Numero de equipo:
#1
Encuadre:
E.C. Exámenes 30%
E.P. Portafolio 30%
E.D. Trabajos 30%
E.A. Asistencias 10%
Alumnos:
Perla Noemí Zapata Sánchez
Javier Armando Jiménez Alejandro
Carrera:
Ingeniería Ambiental
Materia:
Ecología
Catedrática:
Olivia Maygualida Rodríguez Angulo
“Temario”
1.1 Importancia y conceptos de la ecología
1.2 Relación con otras ciencias
1.3 Ecosistema como unidad básica del ambiente
1.3.1 Clasificación de los ecosistemas
1.3.2 Estructura de los ecosistemas
1.3.3 Funcionamiento de los ecosistemas
1.4 Factores bióticos y abióticos
1.5 Flujo de energía en los ecosistemas
1.6 Ciclos biogeoquímicos y su importancia
1.7 Producción primaria
1.8 Cadenas tróficas
Introducción
En este blog web encontraremos conceptos claves acerca de la ciencia de la ecología, los cuales son de gran importancia para la vida diría.
Aprenderemos acerca de los ecosistemas, que son de gran importancia en nuestro entorno, estado, país, y el mundo entero.
También veremos lo que son 4 ciclos biogeoquímicos de los cuales estudiaremos sus definiciones, utilidades, maneras de encontrarlo, procesos, etc…
1.1 Importancia y conceptos de la ecología
Definición de la ecología como ciencia ambiental con amplio basamento en la actividad humana.- La Ecología es una ciencia muy importante pues estudia la relación de los seres vivos con su medio ambiente, incluyendo en los primeros los denominados factores bióticos (como bacterias, plantas, animales, personas…) y en los segundos destacan los abióticos, o también seres inertes, que conforman sustancias químicas (como la sal, el nitrógeno, los nutrientes…), y aspectos físicos ambientales (como la luz, el agua, el calor, el aire ).
Aunque se pueda considerar la Ecología una rama de la Biología es una ciencia multidisciplinar, pues precisa de otras áreas especializadas para sus investigaciones, tales como Física o Geología. Además implica también el estudio de cuestiones sociales, es decir relacionadas con el ser humano y el efecto que el mismo, como el animal más destructivo conocido, generan en el planeta.
No hemos de olvidar que la Ecología estudia a todos los seres vivos, así como a los seres inertes y sus relaciones en el medio ambiente global del planeta, llamando a toda esta zona de interacción de la vida, Biosfera.
El último empujón a esta ciencia moderna en la historia se lo dieron los evolucionistas, al intentar demostrar la adaptación de las especies a las adversidades del medio ambiente para subsistir. Entre ellos destaca el aporte de la familia Darwin (abuelo y nieto), con sus estudios e investigaciones que establecieron la evolución y el hecho de que las especies se adaptan a las condiciones del medio ambiente pero que sólo aquellos especímenes preparados para transformarse son los que sobreviven.
No queremos indicar que su teoría sobre la evolución sea totalmente cierta, (aún está por ver a un mono o ratón convertirse en humano, o dar un paso en este sentido) pero sus estudios y los de sus colegas sobre la relación de los seres vivos y su medio ambiente si quedaron como aportación a la Ecología.
Tenemos que tener en cuenta que del mismo modo que los animales transforman o son transformados por el medio ambiente y en este vínculo nace la ciencia de la Ecología, también es claro que los seres humanos, como animales, sufren de las consecuencias de tan simbiótica relación. Pero a diferencia de lo que ocurre con otros animales, el hombre es el único que puede alterar el medio en el que vive en busca de una mejor calidad de subsistencia.
Claro que, no será lo mismo cuando la transformación es generada por 100 personas que por millones de personas constantemente en todos lados. De este modo, el accionar del ser humano genera no sólo cambios sino daños en la Biosfera que en muchos casos ya adquieren el valor de irremediables y por lo tanto la Ecología se erige como única posibilidad de mejora o al menos de concientización para evitar que el problema se profundice.
Estos conocimientos de la relación entre los seres vivos y su medio ambiente, dieron lugar a los Movimientos y Asociaciones de Ecologistas que surgen a fines de los años '80 y que intentan proteger la Biosfera de aquellos que la dañan por ignorancia o por egoísmo, queriendo aprovechar desordenadamente sus recursos y perjudicando con ello a todos los seres y al planeta en que vivimos llegando a poner en riesgo incluso la continuidad de la vida en la Tierra. Agradecemos a los grupos ecologistas que realizan actividades de información y defensa legal de la Naturaleza buscando el bien común.
video: http//youtu.be/rxn509wbpkg
1.2 Relación con otras ciencias
La ecología es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, como:
Física: se relaciona por todos los procesos bióticos que tienen que ver con la transparencia de energía, desde los productores que aprovechan la energía lumínica para producir compuestos orgánicos complejos, hasta las bacterias, que obtienen emergía química mediante la desintegración de las estructuras moleculares de otros organismo.
Química: todos los procesos metabólicos y fisiológicos dependen de reacciones químicas. Además, los seres vivientes hacen uso de las sustancias químicas que se encuentran en el entorno.
Geología: la estructura de los biomas depende de la estructura geológica del ambiente. Los seres vivientes también pueden modificar la geología de una región.
Geografía: es muy importante a causa de la distribución de los seres vivientes sobre la tierra.
Matemáticas: son impredecibles para la ecología, por ejemplo para el cálculo, la estadística, las proyecciones y extrapolaciones cuando los ecólogos tratan con información específica acerca del número y la distribución de las especies, la evaluación de la biomasa, el crecimiento demográfico, la extensión de las comunidades y la biodiversidad y para cuantificar las presiones del entorno de un bioma dado.
Climatología: disciplina significativa que ayuda a entender como las variaciones de las condiciones del clima en una región dada influyen en la biodiversidad.
Ética: promueve los valores contenidos en el ambientalismo científico
1.3 Ecosistema como unidad básica del ambiente
Ecosistema se define como una unidad funcional básica resultante de la interacción entre las comunidades (componentes bióticos) y el medio ambiente abiótico, un conjunto de poblaciones relacionadas se llaman comunidad, sumado a los componentes abióticos (sin vida) del ambiente forman lo que se conoce como ecosistema.
O sea que ya no se trata de una especie o grupo de especies sino que acá también se tienen en cuenta los componentes inanimados del ambiente como el agua, el aire, el sol y el suelo.
Por ecosistema se entiende a la comunidad de seres vivos cuyos procesos vitales están relacionados entre sí. El desarrollo de estos organismos se produce en función de los factores físicos del ambiente que comparten.
Los ecosistemas aglutinan a todos los factores bióticos (es decir, a las plantas, animales y microorganismos) de un área determinada con los factores abióticos del medio ambiente. Se trata, por lo tanto, de una unidad compuesta por organismos interdependientes que forman cadenas tróficas o alimenticias (la corriente de energía y nutrientes establecida entre las especies de un ecosistema con relación a su nutrición).
Es importante subrayar que existen varias formas de llevar a cabo el estudio de un ecosistema, más concretamente tres son los métodos habituales. Así, en primer lugar, se puede realizar el análisis del mismo mediante las relaciones alimentarias que en él se producen lo que se traduce en que se hable de la energía que llega a la Tierra desde el Sol para que pase de unos organismos a otros. Esto daría a su vez lugar a las llamadas, como hemos citado anteriormente, cadenas tróficas donde están las plantas, los consumidores primarios o herbívoros, los consumidores secundarios o carnívoros, y los necrófagos.
La segunda manera de estudiar un ecosistema es mediante los ciclos de la materia. Con ellos lo que se expresa es como los distintos elementos químicos (oxígeno, hidrógeno, carbono…) que forman a los distintos seres vivos van pasando de unos niveles tróficos a otros. Y la tercera forma de análisis es la de centrarse en el llamado flujo de energía que va pasando de un nivel a otro y que es el encargado de que el ecosistema esté en funcionamiento. En este caso tenemos que subrayar que dicha energía siempre sigue la misma dirección.
A mayor número de especies (es decir, mayor biodiversidad), el ecosistema suele presentar una mayor capacidad de recuperación. Esto es posible gracias a las mejores posibilidades de absorción y reducción de los cambios ambientales. El concepto de hábitat está asociado al de ecosistema. El hábitat es el lugar físico del ecosistema, una región que ofrece las condiciones naturales necesarias para la subsistencia y reproducción de las especies.
El nicho ecológico, por su parte, es el modo en que un organismo se vincula con los factores bióticos y abióticos del ambiente a través de distintas condiciones físicas, químicas y biológicas. Es importante tener en cuenta que un ecosistema supone una situación de equilibrio que cambia con el tiempo y que implica la constante adaptación de las especies que habitan en él.
Además de todo lo expuesto no podemos pasar por alto que en la actualidad uno de los problemas que más preocupa a la sociedad mundial es el de la contaminación del ecosistema,. Aquella se manifiesta tanto a través del agua como del suelo y del aire. Por eso, se está incentivando diversas iniciativas y proyectos con el claro objetivo de frenar la misma, de proteger el entorno y de conseguir, por tanto, que los seres vivos tengan una mejor calidad de vida.
Ecosistemas de Tabasco.
La selva se halla reducida a unas cuantas hectáreas en los municipios de la Sierra y a pequeñas extensiones en el sur y oriente del estado. La sabana cubre hoy extensas áreas del estado, en los municipios de la Chontalpa y Los Ríos. Los pantanos se extienden por casi todo el estado, principalmente en la región homónima. El manglar se halla a lo largo de la costa con el Golfo de México y de los sistemas lagunarios importantes. Los ecosistemas acupaticos son abundantes y se encuentran en todo el estado.
Debido a sus características hidrológicas y climáticas, Tabasco se cuenta entre los estados con mayor diversidad biológica del país. Asimismo, se distingue por un alto nivel de endemismo en las especies presentes.
Selva Tropical Lluviosa
La abundancia de vegetación en la selva hace que la luz solar apenas pueda penetrar hasta el suelo y las lluvias sean muy copiosas; por esto, existe gran variedad de vegetación, desde plantas pequeñísimas hasta las más grandes.
La selva es, sin duda, la más importante y la más grandiosa de todas las asociaciones vegetales. La selva tropical lluviosa, que actualmente cubre buena parte de nuestro territorio, sólo es un vestigio de la selva que todavía unas décadas atrás cubría el Estado casi por completo; hoy ha sido destruida por la mano del hombre, mediante la tumba y quema, cuando se prepara la tierra como campo de cultivo o pastizales para la ganadería y, en menor escala, por la explotación forestal. Actualmente este tipo de vegetación se localiza en partes de los municipios Tenosique, Balancán, Macuspana, Teapa, Tacotalpa, Cárdenas y Huimanguillo, en los diques naturales deltaicos y en la ribera de los ríos.
En la selva tropical lluviosa encontramos varios tipos de vegetación: árboles, como caoba, cedro, macayo, palma real, corozo, jobo, macuilís, ceiba, laurel, sauces, pitche, tatúan, framboyanes, árbol de hule, tinto, barí, árbol de pan, cordial y salacias.
Encontramos también arbustos y hierbas como: capulín, popiste, ramoncillo, palma sabal, aroideas, marantáceas, helechos y hanas. Existen, además, varios tipos de orquídeas y hasta un tipo de cacto propio de esta región.
Sabana tropical
Las asociaciones vegetales de la sabana están a continuación de la selva y son básicas para la ganadería. La sabana tropical está constituida por terrenos abiertos, campos de gran extensión en donde predominan las herbáceas y gramíneas. Este tipo de vegetación abunda en el sur del estado, en las llanuras y donde se unen los ríos; se mezcla con la selva tipo lluvioso.
Entre los diversos árboles y arbustos que allí se reproducen, se encuentran la palma redonda, guano largo, jahuacte, caña de azúcar, anona, bambú, árbol de papel lija, cocoyol, palma fasiste y palma brahea dulcís, encino, chakté, nance, tachicón, mimosas, cassias, jícaros, extensos pastizales, bejucos y enredaderas.
Esta asociación vegetal es una conformación selvática menos compactada que la selva lluviosa, pero incluye muchas especies. En Tabasco, la selva mediana y baja ha sufrido modificaciones por la mano del hombre cuando utiliza los métodos agrícolas de roza y la quema, y por la tala de algunas especies; quedan pequeñas porciones de selva, las cuales se extienden por toda la costa de Tabasco, en las tierras secas y arenosas de los bordes de playa; entre las especies vegetales de esta zona podemos encontrar la palma de coco, macuilís, macayo, palo mulato, palma real, guácimo, ceiba, acacias, pimienta de Tabasco, sichi, tintales, pitche, cocohite, caracolillo, huapaque, tucuy, guano yucateco, guano redondo, barí amargoso, palma real, jobo, etc.
Selva de mangles
En las costas de Tabasco, en torno de las lagunas costeras y a lo largo de los ríos con afectación salina, crecen los más extensos manglares de México.
La mayor extensión de la selva de mangles del territorio tabasqueño se encuentra a lo largo de la costa del Golfo de México, en las lagunas que bordean al río Mezcalapa, en las riberas de los ríos Tonalá, San Pedro y San Pablo y Grijalva.
Las especies de mangles que predominan en Tabasco son cuatro: rojo, blanco, negro y prieto. De la corteza del mangle rojo y prieto se obtiene tanino, que se utiliza en la curtiduría.
La madera de estos árboles se emplea sobre todo para la construcción de casas, la producción de postes para cercas y en la fabricación de carbón vegetal, actividad que en la actualidad está afectando la existencia de esta comunidad vegetal.
Los pantanos
Los paisajes característicos de Tabasco están formados por los pantanos. Esta asociación vegetal se compone de plantas acuáticas, subacuáticas e hidrófilas, y se distribuye ampliamente en el delta Usumacinta-Grijalva, en las lagunas y charcos que se forman en las áreas paralelas al cauce de los ríos Usumacinta, Grijalva, Chacamax y San Pedro.
La mayor extensión territorial de la zona de pantanos es ocupada por la Reserva de la Biósfera Pantanos de Centla, que ocupa 302, 706 has que se localizan en los municipios de Centla, Jonuta y Macuspana.
En el estado de Tabasco existen dos tipos de pantanos: Los formados por mucalería y la popalería.
1.3.1 Clasificación de los ecosistemas
Los ecosistemas pueden ser clasificados dentro de varias categorías. Las calificaciones que existen son muchas y aquí vamos a ver cuáles son algunas de las más importantes y las que son consideradas más imprescindibles.
Ecosistemas de tierra:
Bosque templado: es uno de los biomas más diversos del mundo. Las mayores poblaciones humanas del planeta Tierra se encuentra cerca de los bosques templados ya que el hombre hace un extensivo uso de la madera de los árboles.
Selva: las selvas son bosques tropicales húmedos, ocasionalmente bastante lluviosos y donde hay una vegetación muy espesa.
Sabana: una extensa pradera con muy pocos árboles y grandes pastizales. Se encuentra en regiones subtropicales principalmente.
Pradera: las praderas son pastizales que se encuentran en zonas templadas. Suelen tener más vegetación y árboles que una sabana y mayor cantidad de agua puede ser encontrada.
Desierto: zonas de muy escasas precipitaciones donde abunda la arena y hace calor todo el año. Por la noche suelen tornarse muy fríos.
Tundra: es una llanura sin árboles donde hace mucho frío. El suelo suele estar cubierto de musgos y similares.
Taiga: son los bosques boreales, las mayores masas forestales de nuestro mundo. Se sitúan principalmente en Rusia y en el norte de Europa.
Inlandsis: también conocidos como “desiertos polares”. Son grandes extensiones de hielo y nieve. Se encuentran en los polos de nuestro planeta.
Ecosistemas de agua: existen solamente dos tipos, los de agua dulce y los de agua salada.
Marino: incluyen los océanos, mares, marismas, etc… el medio marino es muy estable, si lo comparamos con los habitantes terrestres o los de agua dulce. Las temperaturas de las grandes masas oceánicas varían poco, si como la salinidad del agua.
Agua dulce: la simbología se ocupa del estudio de los ecosistemas de ríos y lagos. En este grupo no solo se considera los ecosistemas de agua corriente si no también los de agua quieta, sino también los manantiales.
Ecosistemas modificados por el hombre: comprende las ciudades, cultivos y otros donde el ser humano tenga mucha influencia.
https://youtu.be/U911WYLH8-U1.3.2 Estructura de los ecosistemas:
Biocenosis: La biocenosis o comunidad de un ecosistema es el conjunto de todos los organismos vivos que viven en el biotopo, entre los que se establecen determinadas relaciones. Se destacan los siguientes conceptos relacionados con la biocenosis:
Población: Los organismos vivos que pertenecen a una misma especie se denomina población. Como en un ecosistema existe normalmente un determinado número de especies, tanto vegetales como animales, en el ecosistema existen diferentes poblaciones de organismos.
Hábitat: El lugar donde un organismo vive se llama hábitat. Es como saber la dirección del organismo (en el suelo, debajo de una piedra, en el fondo de un río, en una cueva, etc.)
Nicho ecológico: Se denomina así a la función que desempeña un organismo en el ecosistema. Es como saber la profesión del organismo (es un depredador, un comedor de semillas, un descomponedor de materia muerta, etc.)
Biotopo: El biotopo comprende el medio físico y natural de un ecosistema y sus propiedades físico-químicas. Estas propiedades dependen de los factores ambientales, que son el conjunto de condiciones físicas y químicas que influyen en la vida de los seres vivos del ecosistema. Los principales factores ambientales son:
La luz: es necesaria para los organismos fotosintéticos.
El agua: es indispensable para el desarrollo de todos los organismos.
La temperatura: condiciona el grado de calor o frío del entorno.
La salinidad del agua: es la cantidad de sales disueltas en el agua.
El pH: determina el grado de acidez o basicidad del medio.
https://youtu.be/4JLJT2P54dY1.3.3 Funcionamiento del Ecosistema
El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol.
En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.
En el ecosistema la materia se recicla en un ciclo cerrado y la energía pasa (fluye) generando organización en el sistema.
Se trata de sistemas abiertos, dinámicos y complejos:
Abiertos: los ecosistemas se transforman debido a factores externos y nuevos,
Dinámicos: los ecosistemas evolucionan sin la influencia de factores externos,
Complejos: en los ecosistemas actúan de diversas formas todos los mecanismos y estrategias de la ecología
1.4 Factores bióticos y abióticos
Factores bióticos
En la ecología, se conoce como factor biótico o componente biótico a todos los organismos vivos que interactúan con otros organismos vivos, refiriéndonos a la fauna y la flora de un lugar específico, así como también a sus interacciones. También se llama factores bióticos a las relaciones establecidas entre los seres vivos de un ecosistema y que además condicionan su existencia.
Los factores bióticos deben tener características fisiológicas y un comportamiento específico que les permita sobrevivir y reproducirse dentro de un ambiente con otros factores bióticos. El compartir un ambiente da como resultado una competencia entre los factores bióticos, y se compite ya sea por alimento, por espacio, etc.
Los factores bióticos pueden dividirse en tres tipos que aparecen a continuación:
Individuo: cada organismo del ecosistema.
Población: el conjunto de individuos que habitan una misma área o lugar, como ya explicamos.
Comunidad: en un lugar determinado se dan interacciones entre varias poblaciones y se forma una comunidad. Un ejemplo es el bosque, donde interactúan plantas y animales, entre otros.
Los factores bióticos también pueden ser clasificados en 3 tipos, que son los siguientes:
Productores: son los que fabrican su propio alimento.
Consumidores: son los que no pueden producir su alimento.
Descomponedores: son los que se alimentan de materia orgánica descompuesta.
Sin dudas el tema de los factores bióticos es muy importante si queremos entender cómo se relacionan los seres y organismos vivos dentro de los ecosistemas en la naturaleza.
Factores abióticos
Los factores abióticos de un ecosistema son aquellos que constituyen sus características fisicoquímicas (temperatura, luz, humedad, etc.). Su importancia para la vida y el equilibrio ecológico de nuestro planeta es muy grande, ya que determinan la distribución de los seres vivos sobre la Tierra y, además, influyen sobre ellos y sobre su adaptación al medio.
A su vez, los seres vivos también contribuyen a modificar, en uno u otro sentido, de forma significativa los factores del medio que habitan. En concreto, algunas actividades del ser humano originan problemas de contaminación atmosférica y un calentamiento del planeta (efecto invernadero) que puede tener graves consecuencias en el futuro.
Cuando un factor abiótico alcanza valores más allá de los márgenes de tolerancia de una especie, actúa como factor limitante para la supervivencia de esa especie. Por ejemplo, la mosca común muere por debajo de los -5ºC.
Existen organismos que pueden soportar intervalos muy amplios de un determinado factor abiótico; se les denomina organismos eurásicos. Si el factor que se considera es la temperatura, serán euritermos, si es el agua, eurihigros, etc. Otros por el contrario, sólo toleran intervalos muy estrechos; son los organismos estenoicos, y se denominan de igual manera para cada factor abiótico que se considere.
Una respuesta de los organismos al medio ambiente es la adaptación. Ésta se define como la capacidad que poseen los seres vivos para cambiar sus características fisiológicas y morfológicas con el fin de aumentar las posibilidades de supervivencia en un determinado medio ambiente.
También la actividad de los seres vivos pueden modificar los factores abióticos. Por ejemplo, la mayor parte del O2 atmosférico ha sido producida por los organismos fotosintéticos, y la humedad y la temperatura cambian bajo la vegetación densa de un bosque.
Los factores abióticos terrestres más importantes son:
La luz
La temperatura
La humedad
Los factores abióticos acuáticos más importantes son:
Luminosidad
Salinidad
Densidad
Presión hidrostática
Gases
1.5 Flujo de la energía en los ecosistemas
La vida en la tierra depende de la energía del sol que llega a la superficie terrestre y queda a disposición de los seres vivos. A 150 millones de kilómetros de distancia el sol libera enormes cantidades de energía, una pequeñísima fracción de esta energía llega a la tierra en forma de ondas electromagnéticas, que incluyen calor, luz y radiación ultravioleta. De la energía que llega, gran parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre.
La tierra y su atmósfera absorben una cantidad aún mayor, y sólo queda alrededor de 1% para ser aprovechada por los seres vivos. Del 1% de la energía que llega a la tierra en forma de luz, las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos capturan 3% o menos. En conclusión la vida en la tierra se sostiene con menos de 0,03% de la energía que la Tierra recibe del Sol.
La energía entra a las comunidades por la vía de la fotosíntesis. Esta energía alimenta los procesos del ecosistema. La tasa o intensidad a la cual las plantas (productores de un ecosistema) capturan y almacenan una cantidad dada de energía se denomina productividad primaria bruta, la que está determinada por la cantidad de agua y temperatura disponibles.
Y producción primaria neta es la que queda luego de restar la energía que las plantas usan para su mantenimiento (como respiración, construcción de tejidos y reproducción). Parte de esta energía (la que forma los tejidos vegetales) es consumida por animales herbívoros o usada por otros organismos cuando la planta muere. Las plantas contienen mucha menos energía que la que asimilaron debido a la gran cantidad que consumen para su mantenimiento, solo la energía que las plantas no usan para mantenerse está disponible para ser almacenada por los animales.
1.6 Ciclos biogeoquímicos y su importancia
Ciclo del Carbono:
El ciclo del carbono es un ciclo biogeoquímico por el cual el carbono se intercambia entre la biosfera, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la Tierra. Los conocimientos sobre esta circulación de carbono posibilitan apreciar la intervención humana en el clima y sus efectos sobre el cambio climático.
El carbono (C) es el cuarto elemento más abundante en el Universo, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno (O). Es el pilar de la vida que conocemos. Existen básicamente dos formas de carbono: orgánica (presente en los organismos vivos y muertos, y en los descompuestos) y otra inorgánica (presente en las rocas).
En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la atmósfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo biogeoquímico. Este ciclo puede ser dividido en dos: el ciclo lento o geológico y el ciclo rápido o biológico.
Suele considerarse que este ciclo está constituido por cuatro reservorios principales de carbono interconectados por rutas de intercambio. Los reservorios son la atmósfera, la biosfera terrestre (que, por lo general, incluye sistemas de agua dulce y material orgánico no vivo, como el carbono del suelo), los océanos (que incluyen el carbono inorgánico disuelto, los organismos marítimos y la materia no viva), y los sedimentos (que incluyen los combustibles fósiles). Los movimientos anuales de carbono entre reservorios ocurren debido a varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El océano contiene el fondo activo más grande de carbono cerca de la superficie de la Tierra, pero la parte del océano profundo no se intercambia rápidamente con la atmósfera.
El balance global es el equilibrio entre intercambios (ingresos y pérdidas) de carbono entre los reservorios o entre una ruta del ciclo específica (por ejemplo, atmósfera - biosfera). Un examen del balance de carbono de un fondo o reservorio puede proporcionar información sobre si funcionan como una fuente o un almacén para el dióxido de carbono.
Puntos más importantes
El carbono es un elemento esencial en los cuerpos de los seres vivos. También es económicamente importante para los humanos modernos, en la forma de combustibles fósiles.
El dióxido de carbono de la atmósfera es absorbido por los organismos fotosintéticos que lo usan para producir moléculas orgánicas, las cuales viajan a través de las cadenas alimenticias. Al final, los átomos de carbono son liberados durante la respiración.
Los procesos geológicos lentos, entre los que están la formación de rocas sedimentarias y combustibles fósiles, contribuyen al ciclo del carbono a lo largo de escalas prolongadas de tiempo.
Alrededor del 18% de tu cuerpo, en masa, está compuesto por átomos de carbono, ¡y esos átomos son fundamentales para tu existencia. Sin el carbono, no tendrías las membranas plasmáticas de tus células, ni las moléculas de azúcar que usas como combustible, ni siquiera el ADN, ADNA, D, N que porta las instrucciones para construir y poner en funcionamiento tu cuerpo.
El carbono es parte de nuestros cuerpos, pero también es parte de nuestras industrias modernas. Los compuestos de carbono de plantas y algas que existieron hace mucho tiempo forman los combustibles fósiles, como el carbón y el gas natural, que usamos actualmente como fuentes de energía. Cuando estos combustibles fósiles se queman, se libera dióxido de carbono en el aire, lo que resulta en niveles cada vez. El ciclo del carbono se estudia con más facilidad como dos ciclos más pequeños interconectados:
Uno que comprende el intercambio rápido de carbono entre los organismos vivos
Y otro que se encarga del ciclo del carbono a través de los procesos geológicos a largo plazo
La fotosíntesis que llevan a cabo las plantas terrestres, las bacterias y las algas, convierte el dióxido de carbono o el bicarbonato en moléculas orgánicas. Las moléculas orgánicas producidas por los organismos foto sintetizadores pasan a través de las cadenas alimenticias, y la respiración celular convierte nuevamente el carbono orgánico en dióxido de carbono gaseoso.
El almacenamiento de carbono orgánico a largo plazo ocurre cuando la materia que proviene de los organismos vivos es enterrada profundamente bajo la tierra o cuando se hunde hasta el fondo del océano y forma rocas sedimentarias. La actividad volcánica y, en tiempos más recientes, la quema de combustibles fósiles devuelven este carbono orgánico al ciclo.
El carbono entra en todas las redes tróficas, tanto terrestres como acuáticas, a través de los autótrofos, organismos que producen su propio alimento. Casi todos estos autótrofos son foto sintetizadores, como las plantas o las algas. Los autótrofos capturan el dióxido de carbono del aire o los iones de bicarbonato del agua y lo usan para producir compuestos orgánicos como la glucosa. Los heterótrofos, que se alimentan de otros seres, como los humanos, consumen las moléculas orgánicas y así el carbono orgánico pasa a través de las cadenas y redes tróficas.
¿Cómo regresa el carbono a la atmósfera o al océano? Para liberar la energía almacenada en las moléculas que contienen carbono, como los azúcares, los autótrofos y heterótrofos las degradan mediante un proceso llamado respiración celular. En este proceso, el carbono de la molécula se libera en forma de dióxido de carbono. Los descomponedores también liberan compuestos orgánicos y dióxido de carbono cuando degradan organismos muertos y productos de desecho.
El carbono circula rápidamente a través de esta ruta biológica, especialmente en los ecosistemas acuáticos. En general, se estima que se mueven entre 1,000 y 100,000 millones de toneladas métricas de carbono a través de la ruta biológica cada año.
Ciclo del Fósforo
El ciclo del fósforo es el ciclo biogeoquímico por el que el fósforo pasa a través del suelo, el agua y los organismos (litosfera, hidrosfera y biosfera, respectivamente) una y otra vez. El fósforo (P) es un elemento químico no metal que, al igual que el oxígeno, el carbono, el nitrógeno y el azufre, es esencial para la vida. Tiene una alta capacidad para reaccionar al contacto con otras sustancias químicas o elementos, por lo que en la Tierra nunca se encuentra solo.
En las rocas, el fósforo está unido (enlazado) al oxígeno, y juntos forman los fosfatos. La lluvia, el viento, el deshielo y otros agentes producen meteorización de las rocas fosfatadas, es decir, las desgastan, desintegran y disgregan lentamente, por lo que los fosfatos se liberan. La contaminación y la escorrentía también liberan fosfatos al pasar por las rocas.
Los fosfatos son acarreados al fondo del mar, ríos o arroyos y se depositan como sedimentos. También pueden depositarse en el suelo de la corteza continental. Las corrientes que emergen desde el fondo de las aguas llevan parte del fósforo hacia la superficie, el cual es aprovechado por el fitoplancton. Otra parte del fósforo permanece en el fondo marino a lo largo de miles o millones de años, y se convierte en nuevas rocas sedimentarias.
Animales marinos absorben fitoplancton, y entonces el fósforo pasa a su cuerpo. A su vez, estos animales son consumidos por otros, por lo que el mineral pasa a través de las cadenas alimentarias marinas. Aves que se alimentan de peces producen guano, es decir, excremento. Este es rico en fósforo y suele ser usado como fertilizante, tras lo cual retorna al suelo. Los seres humanos consumen pescado (y otros animales acuáticos), por lo que el fósforo pasa a su cuerpo.
En el suelo donde se depositan los fosfatos a partir de las rocas sedimentarias, las plantas los absorben a través de sus raíces para usarlo en sus procesos vitales. Al morir las plantas y los animales, bacterias descomponedores disgregan la materia orgánica de los cuerpos, y el fósforo se reintegra al suelo en forma de fosfatos solubles.
Una vez en el suelo, puede formar nuevas rocas sedimentarias como fosfato inorgánico, llegar a los fondos marinos o ser absorbido por las plantas. Debido a que los procesos que mueven al fósforo ocurren de forma lenta, este ciclo es uno de los más lentos.
El fósforo es un importante elemento que participa en las reacciones energéticas que tienen lugar en el interior de los organismos. Después del calcio, el fósforo es el segundo mineral más abundante del cuerpo humano. Asimismo, el fósforo es un nutriente esencial para las plantas y los animales, necesario para formar los ácidos nucleicos y para formar la estructura de los huesos. El estiércol, los fertilizantes agrícolas y los residuos orgánicos contienen una buena cantidad de P; sin embargo, el exceso de este elemento en las aguas puede causar la reducción del oxígeno.
Puntos más importantes
El fósforo es un nutriente esencial que se encuentra en las macromoléculas, incluyendo el de los humanos y otros organismos.
El ciclo del fósforo es lento. La mayor parte del fósforo que existe en la naturaleza se encuentra en forma de ion fosfato.
A menudo, el fósforo es el nutriente limitante, es el más escaso por lo que restringe el crecimiento en los ecosistemas acuáticos.
Cuándo el nitrógeno y el fósforo de los fertilizantes son acarreados por los escurrimientos hasta los lagos y océanos, producen eutrofización: el crecimiento excesivo de algas. Las algas pueden agotar el oxígeno del agua y crear una zona muerta.
El fósforo es un nutriente esencial para los seres vivos. Es una parte fundamental de los ácidos nucleicos, como el de los fosfolípidos que conforman nuestras membranas celulares. En la forma de fosfato de calcio, también es el componente de soporte de nuestros huesos.
En la naturaleza, el fósforo a menudo es el nutriente limitante (en otras palabras, es el nutriente que se encuentra en menor cantidad y por lo tanto limita el crecimiento) especialmente en los ecosistemas acuáticos de agua dulce.
En la naturaleza, el fósforo se encuentra sobretodo en forma de iones fosfato. Los compuestos fosfatados se encuentran en las rocas sedimentarias y, a medida que estas se meteorizan (se desgastan a lo largo del tiempo) el fósforo que contienen se filtra lentamente hacia el suelo y las aguas superficiales. La ceniza volcánica, los aerosoles y el polvo mineral también pueden ser fuentes significativas de fosfatos, aunque el fósforo no tiene realmente una fase gaseosa como el carbono, el nitrógeno y el azufre.
Las plantas pueden absorber los compuestos fosfatados del suelo y transferirlos a los animales que se las comen. Cuando las plantas y los animales excretan desechos o mueren, los fosfatos pueden ser absorbidos por los organismos detritívoros o regresar al suelo. Los compuestos fosfatados también pueden ser transportados en los escurrimientos hacia los ríos, lagos y océanos, donde son absorbidos por los organismos acuáticos.
Cuando los compuestos fosfatados de los cuerpos o desechos de los organismos marinos se hunden hasta el suelo oceánico, forman nuevas capas sedimentarias. Con el transcurso de largos periodos de tiempo, la roca sedimentaria fosfatada puede moverse del océano a la tierra mediante un proceso geológico llamado levantamiento. Sin embargo, este proceso es muy lento y el ion fosfato promedio tiene un tiempo de residencia oceánica (tiempo que pasa en el océano) de 20,000 a 100,000 años.
Esta ilustración muestra el ciclo del fósforo. El fósforo entra en la atmósfera con los aerosoles volcánicos. Cuando este aerosol se precipita a la tierra, entra en las redes tróficas terrestres. Parte del fósforo de las redes tróficas terrestres se disuelve en los arroyos y lagos y el restante entra al suelo. Otra fuente de fósforo son los fertilizantes. El fósforo llega a los océanos por filtración y escurrimientos, y una vez ahí se disuelve en el agua del mar o entra en las redes tróficas marinas. Parte del fósforo se hunde hasta el suelo oceánico y se convierte en sedimento, el cual puede volver a la tierra por levantamiento geológico.
La mayoría de los fertilizantes que se usan en la agricultura, y en los huertos y jardines, contienen tanto nitrógeno como fósforo, los cuales pueden llegar hasta los ecosistemas acuáticos mediante escurrimientos superficiales. El fertilizante en los escurrimientos puede provocar el crecimiento excesivo de algas y otros microbios que estaban previamente limitados por la cantidad de nitrógeno o fósforo. Este fenómeno se conoce como eutrofización.
Las regiones de los lagos y océanos que quedan sin oxígeno debido a la afluencia de nutrientes se llaman zonas muertas. El número de zonas muertas se ha ido incrementando durante varios años y para el 2008 existían 400 de estas zonas. Una de las peores zonas muertas se encuentra en las costas de los Estados Unidos que dan hacia el Golfo de México. El escurrimiento de fertilizantes de la cuenca del río Misisipi creó una zona muerta de 21,919 kilómetros cuadrados. Como puedes ver en la figura siguiente, las zonas muertas se encuentran en áreas muy industrializadas y con alta densidad poblacional alrededor del mundo.
Ciclo del Azufre
El azufre es un elemento esencial en los seres vivos al ser un importante componente de los aminoácidos que forman parte de las proteínas, la coenzima A, la tiamina, el glutatión y otros compuestos básicos en el cuerpo. Gracias al azufre, las proteínas mantienen su forma y cumplen sus tareas de forma óptima. El azufre elemental es muy valioso comercialmente, y a partir de él se produce el mundialmente conocido ácido sulfúrico, usado en hogares e industrias.
A pesar de lo anterior, el planeta requiere que haya un balance entre el azufre y los demás elementos químicos, de forma que el S no aumente hasta niveles anormales. Si el azufre se acumula en la atmósfera y el viento lo transporta, cuando llueve puede caer en forma de lluvia ácida: lluvia + azufre. La lluvia ácida daña las estructuras de las ciudades, afecta las plantas y contribuye a la acidificación de los océanos.}
Aplicaciones: El azufre se usa en multitud de procesos industriales como:
En producción de ácido sulfúrico para baterías
En la fabricación de pólvora
En el vulcanizado de caucho
Se usa como fungicida
Manufactura de fosfatos fertilizantes
Los sulfitos se usan para blanquear el papel y en cerillas
El amonio se usa como fijador en la industria fotográfica
El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para realizar sus funciones vitales.
Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas plantas.
El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición de la materia orgánica.
Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.
El sulfato de magnesio se utiliza como laxante y exfoliante, también como suplemento alimenticio para las plantas.
El ciclo del azufre es la serie de procesos por los que el azufre se mueve hacia y desde los minerales, incluyendo las vías navegables y los sistemas vivos. El ciclo del azufre incluye tanto los procesos terrestres como atmosféricos. Dentro de la porción terrestre, el ciclo comienza con la erosión de las rocas, liberando el azufre almacenado. El azufre, entonces entra en contacto con el aire, donde se convierte en sulfato (SO4). El sulfato es absorbido por microorganismos y plantas convirtiéndose en formas orgánicas; dichas formas son consumidas por los animales a través de los alimentos, moviendo así el azufre a través de la cadena alimenticia.
También, existe una variedad de fuentes naturales que emiten azufre directamente a la atmósfera, como, erupciones volcánicas, la descomposición de la materia orgánica en pantanos y la evaporación del agua.
El azufre eventualmente se deposita nuevamente en la Tierra o se reduce por medio de las precipitaciones. Una pérdida continua de azufre del ecosistema es mediante la escorrentía, la que se produce a través del drenaje en lagos, arroyos, y finalmente, los océanos. En el océano, el ciclo de azufre se realiza por medio de comunidades marinas, moviéndose a través de la cadena alimenticia. Una parte de este azufre se emite a la atmósfera por medio de la espuma de mar.
El azufre restante se pierde en las profundidades del océano, el cual se combina con el hierro para formar sulfuro de hierro (II), compuesto responsable del color negro de la mayoría de los sedimentos marinos.
Desde la Revolución Industrial, las actividades humanas han contribuido a la cantidad de azufre que entra en la atmósfera, principalmente a través de la quema de combustibles fósiles y de la transformación de metales. Un tercio de todo el azufre que llega a la atmósfera, incluyendo el 90% de dióxido de azufre (SO2) se debe a las actividades humanas. Las emisiones de estas actividades, junto con las emisiones de nitrógeno (N2), reaccionan con otras sustancias químicas en la atmósfera para producir pequeñas partículas de sales de sulfato que caen en forma de lluvia ácida, causando una variedad de daños en el medio ambiente, así como a los creados por el hombre, tales como la meteorización química de los edificios.
Sin embargo, como partículas y pequeñas gotitas en el aire, el azufre también actúa como regulador del clima mundial. El dióxido de azufre y los aerosoles de sulfato absorben la radiación ultravioleta, creando una cubierta de nubes que enfría ciudades y puede compensar el calentamiento global provocado por el efecto invernadero. La cantidad real de este desplazamiento es una pregunta que los investigadores están tratando de responder.
Durante el ciclo del azufre se producen los siguientes eventos:
El azufre es asimilado e incorporado por las plantas para el desarrollo de sus funciones vitales.
Los animales herbívoros incorporan el azufre cuando se alimentan de las plantas.
Los animales carnívoros, al consumir a su presa, incorporan el azufre a su sistema.
Cuando los animales mueren, las bacterias convierten sus restos de nuevo en sulfato.
Los nuevos sulfatos pasan al suelo, para que las plantas utilicen nuevamente el azufre.
El azufre puede llegar a la atmósfera como dióxido de azufre (SO2), gas proveniente de los volcanes, la descomposición de materia orgánica y por la acción humana.
Cuando en la atmósfera se combina el azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H2SO4) que al momento de precipitar se convierte en lluvia ácida
Ciclo del Nitrógeno
La atmósfera es el principal reservorio de nitrógeno, donde constituye hasta un 78% de los gases. Sin embargo, como la mayoría de los seres vivos no pueden utilizar el nitrógeno atmosférico para elaborar aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, dependen del nitrógeno presente en los minerales del suelo. Por lo tanto, a pesar de la gran cantidad de nitrógeno en la atmósfera, la escasez de nitrógeno en el suelo constituye un factor limitante para el crecimiento de los vegetales.
El proceso a través del cual circula nitrógeno a través del mundo orgánico y el mundo físico se denomina ciclo del nitrógeno. Este ciclo consta de las siguientes etapas:
1. Fijación del nitrógeno: consiste en la conversión del nitrógeno gaseoso (N2) en amoníaco (NH3), forma utilizable para los organismos. En esta etapa intervienen bacterias (que actúan en ausencia de oxígeno), presentes en el suelo y en ambientes acuáticos, que emplean la enzima nitrogenada para romper el nitrógeno molecular y combinarlo con hidrógeno.
2. Nitrificación: proceso de oxidación del amoníaco o ion amonio, realizado por dos tipos de bacterias: Nitrosomonas y Nitrobacter (comunes del suelo). Este proceso genera energía que es liberada y utilizada por estas bacterias como fuente de energía primaria.
3. Asimilación: las raíces de las plantas absorben el amoníaco (NH3) o el nitrato (NO3 -), e incorporan el nitrógeno en proteínas, ácidos nucleicos y clorofila. Cuando los animales se alimentan de vegetales consumen compuestos nitrogenados vegetales y los transforman en compuestos nitrogenados animales.
4. Amonificación: consiste en la conversión de compuestos nitrogenados orgánicos en amoníaco, se inicia cuando los organismos producen desechos como urea (orina) y ácido úrico (excreta de las aves), sustancias que son degradadas para liberar como amoníaco el nitrógeno en el ambiente abiótico. El amoníaco queda disponible para los procesos de nitrificación y asimilación. El nitrógeno presente en el suelo es el resultado de la descomposición de materiales orgánicos y se encuentra en forma de compuestos orgánicos complejos, como proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos y nucleótidos, que son degradados a compuestos simples por microorganismos - bacterias y hongos - que se encuentran en el suelo. Estos microorganismos usan las proteínas y los aminoácidos para producir sus propias proteínas y liberan el exceso de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o ion amonio (NH4+).
5. Desnitrificación: es el proceso que realizan algunas bacterias ante la ausencia de oxígeno, degradan nitratos (NO3 -) liberando nitrógeno (N2) a la atmósfera a fin de utilizar el oxígeno para su propia respiración. Ocurre en suelos mal drenados. A pesar de las pérdidas de nitrógeno, el ciclo se mantiene gracias a la actividad de las bacterias fijadoras de nitrógeno, capaces de incorporar el nitrógeno gaseoso del aire a compuestos orgánicos nitrogenados
Puntos más importantes
El nitrógeno es un componente esencial de los cuerpos de los seres vivos. Los átomos de nitrógeno se encuentran en todas las proteínas
El nitrógeno existe en la atmósfera como gaseosos. Durante la fijación del nitrógeno, las bacterias convierten el amoníaco, una forma de nitrógeno que puede ser utilizada por las plantas. Cuando los animales comen plantas, adquieren compuestos nitrogenados que pueden utilizar.
El nitrógeno es un nutriente limitante común en la naturaleza y la agricultura. Un nutriente limitante es aquel que está disponible en una cantidad mínima y por lo tanto limita el crecimiento.
Cuando los fertilizantes que contienen nitrógeno y fósforo llegan a los ríos y lagos, pueden provocar florecimientos de algas, proceso conocido como eutrofización.
Las bacterias juegan un papel fundamental en el ciclo del nitrógeno. El nitrógeno ingresa al mundo de lo vivo por medio de las bacterias y otros procariontes unicelulares que convierten el nitrógeno atmosférico, en formas biológicamente utilizables mediante un proceso llamado fijación del nitrógeno. Algunas especies de bacterias fijadoras de nitrógeno viven libremente en el suelo o el agua, mientras que otras son simbiontes benéficos que viven dentro de las plantas.
Los procariontes cumplen varias funciones en el ciclo del nitrógeno. Las bacterias fijadoras de nitrógeno que se encuentran en el suelo y dentro de los nódulos radicales de algunas plantas convierten el nitrógeno gaseoso de la atmósfera en amoníaco. Las bacterias nitrificantes convierten el amoníaco en nitratos o nitritos. El amoníaco, los nitratos y los nitritos son formas de nitrógeno fijo que las plantas pueden absorber. Las bacterias desnitrificantes convierten los nitratos en nitrógeno gaseoso.
El nitrógeno no permanece por siempre en el cuerpo de los seres vivos, por el contrario, las bacterias lo convierten de nitrógeno orgánico a gaseoso. Este proceso a menudo implica varios pasos en los ecosistemas terrestres. Las bacterias convierten los compuestos nitrogenados de los organismos muertos o sus desechos, en amoníaco, el cual es convertido después en nitratos y nitritos. Finalmente, los procariontes desnitrificantes convierten los nitratos en gaseoso.
El ciclo del nitrógeno en los ecosistemas marinos
Algunos compuestos nitrogenados caen al suelo oceánico en forma de sedimento. A lo largo de periodos de tiempo prolongados, los sedimentos son comprimidos hasta formar rocas sedimentarias. Finalmente, el levantamiento geológico puede mover las rocas sedimentarias de nuevo a la tierra. En el pasado, los científicos no creían que estas rocas sedimentarias ricas en nitrógeno eran una fuente importante de nitrógeno para los ecosistemas terrestres. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que pueden ser bastante importantes, ya que el nitrógeno se libera gradualmente a medida que las rocas se desgastan, o meteorizan, quedando disponible para las plantas.
El nitrógeno es un limitante. En los ecosistemas naturales, muchos procesos, como la producción primaria y la descomposición, están limitados por la cantidad disponible de nitrógeno. En otras palabras, el nitrógeno a menudo es el nutriente limitante, el nutriente que se encuentra en menor cantidad y que por lo tanto restringe el crecimiento de los organismos o las poblaciones.
¿Cómo sabemos si un nutriente es limitante?
Cuando un nutriente es limitante, añadir más aumentará el crecimiento, esto es, hará que las plantas crezcan más altas que si no se hubiera añadido nada.
Si se añade un nutriente no limitante, no habrá ningún efecto, es decir, las plantas crecerán a la misma altura tanto si el nutriente está presente como si no.
Por ejemplo, si se añade nitrógeno a la mitad de las plantas de frijol en una huerta y se observa que crecieron más altas que las plantas sin tratamiento, eso sugeriría que el nitrógeno es limitante. Si en cambio, no vemos una diferencia en el crecimiento durante nuestro experimento, eso sugeriría que otro nutriente distinto del nitrógeno es el limitante.
1.5 Producción primaria
La producción primaria es la velocidad con la que la energía se almacena en forma de materia orgánica por la actividad fotosintética de los productores primarios (plantas verdes). Esta materia puede constituir un incremento de la biomasa vegetal o ser alimento para los consumidores.
Los productores primarios son los organismos que hacen entrar la energía en los ecosistemas. Los principales productores primarios son las plantas verdes terrestres y acuáticas, incluidas las algas, y algunas bacterias. Forman el 99,9% en peso de los seres vivos de la biosfera.
Producción secundaria:
La producción secundaria es la biomasa producida por los consumidores o los descomponedores.
Herbívoro: Productor secundario.
El sistema productor del ecosistema se compone de un sistema fotosintético, principalmente las hojas (F), y un sistema no fotosintético, tallos, raíces, órganos de reserva... (NF).
Cabe introducir aquí dos conceptos importantes en ecología trófica: la producción bruta y la producción neta. La producción bruta corresponde a lo asimilado realmente por los organismos, mientras la producción neta es lo que queda de ella una vez descontada la respiración
Fotosíntesis y respiración:
La fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía luminosa que procede del sol y se convierte en energía química. Con esta energía el CO2, el agua y los nitratos que las plantas absorben reaccionan sintetizando las moléculas de carbohidratos (glucosa, almidón, celulosa, etc.), lípidos (aceites, vitaminas, etc.), proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN) que forman las estructuras vivas de la planta. Las plantas crecen y se desarrollan gracias a la fotosíntesis, pero respiran en los periodos en los que no pueden obtener energía por fotosíntesis porque no hay luz o porque tienen que mantener los estomas cerrados. En la respiración se oxidan las moléculas orgánicas con oxígeno del aire para obtener la energía necesaria para los procesos vitales. En este proceso se consume O2 y se desprende CO2 y agua, por lo que, en cierta forma, es lo contrario de la fotosíntesis que toma CO2 y agua desprendiendo O2.
Producción primaria bruta y neta
Cuando se habla de producción de un ecosistema se hace referencia a la cantidad de energía que ese ecosistema es capaz de aprovechar. Una pradera húmeda y templada, por ejemplo, es capaz de convertir más energía luminosa en biomasa que un desierto y, por tanto, su producción es mayor.
La producción primaria bruta de un ecosistema es la energía total fijada por fotosíntesis por las plantas. La producción primaria neta es la energía fijada por fotosíntesis menos la energía empleada en la respiración, es decir la producción primaria bruta menos la respiración.
Cuando la producción 1ª neta es positiva, la biomasa de las plantas del ecosistema va aumentando. Es lo que sucede, por ejemplo, en un bosque joven en el que los árboles van creciendo y aumentando su número. Cuando el bosque ha envejecido, sigue haciendo fotosíntesis pero toda la energía que recoge la emplea en la respiración, la producción neta se hace cero y la masa de vegetales del bosque ya no aumenta.
1.7 Cadenas tróficas
La materia y la energía circulan a través de la biosfera y los ecosistemas en forma de relaciones tróficas ("trofos" en griego significa "comer"). Las relaciones tróficas se suelen representar mediante cadenas tróficas, donde cada organismo puede ser considerado como alimento de otros. En la representación gráfica de una cadena alimentaria o trófica la flecha indica el sentido en que se transfiere materia y energía de un sistema a otro.
Las cadenas tróficas están formadas por varios eslabones o niveles tróficos. Son los siguientes:
Productores. Son organismos autótrofos capaces de captar y transformar la energía luminosa incidente en energía química mediante la fotosíntesis. Constituyen el primer nivel trófico. La materia orgánica fabricada es utilizada por los propios organismos fotosintéticos para el mantenimiento de sus procesos vitales mediante la respiración que, tras ser utilizada en los procesos vitales, se transforma en calor. La energía restante se acumula en las estructuras vivas, pudiendo ser transferida en forma de alimento a los seres heterótrofos.
Consumidores. Son organismos heterótrofos que se alimentan de otros seres vivos, animales o vegetales. Podemos distinguir varios niveles:
a) Consumidores primarios o herbívoros: Se alimentan directamente de los tejidos de los productores. Constituyen el segundo nivel trófico.
b) Consumidores secundarios o carnívoros: Se alimentan de los herbívoros y de sus parásitos. Constituyen el tercer nivel trófico.
c) Carnívoros finales: Se alimentan de los carnívoros y constituyen el cuarto nivel trófico.
d) Omnívoros: Son heterótrofos que se alimentan de más de un nivel trófico (productores y consumidores). Se trata de un mecanismo adaptativo que facilita la supervivencia. Como ejemplo podemos citar al ser humano.
e) Detritívoros: Consumen toda una serie de restos orgánicos (detritos), excrementos o cadáveres. En función del estado en que se encuentre la materia orgánica de la que se nutren, podemos clasificarlos en tres tipos:
1.- Carroñeros o necrófagos. Se alimentan de cadáveres recientes o poco descompuestos. Suelen actuar después de los carnívoros (buitres, hienas, larvas de insectos, córvidos...).
2.-Saprófagos. Se alimentan de restos de plantas o de cadáveres muy alterados (lombrices de tierra, larvas de escarabajos, ácaros,. . .).
3.-Coprófagos. Se alimentan de excrementos animales (escarabajos; conejos y liebres comen sus excrementos cuando contienen sustancias no digeridas).
Descomponedores: Son organismos capaces de transformar la materia orgánica en inorgánica (sales minerales), con lo que cierran el ciclo de la materia. La materia orgánica susceptible de ser degradada o descompuesta en materia inorgánica se denomina biodegradable.
Los descomponedores se pueden dividir en dos grupos:
Saprofitos: Son descomponedores heterótrofos fundamentalmente bacterias y hongos del suelo y bacterias en el agua. Estos efectúan una serie de transformaciones cuyo resultado final son moléculas sencillas, tanto orgánicas como inorgánicas.
Mineralizadores: Son autótrofos quimiosintéticos. Obtienen la energía oxidando moléculas inorgánicas procedentes del metabolismo de otros organismos, que transforman en sales asimilables por los productores. Son las bacterias que cierran los ciclos de los ecosistemas.
Las cadenas tróficas o alimentarias representan las transferencias lineales de energía en las que cada organismo es un eslabón. Distinguimos tres tipos:
1.-Cadenas de depredadores: (Productores herbívoros à carnívoros).
2.- Cadenas de parásitos: En ellas el productor y el consumidor están parasitados.
3.- Cadenas de detritívoros: Comienzan en la materia orgánica muerta, continuando con diversos eslabones de microorganismos.
Ya que, a medida que ascendemos a niveles superiores, las disponibilidades energéticas disminuyen, con frecuencia muchos animales utilizan más de una cadena para alimentarse. En la naturaleza no existen habitualmente cadenas tipo sino que un mismo productor puede ser el alimento de varios herbívoros, y estos ser la presa de diversos carnívoros, que a su vez podrán ser presas de otros. Estas conexiones entre cadenas alimentarias constituyen las redes tróficas que se rigen por la regla del 10 %.
Conclusión
En conclusión la ecología es demasiado importante para nuestras vidas diarias y es bueno conocer que son los factores abióticos y bióticos y como se ven reflejados cotidianamente.
También es interesante conocer un poco más acerca de nuestros ecosistemas, e ir analizando cuanto ha impactado la actividad humana a lo largo de la vida y que beneficios y perjuicios a traído consigo este impacto.
Es importante conocer los pros y contras de nuestras acciones para así tomar conciencia y poder medir el daño que le estamos haciendo al ambiente con nuestras acciones.
Citas bibliográficas
https://licenciadascnambientalistas.wordpress.com
www.biologiasur.org
https://es.khanacademy.org
https://ww.importancia.org/ecologia.php
https://concepto.de/ecosistema/#ixzz4tH014mcl
https://www.ejemplode.com/36-biologia/314-estructura_del_ecositema.html
