Néstor Omar Bárbaro FCE-UNICEN 1.El conocimiento sobre la diversidad biológica Desde la...

Néstor Omar Bárbaro FCE-UNICEN

1. El conocimiento sobre la diversidad biológica

Desde la antigüedad el hombre buscó sistematizar el conocimiento sobre la DB (especie, formaciones biológicas, paisaje) por: El conocimiento como finalidad. Por razones utilitarias.

Especies reconocidas (1994) Actuales: 1. 7 millones Fósiles: 300 mil.

Faltaría reconocer: Entre 5 y 30 millones de especies, de acuerdo con IUCN (1990). 12,5 millones, de acuerdo con WCMC (1992). Significa que deberían reconocerse :

El 10% de los vertebrados; el 17% de las plantas; entre el 93 y el 99% de los hongos, las bacterias y los virus.

RIQUEZA Y DISTRIBUCIÓN DE LA DIVERSIDAD


La distribución está relacionada con:

la historia evolutiva propia de cada región.

Las condiciones de ambiente imperantes (bióticas y abióticas).

A grandes rasgos en la distribución de los biomas es observable:

Un nivel de grandes unidades relacionadas con clima.

Dentro de estas unidades se darían respuestas diferenciadas en razón de las diferencias del medio abiótico.


2. Distribución especies y biomas


3. Clasificación de biomas

En sistemas terrestres cobra importancia del empleo de la vegetación debido a su dominancia sobre la estructura de las comunidades (Meffe y Carroll, 1994)

Odum (1978) se refiere a seis biomas principales caracterizados por la vegetación dominante y su relación con las temperaturas y precipitaciones pluviales medias anuales. A saber:

Desierto, pastizal, selva tropical, bosque deciduo, bosque de coníferas y tundra ártica y alpina.




3. Clasificación de biomas:

Holdrige (1978) los clasifica en función de factores ambientales como temperatura y humedad (biotemperatura, precipitación y evapotranspiración potencial) y la fisonomía de la vegetación natural. Niveles jerárquicos. Propone:

La “zona de vida” en base a factores bioclimáticos. La “asociación” como comunidad de plantas predominantes en base, además, por factores edáficos e hidrológicos.

La “etapa de sucesión” asociada a la ocurrencia de factores naturales o antropogénicos que alteran la asociación a la que pertenece.


4. Factores que inciden sobre la distribución las especies:

Entre los factores que inciden en la riqueza de especies de diferentes regiones deben citarse (Brown, 1988):

la incidencia de la energía solar y, por lo tanto, la temperatura regional;

la disponibilidad de agua;

la edad del hábitat incluyendo el mantenimiento durante periodos largos de condiciones favorables;

la variedad estructural del hábitat.




4. Factores que inciden sobre la distribución de las especies:

El patrón de distribución complejo. En el caso de los ambientes terrestres; se observa:

el aumento de la diversidad específica cuando la latitud disminuye;

su disminución cuando aumenta la altitud;

Además, la distribución de las especies está relacionada con:

• la temperatura y las precipitaciones (mayor riqueza en especies en regiones sin ocurrencia de déficit hídricos anuales e interanuales, sin ocurrencias de heladas);

• La disponibilidad de nutrientes;

• El estadio de la sucesión.




Las zonas comprendidas entre el Ecuador y los trópicos son, por lo general, más ricas en especies vivientes que las comprendidas entre los trópicos y los polos (Reid y Miller, 1989).

Estudiando la distribución de los mamíferos Reid y Miller (1989) y considerando, en cada caso, un área de 10.000 km2, encuentran:

79,5 especies de mamíferos para los países tropicales;

38,8 para los países templados.

Meffe y Carroll (1994) refieren que aproximadamente 50.000 especies de plantas endémicas, el 20% del total de plantas, se encuentran en áreas que, en conjunto, suman el 0,5% de la superficie de las tierras.



No se debe desconocer la importancia de la diversidad en especies de otras regiones (No tropicales). Deben considerarse:

Los aspectos funcionales de los que participan las especies.

Además, es necesario analizar:

• la pertenencia y adaptación de las especies a las diferentes regiones;

• la importancia de hábitat específicos;

• la importancia de especies de distribución restringida.



DIVERSIDAD BIOLÓGICA DE LA ARGENTINA

Su pertenencia a un Continente rico en biodiversidad: la región es considerada uno de los mayores reservorios de especies e información genética de la Tierra.

La enorme amplitud latitudinal (desde los 21º 46´ hasta los 55º 03´ Lat. S).

En su territorio se produce una gran variación climática incluyendo en todas las regiones caracterizadas latitudinalmente por sus temperaturas como subtropicales, templadas y templadas frías húmedas, la presencia de regiones ambientales con y sin déficit hídricos.

La importante variación altitudinal.

1. Factores que inciden sobre la DB en Argentina:


DIVERSIDAD BIOLÓGICA DEL TERRITORIO

Burkart et al (1999) desarrollaron, en base de la sistematización de la información disponible del medio biótico y abiótico, una propuesta de regionalización en base a eco-regiones.

Eco-región

“Territorio geográficamente determinado en el que dominan determinadas condiciones geomorfológicas y climáticas relativamente uniformes o recurrentes, caracterizado por una fisonomía vegetal de comunidades naturales y seminatural que comparten un grupo considerable de especies dominantes, una dinámica y condiciones ecológicas generales y cuyas interacciones son indispensables para su persistencia a largo plazo”.


Eco-regiones de Argentina


2. Eco-regiones terrestres continentales

Ocho eco-regiones Altos Andes, Campos y Malezales, Esteros del Iberá, Chaco Húmedo, Chaco Seco, Puna, Selva de las Yungas y Selva Paranaense) corresponden al límite de distribución sur de Provincias Biogeográficas a nivel continental (Paranaense, de los Yungas, Chaqueña y Puneña).

Tres eco-regiones son endémicas del cono sur:

Pampa, compartida con Uruguay;

Bosques Patagónicos, compartida con Chile;

Estepa Patagónica, con una pequeña fracción compartida con Chile.

Tres de las eco-regiones (Espinal, Prepuna y Monte) representan a tres regiones endémicas de Argentina.



Rasgos importantes de la distribución de eco-regiones:

Presencia de regiones con y sin déficit hídricos.

Existen rasgos particulares de la distribución de las precipitaciones que deben ser destacados. A saber:

• una zona de mayores precipitaciones hacia el noroeste del territorio (Selva de las Yungas) en razón de que las Sierras Subandinas actúan como barrera orográfica que condensa la corrientes húmedas y produce, en el área, mayores precipitaciones que en las áreas aledañas;

• la distribución de las precipitaciones en sentido de su disminución de oeste a este en zonas relacionadas con la Cordillera de los Andes del centro y sur (Bosques Patagónicos).




Distribución de la riqueza en especies:

Considerando la distribución de la riqueza en especies, esta sigue un patrón general dominado por:

• la dirección norte-sur en razón de factores como la disminución de la temperatura media y la mayor ocurrencia de días con heladas;

• dirección este-oeste en razón de la disminución de las precipitaciones y su estacionalidad;

• Las particularidades de áreas con distribución de las precipitaciones diferente al patrón general: Sierras Subandinas (Selva de las Yungas) y Bosques Patagónicos).




La Selva Paranaense es la de mayor riqueza en especies del territorio. Se han identificado 2.000 especies de plantas superiores, es decir el 23% del total del país y 170 especies de aves paseriformes (Rabinovich y Rappoport, 1975).

Las Selvas en galería o “Selvas marginales" (Cabrera, 1976) ocupan una faja angosta a la vera de los cursos de agua y con dominancia de especies hidrófitas se prolonga, con disminución de su riqueza en especies, hasta los 34º Lat. S. siendo parte de la vegetación de la unidad Delta e Islas del Paraná.

La Selva de las Yungas es una unidad que penetra desde Bolivia en forma de cuña de parches. Considerando únicamente la porción perteneciente a Argentina y considerando el piso de vegetación inferior, Selvas Pedemontanas, se empobrece en el sentido norte-sur: el número de especies arbóreas varía de 167 a 79 (Morales et al, 1995).


2. Eco-regiones terrestres continentales: Algunos datos


Entre la Selva de la Yungas y la Paranaense se encuentran dos unidades pertenecientes a una gran unidad de Sudamérica, el Gran Chaco. A excepción de la porción oeste (Chaco Húmedo) la unidad presenta situaciones de déficit hídrico acentuado hacia el oeste y el suroeste (Chaco Seco). Con una cobertura vegetal en mosaico de bosques xerófitos, bosques en galería y sabanas, constituye el único bosque seco subtropical existente de la Tierra. Como lo señalan Morello y Matteucci (1999) a las mismas latitudes se encuentran, en otras regiones de América (Chile) o de otros continentes (África y Australia) regiones desérticas.




Como hecho destacable debe mencionarse la “diagonal árida” con sentido noroeste sudeste desde los ambientes andinos secos (Puna) del norte argentino hasta la costa Atlántica de la Estepa Patagónica. (Morello, 1995; Di Pacce et al, 1992). Las eco Monte de Sierras y Bolsones, y Monte de Llanuras y Mesetas forman parte de la diagonal árida.

La Pampa es una unidad húmeda a subhúmeda; llanura originalmente caracterizada por sus pastizales y, salvo pequeños sectores localizados, exenta de áreas boscosas. Su riqueza en especies de la fauna de aves deriva de sus humedales. Posee menor diversidad de vegetales que la que podría esperase por su extensión y situación. De acuerdo a Rapoport ello podría deberse a la desaparición de especies forrajeras en razón de la alteración antrópica de la casi totalidad de la unidad incluyendo, desde el momento de la conquista, el pastoreo de bovinos, equinos y ovinos.






La región Bosques Patagónicos es una unidad relacionada con las laderas de los Andes a partir de los 36 y hasta los 56º Lat. S y entre los 600 y 1.600 m s.n.m. La unidad presenta una cobertura vegetal heterogénea de bosques y pastizales cuya máxima expresión es la llamada Selva Valdiviana, una porción de la cual se encuentra en la Argentina. Rica en especie de flora y con varios endemismos a nivel de la fauna. Como rasgos característicos, la región no presenta un período libre de heladas, se producen nevadas y los grandes lagos de aguas profundas actuarían como reguladores térmicos (Marchetti y Prudkin, 1982).


FUNCIONES ECOLÓGICAS

Caso Chaco

los incrementos direccionales de las precipitaciones y de la temperatura imponen un patrón determinado de distribución regional de la vegetación;

además de las comunidades consideradas zonales o climáxicas es necesario considerar las comunidades azonales, es decir, la condicionadas por la presencia de diferentes factores edáficos como suelos sujetos a inundaciones periódicas, suelos inundados y cauces de inundación, suelos excesivamente drenados y suelos con diferentes niveles de salinidad y alcalinidad.




N0 especies

aumenta

Caso: distribución de especies del Chaco: considerando las dos eco-regiones chaqueñas

Chaco Seco

Chaco Húmedo



Riqueza en especies

Con una superficie continental de 2% de la superficie de la Tierra y en base a las especies reconocidas y clasificadas, Argentina alberga el 10.9% de las aves, 8.8% de los mamíferos, 36% de mamíferos marinos, 3.4% de los reptiles, 3.2% de los anfibios y entre los vegetales, el 4.4% de las plantas vasculares.



Grupo Especies reconocidas

a nivel mundial

(Nº)

Argentina(Nº)

Relación actual

Argentina / mundo

(%)

Especies endémicas (Nº)

Especies amenazadas(a)

Total (Cr EP Vu)

(Nº)

Especies Introduci-

das (Nº)

Plantasfanerógamas

220.529 8.782 4.0 2.200 117(0/104/13)

(b)

868

Mamíferos(c) 4.000 353 8.8 25/46 (d) 83(7/19/57)

26

Mamíferos marinos

120 43 36 - 6(0/1/5)

-

Aves 9.040 984 10.9 20 70(6/23/41)

17

Reptiles 6.300 215 3.4 60 (e) (f) 2

Anfibios 4.104 131 3.2 62/40 (g) (f) (f)

Peces 18.150 620 3.4


1. Razones para la conservación de la DB: especies:

Taxonómicamente cada especie es única e insustituible. Su pérdida es: una pérdida absoluta. Implica pérdida de información genética..

La continuidad de los procesos propios de los sistemas ecológicos y sus efectos sobre el mantenimiento de las condiciones aptas a la vida en la Tierra. En este marco cobra importancia el concepto de población.



1. Razones para la conservación de la DB: sistemas:

Mantenimiento de ecosistemas y paisajes regionales ,de características particulares, de sus comunidades, poblaciones y diversidad genética.

Rol de los sistemas ecológicos y sus interacciones en el mantenimiento de servicios ecológicos fundamentales para la continuidad de la vida en la Tierra (Erlich & Erlich, 1987a; Perring et al., 1992).

Mantener la potencialidad de los ecosistemas de formarse y reformarse a si mismos, incluyendo la respuestas a factores de disturbio como el cambio climático (Holdgate, 1996) y la capacidad de satisfacer las necesidades humanas.




1. Razones para la conservación de la DB (Silver et al, 1996):

La cuestión de la diversidad no debe ser reducida a ninguno de los niveles jerárquicos involucrados.

En el nivel de las comunidades importan las poblaciones de las diferentes especies y su diversidad genética;

En el nivel de los ecosistemas deben considerarse, además de las características de las comunidades, los factores y procesos del medio físico y su interacción.



1. Razones para la conservación de la DB (Silver et al, 1996) :

El enfoque ecosistémico incluye el análisis de los procesos bióticos y abióticos a nivel regional y está encaminado a posibilitar la integración de los efectos de las políticas y el manejo de los sistemas (Hollings et al., 1995). En este enfoque de la cuestión, las especies individuales no son necesariamente, sin que ello implique desconocer su rol, el punto focal.

En todos los niveles considerados y entre ellos, los procesos ecológicos son fundamentales para el mantenimiento de los sistemas. Más aun, las relaciones funcionales entre los ecosistemas implican el mantenimiento de las funciones ecológicas en los niveles del paisaje y de la región.



A la base de la relación entre diversidad, estructura y funciones, es necesario considerar (UNEP, 1995):

los niveles de organización biológica y ecológica, y sus interacciones;

el número de unidades biológicas que componen cada nivel;

la influencia, las semejanzas y las funciones de las unidades en cada nivel;

la configuración espacial de las unidades.

2. Redundancia ecológica



¿Cuál es el valor funcional y estructural de las especies que constituyen los ecosistemas? Posibilidades:

Cada especie es funcionalmente única,

Las especies superponen sus funciones,

Algunas especies son funcionalmente únicas, otras no.

El número de interacciones entre especies y entre ellas y el medio físico es enorme, pero no todas las interacciones poseen la misma fuerza ni la misma dirección (Holling et al 1995).

Algunas especies (o grupo de especies) juegan un rol importante en la estructura debido a su contribución a los procesos de los ecosistemas: las “especies claves” y las “especies dominantes”.




Especies clave: especies que juegan un rol pivotante en las interacciones tróficas (Meffe & Carroll, 1994) como representantes únicas de determinados grupos funcionales (Walker, 1992). Rol destacado en el ecosistema.

Especies dominantes: las que predominan en la comunidad por su productividad y su participación en los ciclos de los nutrientes. Condicionan o pueden impactar la comunidad en proporción a la importancia relativa de su biomasa.




Superposición funcional de las especies: que el número total de especies de un ecosistema pueda ser alto no significa que su rol se superponga: las especies se distribuyen funcionalmente en segmentos; distintas especies pueden participar de un mismo proceso; diferentes especies de un mismo grupo funcional pueden

diferir en sus posibilidades de adaptarse al ambiente; algunas especies tienen un peso funcional predominante

sea por su abundancia relativa sea por sus efectos sobre otras especies;




En el nivel de los ecosistemas existen atributos que explican e implican determinada superposición funcional, como la heterogeneidad espacial de los ecosistemas y su variación en el tiempo en razón del proceso de sucesión o ante la ocurrencia de disturbios o cambios como los climáticos;

En el nivel de la diversidad genética, la misma especie puede mostrar capacidad de adaptación a distintas condiciones de ambiente. ;





Existen rasgos de distribución discontinua: Caso de la especies leguminosas:

Fijadoras de Nitrógeno atmosférico y No Fijadoras.

Caso a nivel de bioquímica: Fijación de C atmosférico a través de Ciclo C3 o Ciclo de Calvin

(pentosa fosforilada). Fijación de C atmosférico a través de Ciclo C4 (ácido

dicarboxílico)

Diferencias ecológicas C3 vs. C4:

C3 importantes en las regiones en las que "la luz, la temperatura y otros factores son más bien promedios que máximos",

C4 "dominan en las comunidades desérticas y en las de pradera de los climas templado-cálido y tropical" ( Odum, 1978).



3. Extinción de especies:

Estes et al. (1989) diferencian tres modalidades de extinción a saber:

la global causada por la desaparición absoluta o extinción de la especie;

la que se produce a nivel local de las poblaciones de la especie;

la extinción ecológica producida por la reducción de la especie a un nivel a partir del cual su interacción con otras especies deja de ser significativa.




3. Extinción de especies: Impacto

Depende del grado de semejanza funcional de otras especies en la comunidad.

Desaparición de especies dominantes (por biomasa total o partición en ciclos de nutrientes): gran impacto sobre procesos de los ecosistemas.

La extinción de una especie puede llevar a la de otras.

En una determinada especie puede condicionar la ocurrencia de efectos indirectos de importancia para el sistema ecológico. Caso: especies polinizadoras o que participan la dispersión de las semillas.




3. Extinción de especies:

Caso: Transformación de bosques nativos en bosques monoespecíficos, de baja diversidad genética entre individuos, con simplificación geométrica, sin variación de sitios en respuesta a condiciones edáficas, y en idéntico estadio de desarrollo vegetativo.

Funciones ecológicas como retención de carbono y mitigación de los efectos de las escorrentías, podrían ser cumplidas por bosques implantados.

Los Bosques cultivados: Sostienen comunidades de menor diversidad; disminuye la biota edáfica, debido a:

• la disminución de la diversidad de especies vegetales• la reducción de los aportes de residuos (UNEP, 1995); • la variación de la calidad de los residuos.

Inciden en la evolución de los suelos.



FUNCIONES ECOLÓGICASFUNCIONES ECOLÓGICAS

Consideraciones generales: las diferentes especies son condicionadas o beneficiadas por el ambiente físico;

la ocurrencia de gradientes o de discontinuidades ambientales implican diferenciaciones importantes;

por ejemplo, la vegetación está condicionada por: • factores climáticos locales (microclima) y regionales (irradiación solar, temperatura, precipitaciones); • factores geomorfológicos y edáficos (pendiente, rocosidad, profundidad de la capa freática, textura y estructura de los suelos, disponibilidad de agua y de nutrientes, pH, salinidad, presencia de elementos tóxicos).

4. Ecosistemas, Paisaje y Funciones Ecológicas




Recordemos la definición de ecosistema: “comunidades biológicas que interaccionan con su entorno físico y químico, incluyendo la atmósfera y con los ecosistemas adyacentes (Holling et al, 1995)”.

A escala regional, el paisaje es el resultado de la presencia e interacción de diferentes ecosistemas, cada uno de los cuales es considerado, en esta escala, como la unidad ecológica (UNEP, 1995).

La diversidad de los ecosistemas presentes está determinada por la resultante entre el clima a nivel regional y sus variaciones y, en una escala más pequeña, las variaciones del medio físico.

Las interrelaciones entre los ecosistemas se deben a componentes: • bióticos (movimiento y presencia de especies vegetales y animales); y abióticos como viento, intercambio de gases, agua y transporte de substancias y nutrientes.




En esta escala se incluyen:

los ecosistemas naturales, los sistemas modificados por el hombre (agroecosistemas);

las interacciones entre ellos, con el entorno y con la atmósfera.

los procesos importantes en el nivel del paisaje. Las funciones regionales son ,según UNEP (1995):

• la dinámica de las cuencas hidrográficas; • los intercambios de gases y energía con la atmósfera; • la dinámica social.




La diversidad de los ecosistemas a nivel regional, representa la base para mantener las funciones ecológicas.

Los diferentes ecosistemas involucrados contribuyen en forma diferencial al cumplimiento de las funciones que ocurren en el nivel regional.

Algunos ecosistemas pueden tener una gran preponderancia en el nivel de paisaje o región, en razón a la abundancia relativa. Otros, basan esa preponderancia en que su importancia funcional a nivel regional puede ser desproporcionada en relación con la superficie que ocupan. (UNEP, 1995).

Del mismo que consideramos especies claves podemos referirnos a determinados ecosistemas como ecosistemas claves.



Caso: Humedales

la ocupación agrícola casi total en el nivel regional, afecta funciones ecológicas como almacenamiento del agua, y balances de nutrientes como nitrógeno, fósforo y carbono;

se altera la tasa de transferencia de nutrientes a los sistemas acuáticos en los cuales el aumento excesivo de nutrientes puede llevar a procesos de floración de algas;

la floración de algas puede producir la mortandad de peces, sea desarrollo de toxinas sea por anoxia, y mortandad de herbívoros por ingestión de productos tóxicos (cianobacterias);

en muchos casos, estos procesos afectan a través de la alteración del ciclo de nutrientes en áreas costeras, las cadenas tróficas marinas.




¿Cómo comprender la interacción sociedad-naturaleza y prever sus impactos?:

problema a resolver: las relaciones entre DB y funciones son complejas y se expresan en diferentes escalas de tiempo y espacio.

la diversidad y complejidad de los sistemas ecológicos podría ser explicada por un pequeño conjunto de plantas, animales y procesos bióticos y abióticos que tienen gran incidencia en la estructuración de los ecosistemas, incluyendo la discontinuidad de los paisajes y los cambios periódicos que ocurren en diferentes áreas de los mismos (Holling, 1992; Holling et al, 1995);

estos procesos son efectuados por determinadas especies y por factores abióticos, como es el caso de ambientes terrestres sometidos a fuertes cambios físicos permanentes y ecosistemas acuáticos como estuarios y océanos (Costanza et al, 1993; 1995).





Algunos autores recalcan la importancia de considerar la diversidad funcional, es decir el “conjunto de procesos que contribuyen al mantenimiento de la homeostasis en un ecosistema” (Silver et al, 1993).

El acento no es puesto sobre el número de especies sino sobre su rol en los procesos de captación, acumulación y transferencia de la energía y los nutrientes, los que cobran una alta importancia relativa cuando ocurren en el nivel de las interfaces entre los componentes bióticos y abióticos, y entre los diferentes ecosistemas o parches que componen el paisaje regional.

Estos procesos de interfase, fundamentales para la concentración y transferencia de energía y nutrientes, son funciones claves en razón a su influencia sobre la estructura de los ecosistemas y el funcionamiento de los mismos (Silver et al, 1993).



Caso selvas tropicales, se identifican funciones claves que ocurren en algunas de las diferentes interfases relativas a la transferencia de energía y materia, a saber:

atmosférica-terrestre; interbiótica; planta-suelo;terrestre-hidrológica.

En cada una de esas interfases ocurren procesos de captura, retención y transferencia de energía y materia.

En el caso de la interfase planta-suelo la captura y retención de nutrientes la efectúan tanto las raíces de los vegetales como microorganismos del suelo. Desde el punto de vista de la retención de los nutrientes, para evitar su pérdida del ecosistema por lixiviación, la función de estos microorganismos es fundamental. Silver et al (1996). La de las raíces, también.




5. Diversidad y Organización del Sustrato: Suelos

El suelo constituye un sistema ecológico complejo y dinámico que sostiene procesos biológicos, físicos y químicos fundamentales (Daily et al., 1997).

La sucesión, en los ecosistemas terrestres, está íntimamente relacionada con los procesos de formación y maduración de los suelos correspondientes (Margaleff, 1995), en el marco de un proceso de organización de la interfase biosfera-litosfera. La formación de los suelos es, un proceso de sucesión ecológica (Margaleff, 1995).

La disponibilidad de nutrientes edáficos, las características físicas y químicas de los suelos, su profundidad y su capacidad de almacenar agua, se encuentran entre los factores que condicionan la productividad primaria de los sistemas naturales terrestres.




Los sistemas naturales son aterronados. Diferentes unidades de biota integran un paisaje. Los suelos también; es decir, forman asociaciones regionales.

Los ciclos del agua y de los nutrientes, tiene un patrón de distribución temporal y territorialmente discontinuo.



Formación de los suelos: Las propiedades de los suelos como color, contenido de arcilla y de materia orgánica, pueden ser consideradas función de diferentes factores, a saber:

• el clima regional; • los organismos vivos o el factor biótico; • los estados iniciales del relieve (áreas de pendientes y áreas de sedimentación, que a su vez afectan el escurrimiento y el drenaje); • el material parental o material mineral original; • el tiempo transcurrido desde el inicio o edad del suelo (Jenny, 1941).

La importancia relativa de cada puede diferir para distintos sitios y, en casos extremos, un solo factor puede dominar la formación del suelo y determinar la mayor parte de sus propiedades (Lores, 1973).




Formación y Evolución de los Suelos: Factores: (Jenny).

Clima Regional

Relieve

Material parental

Factor biótico

Tiempo

Clima Regional

Relieve

Material parental

Factor biótico

Tiempo

f





Biota edáfica

Es importante en el desarrollo de funciones:

• descomposición de la materia orgánica;

• participación en los ciclos biogeoquímicos los que están asociados con la descomposición de la materia orgánica y con los ciclos de nutrientes;

• bioturbación (Brusssard et al, 1997).



Textura (determinada por los tamaños de las fracciones minerales);

Estructura (determinada por la relación entre los tamaños de las fracciones minerales y por la presencia de materia orgánica (humus) fuertemente relacionada con las partículas sólidas más finas de los suelos (arcillas);

Características químicas y mineralógicas (pH, formas químicas) y físico-químicas (determinantes de fenómenos de adsorción y desorción) diferentes a las condiciones de los materiales iniciales.

Perfil debido a que su organización del suelo se expresa a través de la diferenciación vertical de capas u horizontes incluyendo horizontes superficiales sujetos a la máxima actividad biológica en el suelo y caracterizados por ser ricos en humus y por la ocurrencia de fenómenos de lixiviación, y horizontes de acumulación de productos de la lixiviación.



D: suelos con escasa o nula meteorización, escasa lixiviación de sales y acumulación de sales desde la superficie del suelo.

D

ES: Sobre loess; meteorización y lixiviación débiles, importantes acumulaciones de carbonatos de calcio, y presencia de sales solubles.

ES

PyS: Sobre loess; meteorización y lixiviación moderada a elevada; remoción completa de sales solubles y débil movilidad del carbonato de calcio.

PyS

ES

SP: en áreas subtropicales y tropicales, meteorización y lixiviación intensas, y el suelo presenta sesquióxidos de hierro y aluminio estables.

Meteorización de suelos en razón de factores climáticos (Ferpozzi y Suriano, cit. en BP, 1995)


Clima Regional

Relieve

Material parental

Factor biótico

Tiempo

Clima Regional

Relieve

Material parental

Factor biótico

Tiempo

f f

Clima Regional

Relieve

Material parental

Factor biótico

Tiempo

Factor Humano

Sin intervención humana Con intervención humana



Formación y Evolución de los Suelos: Modificación de Factores, propuesta por Jenny.


Consideraciones de algunos factores que inciden en la evolución de los suelos:

El resultado de la intervención humana deriva de:

• una afectación compleja de los diferentes factores y de su interacciones;

induce en la evolución a futuro del suelo a través de:

• la aceleración o desaceleración de los procesos edáficos, incluyendo su degradación.




Intervención del factor Humano en la Evolución de los suelos o en su deterioro considerando factores de incidencia directa e indirecta:

Modificación del clima global o de condiciones locales.

Cambios en el paisaje.

Cambios en la vegetación.

Alteración de la estructura del suelo original.

Alteración condiciones energéticas.

Extracción masa orgánica y nutrientes.

Empleo de agroquímicos.




Consideraciones de algunos factores que inciden en la evolución de los suelos:

la modificación de la vegetación incide en:

• los efectos mecánicos (sistema radical);

• incidencia microclimática;

• calidad y cantidad de residuos;

• efectos sobre la biota edáfica;

• modificación de los procesos de escorrentía;

• remoción de partículas del suelo.




RECURSOS de la NATURALEZA y SOCIEDAD:

Importancia del Factor Humano en la conservación de los suelos:

La modificación de la cobertura vegetal altera el ciclo de nutrientes y la biota edáfica.

Este efecto, combinado con el producido por la exportación de nutrientes a través de las cosechas, puede ser una de las causas de una rápida disminución de la productividad primaria de los agrosistemas de regiones tropicales (UNEP, 1995).

Los suelos fértiles y potencialmente agrícolas como los molisoles (eco-región Pampa), pueden disminuir en su disponibilidad para el desarrollo de los vegetales cuando los residuos orgánicos dejados por los cultivos son cuantitativa y cualitativamente menores a los necesarios para reponer el humus anualmente mineralizado.



RECURSOS de la NATURALEZA y SOCIEDAD:RECURSOS de la NATURALEZA y SOCIEDAD:


La transformación de sistemas naturales en agrícolas, ha implicado fuertes cambios en los contenidos de materia orgánica, los que inciden en:

• en la alteración de las propiedades de los suelos o disminución de su calidad;

• en la reducción del carbono (constituyente de uno de los gases con efecto invernadero) retenido.

• Lal et al (1998) señalan pérdidas de carbono orgánico de 20 a 50% durante los primeros 40 a 50 años de puesta en cultivo de algunas regiones de los EE.UU.



RECURSOS de la NATURALEZA Y SOCIEDAD:


Mantenimiento de una adecuada relación entre el cumplimiento de las funciones ecológicas y el empleo de tecnologías de procesos e insumos.




Relación entre funciones ecológicas y funciones tecnológicas, actividades humanas e impactos:

Caso: reemplazo de la vegetación natural por agricultura (sin considerar fauna ni animales domésticos en pastoreo)



Recursos naturales y Servicios ecológicos

SueloSuelo

VegetaciónVegetación

SolSol

CO2

NitrógenoAgua

Energía

NOxOtros Gases

Energía

AtmósferaAtmósfera

NutrientesAgua

Residuos, Acción mecánica, Otros

Actividades humanas, Servicios tecnológicos e impactos

Insumos Insumos TecnológicosTecnológicos Agua, nutrientes,

Plaguicidas, combustible

ProcesProcesosos

Labores; diversificación;

alternancia

Efectos sobre emisión y absorción gases, y condiciones climáticas

Emisiones

Materias Materias PrimasPrimas

Exportación de nutrientes



5. Diversidad y Organización del Sustrato: Sedimentos

Los sedimentos cumplen, en los ambientes acuáticos funciones ecológicas de importancia para el funcionamiento de los ecosistemas (Snelgrove et al, 1997), en particular (Freckman, 1997):

descomposición de la materia orgánica muerta; secuestro de carbono; ciclo de los nutrientes; mantenimiento de las condiciones del agua; transporte de materiales; producción primaria; retención de contaminantes.



FUNCIONES ECOLÓGICAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS Y CICLO DEL AGUA

1. Conceptos generales

La referencia a las cuencas hidrográficas permite comprender la importancia ecológica de los ecosistemas en el marco regional y sus interacciones.

Algunas áreas poseen una función predominante en aspectos relativos al ciclo del agua, incluyendo la partición de los ciclos biogeoquímicos entre sistemas terrestres y acuáticos.

La importancia de la vegetación y los suelos se relaciona con la generación y el mantenimiento de condiciones edáficas adecuadas a la infiltración y para contrarrestar el efecto mecánico de las lluvias en los procesos de erosión y deslizamiento de laderas.

El funcionamiento de los sistemas terrestres está relacionado en forma directa con efectos que pueden producirse en el nivel del funcionamiento de los sistemas acuáticos sucesivamente relacionados con los primeros (arroyos-lagunas-ríos).




1. Conceptos generales: Agua dulce

El agua dulce es: un recurso esencial para la vida; una fuente de energía; el hábitat de una fracción importante de la diversidad biológica;

de la Tierra; es un nexo entre los sistemas terrestres y los acuáticos y, en

última instancia, los océanos (Palmer et al, 1997). Ejerce una gran influencia sobre el clima.

De acuerdo con Freckman et al (1997) los suelos, los sedimentos de lagos de agua dulce, las zonas costeras, los estuarios y los océanos pueden ser considerados un continuo de sistemas interconectados.

Es necesario considerar, también, la relación no consuntiva con la sociedad.




1. Conceptos generales: Agua dulce como recurso:

El agua dulce es un recurso renovable "finito" que representa el 2.4% del total de agua de la biosfera, de los cuales aproximadamente un 2.1% se encuentra en los glaciares y polos (Wetzel, 1981).

Considerando el agua de las lluvias, que es recibida en la Tierra con grandes discontinuidades temporales e irregularidades espaciales, 2/3 de este aporte vuelve a la atmósfera por evapo-transpiración y 1/3 es descargado en los océanos a partir de los cuales se produce la mayor parte de la evaporación.




1. Conceptos generales: DB e interconexiones:

Interfases entre los diferentes ecosistemas influenciados por las aguas y los sedimentos que transportan: suelos-vegetación; agua superficial-suelos; suelos-aguas subterráneas; suelos-sedimentos-atmósfera; suelos-agua superficial-aguas subterráneas; sedimentos-aguas superficiales; suelos-sedimentos marinos-atmósfera; sedimentos marinos-océanos (Freckman, 1997).

En las interfases ocurren procesos metabólicos y no metabólicos (mecánicos, químicos y físico-químicos) relativos a los ciclos biogeoquímicos y de nutrientes, producción primaria, lixiviación, evaporación, dilución de substancias, erosión y sedimentación de partículas.




2. Disipación del agua precipitada:

Procesos de disipación Infiltración (mantenimiento vegetales, recarga acuíferos). Escurrimiento (cuerpos de agua). Evaporación o evapotranspiración (atmósfera, participa del

balance de energía).

Factores que condicionan la forma de disipación:

Clima. Topografía. Vegetación. Suelos.

Participan del balance regional

de agua

Contribuyen a las pérdidas de suelo por erosión hídrica




Modificación inadecuada del paisaje

Relación agua infiltrada/escorrentía

Calidad de agua superficial

Degradación de las tierras

Sistemas naturales agroecosistemas Sistemas construidos

Aguas abajo

Aguas abajo

Sistemas acuáticos




Alteración DB extraedáfica y edáfica

Disminución de la producción primaria de sistemas naturales y cultivados

Disminución de la capacidad de respuesta y atemperación de las alteraciones como sequías

Efectos sobre clima

Aumento de costos de producción en agro-ecosistemas

Deterioro de los cuerpos de agua superficiales

Alteración de la disponibilidad y transferencia de nutrientes a los cuerpos de agua

disminución de la capacidad de recarga de acuíferos

aumenta la probabilidad de ocurrencia de desastres naturales

Alteración de vías navegables. represas y canales

A nivel local A nivel regional

3. Efectos de la alteración de ciclos hidrológicos




4. Alteración de ciclos de nutrientes

Fuentes puntuales

Pérdida nutrientes, de materiales finos y

MO

Áreas intermedias

Enriquecimiento de nutrientes y deposito de materiales finos

Reciclado; denitrificación; Alteración

cuerpo receptor

Cuerpo receptor




5. Humedales

Ecosistemas que poseen funciones claves (UNEP, 1995).

Juegan un rol “tampón” en la transferencia de substancias químicas entre los sistemas terrestres y los acuáticos. Rol aplicable a:

diferentes nutrientes (nitrógeno, fósforo); contaminantes minerales (metales pesados); contaminantes orgánicos (pesticidas).

Participan de la regulación de inundaciones y sequías.

Tienen importancia en la recarga de acuíferos.

Aportan a la estabilización de costas (el caso de humedales costeros).

Son ricos en DB mantenimiento de biodiversidad.

Proveen recursos bióticos (fauna) y abióticos (agua dulce); y recursos de usos no consuntivos (paisaje, deportes).

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