RP-0010 PROBLEMAS ECOLÓGICOS. GRUPO : 04

PROFESORA: SONIA RAMÍREZ ARIAS Oficina: 17. Cuarto Piso. Edificio de Estudios Generales. Tel: 88621133. Correo electrónico: spramirez@gmail.com

IMPORTANCIA DE LA ECOLOGÍA COMO CIENCIA

ECOLOGÍA: proviene de los vocablos griegos “oikos” (casa o lugar donde se vive). “logos” (estudio) Ciencia o estudio de los organismos en su casa. Estudio de las interacciones de los organismos o grupos de organismos con su medio; se ocupa de los procesos funcionales en la tierra, aire, mares y agua dulce.

CONCEPTO MODERNO DE ECOLOGÍA: estudio de la estructura y función de la naturaleza (incluyendo al hombre). La totalidad o el tipo de relaciones de los organismos y su medio ambiente.

Ecología una de las divisiones básicas de la biología

UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ESCUELA DE ESTUDIOS GENERALES

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HISTORIA DE LA ECOLOGÍAHeráclito (576-480 a.C.): indica la existencia de una relación general en la naturaleza viva, su movilidad y eterna viabilidad Teofrasto(327- 287 a.C): filósofo griego condiscípulo de Aristóteles que hizo el primer estudio de las interacciones entre los organismos vivos y su medio ambiente no vivo. Ernest H. Hackel (1834- 1919) En el año 1869 definió la ecología como el estudio de las relaciones de un organismo con su ambiente inorgánico y orgánico. Consideró que un organismo cualquiera presenta relaciones de tipo positivo y amistoso o negativo y enemistoso con las plantas y animales con los que convivían. El mérito de este biólogo fue percatarse que el campo de estudio de la ecología no estaba cubierto por ninguna de las ramas de la biología de la época.A finales del siglo pasado coincidieron coyunturalmente para establecer la ciencia interdisciplinaria de la ecología un hecho que talvez haya sido catalizador para este alumbramiento fue el viaje del Challenger (1872-1876) trabajaron conjuntamente fisiólogos químicos, botánicos y geólogos para la constitución de lo que llamaron laboratorios costeros. Las investigaciones de este equipo contribuyeron a que la misión multidisciplinaria del medio acuático surgiera primero que la del medio terrestre, por ejemplo Forbes (1887) hizo un estudio llamado “el lago como un microcosmos”. En 1769-1859 y 1809-1882, en estos periódos cronológicos se hizo una comparación entre América y Europa por parte de naturalistas destacados como el conde de Buffon, Alejandro von Humboldt y Charles Darwin.Carolous Lineous (1707-1778) reconoce la relación entre la distribución de plantas y las características ambientales

Sinecología: Estudio de los grupos de organismos asociados unos con otros logrando una unidad

Dinámica de poblaciones: estudio de las características y modificaciones de la abundancia de las especies en un medio dado

Autecología: se ocupa del estudio del organismo o de la especie individual. Se considera importante la historia y los comportamientos biológicos como medio de adaptación al mundo circundante

Ecología de sistemas: rama mas moderna que emplea las matemáticas aplicadas en modelos matemáticos y la computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática ecológica

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RAMAS DE LA

ECOLOGÍA

Ecología aplicada: representa la tendencia moderna de protección a la naturaleza, al equilibrio de esta en el medio humano (rural y urbano)

En el año 1800 se dio el surgimiento de la pedología como ciencia del suelo. Mobious en 1883 establece el concepto de BIOCENOSIS para definir a una comunidad social donde prevalecen condiciones especiales (como la salinidad) que favorecen el desarrollo de algunos organismo; cita el caso de la comunidad del ostión.Buffon, Darwin y Wallace sientan los fundamentos de la ecología y las bases de la histoia natural.R. Wallace (1823-1913) coautor de la teoría de la selección natural es considerado tambien fundador de la zoogeografía.A.Wegener es fundador de la biogeografíaHc. Cowles (1899) describe la sujeción vegetal en dunas de arena.En 1911 Ross intentó describir en términos matemáticos el mecanismo de propagación del mosco causante del paludismoEn 1913 en Berna se celebra la primera conferencia internacional sobre proteccion de los paisajes naturales y es a principios de este siglo que se reconoce la ecología como la ciencia que estudia los problemas de poblaciones y comunidades.A.Leeuwenhok (1867), T. Maltas (1718) R. Peral (1925) y V. Volterra (1926), repectivamente hacen planteamientos relativos al aumento matemático del tamaño poblacional. Ec. Elton (1927): desarrolla el concepto de nichos y pirámides ecologicas.E. Birg y E. Judai (1930) establecen el concepto de producción primariaRl. Linderman (1942) detalla el flujo de energía en el ecosistema, el que se ve ampliamente incrementado con los trabajos de E y H Odum en Estados Unidos y D. Ovin en Inglaterra, respecto a los ciclos nutritivos.1958 en Atenas se celebra el primer congreso para la conservación de la naturaleza y sus recursosEn Suecia en 1969 se propone a la O.N.U. que se realice la primera conferencia sobre el medio ambiente humano

En 1972 se crea en Suecia el programad de las naciones unidas para el medio ambiente (PNUMA). En Rio de Janeiro, Brasil en 1992 se efectúa la reunión internacional llamada tambien Convención de la tierra.

CONCEPTOS DE ECOLOGÍA MODERNA

El concepto de ecología moderna se ha empleado enormemente no sólo en cuanto a su campo. Mata y Quevedo en 1990 dan un nuevo concepto de ecología “Ciencia generalizadora que estudia las relaciones de los factores bióticos (relativos ala vida) y sus manifestaciones abióticas (no biológica, hechos físicos, químicos) y antropogénicos (productos de la acción humana) como un todo”. Es el análisis de todos los niveles de organización de los seres vivos en su medio ambiente y su interacción. Estructura y funcionamiento de la naturaleza, la dinámica y la evolución de las comunidades en su medio.

ECOLOGÍA HUMANA (Button-1990): Es la disciplina que estudia la distribución territorial y la organización de las comunidades humanas, en relación con el medio en que viven dedicando atención a los procesos de competencia y cooperación.En la actualidad, cuando se estudia un problema del medio ambiente se involucran profesionales de disciplinas diferentes: físicos, analistas de sistemas, urbanistas, biólogos, químicos, líderes sociales, científicos de la conducta, economistas, comunicadores sociales, historiadores, ecólogos políticos y ejecutivos.

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AMBIENTE O MEDIO AMBIENTEInteracciones ecológicas que se manifiestan en espacios fisico-químicos con determinadas condiciones de temperatura humedad, iluminación, ruido y gases entre otros. Aquí ocurren diferentes relaciones biológicas como las que se dan en el tundra, trópico, desierto , en un pantano o una montaña. Diferentes necesidades de alimentación, territorialidad, patrones de comportamiento, conductas reproductivas, competencia, migración y costumbres, circunstancias antropogénicas, conductas, hábitos, formas de producción y extracción de recursos

AMBIENTE (MEDIO AMBIENTE, ENTORNO): Lugar, alrededores y circunstancias en las que se encuentra un ser o un objeto.Según la conferencia de Estocolmo (1972): “medio ambiente: conjunto de elementos físicos químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos a corto o largo plazo, sobre los seres vivientes y las actividades humanas”.

MEDIO Es el alrededor de un organismo (sólo abiótico) Ej: localización geográfica, condiciones físicas, químicas y climáticas. Ejemplos: medio acuoso, medio ácido, medio desértico.Espacio en el que se lleva a cabo algún fenómeno físico, químico o biológico.

AMBIENTE NATURAL: lugar en el .que la naturaleza ha sido alterada.

AMBIENTE HUMANO O ARTIFICIAL: modificado por el hombre y su cultura. Está constituido por 3 factores básicos: 1) Abiótico: elementos como el suelo (casi siempre desgastado), atmósfera cargada de gases industriales y olores. Agua contaminada y ruidos estresantes2) Biótico: animales domésticos, plantas ornamentales, bacterias, hongos y virus.3) Antropogénicos: higiene estética, cultura de consumo, políticas económicas.

El hombre es el culpable de la transformación del medio ambiente y creador del ambiente artificial.El ecosistema está subordinado a la biosfera, y actividad humana afecta la estabilidad de los ecosistemas naturales vecinos. Lo que produce cambios y efectos irreversibles que provocan alteración de microclimas, la erosión y quemas forestales.Por lo que el ambiente estaría dividido en medio natural y medio humano.

También puede definirse ecosistema como la unidad básica del estudio de la ecología donde se da la interacción organismo-ambiente que resulta de las complejas relaciones existentes entre los elementos vivos e inanimados de un área dada.Mata y Quevedo definen ecosistema como el conjunto o sistema formado por una o más comunidades bióticas (seres vivos) con las condiciones del medio físico (recursos abióticos) que lo rodean especialmente la relación con la transferencia de la materia en un espacio determinado.Son la unidad fundamental de la biosfera (materia viva sobre la tierra, suelo, rocas sedimentarias, hidrosfera y troposfera.

BIOSFERA: Es el nivel de organización más alta de la ecología, está formado por todos los ecosistemas de la tierra y tiene mecanismos muy sensibles de retroalimentación. Los ecosistemas están compuestos por comunidades de animales y vegetales que están interrelacionadas por cadenas alimenticias, garantizados por la materia disponible y la energía solar.Los ecosistemas naturales pueden ser terrestres acuáticos dulciacuícolas, salobres y marinos) atmosféricos.

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ECOSISTEMAS ISLAS: Es una región en estado natural que ha quedado rodeada por terrenos alterados debido a los actividades humanas.

ECOSISTEMAS ARTIFICIALES: ecosistemas productivos interrelacionados por el hombre para la producción intensiva de algún bien (parcelas silviculturales, pastizales o proyectos de piscicultura), bioindustrias con ambientes artificiales para animales domesticados que pueden usarse como alimento. Tracción, transporte, experimentación científica y recreación ecosistemas humanos como campos agrícolas, plantas forestales sistemas agrosilvopastorales o turísticos.

LEYES O PRINCIPIOS ECOLÓGICOSEn 1971 Commoner los estableció:

Todo va a parar a algún lugar La naturaleza sabe lo que hace Ninguna comida es gratis Todo está relacionado con lo demás

1) Tiene que ver con la contaminación. Nuestro planeta es finito un sistema “cerrado” hasta cierto punto no importa donde se deje la basura porque allí continuará.

2) Advierte que se está destruyendo y maltratando la naturaleza poniendo a la especie humana misma en peligro. La naturaleza ha desarrollado a través de millones de años excelentes sistemas de apoyo a la vida antes que los seres humanos intervinieron para desequilibrarlos.

3) Todo lo que se consume tiene un precio ambiental y social. Consumo en un ritmo acelerado a expensas de la propia salud y el entorno.

EQUILIBRIO DINÁMICO DE LOS ECOSISTEMAS NATURALES

La permanencia de componentes vivos y no vivos de un determinado espacio implica que los sistemas mantengan una estructura, función, estabilidad, apariencia propia. Sin embargo nada es estático en la naturaleza, los elementos (plantas animales, clima, agua y suelo) producen cambios y adaptaciones permanentes sin deteriorar la estabilidad. Existen una lenta y progresiva transformación de las especies (adaptación-evolución). Por ejemplo cuando en un bosque natural un bosque cae otras especies son afectadas. Inmediatamente se empieza restaurar el área. Poco a poco se vuelve al equilibrio original por medio de la SUCESIÓN ECOLÓGICA.La actividad humana interfiere con los mecanismos naturales de autorregulación lo que tiene como consecuencia el rompimiento del equilibrio ambiental.

Los ecosistemas naturales son el producto de un proceso de cambio largo y continuo en el que los diferentes organismos se ubican dentro del ecosistema según sus capacidades genéticas, morfológicas y fisiológicas hasta que logran acomodarse a un espacio del o lugar (habitat).

SUCESIÓN ECOLÓGICA: La secuencia de cambios que experimentan a lo largo del tiempo las comunidades vivientes hasta ajustarse a los elementos del ambiente.Según Mata y Quevedo (1990) es el proceso natural por el que una comunidad vegetal es sustituida por otra diferente como resultado de cambios en el ambiente inmediatamente después de que se establece una comunidad pionera. Ocurren variaciones a través del tiempo originando comunidades seriales o secundarias hasta que llega a un estado de equilibrio final de la serie, estabilizada ya sobre un suelo maduro, una comunidad clímax.

REGRESIÓN ECOLOGÓGICA: Cuando se producen variaciones que hacen retroceder el proceso a un estado precedente Estas variaciones pueden ser producidas por la naturaleza: incendios forestales, inundaciones, huracanes, terremotos o por acciones humanas: incendios forestales

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causadas por el hombre como Lomas de Barbudal y Chirripó, deforestación como en Guanacaste, cambio del cauce de un río para una represa como en Arenal o simplemente contaminación.

SUCESION PRIMARIA: Cuando se inicia en un sustrato desprovisto de biota (de origen biológico) como islas o costas o lugares donde se dio un desastre que destruyó la comunidad por ejemplo: una colada de lava o una erupción volcánica de ceniza destruye la comunidad existente, dejando un suelo o rocas sin biota, los líquenes y musgos que son comunidades pioneras se desarrollan en ellas y empiezan a producir las condiciones favorables para que plantas herbáceas y algunos animales se desarrollen allí, luego aparecen arbustos y luego árboles al pasar un largo período de tiempo se da una situación estable y una mayor diversidad biológica (riqueza de especies) esta es una COMUNIDAD CLIMAX ya se ha llegado a la fase madura del ecosistema. Por ejemplo: Bosques primarios del Braulio Carrillo, Tortuguero, La Amistad, Corcovado.

SUCESION SECUNDARIA: Cuando el proceso de sucesión se da en un sitio en el que la biota no está ausente, sino que ha sido alterada (potreros, charrales, cafetales abandonados, y otros). La mayoría de las formas boscosas en las faldas de las cordilleras o volcanes alteradas por campos agrícolas, charrales y tacotales.

BOSQUE SECUNDARIO: Si un charral se deja sin intervención al pasar el tiempo llegará a tener las características del bosque original.

HABITAT: es el lugar, medio o entorno en el que existe y se desarrolla un ser vivo. Lugar del ambienten el que se establecen intercambios inmediatos entre él y los recursos que le son esenciales para cumplir sus funciones vitales.

HABITAT NATURAL: Son las condiciones del medio físico, químico y biológico que rodea a una especie en la naturaleza.

HABITAT ARTIFICIAL: Condiciones creadas por el hombre como producto de las costumbres o para el desarrollo artificial de otras especies animales o vegetales.

NICHO ECOLÓGICO: Función característica que realiza una especie en un hábitat dado o en la comunidad biótica a la que pertenece y que provee sus necesidades vitales y protección. Es tridimensional ya que conlleva factores bióticos, físicos y químicos que influyen en las actividades que cumple cada especie.Posee una connotación de la tarea específica desempeñada por un organismo determinado dentro del contexto de los ciclos de la materia y la energía que se producen en la comunidad donde se desenvuelve y que condicionan un conjunto de interacciones y mutuas influencias que le permiten la adaptación y el funcionamiento específico de un ser vivo en un ecosistema.

“Papel que desempeña una especie en el ecosistema donde se desarrolla, con fuentes alimenticias determinadas y que a su vez son usados como alimento para otras especies”

CADENAS O TRAMAS ALIMENTICIAS (ALIMENTARIAS O TRÓFICOS): Sucesión o serie de organismos a través de los cuales fluye energía y circula materia orgánica e inorgánica por transferencia de un nivel al siguiente. Está formada por niveles o eslabones tróficos, donde cada uno de ellos está constituido por grupos de organismo específicos.Cada eslabón se alimenta y obtiene energía del que lo precede y a su vez es consumido por el siguiente nivel.

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Cuando en un ecosistema se establecen las interacciones entre las especies de organismos que lo constituyen, se establecen relaciones de alimentación entre los diferentes niveles tróficos, es decir, entre los diferentes niveles alimenticios.En el primer nivel se encuentran los PRODUCTORES o sea a los organismos autótrofos la BIOCENOSIS (comunidad que es el conjunto de seres vivos), responsables de la producción de alimentos a partir de C02, agua y sales minerales. En este nivel la fuente de energía la luz solar En el segundo nivel están los CONSUMIDORES PRIMARIOS O HERBÍVOROS, quienes se alimentan directamente de las partes verdes de los vegetales, de sus semillas, sus frutos, sus líos, sus hojas, etcétera. De aquí en adelante todos son HETERÓTROFOS por la incapacidad de producir sus propios alimentos a partir de fuentes de energía lumínica o química. Enseguida, en el tercer nivel, se ubican los CARNÍVOROS O CONSUMIDORES SECUNDARIOS.Existen también los CONSUMIDORES TERCIARIOS, que son animales que se alimentan de 1os carnívoros o de algunas de sus partes; por ejemplo, los comedores de carroña, los cual ocupan el cuarto nivel trófico.Actuando sobre desechos de los organismos antes mencionados se presentan los DESINTEGRADORES O REDUCTORES; en este conjunto están situados los hongo las bacterias y los actinomicetos, los que utilizan como fuentes nutritivas las excreciones y cadáveres de organismos, y liberan sales minerales a partir del proceso de mineralización de la materia orgánica. Los reductores son los encargados de la descomposición y reincorporación de materias primas al ecosistemaUn ecosistema consiste de varias cadenas llamadas REDES ALIMENTARIAS. Donde los consumidores pueden estar en un nivel en una cadena o en otro. El equilibrio tiene que ser total en la medida de que algún proceso ocasione un desajuste, este se transmite en la cadena en todas direcciones y provoca un desbalance global.

PIRÁMIDES ECOLÓGICAS: Son representaciones gráficas de la estructura trófica y también la función de una comunidad, se observa la acción recíproca de los fenómenos de las cadenas de alimentos (pérdida de energía). . Donde la base de la misma está constituida por la máxima cantidad de individuos productores que alimentarán a un menor número de consumidores primarios y estos a una menor proporción de secundarios, y así con los restantes eslabones. Generalmente, es fácil comprender este hecho cuando se manejan las pirámides de números; para ello es adecuado tomar en cuenta el ejemplo donde 20,000.000 plantas de sorgo nutren a 5 vacas y estas alimentan a un hombre; o bien pirámides de energía, referidas en kilocalorías (kc) para el mismo caso, 14.000.000 Kc de sorgo soportan 1,190,000 kc de producción de las reses y 8, 300 Kc como adición de tejido humano; y las pirámides de biomasa, 8,000 kilogramos (kg) de sorgo producen 1,020 kg de res y 47 Kg de hombre.

BIOMASA: Se refiere al peso total de la materia orgánica o viviente de un hábitat, región o zona en particular, expresada en g/cm2 o Kg/m2. En el caso de las cadenas tróficas, representa la cantidad de materia disponible para el paso de un nivel trófico al otro o, bien, el total de materia orgánica con que cuentan los organismos de ese eslabón. Entendida así, se tiene como regla absoluta que la biomasa decrece considerablemente a medida que se asciende en la pirámide. BIODIVERSIDAD: Otro concepto clave que se refiere a la diversidad biológica, fisiológica y genética de un ecosistema, la cual es variable y equivalente a la complejidad estructural de este. La diversidad biológica implica las diferentes formas de vida que ocupan determinada región, la función ecológica que llevan a cabo y las variedades genéticas que contienen, las cuales, a su vez, se refieren a las distintas opciones genéticas de un organismo, especie, población o ecosistema.

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La biodiversidad del mundo está representada por aproximadamente millón y medio de especies de los diversos organismos. Un ecosistema muy diversificado es el que alberga a pocos individuos de muchas especies distintas, en tanto que la diversificación puede ser casi nula cuando en él se encuentran muchos individuos pertenecientes a pocas especies. La diversidad es un indice impor-tante en ecología, que se obtiene al dividir el número de especies entre el área o volumen en particular.

BIOGEOGRAFÍA: Es la distribución geográfica de la vida en la biosfera y está determinada por las condiciones ambientales de cada región o área en particular. Un concepto biogeográfico importante es el de las zonas de vida de Holdridge.

BIOMA: se refiere a una comunidad de plantas y animales fácilmente reconocible (tundra, desierto, bosque, sabana o montaña), distribuida en un área natural extensa y con características de uniformidad del clima y de la geografía para ciertos factores, como la temperatura, precipitación, latitud y altitud. Ejemplos de bioma son el bosque tropical muy húmedo, como el de la Península de Osa, o el desierto de Atacama en Chile y Perú.

BIOTOPO: representa una región con condiciones ambientales relativamente uniformes, ocupada por una comunidad de plantas particulares asociadas a una determinada comunidad animal. Los componentes biológicos y físicos interdependientes están en equilibrio si sus números permanecen más o menos iguales, formando así un sistema o biocenosis estable. Ejemplo de ello en nuestropaís lo constituye el hábitat donde se desarrollaban los sapos dorados -considerados extintos-, en la cima montañosa de

la Reserva Biológica de Monteverde, Puntarenas (Chacón, García y Guier, 1 990).

BIOCENOSIS: es la comunidad de vida o asociación biológica de especies de plantas y animales que, dentro de un biotopo, se mantienen en equilibrio, como resultado de las interrelaciones ecológicas (Chacón, García y Guier, 1 990). Este concepto es, en términos generales, sinónimo de ecosistema, pero de mayor uso en Europa continental.

BIOTA: reúne la vida animal y vegetal (incluidos microorganismos como hongos, bacterias) que se encuentra dentro de determinado ambiente o región geográfica.

ZONA DE VIDA: es una región con características climáticas particulares, donde los organismos se agrupan naturalmente. Holdridge (1987) propuso la clasificación por zonas de vida, de amplio uso en el continente americano, la cual, para Costa Rica, considera doce diferentes zonas de vida.

BIOÉTICA: es la corriente moderna, impulsada por algunos biólogos y ecologistas, que considera como valor ético fundamental el respeto por la Naturaleza en general y por las especies que pueblan el planeta Tierra, reconociendo los deberes del ser humano hacia ellos (Mata y Quevedo, 1990). También se define como la disciplina que estudia los problemas morales de las nuevas ciencias y técnicas aplicadas a la vida y la salud. Se preocupa por mejorar la calidad de vida del hombre y de otros seres vivos que nos acompañan en la biosfera (Acuña, 1 995). Según la bioética, deben reducirse los factores antropogénicos -de origen humano- de destrucción ambiental y también detener los procesos que contribuyan con la extinción de las especies.

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ECOVALORES O ECOCONDUCTAS: constituyen la norma o actitud efectiva que regula el comportamiento diario de un individuo, grupo, empresa o sociedad capaz de llevar al proceso de toma de conciencia, que se convierte en convicción. Se adquiere mediante el conocimiento de los hechos ecológicos, por adquisición de conductas ambientales y finalmente por aplicación real de principios. Transgredir ecovalores puede convertirse en ecodelito.

RECURSO NATURAL: es cualquier elemento o producto de la Naturaleza o sus interacciones, como la luz, el aire, las montañas, los minerales, un paisaje, una cascada, la flora y la fauna. Según la relación con las actividades humanas, Fournier (1993) ha agrupado los recursos en cinco categorías: alimentarios, energéticos, de protección, de recreación-esparcimiento y los culturales-estéticos.

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