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ÍNDICE
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14. Relaciones interespecíficas 15. Sucesión ecológica 16. Biodiversidad 1. Necesidad de la biodiversidad 2. Causas de la pérdida de biodiversidad 3. Medidas para evitar la pérdida de biodiversidad 17. Alteración de los ecosistemas 18. Conservación de los ecosistemas 19. Eutrofización. Causas 20. Los ecosistemas urbanos 21. Ideas fundamentales 22. Resumen 23. Prácticas 24. Cuestiones 25. Vídeos |
1. Conocimientos previos
2. ESQUEMAS
3. OBJETIVOS
4. PRESENTACIONES
5. CONTENIDOS ANIMADOS
6. CONCEPTOS BÁSICOS . INTRODUCCIÓN
Ecología. Ciencia que estudia las relaciones entre los seres vivos y de éstos con el medio físico-químico que les rodea. Es la ciencia que estudia los ecosistemas.
Ecosfera. Es el ecosistema global. Abarca todos los seres vivos (biosfera) y las interacciones entre ellos y con la tierra, el agua y la atmósfera.
Biosfera. Engloba a todos los organismos vivos de la Tierra. Reúne a todas las comunidades o biocenosis.
Ecosistema. Conjunto de relaciones que establecen entre los seres vivos y de estos con el físico-químico en el que habitan. El ecosistema está formado por:
- Biocenosis o Comunidad. Es el conjunto de seres vivos de un ecosistema.
- Biotopo. Es el conjunto de factores físico-químicos del ecosistema.
Hábitat. Área o lugar físico en los que vive una especie.
Nicho ecológico. Función que desempeña en el ecosistema. Por ejemplo, un ratón de bosque ocupa el nicho de pequeño roedor que come semillas y una lechuza ocupa el nicho de ave rapaz que se alimenta de pequeños roedores, que son las funciones que cumplen en el ecosistema.
ANIMACIONES
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7.
POBLACIONES
Los seres vivos que habitan los ecosistemas no viven aislados,
se agrupan formando poblaciones.
Una población es un conjunto de seres vivos de la
misma especie que habitan en un determinado lugar. Las poblaciones cambian a lo
largo del tiempo debido a los nacimientos, las defunciones y la interacción con
el medio.
8. CARACTERÍSTICAS DE LAS POBLACIONES
Una población queda definida por dos características:
El
tamaño: es el número de individuos de la población. De él depende la
supervivencia de la población, ya que tamaños muy pequeños (podrían llevar a la
extinción) o muy grandes (podrían agotar los recursos) no son beneficiosos.
La
densidad de población: es el número de individuos por unidad de superficie
o volumen en un momento dado. Es un dato que aporta más información que el
tamaño.
ANIMACIONES
9. CRECIMIENTO DE LAS POBLACIONES
Para conocer las características de las poblaciones, es necesario tener en cuenta las siguientes variables:
Tamaño de la población (N): es el total de individuos que forman parte de una población.
Densidad ecológica: es el número de individuos por unidad de superficie o volumen ocupada o hábitat. La densidad de población ha de mantenerse en equilibrio para la supervivencia de la especie. Una densidad de población muy pequeña puede dificultar los mecanismos de reproducción sexual, ya que puede resultar difícil el encuentro entre individuos de diferente sexo.
Tasa de natalidad (b): corresponde al número de individuos que nacen en un período de tiempo determinado.
Tasa de mortalidad (m): es el número de individuos que mueren en un período de tiempo determinado.
Las tasas de natalidad y mortalidad varían en función de diversos factores, como la disponibilidad de nutrientes, los depredadores que actúan sobre la población…
Tasa de inmigración (i): corresponde al número de individuos que se incorporan a la población, procedentes de otros lugares.
Tasa de emigración (e): es el número de individuos de la población original que la abandonan y se marchan hacia otro lugar.
La valoración global de todos los aumentos y disminuciones de población debidos a la natalidad, mortalidad, inmigración y emigración nos da el valor del crecimiento de una población determinada.
∆N/∆ t = B - M + I - E = (b. N) - (m. N) + (i . N) - (e. N)
9.1. Tasa de crecimientoSegún su tasa de crecimiento, una población puede presentarse en expansión, estable o en regresión.
Si suponemos que en una población no existe inmigración ni emigración, la ecuación anterior quedaría:
∆ N/∆t = B - M = (b. N) - (m. N) = (b - m) . N
y si se hace b - m = r, ∆N/∆t = r.N
El factor r se denomina tasa de crecimiento y representa el aumento o disminución del número de individuos de una población. El valor máximo que puede alcanzar r se denomina potencial biótico.
9.2. Tipos de crecimiento de la población
En una población pueden darse dos tipos de curvas de crecimiento:
Crecimiento exponencial: Una población que tuviese un crecimiento ajustado a la última ecuación aumentaría exponencialmente. Este tipo de crecimiento se denomina exponencial o logarítmico.
La curva exponencial presupone un crecimiento ilimitado de la población, pero, en la realidad, esto no puede darse en un medio limitado, pues siempre existe una o varias condiciones del medio que actúan como factores limitantes del crecimiento.
Crecimiento en curva sigmoidal o curva logística: En la realidad el crecimiento de una población se asemeja más a una curva de tipo sigmoidal. La ecuación del crecimiento logístico, cuya representación gráfica es la curva sigmoidal, es la siguiente:
K (capacidad de carga) es el valor máximo que puede alcanzar N, y viene determinado por la máxima capacidad del medio para soportar a la población.
Resistencia ambiental: La expresión K – N/K se denomina factor de resistencia ambiental.
La curva exponencial presupone un crecimiento ilimitado de la población, pero, en la realidad, esto no puede darse en un medio limitado, pues siempre existe una o varias condiciones del medio que actúan como factores limitantes del crecimiento.
Crecimiento en curva sigmoidal o curva logística: En la realidad el crecimiento de una población se asemeja más a una curva de tipo sigmoidal. La ecuación del crecimiento logístico, cuya representación gráfica es la curva sigmoidal, es la siguiente:
∆N/∆t = r.N (K - N/K)
K (capacidad de carga) es el valor máximo que puede alcanzar N, y viene determinado por la máxima capacidad del medio para soportar a la población.
Resistencia ambiental: La expresión K – N/K se denomina factor de resistencia ambiental.
- Si el número de individuos N es pequeño, K – N/K tiene un valor próximo a uno, y la población crece de forma exponencial (corresponde a la primera parte de la curva).
- Si N aumenta, K – N/K se aproxima paulatinamente a cero, por lo que, en la segunda parte de la curva, el crecimiento se ralentiza hasta llegar a detenerse cuando el valor de N se aproxima mucho al de K.
9.3. Fluctuaciones
En las poblaciones estables se acostumbran a producir fluctuaciones, o modificaciones del número de individuos.
Las fluctuaciones pueden surgir de manera imprevista o seguir unas variaciones periódicas en cada población. Las fluctuaciones se producen a causa de cambios ambientales, de migraciones o por la acción de los depredadores.
- Cambios ambientales: pueden comportar un incremento o una disminución de una población. Por ejemplo, el aumento de fosfatos en un lago, que es un fenómeno muy frecuente en verano, puede provocar el crecimiento exagerado del plancton durante unos días.
- Migraciones: son los desplazamientos de los individuos de una población provocados por alteraciones en su hábitat natural. Pueden darse de manera ocasional o de forma regular y cíclica. Un ejemplo de fluctuaciones cíclicas son las migraciones de las aves. Es el caso de las golondrinas, que, en otoño, emigran desde nuestras latitudes hasta el norte de África.
- Variaciones en la proporción de depredadores y presas: la variación en el número de individuos de cualquiera de las dos poblaciones puede causar un desequilibrio, tal como veremos al tratar las relaciones interespecíficas
10. ESTRATEGAS DE LA K Y DE LA R
En función de su estrategia de crecimiento podemos distinguir dos tipos de poblaciones:
Estrategas de la K. Son poblaciones estables que se encuentran en equilibrio con el medio y su efectivo (N) se acerca a la capacidad de carga (K). Por esta razón, se denominan estrategas de la K. Estas poblaciones tienen curvas de crecimiento con forma de "S". En general, corresponden a organismos grandes que presentan una tasa de crecimiento (r) pequeña. Muchos vertebrados (elefantes, ciervos, delfines, ballenas...) y los árboles son estrategas de la "K".
Estrategas de la r. Son poblaciones oportunistas que se caracterizan porque el efectivo de la población tiene importantes fluctuaciones en el tiempo. Generalmente, se trata de poblaciones de especies de tamaño pequeño que presentan una tasa de crecimiento (r) alta, por lo que se llaman estrategas de la "r". Las curvas de crecimiento de las poblaciones oportunistas tienen forma de "J", pues crecen con mucha rapidez. Son oportunistas los organismos planctónicos, las gramíneas y otras muchas plantas herbáceas, la mayoría de los peces, los insectos, los roedores, etc.
La supervivencia es la probabilidad que tienen al nacer los individuos de una población de alcanzar una determinada edad. La probabilidad decrece desde 1 para los individuos nacidos vivos hasta hacerse 0 a la edad máxima de la especie.
Al representar gráficamente el valor de supervivencia frente al tiempo (edad que alcanza) se obtiene la curva de supervivencia para esa población.
En general, las curvas de supervivencia se ajustan, más o menos, a tres modelos:
Tipo I. Las curvas tipo I o convexas caracterizan a las especies con baja tasa de mortalidad hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta rápidamente. Tal es el caso de la mayor parte de los grandes mamíferos, incluido el hombre, con estrategias de la K.
Tipo II. Si la tasa de mortalidad varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves, la curva tiene la forma de una diagonal descendente, normalmente con forma sigmoidea si el número de individuos que muere en cada tramo de edad es más o menos constante.
Tipo III. Las especies r-estrategas sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, larvaria o juvenil, teniendo luego una mayor probabilidad de supervivencia. La curva muestra un pronunciado descenso inicial seguido de una fase más estable
12. RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
Entre los individuos de una población se produce competencia por la obtención de alimento, la reproducción, etc. Sin embargo, a pesar de la competencia y como consecuencia de los beneficios que supone para individuos de la misma especie la formación de grupos, éstos forman asociaciones, con características diferentes:
Familiar. Formada por individuos estrechamente emparentados entre sí y que, en general, tiene como finalidad facilitar la procreación y el cuidado de las crías. Hay diferentes tipos de asociaciones familiares: parental, formada por los padres y la prole; matriarcal, formada por la madre y la descendencia, y filial, formada exclusivamente por la prole.
Colonial. Formada por individuos procedentes de un único progenitor y que permanecen unidos. Es típica de pólipos y medusas. Si todos los individuos de la colonia son iguales, se denomina homomorfa, y si son distintos y están especializados en funciones diferentes, se denomina heteromorfa.
Gregarias. Formadas por individuos no necesariamente emparentados, que se unen más o menos tiempo, con diferentes fines: búsqueda de alimento, defensa, reproducción, emigración, etc. Si los grupos están formados por mamíferos, aves o peces, reciben el nombre de manadas, bandadas o bancos, respectivamente.
Estatales. Formadas por individuos que constituyen auténticas sociedades, en las que se observa una jerarquización y una distribución del trabajo. Es típica de los llamados insectos sociales.
Las poblaciones de una especie pueden tener diferentes formas de distribución, según cómo sean las relaciones que se dan entre los individuos:
Distribución al azar. Se da en algunas especies solitarias con pocos requerimientos ambientales, y en ambientes uniformes. Un ejemplo de distribución de este tipo es la de algunas especies de moluscos marinos.
Distribución regular. Entre los individuos se mantiene una distancia más o menos constante; en el caso de los animales, corresponde al territorio que marcan y defienden para poder cazar. Es típica de carnívoros solitarios y aves.
Distribución de contagio. Es la más frecuente en la naturaleza. Los individuos forman grupos por diversos motivos: defensa, migraciones, reproducción... Es el caso de los enjambres de abejas, que se forman cuando necesitan colonizar una nueva zona.
ANIMACIONES
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13. COMUNIDAD O BIOCENOSIS
Los grupos de poblaciones de un ecosistema interactúan de varias formas. Estas poblaciones interdependientes de plantas y animales forman una comunidad, que abarca la porción biótica (viviente) del ecosistema ubicada en un área determinada.
Ecotono: Existen ecosistemas artificiales cuyos límites son muy precisos; tal es el caso de un acuario o uno de esos botellones en donde se cultivan plantas diversas.Se le llama ecotono a las zonas de transición o límites de un ecosistema. El ecotono no suele ser tan exacto como lo describe una definición.
Pero los ecosistemas naturales nunca suelen estar tan bien delimitados. Y no es difícil notar que, en sus límites, las características propias del ecosistema van cambiando gradualmente, estableciéndose así amplias zonas de transición.
Dominancia. Se produce cuando una o varias especies controlan las condiciones ambientales que influyen en las especies asociadas. Ejemplo: En un bosque la especie dominante puede ser una o más especies de árboles, como el roble o el abeto; en una comunidad marina los organismos dominantes suelen ser animales, como los mejillones o las ostras.
11. CURVAS DE SUPERVIVENCIA
Al representar gráficamente el valor de supervivencia frente al tiempo (edad que alcanza) se obtiene la curva de supervivencia para esa población.En general, las curvas de supervivencia se ajustan, más o menos, a tres modelos:Tipo I. Las curvas tipo I o convexas caracterizan a las especies con baja tasa de mortalidad hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta rápidamente. Tal es el caso de la mayor parte de los grandes mamíferos, incluido el hombre, con estrategias de la K.
Tipo II. Si la tasa de mortalidad varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves, la curva tiene la forma de una diagonal descendente, normalmente con forma sigmoidea si el número de individuos que muere en cada tramo de edad es más o menos constante.
Tipo III. Las especies r-estrategas sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, larvaria o juvenil, teniendo luego una mayor probabilidad de supervivencia. La curva muestra un pronunciado descenso inicial seguido de una fase más estable
Entre los individuos de una población se produce competencia por la obtención de alimento, la reproducción, etc. Sin embargo, a pesar de la competencia y como consecuencia de los beneficios que supone para individuos de la misma especie la formación de grupos, éstos forman asociaciones, con características diferentes:
Familiar. Formada por individuos estrechamente emparentados entre sí y que, en general, tiene como finalidad facilitar la procreación y el cuidado de las crías. Hay diferentes tipos de asociaciones familiares: parental, formada por los padres y la prole; matriarcal, formada por la madre y la descendencia, y filial, formada exclusivamente por la prole.
Colonial. Formada por individuos procedentes de un único progenitor y que permanecen unidos. Es típica de pólipos y medusas. Si todos los individuos de la colonia son iguales, se denomina homomorfa, y si son distintos y están especializados en funciones diferentes, se denomina heteromorfa.
Gregarias. Formadas por individuos no necesariamente emparentados, que se unen más o menos tiempo, con diferentes fines: búsqueda de alimento, defensa, reproducción, emigración, etc. Si los grupos están formados por mamíferos, aves o peces, reciben el nombre de manadas, bandadas o bancos, respectivamente.
Estatales. Formadas por individuos que constituyen auténticas sociedades, en las que se observa una jerarquización y una distribución del trabajo. Es típica de los llamados insectos sociales.
Las poblaciones de una especie pueden tener diferentes formas de distribución, según cómo sean las relaciones que se dan entre los individuos:
Distribución al azar. Se da en algunas especies solitarias con pocos requerimientos ambientales, y en ambientes uniformes. Un ejemplo de distribución de este tipo es la de algunas especies de moluscos marinos.
Distribución regular. Entre los individuos se mantiene una distancia más o menos constante; en el caso de los animales, corresponde al territorio que marcan y defienden para poder cazar. Es típica de carnívoros solitarios y aves.
Distribución de contagio. Es la más frecuente en la naturaleza. Los individuos forman grupos por diversos motivos: defensa, migraciones, reproducción... Es el caso de los enjambres de abejas, que se forman cuando necesitan colonizar una nueva zona.
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13. COMUNIDAD O BIOCENOSIS
Los grupos de poblaciones de un ecosistema interactúan de varias formas. Estas poblaciones interdependientes de plantas y animales forman una comunidad, que abarca la porción biótica (viviente) del ecosistema ubicada en un área determinada.
Ecotono: Existen ecosistemas artificiales cuyos límites son muy precisos; tal es el caso de un acuario o uno de esos botellones en donde se cultivan plantas diversas.Se le llama ecotono a las zonas de transición o límites de un ecosistema. El ecotono no suele ser tan exacto como lo describe una definición.
Pero los ecosistemas naturales nunca suelen estar tan bien delimitados. Y no es difícil notar que, en sus límites, las características propias del ecosistema van cambiando gradualmente, estableciéndose así amplias zonas de transición.
Dominancia. Se produce cuando una o varias especies controlan las condiciones ambientales que influyen en las especies asociadas. Ejemplo: En un bosque la especie dominante puede ser una o más especies de árboles, como el roble o el abeto; en una comunidad marina los organismos dominantes suelen ser animales, como los mejillones o las ostras.
La dominancia puede influir en la diversidad de especies de una comunidad porque la diversidad no se refiere solamente al número de especies que la componen, sino también a la proporción que cada una de ellas representa.
Estratificación. La naturaleza física de una comunidad queda en evidencia por las capas en las que se estructura, o su estratificación.
Las comunidades sencillas, como los pastos, con escasa estratificación vertical, suelen estar formadas por dos capas: suelo y capa herbácea. Un bosque puede tener hasta seis capas: suelo, herbácea, monte bajo, árboles bajos y arbustos, bóveda inferior y bóveda superior. Estos estratos influyen en el medio ambiente físico y en la diversidad de hábitats para la fauna.
La estratificación vertical de las comunidades acuáticas, por contraste, recibe sobre todo la influencia de las condiciones físicas: profundidad, iluminación, temperatura, presión, salinidad, contenido en oxígeno y dióxido de carbono.
Hábitat y nicho
Nicho ecológico. Hace referencia al papel que juega un organismo determinado en la comunidad biótica o ecosistema. La comunidad aporta el hábitat, el lugar en el que viven las distintas plantas o animales.
Dentro de cada hábitat, los organismos ocupan distintos nichos. El nicho que ocupa un organismo depende de su hábitat, sus adaptaciones estructurales y de conducta, su alimentación y los organismos a los que sirve de alimento. El nicho de un organismo es algo así como su "profesión".
El papel de una especie en general o de un organismo en particular es interactuar con su medio y los demás organismos, también la especie puede ser utilizada como alimento por otras especies. Con esto es fácil darse cuenta de que dos o más organismos pueden vivir en el mismo hábitat y ocupar nichos ecológicos diferentes. Por ejemplo, un ave que viva en un hábitat de bosque de hoja caduca. Su nicho, en parte, es alimentarse de insectos del follaje de la bóveda. Cuanto más estratificada esté una comunidad, en más nichos adicionales estará dividido su hábitat.
Por otra parte no es extraño que dos especies distintas ocupen no sólo el mismo hábitat sino también el mismo nicho ecológico. Sin embargo, tal situación no suele ser muy duradera porque normalmente culminaría con la mejor adaptación de una de las especies y la extinción de la otra.
14. INTERACCIONES INTERESPECÍFICAS
Las interacciones que se establecen entre especies que pertenecen a una misma comunidad pueden clasificarse en función de las consecuencias que tienen sobre las especies relacionadas. Se simbolizan por: 0 (cuando las consecuencias para la especie carecen de importancia), + (cuando la interacción supone un beneficio) y - (cuando la interacción supone un perjuicio, siendo un factor negativo a añadir a la ecuación de crecimiento).
Tipo de interacción
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Especie 1
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Especie 2
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Neutralismo
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0
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0
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Competencia
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-
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-
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Parasitismo
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+
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-
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Depredación
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+
|
-
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Comensalismo
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+
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O
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Mutualismo o simbiosis
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+
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+
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Neutralismo. Cuando dos especies no interaccionan.
Competencia. Cuando ambas poblaciones tienen algún tipo de efecto negativo una sobre la otra. Es especialmente acusada entre especies con estilos de vida y necesidades de recursos similares. Ej: poblaciones de paramecios creciendo en un cultivo común; aviones golondrinas y vencejos compiten por los insectos.
Hay un principio general en ecología que dice que dos especies no pueden coexistir en un medio determinado si no hay entre ellas alguna diferencia ecológica. Si no hay diferencias una acaba desplazando a la otra.
ANIMACIONES
ANIMACIONES
Depredación. Se da cuando una población vive a costa de cazar y devorar a la otra (presas). En el funcionamiento de la naturaleza resulta beneficiosa para el conjunto de la población depredada ya que suprimen a los individuos no adaptados o enfermos y/o previenen la superpoblación. Ej: El guepardo-gacelas o las águilas de los conejos. (Figura depredador-presa)
ANIMACIONES
Parasitismo. Es similar a la depredación, pero el término parásito se reserva para designar pequeños organismos que viven dentro (endoparásito) o sobre un ser vivo (ectoparásito) de mayor tamaño (hospedador o huésped), perjudicándole.
Son ejemplo de esta relación las tenias, los mosquitos, garrapatas, piojos o el muérdago
Comensalismo. Una especie, el comensal, se beneficia al alimentarse de los restos de de comida de un depredador. (Los buitres y la carroña)
Inquilinismo. Una especie obtiene beneficio cuando se aloja o protege en otra, que no obtiene ni ventaja, ni perjuicio. (Peces aguja en el interior de pepinos de mar)
Mutualismo y simbiosis. Es el tipo de relación en el que dos especies se benefician. En el mutualismo la relación no es obligada (especies que dispersan frutos), mientras que en la simbiosis sí (líquenes, micorrizas).
ANIMACIONES
15. SUCESIÓN ECOLÓGICA
Son cambios producidos en un ecosistema a lo largo del tiempo. A lo largo de la sucesión la biocenosis que está instalada en un biotopo es sustituida por otras cada vez más diversas y complejas, hasta que se alcanza una organización muy estable, y que prácticamente no varía, llamada comunidad clímax.
Las sucesiones comienzan con especies pioneras u oportunistas (estrategas de la r) que con el tiempo serán sustituidas por estrategas de la K.
Sucesión primaria cuando el lugar no estuvo ocupado con anterioridad por una comunidad (Isla volcánica, dunas, aluviones etc.).
Sucesión secundaria se establece cuando la comunidad preexistente ha desaparecido tras una catástrofe, por ejemplo, tras un incendio.
Un ejemplo clásico de sucesión secundaria es el de los campos de cultivo abandonados. En muchos de esto campos que no están excesivamente degradados, las primeras especies en aparecer son hierbas anuales con una gran capacidad de dispersión y un crecimiento muy rápido. Posteriormente se desarrolla una secuencia de especies herbáceas perennes, arbustos y árboles.
Estas especies crecen con mayor lentitud y suelen tener menor eficacia fotosintética, por lo que parece que nunca podrán desplazar a las invasoras iniciales. Sin embargo, las plantas tardías de la sucesión suelen ser más tolerantes a la sombra y requieren niveles más bajos de nutrientes para sobrevivir. Por lo tanto acaban imponiéndose lentamente en la sucesión por sus habilidades competitivas.
Denominamos sere o serie a la sucesión de comunidades que se sustituyen una a otra en determinada área. Cada una de las comunidades que se suceden en una serie recibe el nombre de etapa seral.Sucesión regresiva o disclímax: Son las que llevan en sentido contrario al clímax; es decir, hacia etapas inmaduras del ecosistema. Las causas del degradado tienen su origen en el ambiente, y muy destacadamente en la acción del hombre.
No se trata de una sucesión ecológica invertida, sino de una regresión forzosa del ecosistema. Algunas regresiones provocadas por el hombre son: la deforestación, los incendios forestales o la introducción de nuevas especies.
Anteclímax: Es una etapa permanente previa a la clímax, a causa de condiciones adversas que no permiten llegar a ésta (por ejemplo, la persistencia del viento en una determinada región sólo permite que se alcance la fase arbustiva, aunque la clímax sea el bosque).
Paraclímax: Es una formación vegetal que, aunque no es la clímax correspondiente a la zona donde se desarrolla, se encuentra en un estado de equilibrio tal que se excluye una posterior evolución, por lo que alcanza casi las condiciones de una clímax.
Peniclímax: Es el clímax que ha experimentado la influencia antropógena (del hombre) y aparece con algunas variaciones en cuanto a su composición y a la proporción entre sus distintos elementos.
Equilibrio: Es el estado de un medio o ecosistema cuya biocenosis se mantiene sin grandes cambios durante largo tiempo, debido a que las influencias climáticas, edáficas y bióticas son muy estables y se limitan unas a otras.
Madurez: Es el estado en que un ecosistema se considera desarrollado. Depende de ciertos factores, como la diversidad, la estabilidad y la productividad. El ecosistema maduro se encuentra en las etapas más avanzadas de la sucesión.
15.1. Características de la sucesión
- Aumento de la biomasa del ecosistema.
- Aumento de la diversidad (aumenta el número de especies) y se estabiliza el número de individuos de las poblaciones.
- Disminución de la producción neta, que llega prácticamente a cero en los ecosistemas climácicos, ya que toda la biomasa producida se utiliza en la respiración (mantenimiento) de la biocenosis. Según esto, en un ecosistema joven (1as etapas de la sucesión) la producción neta es mayor que cero y aumenta la biomasa, mientras que en los ecosistemas maduros (últimas etapas de la sucesión) la producción está próxima a cero.
- Aumenta la estabilidad y el número de nichos ecológicos. Las relaciones entre las especies de la biocenosis son muy fuertes.
- Cambio de unas especies por otras. Las especies pioneras u oportunistas (estrategas de la r), son sustituidas por especies especialistas (estrategas de la K).
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16. BIODIVERSIDAD
Se entiende por diversidad biológica o biodiversidad la riqueza o variedad de las especies de un ecosistema y a la abundancia relativa de los individuos de cada especie.
Según esta definición, al comparar dos ecosistemas, será más diverso, no sólo el que tiene un mayor número de especies sino, además, el que tenga un mayor número de individuos por especie. Un ecosistema diverso es un ecosistema más estable, debido al gran número de relaciones que se establecen entre las especies.
Tras la Conferencia de Río de Janeiro de 1992, en el término de biodiversidad se engloban tres conceptos:
- Variedad de especies que hay en la tierra.
- Diversidad de ecosistemas en nuestro planeta.
- Diversidad genética. Los diferentes genes que poseen los individuos les permiten evolucionar, enriquecerse por cruzamiento y adaptarse a las diferentes condiciones ambientales.
16.1. Necesidad de la biodiversidad
El mantenimiento de la biodiversidad se justifica por las siguientes razones:
a) Estabilidad y mantenimiento de los ecosistemas. Todas las especies intervienen en numerosos procesos esenciales para el funcionamiento de la biosfera (fotosíntesis, ciclos biogeoquímicos, reciclaje de residuos, formación de suelo…) que pueden verse afectados.
b) Alimentación. Nuestros recursos alimentarios dependen de la biodiversidad. Hay catalogadas 75000 especies vegetales comestibles de las que utilizamos una veintena. Algo parecido sucede con los animales. Es importante la utilización que hace el hombre de bacterias, hongos en muchos procesos industriales.
c) Obtención de medicamentos y fármacos. Aproximadamente, un tercio de los remedios utilizados contra el cáncer y otras enfermedades procede de hongos y plantas silvestres, encontrados en su mayoría en la selva tropical (por ejemplo, la morfina y la codeína, que alivian el dolor; la quinina, que combate la malaria; la vinblastina, que se utiliza en el tratamiento de la leucemia y los antibióticos). El ácido acetilsalicílico se obtuvo en 1889 de la cortaza del sauce. Si protegemos la biodiversidad estamos protegiendo unos valiosos recursos farmacéuticos, algunos de los cuales aún no han sido descubiertos.
d) Patrimonio genético. La biodiversidad constituye un patrimonio genético que permite mediante técnicas biotecnológicas obtener variedades con mejores rendimientos (plantas y animales transgénicos)
16.2. Causas de la pérdida de la biodiversidad
El aumento de la población humana, unido al incremento de la cantidad de recursos naturales utilizados por personas, constituye el punto desencadenante del problema de la pérdida de biodiversidad, cuyas causas se pueden resumir en tres apartados:
a) La sobreexplotación: deforestación con fines madereros, el sobrepastoreo, la caza y pesca abusivas, el coleccionismo y el comercio ilegal de especies protegidas.
b) Alteración, destrucción y fragmentación de hábitats, por cambios en los usos del suelo agricultura, ganadería, industria y urbanizaciones); las extracciones masivas de agua; la fragmentación de hábitats naturales, por la construcción de obras públicas (carreteras, vías de ferrocarril) en el interior de los bosques; la contaminación de las aguas y del aire; el cambio climático; los incendios forestales.
c) Introducción y sustitución de especies: la introducción de especies foráneas; la sustitución de especies naturales por otras obtenidas por selección artificial (por ejemplo, la veintena de «semillas milagrosas» utilizadas en la agricultura y la decena de animales domésticos).
16.3. Medidas para evitar la pérdida de biodiversidad
La preservación de la biodiversidad es un objetivo prioritario para la consecución del desarrollo sostenible. El Convenio sobre la Diversidad Biológica, firmado en la Conferencia de Río de 1992, resalta la importancia de la conservación de la diversidad biológica.
Las medidas más adecuadas para evitar la pérdida de la biodiversidad son:
- Establecer una serie de espacios protegidos: Parques Nacionales, Parques naturales, Reservas de la Biosfera. Creación de corredores ecológicos para evitar la fragmentación de los hábitats.
- Decretar y respetar las leyes promulgadas específicamente para la preservación de las especies y de los ecosistemas. El Convenio CITES (Convenio Internacional de Especies en Peligro) de la ONU ha elaborado una lista en la que se incluye la prohibición total de comerciar con las más de 800 especies que se encuentran en peligro de extinción. Además, incluye otras 29000 catalogadas como especies amenazadas.
- Creación de bancos de genes y semillas que garanticen la supervivencia de las especies amenazadas hasta que puedan ser utilizadas.
- El fomento del ecoturismo (turismo ecológico) en el que se valora ante todo conservación de la naturaleza.
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17. LA ALTERACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS
El ser humano puede alterar el equilibrio de los ecosistemas de dos formas:
La alteración directa.- Eliminación de determinadas plantas o animales.
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La alteración indirecta.- Cambio de las condiciones ambientales del ecosistema.
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18. CONSERVACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS
Existen organismos oficiales que se encargan de proteger la naturaleza.
Los gobiernos elaboran leyes y normas para proteger la riqueza natural.
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Los ciudadanos preocupados se organizan en asociaciones ecologistas que realizan campañas de información y protesta sobre las amenazas que sufre la naturaleza.
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19. EUTROFIZACIÓN
Es el aporte más o menos masivo de nutrientes inorgánicos en un ecosistema acuático.
La alta concentración de nutrientes deviene en la producción de un exceso de materia orgánica que requiere alta demanda de oxígeno para su descomposición.
Si el exceso de nutrientes sigue fluyendo a los lagos las bacterias anaerobias (no necesitan oxígeno) predominan en ellos y generan productos como el ácido sulfhídrico (H2S) y metano (CH4) durante la descomposición de la materia orgánica.
La alta concentración de nutrientes deviene en la producción de un exceso de materia orgánica que requiere alta demanda de oxígeno para su descomposición.
Algunos de los cambios que ocurren con la eutroficación:
Cambios biológicos |
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Cambios físicos
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Cambios químicos
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Si el exceso de nutrientes sigue fluyendo a los lagos las bacterias anaerobias (no necesitan oxígeno) predominan en ellos y generan productos como el ácido sulfhídrico (H2S) y metano (CH4) durante la descomposición de la materia orgánica.
19.1. Proceso de eutroficación
El desarrollo de la biomasa en un ecosistema está limitado, la mayoría de las veces, por la escasez de algunos elementos químicos, como el nitrógeno en los ambientes continentales y el fósforo en los marinos, que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que llamamos por ello factores limitantes.
La contaminación puntual de las aguas, por efluentes urbanos, o difusa, por la contaminación agraria o atmosférica, puede aportar cantidades importantes de esos elementos limitantes. El resultado es un aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes consecuencias sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema.
La eutroficación produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad.
En ecosistemas terrestres, las plantas que pasan a dominar son especies herbáceas ecológicamente pioneras, frecuentemente cosmopolitas, con alta tasa de reproducción, incapaces de competir en ambientes oligotrofos (pobres en nutrientes).
En ecosistemas acuáticos, con la eutroficación empiezan a proliferar algas unicelulares, en general algas verdes. En los océanos, la eutroficación local, a veces por causas naturales, puede provocar una marea roja : la explosión demográfica de una sola especie de alga, que en muchos casos provoca la intoxicación de la fauna mayor.
La proliferación de algas provoca un enturbiamiento del agua; esto impide que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. En el fondo se hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno (respiración aeróbica) de los descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie.
De esta manera, en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el ambiente se vuelve pronto anóxico. Esta radical alteración del ambiente hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que previamente formaban el ecosistema.
19.2. Causas de la eutroficacion
La principal causa antropogénica (iniciada por el hombre) de la eutroficación es la contaminación química.
El desarrollo de la biomasa en un ecosistema está limitado, la mayoría de las veces, por la escasez de algunos elementos químicos, como el nitrógeno en los ambientes continentales y el fósforo en los marinos, que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que llamamos por ello factores limitantes.
La contaminación puntual de las aguas, por efluentes urbanos, o difusa, por la contaminación agraria o atmosférica, puede aportar cantidades importantes de esos elementos limitantes. El resultado es un aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes consecuencias sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema.
La eutroficación produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad.
En ecosistemas terrestres, las plantas que pasan a dominar son especies herbáceas ecológicamente pioneras, frecuentemente cosmopolitas, con alta tasa de reproducción, incapaces de competir en ambientes oligotrofos (pobres en nutrientes).
En ecosistemas acuáticos, con la eutroficación empiezan a proliferar algas unicelulares, en general algas verdes. En los océanos, la eutroficación local, a veces por causas naturales, puede provocar una marea roja : la explosión demográfica de una sola especie de alga, que en muchos casos provoca la intoxicación de la fauna mayor.
La proliferación de algas provoca un enturbiamiento del agua; esto impide que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. En el fondo se hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno (respiración aeróbica) de los descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie.
De esta manera, en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el ambiente se vuelve pronto anóxico. Esta radical alteración del ambiente hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que previamente formaban el ecosistema.
La principal causa antropogénica (iniciada por el hombre) de la eutroficación es la contaminación química.
Las principales fuentes de contaminación son:
La contaminación agropecuaria, especialmente la llamada contaminación difusa de los suelos y de los acuíferos con fertilizantes inorgánicos de origen industrial o extractivo; o por excrementos animales, a causa de una producción masiva de ganado, aves, peces, etc.
Estas causas aportan nitrógeno, en forma de nitrato y amonio, y fósforo, como fosfato, a la vez que cationes como potasio (K+,) magnesio (Mg++), etc.
Las contaminaciones forestales, por abandono en los ríos de residuos forestales y restos del aprovechamiento maderero, lo que aumenta la materia orgánica disuelta, favoreciendo la proliferación de flora eutrófica como berros y lenteja de agua, que a su vez remansa la corriente y disminuye el espejo del agua.
La contaminación atmosférica por óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx). Éstos reaccionan con el agua atmosférica para formar ion nitrato (NO3–) e ion sulfato (SO42–) que una vez que alcanzan el suelo forman sales solubles.
De esta manera se solubilizan los cationes del suelo, provocando el empobrecimiento del suelo en nutrientes. Esas sales (con los nutrientes quitados al suelo) son arrastradas fácilmente a los acuíferos y a los ríos, contaminándolos.
Ésta afectará finalmente también a los embalses, así como a los lagos o mares donde los ríos desemboquen.
La contaminación urbana. Los efluentes urbanos, si no hay depuración o ésta es sólo parcial, aportan nutrientes en dos formas:
La contaminación agropecuaria, especialmente la llamada contaminación difusa de los suelos y de los acuíferos con fertilizantes inorgánicos de origen industrial o extractivo; o por excrementos animales, a causa de una producción masiva de ganado, aves, peces, etc.
Estas causas aportan nitrógeno, en forma de nitrato y amonio, y fósforo, como fosfato, a la vez que cationes como potasio (K+,) magnesio (Mg++), etc.
Las contaminaciones forestales, por abandono en los ríos de residuos forestales y restos del aprovechamiento maderero, lo que aumenta la materia orgánica disuelta, favoreciendo la proliferación de flora eutrófica como berros y lenteja de agua, que a su vez remansa la corriente y disminuye el espejo del agua.
La contaminación atmosférica por óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx). Éstos reaccionan con el agua atmosférica para formar ion nitrato (NO3–) e ion sulfato (SO42–) que una vez que alcanzan el suelo forman sales solubles.
De esta manera se solubilizan los cationes del suelo, provocando el empobrecimiento del suelo en nutrientes. Esas sales (con los nutrientes quitados al suelo) son arrastradas fácilmente a los acuíferos y a los ríos, contaminándolos.
Ésta afectará finalmente también a los embalses, así como a los lagos o mares donde los ríos desemboquen.
La contaminación urbana. Los efluentes urbanos, si no hay depuración o ésta es sólo parcial, aportan nutrientes en dos formas:
- Residuos orgánicos, que enriquecen en elementos previamente limitantes el ecosistema;
CUESTIONES: Eutrofización de una laguna.
20. LOS ECOSISTEMAS URBANOS
Algunos ecólogos consideran las ciudades como ecosistemas especiales. Un ecosistema urbano se puede definir como una comunidad biológica donde los humanos representan la especie dominante y donde la estructura física del ecosistema es básicamente el medio edificado.
Relaciones tróficas. En las ciudades los alimentos proceden del ambiente agrícola, no del ecosistema mismo. Así pues, en las ciudades sólo se desarrollan los niveles tróficos de consumidores. Hay diferentes especies que se relacionan dentro de este ecosistema, como árboles, plantas ornamentales, insectos, pájaros, parásitos pero una sola especie dominante: la especie humana.
Flujo de energía. La gran masa estructural de la ciudad es abiótica y está constituida por los edificios, el asfalto, el mobiliario urbano, los vehículos...
En la ciudad encontramos organismos productores, pero su producción prácticamente no es utilizada por el resto de seres vivos del ecosistema.
Las ciudades funcionan principalmente gracias a la energía eléctrica y térmica obtenida en la combustión de derivados del petróleo. Las temperaturas en las áreas excesivamente urbanizadas pueden llegar a ser entre 0,6 y 1,3 °C más elevadas que las áreas rurales.
Ciclo de la materia. No se lleva a cabo un recorrido cíclico de la materia, ya que la gran mayoría de los residuos se acumulan en vertederos y se hace muy difícil su reciclaje. Una de las características destacables y preocupantes de estos ecosistemas es el aumento progresivo de residuos difíciles de reciclar, como por ejemplo, los plásticos.
Por otro lado, el gasto de agua potable aumenta de forma exagerada y por el contrario, el agua de lluvia se aprovecha poco, ya que la mayor parte se pierde por el alcantarillado.
Se ha estimado que una ciudad con una población de un millón de habitantes de Europa requiere diariamente un promedio de 11 500 toneladas de combustibles fósiles, 320000 toneladas de agua y 2000 toneladas de alimentos. A la vez genera 300000 toneladas de aguas residuales, 25000 toneladas de CO2 y 1 600 toneladas de residuos sólidos.
Sucesiones. En el desarrollo de una ciudad, aunque no pueden definirse las etapas características de una sucesión, se producen continuos cambios que aumentan la complejidad y la organización de las ciudades.
El género humano predomina en la población de estos ecosistemas, y su crecimiento aumenta sin mecanismos reguladores. Así, en el año 2000 vivían en las ciudades 2700 millones de personas, y se estima que para el 2030 la población mundial urbana será el doble de la actual y alcanzará unos 5100 millones de habitantes.
21. IDEAS FUNDAMENTALES
Para la vida es imprescindible un aporte continuo de materia y energía.
La materia sencilla se une mediante enlaces que almacenan energía formando moléculas más grandes y complejas.
En el estudio de una población debemos tener en cuenta su dinamismo basado en el tamaño y la tasa de crecimiento, condicionada por los factores bióticos y abióticos.
Las relaciones interespecíficas limitan el crecimiento de la población.
Para la obtención de alimento el ecosistema se organiza en niveles tróficos: productor, consumidor, descomponedor y transformador.
La interdependencia de seres vivos de distintos niveles tróficos conforma auténticas cadenas y redes tróficas.
Los ecosistemas varían a lo largo del tiempo en cambios que pueden ser rítmicos, fluctuaciones (no rítmicas) y evolutivas: sucesiones.
En la evolución natural, los ecosistemas van evolucionando hasta conseguir el equilibrio: comunidad clímax.
Para que una comunidad esté en equilibrio deben tenerse en cuenta las interacciones con otras comunidades del ecosistema.
Un ecosistema es el conjunto formado por los seres vivos que habitan en un determinado lugar y las relaciones que se establecen entre sus componentes y el medio en el que viven.
El biótopo comprende el medio físico y natural de un ecosistema y sus propiedades físico-químicas (luz, agua, temperatura, salinidad, pH).
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 y complejas relaciones.
Los organismos vivos que pertenecen a una misma especie se denominan población, el lugar donde vive se llama hábitat y la función que desempeña se denomina nicho ecológico.
En un ecosistema se establecen diferentes relaciones intraespecíficas e interespecíficas entre los diferentes individuos de una misma especie y entre las distintas especies que lo forman.
La ciudad puede considerarse un ecosistema especial donde el ser humano es la especie dominante, este ha modificando su entorno natural y alterando el flujo de energía y los ciclos de la materia según sus necesidades.
El biótopo comprende el medio físico y natural de un ecosistema y sus propiedades físico-químicas (luz, agua, temperatura, salinidad, pH).
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 y complejas relaciones.
Los organismos vivos que pertenecen a una misma especie se denominan población, el lugar donde vive se llama hábitat y la función que desempeña se denomina nicho ecológico.
En un ecosistema se establecen diferentes relaciones intraespecíficas e interespecíficas entre los diferentes individuos de una misma especie y entre las distintas especies que lo forman.
La ciudad puede considerarse un ecosistema especial donde el ser humano es la especie dominante, este ha modificando su entorno natural y alterando el flujo de energía y los ciclos de la materia según sus necesidades.
Una sucesión ecológica es el proceso que sufre un ecosistema en el tiempo, dando lugar a un ecosistema cada vez más organizado y complejo.
Hay dos tipos de sucesiones, las primarias que se inician en un medio de nueva formación, y secundarias, que se inician en un medio previamente ocupado.
La fase final de una sucesión se llama clímax y es el punto de máximo desarrollo del ecosistema, con unas condiciones estables y de equilibrio entre sus componentes.
Un ecosistema presenta una regresión ecológica cuando se modifican sus etapas naturales por diversas alteraciones: inundaciones, incendios, deforestaciones, repoblaciones, contaminación y cultivos en el ecosistema.
A lo largo del tiempo geológico se han producido cambios ambientales, algunos graduales y otros repentinos. Todos ellos han provocado que los seres vivos se adapten a las nuevas condiciones de vida.
El ser humano está provocando modificaciones importantes en el medio natural provocando daños y causando su degradación.
22. REPASO
Tests: 1
23. PRÁCTICAS
CUADERNO DE CAMPO
- Planificación
- Vegetación: cubierta vegetal
- Vegetación: inventario
- Vegetación: usos
- Suelo y factores climáticos
- Fauna
- Alteraciones humanas
- Conclusiones
24. VÍDEOS
