsubeycondensaformandolasnubes.
•3ºPrecipitación.Escuandolasgotasdeaguaqueformanlasnubesseenfríanacelerándoselacondensación y uniendose en gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan porprecipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso.La precipitación puede sersólida(niebeogranizo)olíquida(lluvia).Laatmósferatambiénpierdeaguaporcondensación(rocíooescarcha)quepasansegúnelcasodelterreno,alasuperficiedelmaroalabanqista.Enelcasode la lluvia,nieveogranizo(cuendolasgotasdeaguadela lluviasecongelanenelaire), lagravedaddeterminalacaída;mientrasqueelrocíoylaescarchaelcambiodeestadoseproducedirectamentesobrelassuperficiesquecubrenalencontrarseanatemperaturamásfría.
•4ºInfiltración.Ocurrecuandoelaguaquealcanzaelsuelo,penetraatravésdesusporosypasaasersubterránea.Laproporcióndelaguaqueseinfiltraylacirculaensuperficie(escorrentía)dependedelapermeabilidaddelsustrato,delapendienteydelacoverturavegetal.Partedelaguainfiltradavuelvea laatmósferaporevaporacióno, másaún,por la transpiraciónde lasplantas, que laextraenconraícesmásomenosextensasyprofundas.Otraparteseincorporaalosacuíferos,nivelesquecontienenaguaestancadaocirculante.Partedelaguasubterráneaalcanzalasuperficieallídondelosacuíferos,porlascircustanciastopográficas,intersecan(esdecir,cortan)lasuperficiedelterreno.
•5ºEscorrentía.Estetérminoserefierealosdiversosmedioporlosqueelagualíquidasedeslizacuestaabajoporlasuperficiedelterreno.Enlosclimasnoexcepcionalmentesecos,incluidoslamayoriadelosllamadosdesérticos,laescorrentíaeselprincipalagentegeológicodeerosiónydetransportedesedimentos.
•6ºCirculaciónsubterránea.Seproduceafavordelagravedad,comolaescorrentiasuperficial,delaquesepuedeconsiderarunaversión.Sepresentaendosmodalidades:
-Primero, laquesedaen lazonavadosa,especialmenteenrocaskarstificadas,comosonamenudolascalizas,yesunacirculaciónsiemprependienteabajo.
-Segundo,laqueocurreenlosacuiferosenformadeaguaintersticialquellenalosporosdeunarocapermeable,delacualpuedeinclusoremontarporfenómenosenlosqueintervienenlapresiónylacapilaridad.
•7ºEvaporación.Esteprocesoseproducecuandoelaguadelasuperficieterrestreseevaporaysetransformaennubes.
•8ºFusión.Estecambiodeestadoseproducecuandolanievepasaaestadolíquidocuandoseproduceeldeshielo.
•9ºSolidificación.Aldisminuirlatemperaturaenelinteriordeunanubepordebajode0ºC,elvapordeaguaolamismaaguasecongelan,precipitándoseenformadenieveogranizo,siendolaprincipaldiferenciaentrelosdosconceptosqueenelcasodelanievesetratadeunasolidificacióndelaguadelanubequesepresentaporlogeneralabajaaltura:alirsecongelandolahumedadylaspequeñasgotasdeaguadelanubeseformancoposdenievecristalesdehielopolifórmicos(esdecir, queadoptannumerosasformasvisiblesalmicroscopio)mientrasqueenelcasodelgranizo,eselascensorápidodelasgotasdeaguaqueformanunanubeloquedaorigenalaformacióndehielo,elcualvaformandoelgranizoyaumentandoeltamañoconeseascenso.Ycuandosobrelasuperficiedelmarseproduceunatrombamarina(especiedetornadoqueseproducesobrelasuperficiedelmarcuandoestámuycaldeadaporelsol)estehieloseoriginaenelascensodeaguaporadherenciadelvaporyaguaalnúcleocongeladodelasgrandesgotasdeagua.
10ºElprocesoserepiteyasínosepierdenuncaelagua.
CICLODELNITROGENO
Elnitrógenoseencuentrapresenteenlaatmósfera,dondeconstituyeel78%desuvolumen.Enelsuelo y en el agua es un componente escaso y se halla en formade sales minerales o deamoniaco.Apesardequevivimosenunaatmóferaricaennitrógeno,sonpocoslosorganismosquepuedenutilizarelnitrógenogaseoso.
El ciclo del nitrógenoescadaunode los procesosbiológicosy abióticos enquesebasaelsuministrodeesteelementoalosseresvivos.Esunodelosciclosbiogeoquímicosimportantesenquesebasaelequilibriodinámicodecomposicióndelabiosfera.
Losseresvivoscuentanconunagranproporcióndenitrógenoensucomposiciónquímica.Elnitrógenooxidadoquerecibencomonitratoagruposamino,reducidos(asimilación).Paravolveracontarconnitratohacefaltaquelosdescomponedoresloextraigandelabiomasadejándoloenlaformareducidadeionamonio,procesoquesellamaamonificación;yqueluegoelamonioseaoxidadoanitrato,procesollamadonitrificación.
Elamonioyelnitratosonsustanciasextremadamentesolubles,quesonarrastradasfácilmenteporlaescorrentíaylainfiltración,loquetiendeallevarlasalmar.Alfinaltodoelnitrógenoatmosféricohabríaterminado,trassuconversión,disueltoenelmar.Losocéanosseríanricosennitrógeno,peroloscontinentesestaríandesprovistosdeél,sinoexistieranotrosdosprocesos,enlosqueestá implicado el nitrógeno atmosférico. Se trata de la fijación de nitrógeno, que originacompuestossolublesapartirdelN2,yladesnitrificación,unaformaderespiraciónanaerobiaquedevuelveN2alaatmósfera.
Fijación y asimilación de Nitrógeno
Lafijacióndenitrógenoeslaconversióndelnitrógenodelaireaformasdistintassusceptiblesdeincorporarsealacomposicióndelsueloodelosseresvivos,ytambiénsuconversiónasustanciasatmosféricasquímicamenteactivas.Existendostiposdefijación:
Fijación abiótica.Puedeocurrirporprocesosquímicosespontáneos,comolaoxidaciónqueseproduce por la acción de los rayos, que forma óxidos de nitrógeno a partir del nitrógenoatmosférico.
Fijación biológica de nitrógeno.Fenómenofundamentalquedependedelahabilidadmetabólicadeunospocosorganismos(diátrofos)paratomarN2yreducirloanitrógenoorgánico.
Amonificación
Laamonificaciones laconversióna ionamoniodel nitrógenoqueen la materiavivaapareceprincipalmente como grupos amino o iminio. Los animales, que no oxidan el nitrógeno, sedeshacendelquetienenenexcesoenformadedistintoscompuestos.Losacuáticosproducenamoníaco,queendisoluciónseconvierteenionamonio.Losterrestresproducenurea,queesmuysoluble y se concentra fácilmente en la orina; o compuestos nitrogenados insolubles como laguaninayelácidoúricoquesonpurinas,yéstaeslaformacomúnenavesoeninsectosy,engeneral,enanimalesquenodisponendeunsuministrogarantizadodeagua.Elnitrógenobiológicoque no llega ya como amonio al sustrato es convertido a esa forma por la acción demicroorganismosdescomponedores.
Nitrificación
Lanitrificacióneslaoxidaciónbiológicadelamonioalnitratopormicroorganismosaerobiosqueusaneloxígenomolecularcomoreceptordeelectrones.Aestosorganismoselprocesolessirveparaobtenerenergía..ElCloconsiguendelCO2atmosférico,asíquesonorganismosautótrofos.Existendosprocesosdiferentes:
Nitritación.Partiendodeamonioseobtienenitrito.
Nitratación.Partiendodenitritoseproducenitrato.
Lacombinacióndeamonificaciónynitrificacióndevuelveaunaformaasimilableporlasplantas,elnitrógeno que ellas tomaron del suelo y pusieron en circulación por la cadena trófica. Desnitrificación
Ladesnitrificacióneslareduccióndelionnitrato,presenteenelsuelooelagua,anitrógeno.Larealizanciertasbacteriasheterótrofasparaobtenerenergía.Elprocesoespartedeunmetabolismodegradativo(respiracionanaerobia)enelqueelnitrato,tomaelpapeldeoxidante.Elprocesoseproduce en condiciones anaerobias por bacterias que prefieren utilizar el oxígeno si estádisponible.
CICLODELOXÍGENO
Sedenominaciclodeloxígenoalacadenadereaccionesyprocesosquedescribenlacirculacióndel oxígeno entre sus tres reservatorios principales: la atmósfera (los gases que rodean lasuperficiedelatierra),labiosfera(losorganismosvivosysuambientepróximo)ylalitosfera(lapartesólidaexteriordelatierra).
Estecicloesmantenidoporprocesosgeológicos,físicos,hidrológicosybiológicos,quemuevendiferenteselementosdeundepósitoaotro.
El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos. Es el elemento másabundanteenmasaenlacortezaterrestreyenlosocéanos,yelsegundodentrodelaatmósfera.Formapartedelaguaydetodotipodemoléculasorgánicas.Comomolécula,enformadeO2,supresencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética de organismos primitivos.
Porcadamoléculadeoxígenoutilizadaenlarespiracióncelular,seliberaunamoléculadedióxidodecarbono.Inversamente,porcadamoléculadedióxidodecarbonoabsorbidaenlafotosíntesis,seliberaunamoléculadeoxígeno.
Encuantoaseresvivos,eloxígenomolecularpresenteenlaatmósferayeldisueltoenelaguaintervieneenmuchasreaccionesdelosseresvivos.Enlarespiracióncelularsereduceoxígenoparalaproduccióndeenergíaygenerándosedióxidodecarbono,yenelprocesodefotosíntesisse origina oxígeno y glucosa a partir de agua, dióxido de carbono (CO2) y radiación solar.
La reserva de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo estáestrechamentevinculadoaldelcarbonopueselprocesoporelqueelcarbonoesasimiladoporlasplantas,suponetambiéndevolucióndeloxígenoalaatmósfera,mientrasqueelprocesode
respiraciónocasionaelefectocontrario.
Flujos del oxígeno.
Fotosíntesis: Consiste en una serie de procesos, por los cuales las plantas, algas y algunasbacterias,capturanlaluzyempleansuenergíaparaconvertir lamateriainorgánicaenmateriaorgánica,lacualemplearánparasucrecimiento.Losorganismosquepuedenrealizaresteprocesosedenominanautótrofos. Esel principal factoren laproduccióndeoxígeno,yaqueregula larelacióngascarbónicoygasoxígenoenlaatmósfera.
Respiracióncelularaeróbica:Realizadaanivelcelular,poraquéllosorganismosquepuedenutilizareloxígenoatmosféricoenlacombustióndemoléculascomolaglucosa,paralaobtencióndelaenergíaquerequierenlascélulas.Laenergíaqueseobtienedelarespiraciónes"administrada"porunamoléculaconocidacomoATP.
Descomposicióndeanimalesybacterias:Esotroprocesoenelqueseconsumeoxígenoyliberadióxidodecarbono.
Desgastequímicode lasrocas: Debidoaque losmineralesde la litosferaseanoxidadosconoxígeno,eldesgastequímicodelasrocasexpuestastambiénconsumeoxígeno.Unejemplodedesgastequímicodelasuperficieeslaformacióndeóxidosdehierro.
Oxígeno en la atmósfera y océanos.
Capadeozono
Lapresenciadeloxígenoatmosféricooriginólaformacióndeozonoydelacapadeozonoenlaestratosfera. La capa del ozono extremadamente importante para la vida moderna, visto queabsorbelaradiaciónnociva.
Laenergíasolarabsorbidaaumentalatemperaturadelaatmósferaenlacapadelozono,creandounabarreratérmica,queayudaamantenerlaatmósferaporbajo,poroposiciónaescaparparaelespacio.
FósforoAyudaaregular lacantidaddeoxígenoatmosférico. El fósforodisueltoen losocéanosesunnutrienteesencialparalafotosíntesisenlosocéanosyunodelosprincipalesfactoreslimitativos.Éstacontribuyeaproximadamenteconel45%deloxígenototal libreenelciclodeloxígeno.Elcrecimientodelapoblacióndeorganismosquehacenfotosíntesiseslimitadaprincipalmenteporladisponibilidaddefósforodisuelto.
CICLO DEL CARBONO
ElCiclodelcarbonoesbásicoenlaformacióndelasmoléculasdecarbohidratos,lípidos,proteínasyácidosnucleicos;puestodaslasmoléculasestánformadasporcadenasdecarbonoenlazadasentre síElcarbonoesunelementoquímicodenúmeroatómico6ysímboloC.Essólidoatemperaturaambiente.Dependiendodelascondicionesdeformación,puedeencontrarseenlanaturalezaen
distintasformasalotrópicas,carbonoamorfoycristalinoenformadegrafitoodiamante.Eselpilarbásicodelaquímicaorgánica.
Elcarbonoesesencialparaconstruirlasmoléculasorgánicasquecaracterizanalosorganismosvivos.
EnlaatmósferaesteelementoapareceenformadebióxidodecarbonoCO2.Enlalitosfera,elcarbonoexisteenformadecarbonatos.
LaprincipalfuentedecarbonoparalosproductoreseselCO2delaireatmosférico,quetambiénsehalladisueltoenlagosyocéanos.
Lareservafundamentaldecarbono,enmoléculasdeCO2quelosseresvivospuedanasimilar,eslaatmósferaylahidrósfera.Estegasestáenlaatmósferaenunaconcentracióndemásdel0,03%ycadaañoaproximadamenteun5%deestasreservasdeCO2seconsumenenlosprocesosdefotosíntesis,esdecirquetodoelanhídridocarbónicoserenuevaenlaatmósferacada20años.LavueltadeCO2alaatmósferasehacecuandoenlarespiración, losseresvivosoxidanlosalimentosproduciendoCO2.Enelconjuntodelabiosferalamayorpartedelarespiraciónlahacenlasraícesdelasplantasylosorganismosdelsueloyno,comopodríaparecer,losanimalesmásvisibles.
LosproductosfinalesdelacombustiónsonCO2yvapordeagua.Elequilibrioenlaproducciónyconsumodecadaunodeellospormediodelafotosíntesishaceposiblelavida.
LosvegetalesverdesquecontienenclorofilatomanelCO2delaireydurantelafotosíntesisliberanoxígeno,ademásproducenelmaterialnutritivoindispensableparalosseresvivos.Comotodaslasplantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquieraimaginarlacantidaddeCO2empleadaenlafotosíntesis.
EnlamedidadequeelCO2esconsumidoporlasplantas,tambiénesremplazadopormediodelarespiracióndelosseresvivos,porladescomposicióndelamateriaorgánicaycomoproductofinaldecombustióndelpetróleo,hulla,gasolina,etc.
En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como losincendios.
LosseresvivosacuáticostomanelCO2delagua.Lasolubilidaddeestegasenelaguaesmuysuperioralaquetieneenelaire
.Este carbonoorgánicocircula a través de todos los niveles tróficosmediante la alimentación.Unagranpartedelcarbonoqueconstituyelasmoléculasorgánicassedevuelvealmedio,comodióxidodecarbono,mediantelarespiracióndetodoslosseresvivos:productores,consumidoresydescomponedores.
Losrestosdeorganismosquequedansonenterradosporlossedimentosysetransforman,encondicionesmuyespecialesyenunprocesoextremadamente lento, encarbónoenpetróleo.
El ciclo completodel carbonorequiereque losdescomponedoresmetabolicen loscompuestosorgánicosdelosorganismosmuertosyagreguennuevascantidadesdeCO2alambiente.AtodoloanteriordebesumarselaenormecantidaddeCO2quellegaalaatmósferacomoproductodelaactividadvolcánica,laerosióndelasrocascarbonatadasy,sobretodo,laquemadecombustiblesfósilesporelhombre.
Regulalatransferenciadecarbonoentre laatmósferay la litosfera(océanosysuelo).ElCO2atmosféricosedisuelveconfacilidadenagua,formandoácidocarbónicoqueatacalossilicatosqueconstituyenlasrocas,resultandoionesbicarbonato.Estosionesdisueltosenaguaalcanzanelmar,sonasimiladosporlosanimalesparaformarsustejidos,ytrassumuertesedepositanenlossedimentos.Ellretornoalaatmósferaseproduceenlaserupcionesvolcánicastraslafusióndelasrocasquelocontienen.Esteúltimocicloesdelargaduración,alverseimplicadoslosmecanismosgeológicos.Además,hayocasionesenlasquelamateriaorgánicaquedasepultadasincontactoconel oxígenoque la descomponga, produciéndoseasí la fermentaciónque lo transformaencarbón,petróleoygasnatural.
7.6 CICLO DEL FÓSFORO
El ciclo del fósforo esunciclobiogeoquímico,describeelmovimientodeesteelementoensucirculaciónenelecosistema.Losseresvivostomanelfósforo,P,enformadefosfatosapartirdelasrocasfosfatadas,quemediantemeteorizaciónsedescomponenyliberanlosfosfatos.Éstospasanalosvegetalesporelsueloy,seguidamente,pasanalosanimales.Cuandoéstosexcretan,losdescomponedoresactúanvolviendoaproducirfosfatos.
Unapartedeestosfosfatossonarrastradosporlasaguasalmar,enelcuallotomanlasalgas,pecesyavesmarinas,lascualesproducenguano,elcualseusacomoabonoenlaagriculturayaqueliberagrandescantidadesdefosfatos;losrestosdelasalgas,pecesylosesqueletosdelosanimalesmarinosdanlugarenelfondodelmararocasfosfatadas,queafloranpormovimientosorogénicos.
Delasrocasseliberafósforoyenelsuelo,dondeesutilizadoporlasplantaspararealizarsusfuncionesvitales.Losanimalesobtienenfósforoalalimentarsedelasplantasodeotrosanimalesquehayaningerido.Enladescomposiciónbacterianadeloscadáveres,el fósforoseliberaenformadeortofosfatos(H3PO4)quepuedenserutilizadosdirectamenteporlosvegetalesverdes,formandofosfatoorgánico(biomasavegetal),lalluviapuedetransportarestefosfatoalosmantosacuíferosoalosocéanos.
Elciclodelfósforodifiereconrespectoaldelcarbono,nitrógenoyazufreenunaspectoprincipal.Elfósforonoformacompuestosvolátilesquelepermitanpasardelosocéanosalaatmósferaydesdeallíretornaratierrafirme.Unavezenelmar,soloexistendosmecanismosparaelreciclajedelfósforodesdeelocéanohacialosecosistemasterrestres.Unoesmediantelasavesmarinasquerecogenel fósforoquepasaa travésde lascadenasalimentariasmarinasyquepuedendevolverloalatierrafirmeensusexcrementos.Ademásdelaactividaddeestosanimales,haylaposibilidaddellevantamientogeológicodelossedimentosdelocéanohaciatierrafirme,unprocesomedidoenmilesdeaños.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel quedesempeñaesvital.EscomponentedelosácidosnucleicoscomoelADN.Muchassustanciasintermediasenlafotosíntesisyenlarespiracióncelularestáncombinadasconelfósforo,ylosátomosdefósforoproporcionanlabaseparalaformaciónde losenlacesdealtocontenidodeenergíadelATP,seencuentratambiénenloshuesosylosdientesdeanimales,incluyendoalserhumano.
Lamayorreservadefósforoestáen lacortezaterrestreyen losdepósitosderocasmarinas.
Elfósforo(P4)esunelementoesencialparalosseresvivos,ylosprocesosdelafotosíntesisdelasplantas,comootrosprocesosquímicosdelosseresvivos,nosepuedenrealizarsinciertoscompuestosenbaseafósforo.Sinlaintervencióndelfósforonoesposiblequeunservivopuedasobrevivir.·Losseresvivos(plantasyanimales)almorirrestituyenloscompuestosdefósforoalsueloyalaguaporelprocesodedescomposición.Loscompuestosliberadossonotravezaprovechadosporlasplantasparareiniciarelciclo.
· Los compuestos de fósforo pueden ser transportados por los sedimentos de los ríos yacumuladosenlossuelosaluviales,osea,aquellosqueseoriginanpor laacumulacióndelossedimentosdelagua,generalmentealolargodelosríosyenelfondodeloslagos.
·Loscompuestosdefósforopuedenllegaralaatmósferaenformadepolvo,elcualalcaeralsueloesdepositadoyreintegraesoscompuestosalsuelo.
·Enlanaturalezaladisponibilidaddefósforoseproduceporladescomposiciónderocas,quecontienenfosfatos,ymediantelaerosiónnaturallleganalossuelosyalasaguas(ríos,lagosymares).Enlaszonasdeerupcionesvolcánicas,pasadasopresentes,loscompuestosdefósforosondepositados por las cenizas. Por esta razón los suelos deorigen volcánico son ricos encompuestosdefósforo.
EnciertaszonasdelaTierrasehanformadoacumulacionesdecompuestosfosforadosyquesonampliamenteexplotadosparafertilizarlossuelosagrícolasymejorarsucontenidoenfósforo.EnelPerúexistendosdepósitosmuyimportantesdecompuestosfosforados:losyacimientosderocafosfóricadeBayóvar(Piura)yelguanodelasislas.
Losyacimientosderoca fosfóricadeBayóvarsondepósitosnaturalesydecarácter agotable,porqueunavezexplotadosseacabarán.
CICLO DEL AZUFRE
El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienenprincipalmenteensuformadeionsulfato.Losorganismosqueingierenestasplantasloincorporana lasmoléculasdeproteína,yasípasaacadaniveltróficodeorganismos.Almorir,elazufrederivadodesusproteínasentraenelciclodelazufreysetransformaparaquelasplantaspuedanutilizarlodenuevocomoionsulfato.
Losintercambiosdeazufre,principalmenteensuformadebióxidodeazufreSO2,serealizanentrelascomunidadesacuáticasyterrestres,deunamaneraydeotraenlaatmósfera,enlasrocasyenlossedimentosoceánicos,endondeelazufreseencuentraalmacenado.ElSO2atmosféricosedisuelveenelaguadelluviaosedepositaenformadevaporseco.Elreciclajelocaldelazufre,principalmenteenformadeionsulfato,sellevaacaboenamboscasos.Unapartedelsulfurodehidrógeno (H2S), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SO2.
Laacumulacióndehidrógenosulfuradosólopuededarseenmediosanaerobiosyaqueseoxidacongranrapidezenpresenciadeoxígeno.EnzonaseutróficasestáclaramentedelimitadalacapadeaguaqueacumulaelSH2ylacapaquecontieneoxígeno.
ElSH2seproducetambiénporreducciónapartirdesulfatosenmedioanaerobio.LosdonadoresdeHidrógenomáshabitualesparaestasreaccionessuelenserlosácidosorgánicosylosalcoholesaunque también puede utilizarse hidrógeno molecular. El producto final será el ácido acético.
La pérdida de SH2 a la atmósfera durante la reducción bacteriana de los sulfatos se llamadesulfuricación.Esunfenómenoparaleloaladesnitrificaciónaunquelosreductoresdesulfatossuelenseranaerobiosestrictosquenopueden,comolosmicroorganismosdesnitrificantes,respiraroxígenoycrecerenmedioaerobio.
Lluvia ácida.
Lalluvia ácidaseformacuandolahumedadenelairesecombinaconlosóxidosdenitrógenoyeldióxidodeazufreemitidospor fábricas, centraleseléctricasyvehículosquequemancarbónoproductosderivadosdelpetroleo.Eninteracciónconelvapordeagua,estosgasesformanácidosulfúricoyácidosnítricos.Finalmente,estassustanciasquímicascaenalatierraacompañandoalasprecipitaciones,constituyendolalluviaácida.
CICLODELCALCIO
Elciclodel calcioeslacirculacióndelcalcioentrelosorganismosvivosyelmedio.Elcalcioesunmineralqueseencuentraenlalitosferaformandograndesdepósitosdeorigensedimentario,queemergieron de fondos marinos por levantamientos geológicos. Muchas veces, estas rocas,contienenrestosfosilizadosdeanimalesmarinosconcaparazonesricosencalcio;enmineralogíase conocencomo rocas calizas. La lluvia y los agentes atmosféricos descomponen las rocascalizas,arrastrandoloscompuestosdelcalcioalosSuelos,alosríosyalmar.Enesterecorrido,elcalcioesabsorbidoporlasplantasyanimales,encualquierpuntodelciclo,yaseaporlacadenaalimenticia o por la absorción del agua. Cuando las plantas o los animales mueren, losdescomponedoresliberanelcalcio,elcualregresaalsuelo.
Finalmente,losríosseencargandequeeldestinofinalseaotravezelfondodelosocéanos,deloscuales,despuésdelargosperiodos,vuelvenaemergerenformaderocas.
CICLO DEL MAGNESIO
Esunodelosprincipalescationespresentesenelsuelo,suabundanciadeterminalafertilidadnaturaldelossuelos.
Suprincipalprocesoeslafijaciónalasplantasysumayorpérdidaenelsueloeslalixiviaciónaumentandolaacidezdelsuelo.
CICLO DEL MANGANESO-COBRE-ZINC-FIERRO
Son llamados también oligoelementos,todos forman cationes.Se encuentran disponibles paraplantasenformasdivalentesoenquelatos,quesoncompuestosorgánicosconunmetalatrapadoensuestructura.Unodesusprocesosdepérdidaeslalixiviación.
¿Que es la Biodiversidad?
Labiodiversidadeslatotalidaddelosgenes,lasespeciesylosecosistemasdeunaregión.LariquezaactualdelavidadelaTierraeselproductodecientosdemillonesdeañosdeevoluciónhistórica.Alolargodeltiempo,surgieronculturashumanasqueseadaptaronalentornolocal,descubriendo,usandoymodificando los recursos bióticos locales. Muchosámbitos queahora parecen "naturales" llevan lamarcademileniosdehabitaciónhumana,cultivodeplantasyrecolecciónderecursos.Labiodiversidadfuemodelada,además,porladomesticaciónehibridacióndevariedadeslocalesdecultivosyanimalesdecría.
La biodiversidad puede dividirse en tres categorías jerarquizadas--los genes, las especies, y losecosistemas--quedescribenmuydiferentesaspectosdelossistemasvivientesyqueloscientíficosmidendediferentesmaneras;asaber:
Diversidad Genética
Pordiversidadgenéticaseentiende lavariaciónde losgenesdentrode lasespecies. Estoabarcapoblacionesdeterminadasdelasmismaespecie(comolosmilesdevariedadestradicionalesdearrozdelaIndia)olavariacióngenéticadeunapoblación(queesmuyelevadaentrelosrinocerontesdelaIndia, porejemplo, ymuyescasaentre loschitas). Hastahacepoco, lasmedidasde ladiversidadgenética se aplicaban principalmente a las especies y poblaciones domesticadas conservadas enzoológicosojardinesbotánicos,perolastécnicasseaplicancadavezmásalasespeciessilvestres.
Pordiversidadgenéticaseentiendelavariacióndelosgenesdentrodecadaespecie.Estoabarcapoblacionesdeterminadasdelamismaespecieolavariacióngenéticadeunapoblación.
La diversidad genética representa la variación heredable dentro y entre poblaciones deorganismos. Esencialmente, depende de las variaciones en la sucesión de los cuatro paresfundamentales conque se constituyen el código genético, teniendo en cuenta que -en losorganismos avanzados- sólo una pequeña parte (frecuentemente menos de 1%) del materialgenéticoseexpresaexteriormenteenlaformayenelfuncionamientodelorganismo.
Lafuncióndeladiversidadgenética (=cargagenética,expresadaonoenlosindividuosdeunaespecie)eslademantenerunreservoriodecondiciones-devariación-derespuestaalmedio,quepermitalaadaptacióny lasupervivencia.Anteello, la importanciadecualquieralteraciónenladiversidadgenética(reservorio)esincierta.
Cadaunodelosgenesdiferentespresentesenelbiotadelmundonohaceunacontribuciónidénticaaladiversidadtotalgenética.Enparticular,losgenesquecontrolanlos procesosbioquímicosfundamentalesseconservanentasasdiferencialesygeneralmentemuestranpocavariación,aunquelavariaciónquesíexistapuedeejercerunfuerteefectosobre laviabilidaddelorganismo; loopuestoesposiblerespectodeotrosgenes.Además,unnivelasombrosodevariaciónmolecularenelsistemadeinmunidaddelosmamíferos,porejemplo,esposiblepormediodeunnúmeropequeñodegenesheredados.
Lasnuevasvariacionesgenéticasprovienen demutacionesdelgenyenelcromosomaenindividuos,yenorganismosconelpoderdereproducciónsexualpuedenesparcirsealapoblaciónpormediodelarecombinación.Sehaestimadoqueenhumanos-comoenmoscas-elnúmerodecombinacionesposiblesdeformasdiferentesdecadasucesióndegenesexcedealnúmerodeátomoseneluniverso.
Lafrecuenciadegenesdentrodelapoblacióntotaleslaresultantedelaselecciónnatural,yasuvez,esladeterminantedelaevolucióndelapoblación.Laimportanciadelavariacióngenéticaseresumediciendo:permiteloscambiosevolutivossobrelabasedeunareproducciónselectiva.
Suimportanciaseapreciaenladomesticación.Losagricultoresycriadoresdeplantasyanimalesseleccionandeesadiversidadlascaracterísticasgenéticasquelespermitenobtenerlasmejorescosechasycrías.Ensíntesiselmantenimientodeladiversidadimporta:
elusoactualypotencialdeelementosdeladiversidadbiológicacomorecursosbiológicos
elmantenimientodelabiosferaenunestadoquesostienealavidahumana
elmantenimientodeladiversidadbiológicaensí,enparticulardetodaslasespeciesquevivenactualmente.
Asíentoncesladiversidadgenéticapuedeserclasificadade
acuerdoconelmanejodelavariabilidaden:
Silvestre:Laspoblacionesnaturalesposeenunaltogradodediversidadgenéticagarantizadoporlacondiciónsilvestredemaduracióndelosindividuosfemeninosylasmasculinas(v.gr.enlasplantastalmaduraciónsedaconundíadediferenciayelefectosevereforzado,además, porlapresenciadeunfactordeautoincompatibilidadgenética,todolocualpromueveunareproduccióncruzadaoalogámica).Asimismo,lasdiversasespeciessilvestresancestralesconstituyenunacervooreservoriogenéticocongrandiversidadquesemanifiestav.gr.enelPejibayecultivadomediantehibridación.Cultivada:Ladiversidadgenéticademuchosorganismoscultivadossibiengenéricamentedebedisminuirporlaseleccióndesólounospocosindividuosquemuestranloscaracteres"deseados",enmuchoscasosesaúnmayorqueaquelladelaspoblacionessilvestresporqueeselresultadodeunadomesticaciónenriquecedoradelasdistintasespeciesysushibridaciones(v.gr1,elmaíz,lapapa,elajitomateenAmérica,quefueproductodeunadomesticaciónprecolombinayquebuscóladiversidadcomoarmaparalaluchacontraplagasyelenriquecimientodeladietaapartirdeunaspocasespecies.)
Cuadro 1 Factores y tipos de determinantes de la diversidad genética.
Seconfirmaloyadichosobrelaimportanciademantenerladiversidadgenéticaoriginalosilvestredelasespecies,delasqueseobtienenrazasyvariedades,paraasegurareldesempeñoadecuadodeladomesticación,asícomolaexistenciamismadelasespecies.Hastahacepoco,lasmedidasdeladiversidadgenéticaseaplicabanprincipalmentealasespeciesypoblacionesdomesticadasconservadasenzoológicosojardinesbotánicos,perolastécnicasseaplicancadavezmásalasespeciessilvestres. Puedenrealizarsedentroofueradellugardeorigen.Algunosprogramasdeadministraciónintegradahancomenzadoaunirestosenfoquesbásicamentedesemejantes.
En laactualidadel mantenimientodeunaproporción importantede ladiversidadbiológicadelmundo sólo parece ser posible a través del mantenimiento de los organismos en su estadosilvestreydentrodesugamaexistente.Éstaesgeneralmentepreferibleaotraslíneasdeacciónporquepermitelaadaptacióncontinuadelaspoblacionesenrespuestaalosnaturalesprocesosevolutivos y, en principio, la continuación de prácticas actuales de utilización (aunque éstasfrecuentementerequierenunaadministraciónaumentada).
Poblacionesviablesdemuchosorganismossepuedenmantenerporcríaoencautividad.Lasplantaspuedentambiénsermantenidasenbancosdesemillasycoleccionesdegermoplasma;técnicas similares para la preservación de animales están en curso de desarrollo (elalmacenamientodeembriones,óvulos,yesperma)perosonmásproblemáticos.Entodocaso,lapreservaciónfueradellugardeorigen-exsitu-evidentementesóloesposibleparaunapequeñaparte,essumamentecostosayfrecuentementeinvolucraunapérdidadediversidadgenética porla alta probabilidad de procreación en consanguinidad (efectos de fundador; v.gr. una familiavenezolanadellagodeMaracaibo -deunos tresmilindividuos-desciendedeunmarinoalemánportadordelgendelacorea(deHuntington),laincidenciadeestaenfermedadentrelos miembrosactualesesdel60%,porelloestefactorrecibeelnombredeefectodel“miembrofundador”).
Diversidad de Especies
Por diversidad de especies se entiende la variedad de especies existentes en una región. Esa diversidad puede medirse de muchas maneras, y los científicos no se han puesto de acuerdo sobre cuál es el mejor método. El número de especies de una región--su "riqueza" en especies--es una medida que a menudo se utiliza, pero una medida más precisa, la "diversidad taxonómica" tiene en cuenta la estrecha relación existente entre unas especies y otras. Por ejemplo: una isla en que hay dos especies de pájaros y una especie de lagartos tiene mayor diversidad taxonómica que una isla en que hay tres especies de pájaros pero ninguna de lagartos. Por lo tanto, aun cuando haya más especies de escarabajos terrestres que de todas las otras especies combinadas, ellos no influyen sobre la diversidad de las especies, porque están relacionados muy estrechamente. Análogamente, es mucho mayor el número de las especies que viven en tierra que las que viven en el mar, pero las especies terrestres están más estrechamente vinculadas entre sí que las especies océanicas, por lo cual la diversidad es mayor en los ecosistemas marítimos que lo que sugeriría una cuenta estricta de las especies.
Diversidad de Ecosistemas
La diversidad de los ecosistemas es más difícil de medir que la de las especies o la diversidad genética, porque las "fronteras" de las comunidades--asociaciones de especies--y de los ecosistemas no están bien definidas. No obstante, en la medida en que se utilice un conjunto de criterios coherente para definir las comunidades y los ecosistemas, podrá medirse su número y distribución. Hasta ahora, esos métodos se han aplicado principalmente a nivel nacional y subnacional, pero se han elaborado algunas clasificaciones globales groseras.
Además de la diversidad de los ecosistemas, pueden ser importantes muchas otras expresiones de la biodiversidad. Entre ellas figuran la abundancia relativa de especies, la estructura de edades de las poblaciones, la estructura de las comunidades en una región, la variación de la composición y la estructura de las comunidades a lo largo del tiempo y hasta procesos ecológicos tales como la depredación, el parasitismo y el mutualismo. En forma más general, para alcanzar metas específicas de manejo o de políticas suele ser importante examinar no sólo la diversidad de composición--genes, especies y ecosistemas--sino también la diversidad de la estructura y las funciones de los ecosistemas.
Diversidad Cultural Humana
También la diversidad cultural humana podría considerarse como parte de la biodiversidad. Al igual que la diversidad genética o de especies, algunos atributos de las culturas humanas (por ejemplo, el nomadismo o la rotación de los cultivos) representan "soluciones" a los problemas de las supervivencia en determinados ambientes. Además, al igual que otros aspectos de la biodiversidad, la diversidad cultural ayuda a las personas a adaptarse a la variación del entorno. La diversidad cultural se manifiesta por la diversidad del lenguaje, de las creencias religiosas, de las prácticas del manejo de la tierra, en el arte, en la música, en la estructura social, en la selección de los cultivos, en la dieta y en todo número concebible de otros atributos de la sociedad humana
RECURSOS NATURALES
Losrecursosnaturalesdefondosonaquellosquenosbrindalanaturaleza,éstossoninagotablesyencontramosenabundancia, mientras queotros se considerancomo flujos, seagotansi sonempleadosoextraídosaunatazasuperioraladesurenovación,podemosconsiderarcomopartedeesteultimocarácteralaenergíaeólica,solar,geotérmica,etc.
LosRecursosNaturalesRenovables.
Los recursos naturales renovables son aquellos que, con los cuidados adecuados, puedenmantenerse e incluso aumentar. Los principales recursos renovables son las plantas y losanimales.Asuvezlasplantasylosanimalesdependenparasusubsistenciadeotrosrecursosrenovablesquesonelaguayelsuelo.
Aunque es muy abundante el agua, no es recurso permanente dado que se contamina confacilidad.Unavezcontaminadaesmuydifícilqueelaguapuedarecuperarsupureza.
El agua tambiénsepuedeexplotar en forma irresponsable. Por ejemplo, el Mar Aral, queseencuentraenAsia,entrelasrepublicasdeKazajstányUzbekistán,seestasecandodebidoaquelasaguasdedosdelosríosqueloalimentabanfuerondesviadaspararegarcultivosdealgodón.Hoy en día el Mar Aral tienemenosde la mitad desu tamañooriginal, y los barcos de lospescadores,estánvaradosensusantiguasorillas.
Elsuelotambiénnecesitacuidados.Haycultivos,comoeltrigo,queloagotanylehacenperdersufertilidad. Por ello, es necesario alternar estos cultivos con otros para renovar los elementos
nutrientesdelatierra,porejemploconleguminosascomoelfríjol. Enlasladerasesnecesarioconstruirterrazas,bordosozanjasparadetenerlaerosión.
Losrecursosnaturalesnorenovables.
Losrecursosnaturalesnorenovablessonaquellosqueexistenencantidadesdeterminadasyalsersobreexplotadossepuedenacabar.Elpetróleo,porejemplo,tardomillonesdeañosenformarseenlasprofundidadesdelatierra,yunavezqueseutilizayanosepuederecuperar.Sisesigueextrayendopetróleodelsubsueloalritmoquesehaceenlaactualidad,existeelriesgodequeseacabeenalgunosaños.
Lamejorconductaantelosrecursosnaturalesnorenovablesesusarloslosmenosposible,soloutilizarlosparaloquesearealmentenecesario,ytratardereemplazarlosconrecursosrenovablesoinagotables.
PorejemploenBrasil,granproductordecañadeazúcar,sehanmodificadolosmotoresdelosautomóviles,paraquefuncionenconalcoholdecañadeazúcarenlugardegasolina.Estealcoholporserunproductovegetal,esunrecursorenovable.
Losprincipalesrecursosnaturalesnorenovablesson:
losminerales
losmetales
elpetróleo
elgasnatural
depósitosdeaguassubterráneas.
Minerales,hastanohacemucho,seprestabapocaatenciónalaconservacióndelosrecursosminerales,porquesesuponíahabíalosuficienteparavariossiglosyquenadapodíahacerseparaprotegerlos,ahorasesabequeestoesprofundamenteerróneo,Cloudhapracticadoinventariosdelasreservasyhaexaminadolasperspectivaseintroducidodosconsejosqueresultanútilesparaapreciar la situación. El primeroel cocientedemográfico, el segundoel modelo gráficode lascurvasdevaciamiento.
Metales:sedistribuyenporelmundoenformairregular,porejemploexistenpaísesquetienenmuchaplataypocotungsteno,enotroshaygrancantidaddehierro,peronotienencobre,escomúnquelosmetalesseantransportadosagrandesdistancias,desdedondeseextraenhastaloslugaresquesonutilizadosparafabricarproductos,enmayoromenormedidatodoslospaísesdebencomprarlosmetales,quenoseencuentranensuterritorio,losmayorescomprobadoressonlospaísesdesarrolladosporlosrequerimientosdesuindustria.
Elpetróleoesunrecursonaturalindispensableenelmundomoderno.Enprimerlugarelpetróleoesactualmenteenergéticomasimportantedelplaneta.Lagasolinayeldieselseelaboranapartirdelpetróleo.Estoscombustiblessonlasfuentesdeenergíadelamayoríadelasindustriasylostransportes,ytambiénseutilizanparaproducir electricidadenplantasllamadastermoeléctricas.Por otra parte son necesarios como materia prima para elaborar productos como pinturas,plásticos,medicinasopinturas.
Aligualqueenelcasodeotrosminerales,laextraccióndepetróleoesunaactividadeconómicaprimaria.Sutransformaciónenotrosproductosesunaactividadeconómicasecundaria.
Hayyacimientosdepetróleo,envariaszonasdelplaneta.Lomasimportantesseencuentranenchina,Arabiasaudita,Irak,México,Nigeria,noruega,RusiayVenezuela.
Elgasnatural,esunacapaqueseencuentrasobreelpetróleo,yesaplicableenlaindustriayenloshogares,paracocinar.
Losyacimientosdepetróleocasisiemprellevanasociadosunaciertacantidaddegasnatural,quesale a la superficie junto con él cuando se perfora un pozo. Sin embargo, hay pozos queproporcionansolamentegasnatural.
Éstecontieneelementosorgánicosimportantescomomateriasprimasparalaindustriapetrolerayquímica. Antesdeemplearel gasnatural comocombustibleseextraen los hidrocarburos máspesados,comoelbutanoyelpropano.Elgasquequeda,elllamadogasseco,sedistribuyeausuariosdomésticoseindustrialescomocombustible.Estegas,libredebutanoypropano,tambiénseencuentraenlanaturaleza.Estácompuestoporloshidrocarburosmásligeros,metanoyetano,ytambiénseempleaparafabricarplásticos,fármacosytintes.
Losrecursosnaturalesinagotables.
Losrecursosnaturalespermanentesoinagotables,sonaquellosquenoseagotan,sinimportarlacantidaddeactividadesproductivasqueelserhumanorealiceconellos,comoporejemplo:laluzsolar,laenergíadelasolas,delmarydelviento.
Laluzsolaryelaire.
Laluzsolar,esunafuentedeenergíainagotable,quehastanuestrosdíashasidodesperdiciada,puestoquenosehasabidoaprovechar, estapodríasustituir a loscombustibles fósilescomoproductoresdeenergía.
Transformaciónnaturaldelaenergíasolar
Larecogidanaturaldeenergíasolarseproduceenlaatmósfera,losocéanosylasplantasdelaTierra.LasinteraccionesdelaenergíadelSol,losocéanosylaatmósfera,porejemplo,producenvientos,utilizadosdurantesiglosparahacergirarlosmolinos.Lossistemasmodernosdeenergíaeólicautilizanhélicesfuertes,ligeras,resistentesalaintemperieycondiseñoaerodinámicoque,cuandoseunenageneradores,producenelectricidadparausoslocalesyespecializadosoparaalimentarlaredeléctricadeunaregiónocomunidad.
Casiel30%delaenergíasolarquealcanzaelbordeexteriordelaatmósferaseconsumeenelciclodelagua,queproducelalluviaylaenergíapotencialdelascorrientesdemontañaydelosríos.Laenergíaquegeneranestasaguasen movimientoalpasarporlasturbinasmodernassellamaenergíahidroeléctrica.VéasetambiénPresa;Meteorología;Suministrodeagua.
Graciasal proceso de fotosíntesis,laenergíasolarcontribuyealcrecimientodelavidavegetal(biomasa) que, junto con la madera y los combustibles fósiles que desde el punto de vistageológicoderivandeplantasantiguas,puedeserutilizadacomocombustible.Otroscombustiblescomoelalcoholyelmetanotambiénpuedenextraersedelabiomasa.
Asimismo,losocéanosrepresentanuntiponaturalderecogidadeenergíasolar.Comoresultadode su absorción por los océanos y por las corrientes oceánicas, se producen gradientes detemperatura.Enalgunos lugares,estasvariacionesverticalesalcanzan20°Cendistanciasdealgunoscientosdemetros.Cuandohaygrandesmasasadistintastemperaturas, los principiostermodinámicospredicenquesepuedecrearunciclogeneradordeenergíaqueextraeenergíadelamasaconmayortemperaturaytransferirunacantidadalamasacontemperaturamenor(véaseTermodinámica).Ladiferenciaentreestasenergíassemanifiestacomoenergía mecánica (paramoverunaturbina,porejemplo),quepuedeconectarseaungenerador,paraproducirelectricidad.Estossistemas,llamadossistemasdeconversióndeenergíatérmicaoceánica(CETO),requierenenormesintercambiadoresdeenergíayotrosaparatosenelocéanoparaproducirpotenciasdelordendemegavatios.VéasetambiénOcéanosyoceanografía.
Lafuerzadelaire,esotrorecursonaturalinagotable,quetampocohasidomuyutilizadoennuestrodias,enHolanda,porejemploseutilizalafuerzadelaire,paramoverlosmolinos.
3.Autorregulacióndelosrecursosnaturalesrenovables
Losmecanismosdeautorregulacióndelosrecursosrenovables,loconstituyen,lasucesivodeunindividuoporotro,esdecir,unosmuerenotrosnacen,laspredaciones,quesonconstituidasporlascadenasalimenticias,conelloselogramantenerunaautorregulacióndelosecosistemas.
Comosesabe,todoslosseresvivos,noestamosaislados,tenemosunadependenciaunosdeotros. Una cadena alimenticia, nos muestra, la naturaleza de las relaciones de dependenciaalimenticiaestablecidaentrevariosorganismos.
Duranteelprocesodelasfotosíntesislasplantaselaboransupropioalimentoyguardansustanciasdereserva,lascualessonalmacenadasenalgunaspartescomolosfrutos,lostallos,lasraícesolassemillas.
Los seres vivos que no efectúan la fotosíntesis requieren suministros de energía alimenticiaelaborada en las plantas o transferida a través de una serie de organismos.Larelaciónenunacadenaalimenticiaessimple;unorganismoseencargadedevoraraotro,elcual a su vez puede ser devorado por otro, y así sucesivamente.La acción de transferir energíanutritivaquímicadesdesu lugardeelaboraciónen lasplantasverdesatravésdeunaseriedeindividuosendondecadaunodevoraalqueleprecedeoqueestaantes que el para servir como alimento constituye una cadena alimenticia.Lascadenasestánformadasporeslabonesyelprimereslabóndeunacadenaalimenticiasonlasplantasverdes,osea,lasproductorasde alimentos,desdeahí, laenergíaalimenticiavaasertransferidaatravésdeunaseriedeorganismos.
Unapoblaciónderatonesenelcamporequieredelpastoparasusupervivencia,cercadeahí,habitaunapoblacióndeserpientes lascualesdevorana los ratones; tambiénencontramosalcorrecaminosquepuededevorarserpientesyporultimoalgatomontesdecolaanilladaquesealimentadecorrecaminos.
Lasplantascomoel pasto, recibenel nombredeproductores, en tantoque losanimalesqueparticipanenunacadenaalimenticiaselesconocecomoconsumidores.
Protegerlosrecursosnaturalesrenovables
Antes que nada tratar de evitar la tala inmoderada, evitar la caza, respetar el tiempo dereproduccióndelasespeciestantoacuáticascomoterrestres.Yademás:
Elsueloesunfactorabióticoenlosecosistemas,seformoporladesintegracióndelasrocasylacombinacióndedespojosorgánicos,aguasygases.
Elsuelosirvealosvegetalescomounafuentede materiales ycomounlugarparaanclarsusraíces.Para el hombre y los animales, también tiene un gran valor, ya quede las plantas obtienenalimentoyparaestas,delsueloesindispensable.
Elsuelosecontaminaconplaguicidaseinsecticidasqueseusanconfrecuenciaparacombatirorganismosnocivosparalasaluddelhombreydelasplantas.
Los basureros tóxicos, lugares donde se abandonan sustancias químicas, son otro factor decontaminantesdelsuelo.
Laerosióndesgastalacortezaterrestre,trasladandograndescantidadesdesueloaotraspartes.Unamedidaquesepuede tomarparaconservar los suelos esutilizar abonosorgánicospararegenerarlos,conlocualseobtendránmejoresresultadosenlaagricultura.
Paraevitar suempobrecimientoserecomienda: larotacióndecultivos, el cultivopor franjasoterrazasymantenerlahumedaddelsuelo.
Reforestaráreasmontañosasayudaraamantener lacohesióndelsueloyaevitar lasplantassilvestresdañinasodemalahierba.
Para controlar algunos problemas ambientales, como la contaminación el aire es urgente larestauración de zonas aldas por el hombre, ya que han quedado sin árboles.Paraasegurarel éxito enlareforestación,esconvenientesembrarplantasnativasde lazona.Enlaselvaamazónicasehanabiertoenlosúltimosañosgrandesespaciosparahacercambioseinstalarcomunidades.
Ennuestropaísyenelmundoenterosonmuyextensaslaszonasboscosasdestruidasporelhombreydíacondíasesiguerealizandoestapractica.
Las flora de México, calculada en 30 mil especies de plantas basculares, rebasa las 18 milreportadasen los EstadosUnidos y las26mil enChinanoobstantedeserpaísesdemayorextensiónterritorialqueMéxico.
Eldesarrollosustentableproponehacerusodelosrecursosnaturalesperoconmedida,paraquelasgeneracionesfuturas,tenganlaposibilidaddesatisfacersusnecesidades.
Los recursosnaturales no renovable, comodebemosevitar quese terminenen la naturalezaLamejormaneraesutilizandolasfuentesalternativasde energia yevitandoutilizarlosrecusosnaturalesnorenovables,lomenosposible.Lamayorpartedelacontaminacióndelaatmósferaecausadaporelusodeenergéticosfósiles;elusodelosmismosesindispensableenlaindustria,eneltransporteyenelhogar.
Loscombustiblesfósilessonelpetróleo,elcarbónyelgasnatural,formadosapartirderestosdeorganismosquevivieronenépocaspasadas.Elpetróleoproporcionalel38%delaenergíamundialtotal.
Lacombustióndelagasolinaocasionaunagrancontaminacióndelaire.Losproductoseliminadosenesteprocesosonhidrocarburos,monóxidodenitrógenoydecarbonoycompuestosdeplomo,los cuales pueden dañar seriamente a los seres vivos. Estos productos son las causas deproblemasrespiratorios,intoxicaciones,dolordecabeza,irritacióndelosojos,muertesdeplantas,cambiosenlatemperaturaambiental,destruccióndelacapadeozono.
Lasfuentesalternativasdeenergíasonlasquenoutilizancombustiblesfósilesy,queportanto,originanmenoresproblemasambientales.sonproporcionadosporlamismanaturaleza,soloquerepresentanunmenor impacto económicoy ambiental, por lo que resultanconvenientesparacontrolarproblemasdecontaminación.Entrelasfuentesalternativasdeenergíaencontramos:laenergíasolar, laenergíageotérmica, laenergíade lasmareas, laenergíadel viento, la fisiónnuclearylafusiónnuclear.
La energía solar es una fuente de energía que hasta hoy ha sido desaprovechada.Laenergíageotérmicasegenerayutilizaenalgunoslugaresdenuestropaís,eslaenergíadelinteriordelatierraqueemergeenformadevaporparaseraprovechadacomoenergíacalorífica.Laenergíaeléctricaesunsustitutodelcombustiblefósilqueevitaríaproblemasdecontaminación,algunasempresasyautilizanvehículoseléctricos.Elusodelaenergíadelvientoseriaotraformadeobtenerenergía.
Lafusiónnuclear,quesubministra,energíaapartirdelafusióndelosnúcleosdedosátomos,esunaesperanzaalargoplazodeunafuentedeenergía,segurayprácticamenteinfinita(eldeuterioes in isótopodepesadode hidrógeno queseencuentrasobretodoenel aguadelosmares,resultandodeestamaneraunafuenteinagotabledecombustible).
Elpetróleo,esunamezcladehidrocarburos,quetardomillonesdeañosenormarseconlosrestosorgánicosdeplantasyanimales.
Elpetróleoesunrecursonaturalindispensableenelmundomoderno.Enprimerlugarelpetróleoesactualmenteenergéticomasimportantedelplaneta.Lagasolinayeldiselseelaboranapartirdelpetróleo.Estoscombustiblessonlasfuentesdeenergíadelamayoríadelasindustriasylostransportes,ytambiénseutilizanparaproducirelectricidadenplantasllamadastermoeléctricas.Por otra parte son necesarios como materia prima para elaborar productos como pinturas,plásticos,medicinasopinturas.
Aligualqueenelcasodeotrosminerales,laextraccióndepetróleoesunaactividadeconómicaprimaria. Su transformación en otros productos es una actividad económica secundaria.Hayyacimientosdepetróleo,envariaszonasdelplaneta.Lomasimportantesseencuentranenchina,ArabiaSaudita,Irak,México,Nigeria,Noruega,RusiayVenezuela.
Otros recursos naturales no renovables hoy inagotables, se pueden utilizar como fuentesenergéticas
Laluzsolar,lafuerzadelviento,laenergíadelosátomos,etc.
Loscombustiblesfósilessonelpetróleo,elcarbónyelgasnatural,formadosapartirderestosdeorganismosquevivieronenépocaspasadas.Elpetróleoproporcionalel38%delaenergíamundialtotal.Lacombustióndelagasolinaocasionaunagrancontaminacióndelaire.Losproductoseliminadosenesteprocesosonhidrocarburos,monóxidodenitrógenoydecarbonoycompuestosdeplomo,
los cuales pueden dañar seriamente a los seres vivos. Estos productos son las causas deproblemasrespiratorios,intoxicaciones,dolordecabeza,irritacióndelosojos,muertesdeplantas,cambiosenlatemperaturaambiental,destruccióndelacapadeozono.
Lasfuentesalternativasdeenergíasonlasquenoutilizancombustiblesfósilesy,queportanto,originanmenoresproblemasambientales.sonproporcionadosporlamismanaturaleza,soloquerepresentanunmenor impacto económicoy ambiental, por lo que resultanconvenientesparacontrolarproblemasdecontaminación.Entrelasfuentesalternativasdeenergíaencontramos:laenergíasolar, laenergíageotérmica, laenergíade lasmareas, laenergíadel viento, la fisiónnuclearylafusiónnuclear.
La energía solar es una fuente de energía que hasta hoy ha sido desaprovechada.Laenergíageotérmicasegenerayutilizaenalgunoslugaresdenuestropaís,eslaenergíadelinteriordelatierraqueemergeenformadevaporparaseraprovechadacomoenergíacalorífica.
Laenergíaeléctricaesunsustitutodelcombustiblefósilqueevitaríaproblemasdecontaminación,algunasempresasyautilizanvehículoseléctricos.Elusodelaenergíadelvientoseriaotraformadeobtenerenergía.
Lafusiónnuclear,quesubministra,energíaapartirdelafusióndelosnúcleosdedosátomos,esunaesperanzaalargoplazodeunafuentedeenergía,segurayprácticamenteinfinita(eldeuterioes in isótopodepesadodehidrógenoqueseencuentrasobretodoenel aguadelosmares,resultandodeestamaneraunafuenteinagotabledecombustible).
4.Reservaecológica
Unareservaecológicaesunespacionatural,yaseavirgenosemi-virgen,enelcualconvivenungrannumerodeespeciesanimalesyvegetalesenconjuntoconfactoresabióticoscomoelagua,elsuelo,laluzdelsol.
Hidrósfera o Hidrosfera
Formación del agua
Cuando la Tierrase fue formando, haceunos4.600millonesdeaños, lasaltas temperaturashacían que toda el agua estuviera en forma de vapor. Al enfriarse por debajo del punto deebullición del agua, gigantescas precipitaciones llenaron de agua las partes más bajas de lasuperficie formando losocéanos.Secalculaqueunasdecenasocientosdemillonesdeañosdespuésdesuformaciónyaexistiríanlosocéanos.
(Ver: Agua)
Distribución del agua en la Tierra.
Casilatotalidaddelaguaseencuentraenlosmaresyocéanosenformadeagua salada.Delasaguas dulces lamayorparteestáenformadehieloyenaguassubterráneas.Elaguasituadasobreloscontinentesylaqueestáenlaatmósferasonlascantidadesproporcionalmentemenores,aunquesuimportanciabiológicaesgrande.
Distribucióndelagua
Agualíquidaoceánica 1322x106km3
Aguasólidaoceánica 26x106km3
Epicontinentales1 225.000km3
Enlaatmósfera 12000km3
Aguassubterráneas2 2-8x106km3
1)EnlasaguasepicontinentalesseincluyenelmarCaspio,elAralyelmarMuerto,ademásdelagos,ríos,etc.
2)Sedaunadelasmuchasestimacionesquesesuelenhacerparaestasaguas,porquecalcularsucantidadesmuydifícil.
Eltiempo medioqueunamoléculadeaguapermaneceenlosdistintostramosdelcicloes:
enlaatmósfera 9-10días
enlosríos 12-20días
enlagos 1-100años
enacuíferossubterráneos 300años
enocéanos 3.000años
Comoes lógicoestos tiemposmediosdepermanencia vana tener unagran influencia en lapersistenciadelacontaminaciónenlosecosistemasacuáticos.Sisecontaminaunrío,alcabodepocosdíasosemanaspuedequedarlimpio,porelpropioarrastredeloscontaminanteshaciaelmar, endondesediluirán engrandescantidadesdeagua. Perosi se contaminaunacuíferosubterráneoelproblemapersistirádurantedecenasocientosdeaños.
Características o propiedades físicas del agua
Lascaracterísticasdelaguahacenqueseaunlíquidoidóneoparalavida.Laelevadapolaridad de la molécula de agua tiene especial interés porque de ella se derivan otras importantespropiedades.
a)Polaridad
Lasmoléculasdeaguasonpolares.Porestapolaridadelaguaesunbuendisolventedesalesyotrassustanciaspolaresperounmaldisolventedegasesyotrassustanciasapolarescomolasgrasasyaceites.
Polaridad de las moléculas del agua
Unamoléculaestápolarizadacuandosituadaenuncampoeléctricoseorientaconunladohaciaelpolopositivoyconotrohaciaelnegativo.Sucedeestoporqueaunquelamoléculaenconjuntonotienecarga,encambioladistribucióndecargasdentrodelamoléculanoeshomogéneayunazonatieneunincrementodecargapositivamientrasotrazonalotienedecarganegativa.
Enelcasodelamoléculadeaguasucedeasíporqueelátomodeoxígenoseunecondosdehidrógenoporenlacespolarizadosqueformanentresíunángulodeaproximadamente105º.Comoelátomodeoxígenoesmáselectronegativoquelosdehidrógeno,enelladodeloxígenosesitúalazonanegativayenelladodeloshidrógenoslapositiva,consucentrodeacciónenelpuntomedioentrelosdoshidrógenos.
Sellamaenlace de puente de Hidrógenoalqueuneaunamoléculadeaguaconlasqueestánasualrededor.Esteenlaceentremoléculasdeaguavecinasseproduceporlaatracciónentrelazonapositivadeunamoléculaylanegativadelavecina.Suinfluenciaestannotoriaquesinofueraporestaatracciónelaguaseríaunasustanciagaseosaalatemperaturaordinariayaquesu
tamañoesmuypequeño.Comosongases,porejemplo,otrasmoléculasdetresocuatroátomoscomoelCO2,elNH3,elH2S,elCH4,similaresalaguaentamaño.
b)Calores específicos, de vaporización y de fusión.
Lascantidadesdecalornecesariasparaevaporar,fundirocalentarelaguasonmáselevadasqueenotrassustanciasdetamañoparecidoalestarlasmoléculasunidasporfuerzaseléctricasentrelaszonaspositivasdeunasylasnegativasdeotras.
Estohacequeelaguaseaunbuenalmacenadordecaloryasíayudaaregularlatemperaturadelplanetaydelosorganismosvivos.
c) Cohesividad.
Otrarepercusiónimportantedelapolaridadesquelasmoléculas,alestaratraídasentresí,semantienencomoenlazadasunasconotras, lo que tiene gran interés en fenómenos comoelascensodelasaviaenlosvegetalesoelmovimientodelaguaenelsuelo.Estacohesividaddelasmoléculasdeaguaentresíexplicatambiénlatensiónsuperficialquehacequelasuperficiedelaguapresenteunaciertaresistenciaasertraspasada.
d)Densidad y estratificación
Ladensidaddelaguaesde1kg/l,perovaríaligeramenteconlatemperaturaylassustanciasquellevedisueltas,loquetieneunaconsiderableimportanciaecológica.
Ladensidadaumentaaldisminuirlatemperaturahastallegaralos4ºCenlosqueladensidadesmáxima.Apartirdeaquídisminuyeladensidadyelhieloflotaenelagua.Estohacequecuandounlagooelmarsecongelan,lacapadehielofloteenlasuperficieyaíslealrestodelamasadeaguaimpidiendoquesehiele.Losseresvivospuedenseguirviviendoenelagualíquidapordebajodelhielo.
Lascapasdeaguadedistintasdensidadessecolocanenestratosquefuncionancomopartesindependientes.Alnohaber intercambioentreellas,algunosnutrientes,comoeloxígenoo losfosfatos,sepuedeniragotandoenalgunascapasmientrassonabundantesenotras.
Solubilidad.
a)Salinidad.-Losionesquedanlasalinidadalaguatienendosorígenes.Losarrastradosporelaguaquellegadesdeloscontinentesy losquetraenlosmagmasquesurgenen lasdorsalesoceánicas.
Enunlitrodeaguadelmartípicosuelehaberunos35gdesales,deloscualeslasdosterceraspartes,aproximadamente,sonclorurodesodio.Haylugaresenlosquelasalinidadesdistinta(porejemplo es proporcionalmente alta en el Mediterráneo y baja en el Báltico), pero siempre semantieneunaproporciónsimilarentrelosiones,aunquelascantidadesabsolutasseandiferentes.
Enalgunosmares interioreslasalinidadllegaasermuyalta,comoeselcasodelMarMuertocon226gdesalporlitro.
En las aguas dulces continentales encontramos cantidades mucho menores de iones. Elcomponenteprincipaleselbicarbonatocálcico(unosdecigramosporlitro),cuyamayoromenorpresenciaindicaelgradodedurezadelasaguas.
b)Presión osmótica.-Lamembranacelularessemipermeable,loquequieredecirquepermiteelpasodemoléculaspequeñas,peronoeldemoléculasgrandesoiones.Estohacequeenlosseresvivoshayaquetenermuyencuentalosprocesosdeósmosisqueprovocan,porejemplo,queunacéluladesnudaqueseencuentraenun líquidodemenorconcentraciónque la intracelular vallenándosecadavezmásdeaguahastaqueexplota.Losdistintosorganismos,segúnvivanenaguasdulcesosaladas,oenzonasdesalinidadvariable, hantenidoquedesarrollareficacesmecanismos para la solución de estos problemas osmóticos. La salinidad es, de hecho, unaimportantebarreraquecondicionaladistribuciónecológicadelosorganismosacuáticos.
c) Gases disueltos.-Eloxígenodisueltoenelaguasuponeunaimportantelimitaciónparalosorganismosquevivenenestemedio.Mientrasenunlitrodeairehay209mldeoxígeno,enelagua,demedia,lacantidadquesellegaadisolveres25vecesmenor.
Otroproblemaesquela difusión deloxígenoenelaguaesmuy lenta.Laturbulenciade lasaguas, al agitarlas y mezclarlas, acelerael procesodedifusiónmiles devecesy es por esofundamentalparalavida.
La temperatura influye en la solubilidad. Mientras que los sólidos se disuelven mejor atemperaturasmáselevadas,enlosgasessucedelocontrario.Lasaguasfríasdisuelvenmejoreloxígenoyotrosgasesquelasaguascálidasporquemayortemperaturasignificamayoragitaciónenlasmoléculasloquefacilitaqueelgassalgadellíquido.
Lasolubilidaddelgasenaguadisminuyemuchoconladisminucióndepresión.Enunlagosituadoa5.500mdealtura,porejemplo,conunapresiónatmosférica,portanto,de0,5atmósferaseloxígenoquesepuededisolveresmuchomenosquesiestuvieraaniveldelmar.
La LitosferaLa litosferaes la capaexternade la Tierra yestá formadapor materiales sólidos, engloba lacortezacontinental,deentre20y70Km.deespesor,ylacortezaoceánicaopartesuperficialdelmantoconsolidado,deunos10Km.deespesor.Sepresentadivididaenplacastectónicasquesedesplazan lentamentesobre laastenosfera, capadematerial fluidoqueseencuentrasobreelmantosuperior.
La litosfera conforma la parte sólida de la corteza terrestre. Como hemos visto, los elementos que en ella predominan son oxígeno (O), azufre (S), aluminio (Al), hierro (Fe), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (k) y magnesio (Mg), de ahí que los compuestos más comunes están formados en primer lugar por oxígeno, como los óxidos. Además de este elemento, otros contienen silicio, formando silicatos, y otros más incorporan también aluminio en los alumino-silicatos.
Unadelasclasificacionesmásútilesdeloselementoslosagrupaentresgrandessistemas.
1.Elementossiderófilos.Seencuentranenformametálicacomoel oro (Au),elplatino(Pt)ylaplata(Ag).
2.Elementoscalcófilos.Seencuentranenformadesulfuros,comoelhierro(Fe),elcobre(Cu),elplomo(Pb)yelmercurio(Hg).
3.Elementoslitófilos.Seencuentranformandosilicatos,comoelaluminio(Al),elcalcio(Ca)yelmagnesio(Mg).
Formación del Suelo
Naturaleza del suelo
Loscomponentesprimariosdelsueloson:
1)compuestosinorgánicos,nodisueltos,producidosporlameteorizaciónyladescomposicióndelasrocassuperficiales;
2)losnutrientessolublesutilizadosporlasplantas;
3)distintostiposdemateriaorgánica,vivaomuertay
4)gasesyaguarequeridosporlasplantasyporlosorganismossubterráneos.
Rocas igneas
Seoriginanapartirdeunmagma(rocasfundidasamuyaltatemperatura).Eltérminoígneoderivadellatínigneus,esdecir,ardiente.Lasrocasígneassesolidificancuandoseenfríaelmagma,seabajotierraoenlasuperficie.Lasmásantiguastienenalmenos3.960millonesdeaños,mientrasquelasmásjóvenesapenasseestánformandoenestosmomentos.Elgranitoeslarocaígnea
máscorriente,aunqueexistenmásde600tipos.Haydostiposderocasígneasquesedistinguenporqueenuncasoelmagmaalcanzalasuperficieterrestreantesdeenfriarseyendurecerse,yenelotrono.Elmagmaquecristalizabajotierraformarocasígneasintrusivas.Elquealcanzalasuperficieantesdesolidificarseformalasrocasígneasextrusivas.
- Rocas ígneas intrusivas : Lasrocas ígneasquese formanenprofundidadseenfríanmáslentamentequelasformadasensuperficie,porloquetiendenaserdegranomásgruesoynocontieneninclusionesgaseosasodevidrio.Losgrandescristalesnormalmenteseempaquetandeformacompacta, confiriendo un aspecto granuloso a la roca. Hay dos tipos de rocas ígneasintrusivas.Lashipoabisalesseformanjustodebajodelasuperficie,normalmenteendiquesysills.Las rocas plutónicas se formana mayor profundidady se emplazanen formade plutones ybatolitos.Lasrocasígneasintrusivasquedanexpuestasalasuperficiesilasrocasquelascubrendesaparecenporefectodelaerosión.
-Rocasígneasextrusivas:Sielmagmaalcanzalasuperficieterrestreantesdeenfriarse,formarocasígneasextrusivasdegranofino,tambiénllamadasrocasvolcánicas,yaqueelmagmasurgeporlosvolcanes.Lasrocasígneasextrusivastienenformasfluidasycristalesdepocotamañoquecrecenrápidamente,ysuelencontenerinclusionesdevidrioydegas.
-Composición:Lasrocasígneasestáncompuestasesencialmenteporsilicatos,generalmenteortosa,plagioclasa,cuarzo,micabiotita,olivino,anfíbolesypiroxenos.Cadatipoderocaígneacontienedistintasproporcionesdeestosminerales.
-Clasificación:Lasrocasígneasseclasificansegúnlacantidaddesílicequecontienen.Tambiénsepuedenagruparporeltamañodeloscristales.Eltipodemagma,laformaenqueviajahastalasuperficie y la velocidad deenfriamiento determinan la composición y características comoeltamañodelgrano,laformadeloscristalesyelcolor.Eltamañodelgranoindicasiunarocaígneaesintrusiva(degranogrueso)oextrusiva(degranofino).Lasprimeras,comoelgabro,tienencristalesdemásde5mmdediámetro;lasrocasdegranomedio,comoladolerita,tienencristalesdeentre0,5y5mmdetamaño;porúltimo,lasdegranofino,comoelbasalto,tienencristalesdemenosde0,5mm.Laformadeloscristalesesotroindicadordelorigendelaroca.Unenfriamientolentopermitequelosmineralestengantiempodedesarrollarcristalesbienformados(idiomórficos).Unenfriamientorápidosólopermite laaparicióndecristalesmal formados(alotriomórficos). Elcolorpuedeayudaraestablecerlacomposición químicadeunaroca.Lasácidasdecolorclarocontienenmásdel65porcientodesílice.Lasbásicassonoscuras,tienenunbajocontenidoensíliceyunamayorproporcióndemineralesferromagnesianososcurosydensoscomolaaugita.Lasintermediassesitúanentrelasdosanterioresencuantoacomposicióny,porlotanto,tambiénencolor.
Rocas sedimentarias
Seformanen lasuperficie terrestreocercadeella. Normalmente, la rocase fragmentaysedisuelveporaccióndelameteorizaciónylaerosión,laspartículassesedimentanylosmineralesdisueltos cristalizan a partir del agua y forman sedimentos. Los componentes de la rocafragmentada son transportados por el agua y el hielo y, enterrados a poca profundidad, seconviertenennuevasrocas.Lasrocassedimentariassedisponenencapas, lasmásrecientessituadassobrelasmásantiguas,loquepermitealosgeólogosconocerlaedadrelativadecadacapa.Lasrocassedimentariassuelencontenerfósiles,quepuedenserdeutilidadtantoparadatarlasrocascomoparadeterminarsuorigen.Existentresgruposprincipales:orgánicas,detríticasyquímicas.
-Rocassedimentariasorgánicas:Lasrocassedimentariasorgánicasseformanapartirderestosvegetales o animales. Por lo general contienen fósiles, y algunas están compuestas casiíntegramentederestosdeseresvivos. Por ejemplo, el carbónse formaapartir decapasde
materialvegetalcomprimido.Lamayorpartedelapiedracalizaprocedederestosdecriaturasmarinas.
- Rocas sedimentarias detríticas: Las rocas sedimentarias detríticas están constituidas porpartículasderocasmásantiguasquepuedenestarsituadasacientosdekilómetros.Lasrocasdeorigen se fragmentan debido a la lluvia, la nieve o el hielo, y las partículas resultantes sonarrastradasydepositadascomosedimentosendesiertos,enplayasoenloslechosdeocéanos,lagosyríos.Lasrocasdetríticasseclasificandeacuerdoconel tamañodelaspartículasquecontienen.Laareniscaesunejemploderocasedimentariadetrítica.
-Rocassedimentariasquímicas:Lasrocassedimentariasquímicasseformanapartirdemineralesdisueltosenel agua. Cuandoel aguaseevaporaoseenfría, losmineralesdisueltospuedenprecipitaryformardepósitosquepuedenacumularseconotrossedimentosoformarrocasporsucuenta.Lassalessonunejemplohabitualderocassedimentariasquímicas.
Rocas metamórficas
Enlaprofundidaddelacortezaterrestre,lastemperaturasylaspresionessonaltísimas.Dentrodenuestroplaneta,elgrupodemineralesquecomponeunarocasepuedetransformarenotroqueseaestableapresionesy temperaturassuperiores.Lasrocassituadascercadeuncuerpodemagmacalientesepuedentransformarporlaaccióndelcalor.Lasrocasquehansidoenterradasagranprofundidadpor laacciónde placastectónicas convergentespuedentransformarseporelaumentodela presiónydelatemperatura.Esecambiosedenominametamorfismo,unprocesoquepuedemodificarcualquiertipoderoca,seasedimentaria,ígneaoinclusometamórfica.Porejemplo,lapiedracaliza,queessedimentaria,puedeconvertirseenmármol,yelbasalto,queesígneo,enunarocaverde,anfibolitaoeclogita.
-Temperaturaypresión:Cuantomayorsealaprofundidadalaqueestéenterradaunaroca,máscalorymayortemperaturasoportará.Concadakilómetrodeprofundidadlatemperaturaaumentaunos25°Cylapresión,unas250atmósferas.Elaumentodelatemperaturaydelapresiónpuedetransformarlasrocasendosaspectos:puedencambiarelconjuntodelosmineralespresentesenlarocapreexistente(laparagénesis)yformarunconjuntonuevo,ytambiénpuedencambiareltamaño,laformayladisposicióndeloscristalesenlaroca.Ambosprocesospuedencausarladestrucción de los cristales preexistentes y generar cristales nuevos por recristalización. Elmetamorfismotienelugarcontemperaturasde250a800°C;contemperaturassuperioresa650°C,lasrocassepuedenfundirparaformarmagmayunaroca"mixta"denominadamigmatita.
-Metamorfismoregional:Amedidaqueseformanlasmontañas,grandescantidadesderocasedeforman y se transforman debido a un proceso llamado metamorfismo regional. Las rocasenterradasa pocaprofundidaddesciendenamayoresprofundidades, dondea temperaturasypresionessuperioressepuedenformarnuevosminerales.Unazonaquehasufridoelprocesodemetamorfismoregionalpuedeocuparmilesdekilómetroscuadrados.Estetipodemetamorfismoseclasificaengradobajo,medioyaltoen función delastemperaturasalcanzadas.Lapizarra,elesquistoyelgneissonejemplosderocasafectadasporelmetamorfismoregional.
-Metamorfismodecontacto:Elmetamorfismodecontactosedacuandolasrocassoncalentadasporuncuerpodemagma.Losfluidos liberadosporeseprocesopuedenatravesar lasrocasyseguirtransformándolas.Lazonaafectadasituadaentornoaunaintrusiónígneaounflujodelavasedenominaaureola.Sutamañodependedeldelaintrusiónydelatemperaturadelmagma.Losmineralesdelarocaoriginalpuedentransformarsedemodoquelarocametamórficaresultantesea más cristalina, y en el proceso puedendesaparecer componentes, como los fósiles. Lascorneanassonelresultadohabitualdelmetamorfismodecontacto.
-Metamorfismodinámico:Elmetamorfismodinámicoesunaformasecundariademetamorfismoquesedacuandolasrocassoncomprimidasacausadelosgrandesmovimientosdelacortezaterrestre,enespecialalolargodesistemasdefallas.Grandesmasasderocasesuperponenaotras rocas y, en los puntos donde entran en contacto, se forman unas rocas metamórficasdenominadasmilonitas.
Atmósfera
Formación
LaatmósferaeslaenvolturagaseosaquerodeaalaTierra.Comenzóaformarsehaceunos4600millonesdeañosconel nacimientode la Tierra. Lamayorparte de la atmósferaprimitivaseperderíaenelespacio,peronuevosgasesyvapordeaguasefueronliberandodelasrocasqueformannuestroplaneta.
LaatmósferadelasprimerasépocasdelahistoriadelaTierraestaríaformadaporvapordeagua,dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno, junto a muypequeñas cantidades dehidrógeno (H2) ymonóxidodecarbonoperoconausenciadeoxígeno.Eraunaatmósferaligeramentereductorahastaquelaactividadfotosintéticadelosseresvivosintrodujooxígenoyozono(apartirdehaceunos2500o2000millonesdeaños)yhaceunos1000millonesdeañoslaatmósferallegóatenerunacomposiciónsimilaralaactual.
Tambiénahoralosseresvivossiguendesempeñandounpapelfundamentalenelfuncionamientodelaatmósfera.LasplantasyotrosorganismosfotosintéticostomanCO2delaireydevuelvenO2,mientrasquelarespiracióndelosanimalesylaquemadebosquesocombustiblesrealizaelefectocontrario:retiraO2ydevuelveCO2alaatmósfera.
Composición.
Losgasesfundamentalesqueformanlaatmósferason:
%(envol)
Nitrógeno 78.084
Oxígeno 20.946
Argón 0.934
CO2 0.033
Otrosgasesdeinteréspresentesenlaatmósferasonelvapordeagua,el ozonoydiferentesóxidosdenitrógeno,azufre,etc
También hay partículas de polvo en suspensión como, por ejemplo, partículas inorgánicas,pequeñosorganismosorestosdeellos,NaCldelmar,etc.Muchasvecesestaspartículaspuedenservir de núcleos de condensación en la formación de nieblas (smog o neblumo) muycontaminantes.
Estructura
Atendiendoadiferentescaracterísticaslaatmósferasedivideen:
Latroposfera,queabarcahastaunlímitesuperiorllamadotropopausaqueseencuentraalos9Kmenlospolosylos18kmenelecuador.Enellaseproducenimportantesmovimientosverticalesyhorizontalesdelasmasasdeaire(vientos)yhayrelativaabundanciadeagua,porsucercaníaalahidrosfera.Portodoestoeslazona de las nubes y los fenómenos climáticos:lluvias,vientos,cambiosde temperatura, etc. Es lacapademás interéspara la ecología. En la troposfera latemperaturavadisminuyendoconformesevasubiendo,hastallegara-70ºCensulímitesuperior.
La estratosfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite superior llamadoestratopausaquesesitúaalos50kilómetrosdealtitud.Enestacapalatemperaturacambiasutendenciayvaaumentandohastallegaraserdealrededorde0ºCenlaestratopausa.Casinohaymovimiento en dirección vertical del aire, pero los vientos horizontales llegan a alcanzarfrecuentemente los 200 km/hora, lo que facilita el que cualquier sustancia que llega a laestratosferasedifundaportodoelgloboconrapidez,queesloquesucedeconlos CFC que
destruyenelozono.Enestapartedelaatmósfera,entrelos30ylos50kilómetros,seencuentraelozonoquetanimportantepapelcumpleenlaabsorcióndelasdañinasradiacionesdeondacorta.
Laionosferaylamagnetosferaseencuentranapartirdelaestratopausa.Enellaselaireestátanenrarecidoque la densidadesmuybaja. Son los lugares endondese producen las aurorasborealesyendondesereflejanlasondasderadio,perosufuncionamientoafectamuypocoalosseresvivos.
¿QUESONLOSSERVICIOSAMBIENTALES?
Losbienesyserviciosquelaspersonasobtenemosapartirdenuestroentornonaturalseconocencomoserviciosambientales(SA).Losserviciosambientalesconloscualesestamosdirectamentevinculadossonlaprovisióndeagua,aireyalimentos,todosellosdebuenacalidad,yaquesonlosprincipales requerimientospara la vida. Sin embargo, tambiénexistenotrosservicios quesonigualmenteimportantes,comoeslaproteccióncontradesastresnaturalescomoloshuracanes,elcontroldeplagasolarecreación.Sinduda,existeunaestrecharelaciónentrelacalidaddelosserviciosambientalesylacalidadymantenimientodenuestravida.
CLASIFICACION DE LOS SERVICIOS AMBIENTALES
Dependiendo de los bienes y servicios que ofrecen, los servicios ambientales han sido agrupados como sigue: servicios de soporte, de provisión, de regulación y culturales
Los servicios de soporte sonaquellos quemantienen los procesosde los ecosistemasquemantienenypermitenlaprovisióndelrestodelosservicios.Estospuedenonotenerimplicacionesdirectassobreelbienestarhumano.Entreellosseencuentraelmantenimientodelabiodiversidad,elciclohidrológico,elciclodenutrientes,ylaproducciónprimaria.
Los servicios de provisión sonrecursos tangiblesy finitos, quesecontabilizanyconsumen.Ademáspuedenseronorenovables.Entreellosseencuentralaprovisióndeaguaparaconsumohumano,laprovisióndeproductoscomolamaderaylaproduccióndecomida.
Los servicios de regulación son loquemantienen losprocesosyfuncionesnaturalesde losecosistemas,atravésdelascualesseregulanlascondicionesdelambientehumano.Entreellosencontramos la regulacióndel climaygasescomo losdeefecto invernadero, el control de laerosiónodelasinundaciones.Tambiénlaproteccióncontraelimpactodeloshuracanesesunservicioderegulación.
Los servicios culturales puedenser tangibles e intangibles y sonproducto de percepcionesindividualesocolectivas;sondependientesdelcontextosocio-cultural.Intervienenenlaformaenqueinteractuamosconnuestroentornoyconlasdemáspersonas.Entreellosseencuentralabellezaescénicade losecosistemascomofuentede inspiracióny lacapacidadrecreativaqueofreceelentornonaturalalassociedadeshumanas.
ELVALORYBLACONSERVACIONDELOSSERVICIOSAMBIENTALES
¿Porquésevaloran?
Los bienes y servicios ambientales, pueden ser valorados de forma económica que permitafácilmentecomprenderyestimarlosbeneficiosqueofrecen.Estavaloración,sehaplanteadocomouna estrategia viable para promover la conservación, ya que los servicios, al tener un valoreconómico pueden ser apreciados más fácilmente. Por ejemplo, el mantener los bosques demanglar en buen estado permite la provisión de agua limpia, madera y leña, alimento comopescado y mariscos, de tal forma que las personas que viven cerca del manglar obtienenbeneficios directos deeste bosquede formagratuita. Si estos recursosy servicios no fuerangeneradosyprovistosdeformanatural,ellimpiarelaguayconducirlaconplantaspotabilizadoras(mecanismosartificiales)hasta loshogares,elcomprar lospescadosenelmercadoycomprarmaderapara leñayconstrucción, tendríauncostoeconómicomuyelevado.Laspersonasquevivenenlacostatambiénobtienenbeneficiosindirectosdelmanglar.
¿Cómosevaloranlosserviciosambientales?
FENOMENOS NATURALES
LaNaturalezasemanifiestaviva.Dediversasmaneras:lluvia,mareas,vientos,sismos,terremotos,geísers,volcanes.Algunasexpresionesdelanaturalezasondiariasyestamosacostumbradosaellas, yotrasnosconmuevenprofundamentepuesocurrenesporádicamente.Entre lasúltimaspodemossituarlosllamados"desastresnaturales"(Tsunami-maremoto-,lluviasprolongadasquetraeninundaciones,tornados,etc),cuyamejorexpresiónsería"fenómenosnaturalespeligrosos".
CLASES DE FENOMENOS NATURALES
En la clasificacióndedesastresnaturalessehancontadomásdeveinte, entre ellos brumas,nieblas,granizos,etc.,pero losmás importantesporsuniveldedestrucciónenasentamientoshumanosson:
FenómenosNaturalesHidrológicos:oleajesdetempestad,tsunamis,maremotos.
Desastres Meteorológicos: huracanes, tifones, ciclones, granizos, tornados, sequías, nevadas,cambiosrepentinosdeclimahaciaelfríoocalorexcesivo.
Fenómenos Naturales Geofísicos: avalanchas, movimientos sísmicos, erupción de volcanes,aluviones,aludes.
Fenómenos Biológicos: marea roja (sobre la superficie del agua aparecen moluscos quetransportantoxinasyalteranlacadenatrófica).
ElArcoIrisesunfenómenoópticoycomotalnosepuedetocar.Cuandolaluzdelsolatraviesalasuperficiedeunagota,estadesvíaelrayoaunos138gradosdesudirecciónoriginal.
