ECOSISTEMAS

LAS PRIMERAS IDEAS

MS IDEASEcosistema es un concepto holstico e integrativo que combina los organismos vivos y el ambiente fsico en un sistema.

Tansley nunca volvi a utilizar su concepto en sus estudios, solamente en algunas revisiones conceptuales.

1950 se esboza el ecosistema unidad de estudio de la ecologa.

1953 Odum contribuye a afianzar a los ecosistemas como unidad de estudio de la Ecologa .

INTEGRANDOEcosistema: Unidad que tiene una estructura y dinmica propia en la que todos los organismos vivos (biticos) y el entorno sin vida (abitico) estn interrelacionados de manera inseparable en un espacio y tiempo determinado.

Ecosistema = Biocenosis + Biotopo

De qu tamao son?Ecosistema es un concepto espacial

Presenta lmites difciles de definir

No hay una dimensin especfica puede ser tan pequeo como una pecera o tan grande como el ocano Pacfico, todo depende de lo que nos interese estudiar

Limes convergensLmites convergentes, cuando se trata de fronteras bruscas, o lmites muy claros entre dos ecosistemas. Bosque y espejo de agua

Limes divergensLimes divergens: Lmites divergentes, cuando se trata de fronteras laxas, transiciones o ecotonos

MEDIO ABITICORADIACIN

LUZ

TEMPERATURA

AIRE

AGUA

SUELO

MEDIO BITICO

PRODUCTORES

CONSUMIDORES PRIMARIOS

CONSUMIDORES SECUNDARIOS

DECOMPONEDORES

ATRIBUTOSCICLOS BIOGEOQUMICOS

DIVERSIDAD

SUCESIN

RESILIENCIA: ESTABILIDAD

INTEGRIDAD

LO BITICO

Relaciones intraespecficasRelaciones de colaboracin

Familiar : Tiene que ver con cuidado de las cras y reproduccin.

Parentales mongamas: Padre, madre, cras: pinginosParentales polgamas: Macho, varias hembras y cras: vicuasMatriarcales: Hembras y cras: jabales

Gregaria: Individuos con actividades comunes y comportamientos semejantes que pueden estar emparentados o no. Movilizacin (manadas, bancos de peces), defensa o para favorecer la reproduccin

Relaciones intraespecficas

Estatal : Sociedades La sociedad est integrada por un conjunto de individuos que se comunican entre s por medio de diversos estmulos y entre los cuales existe una especializacin de tareas y una jerarqua social. Los casos de organizacin social ms elevada estn dados por las hormigas, las abejas y las avispas.

Relaciones intraespecficas

Colonial: Individuos unidos fsicamente que forman un todo que no se separa, estrecha colaboracin funcional. Corales

Relaciones intraespecficas

Relaciones intraespecficasRelaciones antagonistas

Territorialismo

Competencia intraespecfica

Canibalismo

Relaciones Interespecficas

COMEREl proceso ms importante que ocurre en la naturaleza es la adquisicin de alimentos para obtener materia y energa.

Las relaciones interespecficas estn implicadas en la bsqueda de alimento

Cadena TrficaEs una representacin abstracta de las relaciones alimenticias dentro de una comunidadDiagrama descriptivo:Flechas: Flujo de energa trficaUna especie relacionada a otraPresa (especie consumida)Depredador (consumidor)

Haciendo cadenasEl saltamontes se alimenta de pastoEl gorrin se alimenta de saltamontesEl aguilucho se alimenta de gorriones

Las cadenas trficas no son lineales sino son muchas cadenas que forman una especie de red

Red Trfica

Red Ttrfica

Red trficaEspecies basales : No se alimentan de ninguna otra especie pero son consumidas por otras.

Especies intermediarias: Se alimentan de otras especies y son presas de otras especies

Especies depredadoras superiores: No son consumidas por nadie y se alimentan de especies intermediarias y basales

Red trficaLa estructura de la comunidad no slo tiene relaciones directas entre las especies.

Existen relaciones indirectas como la regulacin de las presas por parte de los depredadores

Todo esto hace compleja la representacin grfica de las cadenas trficas y por ello se ha tratado de reducir esta representacin agrupando especies en categoras ms amplias que representen los grupos de alimentacin generales, basados en la fuente a partir de la cual obtienen su alimento

Niveles trficosGrupos alimenticios Auttrofos o productores primarios: Obtienen su energa a partir de la luz del solHetertrofos o productores secundarios: Obtienen su energa a partir de plantas y animalesHerbvorosCarnvorosOmnvoros

Niveles trficos

CADENAS TRFICAS PRINCIPALES Todo ecosistema tiene dos cadenas trficas principales:

Cadena trfica de los herbvorosCadena trfica de los detritvoros

La distincin surge de la fuente de energa para los consumidores de primer nivel (herbvoros)

Dos cadenas principalesCadena trfica de los herbvorosFuente de energa: biomasa de plantas vivas

Cadena trfica de los detritvorosFuente de energa: materia orgnica muerta o detrito

Los herbvoros son la fuente de energa para los carnvoros: El ganado en los pastos, lombrices en un jardn

Las cadenas principales

ENERGA La energa disminuye en los niveles trficos sucesivos.

No toda la energa se emplea en la produccin

En Kcal. 10% de la energa almacenada como biomasa en un nivel trfico se convierte en biomasa en el siguiente nivel. Eficienci energtica. trfica

Una pirmideDebido a que parte de la energa se pierde en cada uno de los niveles trficos siguientes.La masa total que se mantiene en cada nivel se ve restringida por la tasa a la que la energa se almacena en el nivel inferior La biomasa de productores debe ser mayor que la de los herbvoros y sta mayor a la de los carnvoros

Niveles trficos

Ciclos Biogeoqumicos

DefinicinViviente , rocas y suelo, proceso qumico

Los nutrientes fluyen desde los componentes no vivos del ecosistema a los vivos y de stos a los no vivos otra vez

A travs de rutas cclicas

LO BSICO DE UN CICLOEntradasCirculacin internaSalidas

Dos tipos fundamentalesEn base a la entrada principal de nutrientes al ecosistema:

Gaseosos: Reservas de nutrientes atmsfera y ocanos por lo tanto son globales N, O y CO2

Sedimentarios: Reservas de nutrientes suelo, rocas y minerales

Ciclo mineralFase rocosa Los minerales vienen de la corteza por la erosin Una vez disueltas se introducen en el ciclo del agua Fase de solucin salinaLos minerales pueden quedarse en el agua Otras sales vuelven a la corteza por procesos de sedimentacin S (hbrido) P (no hay reservas en la atmsfera), Ca

Los ciclos importantesCiclo del agua

Ciclo del carbono

Ciclo del nitrgeno

Ciclo del fsforo

Ciclo del azufre

Ciclo del carbono

Ciclo del Nitrgeno

Energa que ingresaEnerga asimilada transf. qumicaEnerga no utilizada transf. Mecnica se excretanRespiracinEnerga producidaalmacenadacrecimientoexcretadaBiomasa

EXPLICANDOModelo universal de flujo de energa

Se puede aplicar las leyes de la termodinmica

Rama de la fsica que estudia los efectos de los cambios en los sistemas Los cambios estudiados son los de temperatura, presin y volumen

Primera Ley de la TermodinmicaLa entrada de energa en un sistema se emplea para realizar un trabajo o queda almacenada en el sistema

La energa no se crea ni se destruye slo se transforma

Q= AE + W Pb= Pn+RA= P+R

Produccin bruta = fotosntesis total incluyendo lo que se pierde por respiracin

Produccin: Cantidad total de energa que pasa por un sistema sin hacer mencin a la velocidad con la que se da ese paso

Productividad: Hace referencia a la velocidad de transferencia de la energa

Segunda Ley de la termodinmicaTendencia de los sistemas al aumento de la entropaEntropa medida de desorden del ecosistemaSlo una parte de la energa disponible se usa para realizar un trabajo la otra se pierde y sirve para incrementar el desordenMs calor ms entropaIrreversibilidad en los procesos de transformacin energtica R nunca es cero, la respiracin asume el costo metablico del sistemaLos seres vivos se ordenan desordenando su entorno, el carnvoro desordena al herbvoro, de lo contrario llegaran al equilibrio termodinmico y desaparecerMs informacin, menos desordenado y ms predecible (sucesin)

ATRIBUTOS DE LOS ECOSISTEMAS

DIVERSIDAD

PERPas MegadiversoRoco Egovil

El uso y beneficio de la diversidad nos ayuda a todos a satisfacer nuestras necesidades como alimento, salud, vestido y vivienda; aporta al desarrollo de la cultura de los pueblos y representa una fuente de la cual podemos cubrir necesidades futuras.

Nuestro pas tiene un valioso patrimonio cultural, con diversidad de paisajes, ecosistemas, especies, recursos genticos, los cuales podemos aprovechar para mejorar nuestros servicios de salud, seguridad alimentaria, etc.

Somos uno de los pases con mayor biodiversidad!Mxico, Colombia, Ecuador, Per, Brasil, Zaire, Madagascar, China, India, Malasia, Indonesia y Australia

juntos representan el 70% de la biodiversidad mundial

PERUEl Per posee 84 de las 117 zonas de vida del mundo, 17 zonas de transicin (71.8% del total mundial) y 28 de los 32 tipos de clima del mundo (87.5 % del total mundial) lo que le ha merecido ocupar el cuarto lugar de los doce pases que concentran la mayor diversidad del mundo

Somos Cuartos Por el nmero de especies de flora que existen en nuestro territorio (25 000) de todas las plantas del mundo son endmicas (propias de nuestro pas)

de las 83 especies de cetceos que existen en el mundo se pueden encontrar en el Per

Especies de aves. Somos el SEGUNDO pas en diversidad de aves!

Especies de peces. del total mundial viven en lagunas, ros y mares.

Mamferos

Especies de anfibios

Medicin de la DiversidadLas mediciones de diversidad frecuentemente aparecen como indicadores del buen funcionamiento de los ecosistemas. En el proceso de sucesin, el desarrollo de un ecosistema implica el incremento de la diversidad, estructura y organizacin.

Se refiere a la forma en la que un conjunto se distribuye en una serie de subconjuntos. Es una medida de probabilidad que trata de informar cul es la posibilidad de que una especie obtenida al azar de un conjunto de especies pertenezca a un grupo determinado (Margalef, 1989).

Dos componentesRiqueza : que puede expresarse como cantidad de tipos (variedades genticas, especies, categoras de uso del suelo, etc.)

Equidad: Abundancia y distribucin de individuos entre los tipos.

Dos comunidades pueden tener la misma cantidad de especies pero ser muy distintas en trminos de la abundancia relativa o dominancia de cada especie.

Shannon y Wiener

DIVERSOS

La diversidad se expresa en BitsEl bit es una medida de informacin

En la diversidad se consideran bits por individuo

Un bit es la cantidad de informacin necesaria para encontrar a un individuo extrado al azar e identificarlo como perteneciente a una especie determinada

Evaluemos la Diversidad biolgica

y la Biodiversidad?

Ejemplo Se va a realizar un estudio de impacto ambiental (EIA) en el rea de amortiguamiento de una ANP.

Recuerde que un EIA es una herramienta preventiva para evaluar impactos negativos y positivos de una actividad sobre el ambiente y proponer medidas para establecerlos en un nivel estable.

La evaluacin de la diversidad biolgica es clave en todo EIA. Especialmente los taxa: Aves, insectos y plantas

Se ha ido al campo y se ha levantado la siguiente informacin para la vegetacin.

Salida de campoEvaluacin de vegetacin en transectoabc

RESPONDERCul de los transectos es el ms diverso?

A qu le atribuye la diversidad: a la equidad o a la riqueza?

Si tuviese que construir una carretera sobre qu transecto lo hara? por qu?

Si pudiese conservar slo un transecto, cul conservara y por qu?

SUCESIN En su concepto ms tradicional el concepto de sucesin fue construido por los botnicos Warming, 1896 y Cowles, 1901 cuando estudiaron los cambios que se producan en los ecosistemas de dunas desrticas.

SUCESINDe Clements a Holling, pasando por Tansley

Otras Nociones de EstabilidadTendencia de un Sistema a permanecer en las proximidades de un punto de equilibrio o volver despus de una perturbacin a l Constancia: Ausencia de cambio en algn parmetro del ecosistemaPersistencia: Tiempo de supervivencia de un sistema o de alguno de sus componentes periodo de extincin largoInercia: Resistencia a perturbaciones externasElasticidad: Velocidad de retorno luego de una perturbacinAmplitud: Superficie sobre la que un sistema es estableEstabilidad cclicla: Oscilar Estabilidad de tayectoria: Meta

ATRACTORES: Hacia donde va el sistema

FenologaEstudio de los cambios visibles de los procesos vitales bsicos a lo largo de tiempo.

En plantas abracan la floracin, foliacin, fructificacin, dispersin

Muy importante para comprender el proceso de sucesin de un ecosistema

Ciclos

CLASIFICACIN DE ECOSISTEMAS

Criterios para Clasificar EcosistemasContenido de Agua: Ecosistemas Terrestres Ecosistemas Acuticos

Biotemperatura y Humedad: Zonas de Vida de Holdridge

Temperatura, precipitacin y formaciones vegetales: Biomas

MUC: Cuatro dgitoshttp://www.nasa.gov/pdf/187510main_MUC_Codes.pdf

Criterios para Clasificar Ecosistemas

Los grandes biomasla temperatura de un lugar junto a la cantidad de lluvia que ste recibe, aunado a la forma del terreno, determina un clima especial que crea las condiciones necesarias para favorecer el crecimiento de las plantas caractersticas de una zona.

BiomasClements y Shelford en 1939Proporcin de rboles, arbustos y hierbas en un lugar determinadocriterio de clasificacin mundial de los ecosistemas basado en la vegetacin, el tipo de suelo y el clima (temperatura y precipitacin) que predomina en un rea y que condiciona que prosperen comunidades de seres vivos similares (GLOBE, 2010)

Los 8 biomas principales

Casquetes polaresSon entornos extremos que se caracterizan por sus bajas temperaturas con veranos e inviernos que duran 6 meses. Durante la estacin ms fra el sol no se asoma al horizonte.

El rtico es una extensa rea de mar cuya superficie vara a lo largo del ao en funcin de la temperatura . Osos polares, zorros rticos.

La Antrtida es un continente que cuenta con grandes cadenas montaosas . Pinginos

Tundra:Puede ser rtica, en el hemisferio norte, o alpina en las montaasTiene un invierno largo y un verano muy corto y froLlueve poco y el suelo a cierta profundidad presenta permafrost En el corto verano el agua se deshiela y el suelo aparece con lagos, pantanos y charcos.Vegetacin de porte achaparrado. Liquen de renosRenos, libres lemmings, zorros rticos

Tundra

TaigaConocido tambin como bosque de conferasDominan pinos y otras plantas parecidasInviernos fros y largos; veranos cortos, frescos y hmedos con un periodo largo de nevadas y pocas lluviasDescomposicin de la materia orgnica es lenta, acumulacin de hojarasca y suelo cidoEs una zona en la que la cubierta forestal se ve interrumpida por charcas de agua, lagunas y grandes lagos.Alces, urogallos, osos pardos, castores, lobos. En Eurasia adems se pueden encontrar tigres siberianos.

Taiga

Bosque templado:Veranos son clidos e inviernos fros.

Superficie del suelo de color oscuro y ligeramente cida, es un suelo rico y frtil.

Se caracteriza por tener una flora que se divide en bosques de conferas y bosques de planifolios (rboles de hojas anchas), estos ltimos pueden a su vez dividirse en perennifolios (hojas siempre verdes) o caducifolios (aquellos que pierden sus hojas en el otoo).

Los bosques de rboles caducifolios son los ms resaltantes al norte de este bioma y eso les da una caracterstica estacional interesante.

Ardillas, aves migratorias y osos negros.

Al ser un ecosistema que posee suelos ricos y un clima agradable, en este ecosistema se han asentado importantes ciudades y poblaciones humanas que se han dedicado por lo general a actividades agrcolas extensivas.

Bosque templado

PraderaClima templado entre semirido y hmedo con una estacin clida y otra generalmente fra. Las lluvias son poco abundantes y el relieve es casi plano con mucho contenido de materia orgnica en el suelo. Vegetacin est dominada por pastos en los que se ha practicado desde hace mucho tiempo la ganadera. SabanaBioma que cubre gran parte de frica central y meridional. Estas zonas tienen un mximo de lluvias en verano y sequa en la poca fra. Se reconocen porque tienen muy pocos rboles y arbustos dispersos con pastos que pueden alcanzar gran altura.

La sabana comparte con las praderas templadas el tipo de formacin vegetal herbcea y con las selvas tropicales las condiciones climticas. Vegetacin est adaptada al fuego.

Cebras, elefantes, canguros avestruces, jirafas, cabras, rinocerontes, hipoptamos, leones, leopardos, hienas, perros salvajes, buitres y chacales.

Pradera

DesiertoAltas temperaturas durante el da y bajas temperaturas en la noche. Las lluvias son muy escasas por lo general por debajo de los 100 mm al ao.Presencia de arenaLos desiertos ocupan un tercio de la superficie de la Tierra.La mayora en el hemisferio norte, siendo el desierto del Sahara, ubicado al norte de frica, el ms grande del mundo.Cactus, dromedarios, lagartijas, serpientes, araas, escarabajos y algunos coyotes.

Desierto

Chaparral Ecosistema arbustivo

Distribuido a lo largo de la costa del mediterrneo, california (Estados Unidos), Amrica del Sur y Australia. En Mxico recibe el nombre de matorral.

Inviernos lluviosos moderadamente fros, veranos largos, secos y calurosos. Suelo seco y pobre en nutrientes .

Flora caracterstica est constituida por robles laureles, olivos y arbustos adaptados a soportar sequas y fuegos naturales que estimulan la germinacin de las semillas.

Canguros australianos, venados, lagartos, serpientes cascabel, guilas, halcones peregrino, zorros colorados y pequeos roedores.

Bosque tropicalPuede ser seco o lluvioso. A medida que los bosques se alejan del ecuador llueve menos y los bosques se van haciendo ms secos en determinadas pocas del ao.

Se extiende por frica, Australia, el sudeste de Asia, Amrica Central y Amrica del Sur (Venezuela, Per, Brasil, Guyana).

Altas temperaturas durante todo el ao y lluvias abundantes. Suelos son poco productivos, la mayor cantidad de nutrientes provienen de las hojas secas de los rboles.

El bosque tropical cubre el 7% de la superficie terrestre y alberga el 50% de las especies vegetales y animales del mundo

Existe gran diversidad de plantas y animales entre los que se pueden encontrar rboles de gran porte y hojas siempre verdes. Entre los animales hay boas, cascabeles, tigrillos, jaguares, muchos insectos y osos perezosos.

Bosque tropical

ECOSISTEMAS ACUTICOS

Ecosistemas AcuticosEstn basados en caractersticas fsicas del agua, siendo la salinidad una de las principales.

De forma general los ecosistemas acuticos pueden ser de agua dulce o de agua salada.

Categoras que se dividen a su vez en una cantidad de ecosistemas de acuerdo a su sustrato, la profundidad, la corriente de agua y el tipo de organismo dominante

Ecosistemas de aguas continentalesEstn constituidos por el conjunto de ros, lagos y aguas subterrneas con bajo contenido de sales (agua dulce)

Aguas quietas (lnticos) y aguas corrientes (lticos)

Los ecosistemas de agua quietas comprenden lagos, lagunas y estanques.

Los ecosistemas de aguas corrientes comprenden a los ros.

LagosEcosistemas de aguas estacionarias

HumedalesTierra cubierta por agua superficial con suelo y vegetacin tolerante a la inundacin

Ecosistemas marinosLa salinidad es alta, lo cual hace que el mar se congele al menos 2 C por debajo del punto de congelacin normal del agua dulce.

La temperatura del agua es mayor cerca al Ecuador y es ms fra a medida que se acerca a los polos.

En el mar se pueden distinguir tres zonas importantes:

Zona nertica o de aguas poco profundas que incluye la costa y la plataforma continental

Zona pelgica u ocanica que abarca lo que se conoce como mar abierto

Zona bentnica o profunda.

En el mar se puede encontrar una gran diversidad de peces y crustceos que constituyen el sustento econmico para muchas familias y son fuente de alimento para las aves marinas y mamferos como ballenas, delfines, entre otros.

Mares

EstuariosCuerpo de agua en la costa que est parcialmente rodeado de tierra con acceso al mar y suministro de agua dulce de los ros

La desembocadura de un ro se abre a un ecosistema marino, con una salinidad entre dulce y salada, o donde el agua de mar se diluye significativamente con el agua dulce que proviene del drenaje terrestre

Marismas y ManglaresEl agua de una marisma normalmente es una mezcla de agua dulce y salada, tienen suelos con fondos arenosos. Generalmente son zonas pantanosas dominadas por vegetacin que puede ser herbcea (marismas) o arbrea con presencia de mangles (manglares) , aqu hay influencia de mareas y precipitaciones que hacen fluctuar la salinidad.

ECORREGIONES

EcorregionesConsiderando:Tipos de climaRegiones geogrficasHidrografaFlora y fauna

Once ecorregiones en el Per.

Ecorregiones

Bosque seco ecuatorial Hasta La Libertad, alcanza los 1.500 metros de altitud, se extiende sobre el piso ms bajo del valle del Maran hasta los 2.800 m.s.n.m.

Clima con una prolongada estacin seca anual que puede ocupar nueve meses del ao.

La formacin vegetal principal es el algarrobal y en la zona ms lluviosa el ceibal, estos rboles a diferencia de los algarrobos dependen directamente de las lluvias

Bosque Tropical del PacficoTumbes Bosques siempre verdes con rboles que superan los 30 metros de altura. Es la nica zona de la costa del Per donde hay monos en su ambiente natural. Son dos especies: el mono aullador o coto de Tumbes y el mono blanco.

Sierra EstepariaSe extiende desde los 1.000 metros hasta los 3.800 metros. Desde La Libertad hasta el norte de Chile. Las temperaturas medias oscilan entre los 6 y 12 C.

En las partes superiores a los 3.000 metros el rbol ms caracterstico es el aliso.

Puna y PramoPuna: Corresponde a las partes altas de los andes, sobre los 3.800 metros. Clima es fro y la luz solar fuerte. El ichu es el pasto ms extendido. Ambiente seco.

Pramo: Piura y Cajamarca (3.500 metros). Zona de neblinas. La temperatura por las noches baja a menos 0 C. Vegetacin similar a la de la puna, se podra decir que es una puna hmeda

*