jueves, 14 de junio de 2012

La Educación Ambiental y su Impacto en el Medio Ambiente.



La educación ambiental, además de generar una conciencia y soluciones pertinentes a los problemas ambientales actuales causados por actividades antropogénicas y los efectos de la relación entre el hombre y el medio ambiente, es un mecanismo pedagógico que además infunde la interacción que existe dentro de los ecosistemas. Los procesos y factores físicos, químicos así mismo biológicos, como estos reaccionan, se relacionan e intervienen entre sí dentro del medio ambiente, es otro de los tópicos que difunde la Educación Ambiental (EA), todo esto con el fin de entender nuestro entorno y formar una cultura conservacionista donde el hombre aplique en todos sus procesos productivos, técnicas limpias (dándole solución a los problemas ambientales), permitiendo de esta forma el desarrollo sostenible.



Impacto del Hombre en el Medio Ambiente.


Para todos los humanos, la biodiversidad es el primer recurso para la vida diaria. Un aspecto importante es la diversidad de la cosecha que también se llama la agro biodiversidad. La mayoría de las personas ve la biodiversidad como un depósito de recursos útil para la fabricación de alimentos, productos farmacéuticos y cosméticos. Este concepto sobre los recursos biológicos explica la mayoría de los temores de desaparición de los recursos. Sin embargo, también es el origen de nuevos conflictos que tratan con las reglas de división y apropiación de recursos naturales. Algunos de los artículos económicos importantes que la biodiversidad proporciona a la humanidad son: Alimentos: cosechas, ganado, silvicultura, piscicultura, medicinas. Se han usado las especies de plantas silvestres subsecuentemente para propósitos medicinales en la prehistoria. Por ejemplo, la quinina tiene del árbol de la quina (trata la malaria), el digital de la planta Digitaliza (problemas de arritmias crónicas), y la morfina de la planta de amapola (anestesia).

Los animales también pueden jugar un papel, en particular en la investigación. Se estima que de las 250.000 especies de plantas conocidas, se han investigado sólo 5.000 para posibles aplicaciones médicas. Industria: por ejemplo, fibras textiles, madera para coberturas y calor. La biodiversidad puede ser una fuente de energía (como la biomasa)
La diversidad biológica encierra además la mayor reserva de compuestos bioquímicos imaginable, debido a la variedad de adaptaciones metabólicas de los organismos. Otros productos industriales que obtenemos actualmente son los aceites, lubricantes, perfumes, tintes, papel, ceras, caucho, látex, resinas, venenos, corcho. Los suministros de origen animal incluyen lana, seda, piel y cuero, lubricante y ceras. También pueden usarse los animales como transporte. Turismo y recreación: la biodiversidad es una fuente de riqueza barata para muchas áreas, como parques y bosques donde la naturaleza salvaje y los animales son una fuente de belleza y alegría para muchas personas. El ecoturismo, en particular, está en crecimiento en la actividad recreativa al aire libre. Así mismo, una gran parte de nuestra herencia cultural en diversos ámbitos (gastronómico, educativo, espiritual) está íntimamente ligada a la diversidad local o regional y seguramente lo seguirá estando.

DAÑOS QUE CAUSA EL HOMBRE A LA BIODIVERSIDAD
  • La intervención del hombre en el medio ambiente con el uso de pesticidas " ha disminuido algunas especies de insectos que sirven de alimento a otras"
  • Las "especies bandera, desaparecerán y aumentarán los mosquitos las cucarachas y las ratas"
  • La especie humana sin duda exitosa lleva así a los mosquitos, las ratas y a las cucarachas como "compañeros de viaje" hacia el futuro, la pregunta es ¿Cual especia triunfará al final?
  • El índice de la vida en el planeta, difundido recientemente, muestra el impacto devastador de la humanidad sobre la biodiversidad, de la cual se ha perdido casi un tercio en los 35 años anteriores a 2005.
Problemática y Deterioro Ambiental.


Los problemas ambientales se derivan de la forma en que las sociedades tomanlos elementos que necesita de la naturaleza, transformándola. Las  consecuencias  que se generan son muchas: extinción de especies, contaminación del agua, erosión de los suelos, etc. 


Clasificación de los problemas ambientales.

En primer lugar vamos a proponer una clasificación de los problemas ambientales de acuerdo con el ámbito donde tienen lugar: rural o urbano

En lo que denominamos “campo” o “espacios rurales”, se desarrollan distintas actividades económicas: agricultura, ganadería, actividad forestal, minería y pesca. 

Las formas en que se extraen los recursos, muchas veces provocan graves problemas que denominamos ambientales. 

Son ejemplos de  problemas rurales: la  contaminación de los suelos con agroquímicos, la  degradación  de los suelos por uso intensivo, sin realizar prácticas de protección como la rotación de cultivos, la desertización, es decir la pérdida de la cubierta vegetal y las características de los suelos, etc.

Los  problemas urbanos tienen lugar en las ciudades y se vinculan con las actividades económicas de estos centros, y la propia aglomeración de las personas. 

La contaminación por Residuos Sólidos.


Los residuos sólidos ordinarios y peligrosos son causa de problemas ambientales en las áreas urbanas,  rurales y especialmente zonas industrializadas de los municipios, ya que generan impacto  ambiental negativo  por el inadecuado manejo de los mismos y  amenazan la  sostenibilidad y sustentabilidad ambiental. Es por esto que se debe tener especial cuidado en el manejo que se le da a las basuras que generamos dentro de nuestro hogar o lugar de trabajo y estudio

Impactos ambientales asociados con los residuos sólidos.

Los residuos sólidos, son tan antiguos como la humanidad misma, y son producidos por las distintas actividades del hombre. A medida que el hombre se asentó conformando aldeas y se concentro en las ciudades, el problema se torno más agudo, debido a  que la acumulación de residuos fue mayor y en consecuencia las enfermedades y los animales que las propagaban fueron proliferando.

El hombre en su interacción con el medio ambiente siempre se ha visto enfrentado al problema del manejo de sus residuos; Éste problema aumento cuando el hombre se concentro en los centros urbanos incrementando la cantidad de desechos generados, haciendo cada vez más difícil la disposición de éstos.

La problemática ambiental relacionada directamente con el manejo de los residuos sólidos, afecta al hombre y a su entorno de diferentes maneras, especialmente en los sectores de:

  • Salud Pública
  • Destrucción de los recursos naturales renovables y no renovables.
  • Factores sociales
  • Factores económicos.


Todos estos elementos, afectan  a cada uno de los componentes ambientales que nosotros como habitantes del planeta Tierra necesitamos.

Entre los factores ambientales impactados por el mal manejo de los residuos sólidos tenemos:
  • Recurso Hídrico.
  • Recurso Atmosférico.
  • Recurso Suelo.
  • Paisajismo.

Legislación para la Protección Ambiental.


Las políticas son el conjunto de objetivos, principios, criterios y orientaciones generales para la protección del medio ambiente de una sociedad particular. Esas políticas se ponen en marcha mediante una amplia variedad de instrumentos y planes.

Distinguir entre políticas, instrumentos y planes es necesario para efectos analíticos y prescriptivos pero estas tres dimensiones se encuentran con frecuencia fundidas en la práctica y diferenciarlas no resulta una tarea fácil.


Quienes actúan en pro de la protección ambiental pueden responder en formas muy variadas a los problemas que perciben: el establecimiento de nuevas regulaciones, la formulación y puesta en marcha de un plan detallado, la expedición de un permiso, o la creación de un fondo para promover la descontaminación o preservar la biodiversidad. Las respuestas mismas pueden venir de fuentes muy diferentes: algunas son diseñadas por los cuerpos legislativos; otras por las agencias ambientales principales a nivel nacional, subnacional o local, o por organizaciones de la sociedad civil. Pueden estar dirigidas a prever o mitigar los daños ambientales, a conservar o restaurar un determinado ecosistema, o a remediar un viejo problema. Algunas respuestas pueden tener como fin lidiar directamente con el medio ambiente en el sentido estricto de la palabra (agua, bosques, aire, suelo), mientras que otras buscan ofrecer una solución más integrada a partir de un fino tratamiento transectorial.

Tan diversos orígenes y formas de afrontar los problemas ambientales lleva a sus actores a utilizar diversas denominaciones, muchas veces en forma indistinta, para referirse a su acción, o a una parte de ella: políticas, planes de desarrollo, estrategias, planes de acción, programas y proyectos. Y detrás de estas denominaciones encontramos lo que aquí se ha definido como políticas, instrumentos y planes.



Ecología y el Desarrollo Sustentable.




El desarrollo sustentable o sostenible abarca tres aéreas: la económica, ambiental y social.

El objetivo del desarrollo sostenible es definir proyectos viables y reconciliar, los aspectos económico, social y ambiental de las actividades humanas; que deben tenerse en cuenta por parte de las comunidades, tanto empresas como personas:

  1. Económico: funcionamiento financiero "clásico", pero también capacidad para contribuir al desarrollo económico en el ámbito de creación de empresas de todos los niveles.
  2. Social: consecuencias sociales de la actividad de la empresa en todos los niveles: los trabajadores, los proveedores, las comunidades locales y la sociedad en general.
  3. Ambiental: compatibilidad entre la actividad social de la empresa y la preservación de la biodiversidad y de los ecosistemas; incluyendo un análisis de los impactos del desarrollo social de las empresas y de sus productos en términos de flujo, consumo de recursos lentamente renovables así como en términos de generación de residuos y emisiones; así que es necesario que los otros pilares sean estables.
JUSTIFICACIÓN DEL DESARROLLO SOSTENIBLE

Proviene tanto del hecho de tener unos recursos naturales limitados, sustentables de agotarse, como del hecho de que una creciente actividad económica sin más criterio que el económico produce, tanto a escala local como planetaria, graves problemas medioambientales que pueden llegar a ser irreversibles.



*Ningún recurso renovable deberá utilizarse a un ritmo superior al de su generación.
*Ningún contaminante deberá producirse a un ritmo superior al que pueda ser reciclado, neutralizado o absorbido por el medio ambiente.
*Ningún recurso no renovable deberá aprovecharse a mayor velocidad de la necesaria para sustituirlo por un recurso renovable utilizado de manera sostenible

El problema del daño al ecosistema es internacional; una estimación reciente sugiere que 43% de la superficie terrestre de la tierra tiene una capacidad reducida para suministrar beneficios a la humanidad a causa de impactos directos recientes en el uso de la tierra. La disciplina de la ecología de la restauración pretende proporcionar una base científicamente apropiada para la reconstrucción de ecosistemas degradados o destruidos y para producir sistemas autosuficientes que sean, hasta cierto punto, resientes a los daños subsecuentes. Este libro enfoca los temas principales con una perspectiva amplia, utilizando estudios de caso donde es apropiado y considerando el contexto económico y social en el que la restauración se lleva a cabo. Es esencial revertir las tendencias actuales mediante el desarrollo y uso de nuestro propio conocimiento sobre cómo restaurar ecosistemas. El libro es por lo tanto importante para científicos, profesionales en restauración ecológica, arquitectos del paisaje e ingenieros ambientales, y más generalmente para aquellos implicados en el desarrollo sostenible.



Conocimiento y Clasificación de los Recursos Naturales.


Los recursos naturales son aquellos bienes materiales y servicios que nos proporciona la naturaleza, estos son muy valiosos para la sociedad por que contribuyen al desarrollo y al bienestar de manera directa o indirecta.

Las características de los recursos naturales son:

*Escasos: no están presentes en cualquier espacio geográfico, ni en abundancia, muchos de ellos son finitos, es decir algún día se terminaran.

*Dependientes: hoy más que nunca, cada recurso natural dependerá del correcto uso que le demos y de la capacidad que les proporcionemos para alargar su estancia en la tierra.
Los recursos naturales pueden ser:

Renovables: Son aquellos recursos bióticos como el agua, el suelo, la flora y fauna que si se aprovechan adecuadamente seguirán existiendo; se podrán renovar y los seres humanos los podremos seguir disfrutando.

No Renovables: Son aquellos que aunque existan en cantidades enormes, tienden a desaparecer, además de que es casi imposible regenerarlos o volverlos a crear; tal es el caso de los minerales, el petróleo, los metales y los depósitos de agua subterránea.

Inagotables: Son aquellos que por su condición, no se agotaran, por lo menos en los próximos cientos de años; como la energía solar, el mar el viento.



Aprovechamiento y uso racional de los Recursos Naturales.

Los recursos naturales de México son excepcionalmente ricos tanto en la flora como en la fauna; México es catalogado como uno de los países con más diversidad biológica.

Las actividades agropecuarias, incluyendo a la silvicultura; la minería, la extracción del petróleo, etc.; son algunas actividades que aprovechan a los recursos naturales.

El área de Recursos naturales se ocupa de los recursos naturales desde la perspectiva de su uso racional por el hombre. El reto fundamental consiste en asegurar que el uso de los recursos naturales sirva para elevar la calidad de vida de las actuales y futuras. Para lograr este objetivo se utiliza una estrategia que combina los siguientes elementos:

La recopilación, generación, sistematización y análisis de la información como:
-El estudio y comprensión de los problemas generados por el uso inadecuado de los recursos naturales.
-Difusión de información, debate y búsqueda de consensos y compromisos de los actores sociales.
-Desarrollo de propuestas y alternativas de uso sustentable de los recursos naturales.



miércoles, 13 de junio de 2012

Relaciones Tróficas.


Cadenas, Redes y Pirámides.


Cadena trófica es el proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las especies de una comunidad biológica, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente. También conocida como cadena alimentaria, es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su nutrición.

Cada cadena se inicia con un vegetal, productor u organismo autótrofo o sea un organismo que "fabrica su propio alimento" sintetizando sustancias orgánicas a partir de su sustancias inorgánicas que toma del aire y del suelo, y energía solar(fotosíntesis), o mediante sustancias y reacciones químicas (quimiosíntesis).

Los demás integrantes de la cadena se denominan consumidores. Aquel que se alimenta del productor será el consumidor primario; el que se alimenta de este último será el consumidor secundario que sería un carnívoro y un terciario que sería un omnívoro o un súper carnívoro de algún otro ser.

Existe un último nivel en la cadena alimentaria que corresponde a los descomponedores o degradadores. Son los microorganismos. Estos actúan sobre los organismos muertos, degradan la materia orgánica. Posteriormente por acción del ambiente, los microorganismos transforman nuevamente los nutrientes en materia orgánica disponible para las raíces o en sustancias inorgánicas devolviéndola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmósfera (dióxido de carbono).



Niveles tróficos de un ecosistema

En una biocenosis o comunidad biológica existen:

Productores primarios, autótrofos, que utilizando la energía solar (fotosíntesis) o reacciones químicas minerales (quimiosíntesis) obtienen la energía necesaria para fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos.

Consumidores,heterótrofos, que producen sus componentes a partir de la materia orgánica procedente de otros seres vivos.

Las especies consumidoras pueden ser, si las clasificamos por la modalidad de explotación del recurso:

Predadores y pecoreadores. Organismos que ingieren el cuerpo de sus presas, entero o en parte. Esta actividad puede llamarse y se llama a veces predación, pero es más común ver usado este término sólo para la actividad de los carnívoros, es decir, los consumidores de segundo orden o superior (ver más abajo).

Descomponedores y detritívoros. Los primeros son aquellos organismos saprótrofos, como bacterias y hongos, que aprovechan los residuos por medio de digestión externa seguida de absorción (osmotrofia). Los detritívoros son algunos protistas y pequeños animales, que devoran (fagotrofia) los residuos sólidos que encuentran en el suelo o en los sedimentos del fondo, así como animales grandes que se alimentan de cadáveres, que es a los que se puede llamar propiamente carroñeros.

Parásitos y comensales. Los parásitos pueden ser depredados, como lo son los pulgones de las plantas por mariquitas, o los parásitos de los grandes herbívoros africanos, depredados por picabueyes  y otras aves. Los parásitos suelen a su vez tener sus propios parásitos, de manera que cada parásito primario puede ser la base de una cadena trófica especial de parásitos de distintos órdenes.

Cadena trófica
Si examinamos el nivel trófico más alto de entre los organismos explotados por una especie, atribuiremos a esta un orden en la cadena de transferencias, según el número de términos que tengamos que contar desde el principio de la cadena:

Consumidores primarios, los fitófagos o herbívoros. Devoran a los organismos autótrofos, principalmente plantas o algas, se alimentan de ellos de forma parásita, como hacen por ejemplo los pulgones, son comensales o simbiontes de plantas, como las abejas, o se especializan en devorar sus restos muertos, como los ácaros oribátidos o los milpiés.

Consumidores secundarios, los zoófagos o carnívoros, que se alimentan directamente de consumidores primarios, pero también los parásitos de los herbívoros, como por ejemplo el ácaro Varroa, que parasita a las abejas.

Consumidores terciarios, los organismos que incluyen de forma habitual consumidores secundarios en su fuente de alimento. En este capítulo están los animales dominantes en los ecosistemas, sobre los que influyen en una medida muy superior a su contribución, siempre escasa, a la biomasa total. En el caso de los grandes animales cazadores, que consumen incluso otros depredadores, les corresponde ser llamados súper predadores (o súper depredadores). En ambientes terrestres son, por ejemplo, las aves de presa y los grandes felinos y cánidos. Éstos siempre han sido considerados como una amenaza para los seres humanos, por padecer directamente su predación o por la competencia por los recursos de caza, y han sido exterminados de manera a menudo; sistemática y llevados a la extinción en muchos casos. En este capítulo entrarían también, además de los predadores, los parásitos y comensales de los carnívoros.

En realidad puede haber hasta seis o siete niveles tróficos de consumidores, rara vez más, formando como hemos visto no sólo cadenas basadas en la predación o captura directa, sino en el parasitismo, el mutualismo, el comensalismo o la descomposición.

Es de notar, que en muchas especies distintas, categorías de individuos pueden tener diferentes maneras de nutrirse, que en algunos casos las situarían en distintos niveles tróficos. Por ejemplo las moscas de la familia Sarcophagidae, son recolectoras de néctar y otros líquidos azucarados durante su vida adulta, pero mientras son queresas (larvas) su alimentación típica es a partir de cadáveres (están entre los “gusanos” que se desarrollan durante la putrefacción). Los anuros (ranas y sapos) adultos son carnívoros, pero sus larvas, los renacuajos, roen las piedras para obtener algas. En los mosquitos (familia Culicidae) las hembras son parásitas hematófagas de animales, pero los machos emplean su aparato bucal picador para alimentarse de savia vegetal.



Pirámides tróficas
La pirámide trófica es una forma especialmente abstracta de describir la circulación de energía en la biocenosis y la composición de ésta. Se basa en la representación desigual de los distintos niveles tróficos en la comunidad biológica, porque siempre es más la energía movilizada y la biomasa producida por unidad de tiempo, cuanto más bajo es el nivel trófico.
Pirámide de energía en una comunidad acuática. En ocre, producción neta de cada nivel; en azul, respiración; la suma, a la izquierda, es la energía asimilada.



Pirámide de energía: En teoría, nada limita la cantidad de niveles tróficos que puede sostener una cadena alimentaria sin embargo, hay un problema. Solo una parte de la energía almacenada en un nivel trófico pasa al siguiente nivel. Esto se debe a que los organismos usan gran parte de la energía que consumen para llevar a cabo sus procesos vitales, como respiración, movimiento y reproducción. El resto de la energía se libera al medio ambiente en forma de calor: Solo un 10% de la energía disponible dentro de un nivel trófico se transfiere a los organismos del siguiente nivel trófico. Por ejemplo un décimo de la energía solar captada por la hierba termina almacenada en los tejidos de las vacas y otros animales que pastan. Y solo un décimo de esa energía, es decir, 10% del 10%, o 1% en total, se transfiere a las personas que comen carne de vaca. Por ello cuantos más niveles existan entre el productor y el consumidor del nivel más alto en el ecosistema, menor será la energía que quede de la cantidad original.

Pirámide de biomasa: la cantidad total de tejido vivo dentro de un nivel trófico se denomina biomasa. La biomasa suele expresarse en término de gramos de materia orgánica por área unitaria. Una pirámide de biomasa representa la cantidad de alimento potencial disponible para cada nivel trófico en un ecosistema.

Pirámides de números: las pirámides ecológicas también pueden basarse en la cantidad de organismos individuales de cada nivel trófico. En algunos ecosistemas, como es el caso de la pradera, la forma de la pirámide de números es igual a las pirámides de energía y biomasa. Sin embargo, no siempre es así. Por ejemplo, en casi todos los bosques hay menos productores que consumidores. Un árbol tiene una gran cantidad de energía y biomasa, pero es un solo organismo. Muchos insectos viven en el árbol, pero tienen menos energía y biomasa. Por ellos, la pirámide de números del ecosistema forestal, no se parece en nada a una pirámide normal.

También se suele manifestar este fenómeno indirectamente cuando se censan o recuentan los individuos de cada nivel, pero aquí las excepciones son más frecuentes y tienen que ver con las grandes diferencias de tamaño entre los organismos y con los distintos tiempos de generación, dando lugar a pirámides invertidas. Así en algunos ecosistemas los miembros de un nivel trófico pueden ser mucho más voluminosos y/o de ciclo vital más largo que los que dependen de ellos. Es el caso que observamos por ejemplo en muchas selvas ecuatoriales donde los productores primarios son grandes árboles y los principales fitófagos son hormigas. En un caso así el número más pequeño lo presenta el nivel trófico más bajo. También se invierte la pirámide de efectivos cuando las biomasas de los miembros consecutivos son semejantes, pero el tiempo de generación es mucho más breve en el nivel trófico inferior; un caso así puede darse en ecosistemas acuáticos donde los productores primarios son clanobacterias o nano protistas.





Interrelaciones entre los individuos.



Son aquellas que se establecen entre aquellos individuos de la misma especie.

A nivel unicelular, tanto en organismos animales como vegetales, las relaciones entre los distintos individuos presentes en un medio determinado vienen condicionadas principalmente por factores de tipo físico y químico.

Tipos de asociación: Según el tipo de organismos pueden ser:

Organismos de vida libre: Son aquellos que pueden movilizarse de un lugar a otro.
Sedentarios :permanecen en el mismo lugar la mayor parte de su vida En los vegetales superiores, debido a la incapacidad de desplazamiento, surgen formaciones en las que el conjunto crea unas condiciones adecuadas para cada individuo, por lo que se da una cooperación ecológica, al tiempo que se produce competencia por el espacio.

Planctónicos: Flotan en el agua y son transportados por la acción del agua y del viento. Al ser su hábitat generalmente el agua, donde suelen formar parte del plancton, la rápida multiplicación de estos organismos puede provocar a veces en ambientes reducidos una cantidad excesiva de residuos metabólicos o un agotamiento total del oxígeno disuelto que provoque su muerte. La relación entre cada organismo unicelular viene mediada por el medio común que comparten, al que vierten sus metabólicos y del que reciben los de otros organismos.

Gregarios: Pueden vivir formando grupos.

Territorio: Algunas especies ocupan una determinada área, la que es defendida activamente contra la intrusión de otros individuos de la misma especie.

Comunicación: Esta interrelación se da en muchas especies, y particularmente entre los insectos, como es el caso de la abeja africana (Apis mellifera), cuyo mecanismo de comunicación le permite una ventaja adaptativa. Esta facultad de comunicación se realizan a través de ciertas facultades químicas olorosas (feromonas).
Interrelaciones Inter-específicas:

En este caso prima el interés por el alimento o el espacio, aunque en muchas ocasiones, para conseguir unos fines se recurra a compromisos que se manifiestan en asociaciones del tipo de una simbiosis.

Dentro de este amplio apartado se incluyen todas aquellas relaciones directas o indirectas entre individuos de especies diferentes y que se estudian en otros apartados. Entre ellas tenemos el parasitismo y la depredación, la necrofagia o el aprovechamiento de otros organismos para conseguir protección, lugar donde vivir, alimento, transporte, etc. La importancia de estas relaciones es que establecen muchas veces los flujos de energía dentro de las redes tróficas y por tanto contribuyen a la estructuración del ecosistema. Las relaciones en las que intervienen organismos vegetales son más estáticas que aquellas propias de los animales, pero estas son el resultado de la evolución del medio, sobre el cual, a su vez las especies actúan, incluso modificándolo, en virtud de las relaciones que mantienen entre ellas.

Todo individuo no sólo se relaciona con individuos de su misma especie, sino, además con seres de otras especies, estas interrelaciones pueden clasificarse como positivas y negativas.


Ciclos de la Materia.





Los materiales necesarios para la vida en los ecosistemas se transfieren en ciclos cerrados, que permiten a los organismos vivientes utilizarlos una y otra vez, ya que se reciclan constantemente.

Para comprender mejor cómo operan estos ciclos, se debe saber que en la fotosíntesis las plantas verdes toman del ambiente abiótico (no vivo) sustancias inorgánicas, de bajo nivel energético, y las transforman en compuestos orgánicos, que sirven como fuente principal de energía y de materiales para construir el cuerpo de cualquier ser viviente.

En la trama alimentaria de un ecosistema, la materia orgánica generada por los productores (organismos foto sintetizadores) se transfiere, sucesivamente, a través de los diferentes niveles tróficos ocupados por los consumidores.

Cuando tales organismos mueren (o eliminan sus desechos), las sustancias orgánicas presentes en los restos cadavéricos (o en los desechos) son desintegradas por los descomponedores, hasta reducirlas a moléculas inorgánicas simples, que pueden ser tomadas por otros organismos capaces de incorporarlas a su propio organismo.

En síntesis, dentro de un ecosistema y también entre ecosistemas, la materia prima con que se construye el ser vivo circula: desde los componentes inanimados (ambiente abiótico) a los organismos vivos, luego regresa a lo inerte, de ahí a los seres vivientes y así, sucesivamente.

Este tipo de circulación se conoce como ciclo de la materia o biogeoquímico.

Si la materia no repitiera sus ciclos, ninguna forma viviente sobreviviría en la actualidad, porque los cadáveres y desechos orgánicos acumularían indefinidamente la materia prima que permite estructurar al organismo biológico.

La Tierra no recibe del espacio exterior, ni pierde hacia él, cantidades significativas de materia. En consecuencia, los seres vivos tienen que satisfacer sus necesidades de sustancias orgánicas e inorgánicas utilizando, exclusivamente, la materia confinada dentro de sus propios límites.

De las sustancias inorgánicas que se mueven cíclicamente en los ecosistemas, algunas son requeridas en grandes cantidades por los organismos vivientes, razón por la cual se denominan macro nutrientes; los ejemplos más importantes incluyen al agua, carbono, nitrógeno y fósforo. Otras materias inorgánicas también son necesarias para los seres vivos, pero sólo en cantidades muy pequeñas; se trata de micronutrientes como, por ejemplo, fierro, cobre, cloro, zinc y yodo.






El Agua y su importancia en la Naturaleza.




Agua: (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida.


Es una sustancia abiótica la más importante de la tierra y uno de los más principales constituyentes del medio en que vivimos y de la materia viva. En estado liquido aproximadamente un gran porcentaje de la superficie terrestre está cubierta por agua que se distribuye por cuencas saladas y dulces, las primeras forman los océanos y mares; lago y lagunas, etc.; como gas constituyente La humedad atmosférica y en forma sólida la nieve o el hielo.

El agua constituye lo que llamamos hidrosfera y no tiene límites precisos con la Atmósfera y la litosfera porque se compenetran entre ella.

En definitiva, el agua es el principal fundamento de la vida vegetal y animal y por tanto, es el medio ideal para la vida, es por eso que las diversas formas de vida prosperan allí donde hay agua.



EL AGUA, RECURSO NATURAL
El agua es una sustancia muy abundante en nuestro planeta. La forma como mas la conocemos es como un liquido incoloro. El agua forma parte de los océanos mares, lagos y ríos. También se encuentra en las cañerías de agua potable; en las nubes, de donde cae en forma de lluvia, en el interior de la tierra, de donde la sacamos a través de pozos. El agua también está en otros lugares, como nuestro cuerpo, las plantas, las rocas, etc.

EL AGUA COMO MEDIO DE VIDA
En el agua viven gran cantidad de animales y plantas. En los mares, ríos, lagos, lagunas, existen buenas condiciones para encontrar alimentos y poder vivir. Los animales acuáticos pueden comer plantas y otros animales pequeños que viven en el agua. Animales y plantas microscópicos forman un conjunto de sustancias nutritivas, llamado Plancton, que es la fuente de alimentos para peces, aves, larvas y mamíferos acuáticos de mayos tamaño.

El agua es un tesoro valioso de nuestro planeta. Gracias a ellas viven los animales, las plantas y nosotros mismos. Cuando falta el agua, todos sufrimos las consecuencias: las plantas y los animales mueren, algunos alimentos escasean en el mercado y en nuestras casas no podemos disponer de toda el agua necesaria. Regula el clima de la Tierra conservando temperaturas adecuadas; su gran fuerza genera energía; el agua de la lluvia limpia la atmósfera que está sucia por los contaminantes;
y algo más: en los poblados y ciudades el agua se lleva los desechos de las casas e industrias. Todo eso hace que el agua sea un elemento insustituible y muy valioso que debemos cuidar.
En la superficie de la Tierra hay unos 1.360.000.000 km3 de agua que se distribuyen de la siguiente forma:

.1.320.000.000 km3 (97,2%) son agua de mar.
.40.000.000 km3 (2,8%) son agua dulce, de los cuales:
.25.000.000 km3 (1,8%) como hielo.
.13.000.000 km3 (0,96%) como agua subterránea.
.250.000 km3 (0,02%) en lagos y ríos.
.13.000 km3 (0,001%) como vapor de agua.

Ciclo hidrológico
Los principales procesos implicados en el ciclo del Agua son:
• Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre el terreno y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración
• Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes.
• Infiltración. Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea.
• Infiltración. Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea.
Evaporación. El sol evapora el agua de la tierra y las nubes. .
• Vaporización. Este proceso se produce cuando el agua de la superficie terrestre se evapora y se transforma en nubes
• Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión.




Propiedades Físicas Del Agua
  1. Estado físico: sólida, liquida y gaseosa
  2. Color: incolora
  3. Sabor: insípida
  4. Olor: inodoro5) Densidad: 1 g./c.c. a 4°C
  5. Punto de congelación: 0°C
  6. Punto de ebullición: 100°C
  7. Presión crítica: 217,5 atm.
  8. Temperatura crítica: 374°C




Propiedades Químicas del Agua
  1. Reacciona con los óxidos ácidos
  2. Reacciona con los óxidos básicos
  3. Reacciona con los metales
  4. Reacciona con los no metales
  5. Se une en las sales formando hidratos
  6. Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos.
  7. Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos.
  8. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.
  9. Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a temperatura elevada.
  10. El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, por el: Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua)



Importancia de los Ciclos Biogeoquímicos.




Un elemento químico o molécula necesario para la vida de un organismo, se llama nutriente o nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 31 a 40 elementos químicos, donde el número y tipos de estos elementos varía en cada especie. Los elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades se denominan:

Macronutrientes: carbono, oxigeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.

Micronutrientes. Son los 30 ó más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro y yodo.

La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes, son reciclados continuamente en formas complejas a través de las partes vivas y no vivas de la biosfera, y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos.

El ciclo de los nutrientes desde el biotopo (en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo: en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía solar, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológico). Así, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una molécula de agua ingresada a un vegetal, puede ser la misma que pasó por el organismo de un dinosaurio hace millones de años.

Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían por esto son muy importantes.

El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.

Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos, que están interconectados:

Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.

Sedimentario. También se estudian los ciclos biogeoquímicos de los contaminantes.

Hidrológico. Proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrósfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.






martes, 12 de junio de 2012

UNIDAD III  

Generalidades de las Ciencias Geoambientales.





Generalidades de los Ecosistemas.

Un ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio físico en donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat. Los ecosistemas suelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de los organismos dentro del sistema.


El concepto, que comenzó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos (por ejemplo plantas, animales, bacterias, protistas y hongos) que forman la comunidad (biocenosis) y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.

El término ecosistema fue acuñado en 1930 por Roy Clapham para designar el conjunto de componentes físicos y biológicos de un entorno. El ecologista británico Arthur Tansley refinó más tarde el término, y lo describió como «El sistema completo,... incluyendo no sólo el complejo de organismos, sino también todo el complejo de factores físicos que forman lo que llamamos medio ambiente». Tansley consideraba los ecosistemas no simplemente como unidades naturales sino como «aislamientos mentales» («mental isolates»). Tansley más adelante definió la extensión espacial de los ecosistemas mediante el término «ecotopo» («ecotope»).

La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología. Los organismos viven en poblaciones que se estructuran en comunidades. El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos.






Componentes básicos del ecosistema.


Factores abióticos y bióticos

El conjunto de los seres vivos y los factores abióticos (sin vida) que existen en un determinado lugar y las relaciones que se establecen entre ellos, se llama ecosistema.
En todos los ecosistemas se distinguen dos tipos de componentes: bióticos y abióticos. Los componentes bióticos son los seres vivos que habitan el lugar, como las plantas, los animales y los microorganismos. Los componentes abióticos son el agua, la luz, la temperatura y el suelo.

Al describir un ecosistema es conveniente describir y tabular los siguientes componentes:

a) Componentes abióticos
-Las sustancias inorgánicas: CO2, H2O, nitrógeno, fosfatos, etc.
-Los componentes orgánicos sintetizados en la fase biótica: proteínas, glúcidos, lípidos.
-El clima, la temperatura y otros factores físicos.

b) Componentes bióticos
-Los productores u organismos autótrofos: capaces de sintetizar materiales orgánicos complejos a partir de sustancias inorgánicas simples.
-Los macroconsumidores o fagotrofos: heterótrofos, sobre todo animales, que ingieren otros organismos o fragmentos de materia orgánica.
-Los microconsumidores o sapotrofos: también heterótrofos, sobre todo hongos y bacterias, que absorben productos en descomposición de organismos muertos y liberan nutrientes inorgánicos que pueden utilizar nuevamente los productores.



Niveles de organización de un Ecosistema.

Se puede observar fácilmente que unos ecosistemas tienen un grado de organización mayor que otros. Un ecosistema muy organizado posee muchas más interrelaciones entre sus elementos y tiene una capacidad de control y regulación de sí mismo mucho mayor que un sistema simple. De este modo, un sistema muy organizado varía poco en el tiempo, mientras que un sistema simple varía mucho en el tiempo.

La organización de los ecosistemas se mide con los índices de diversidad. Un primer índice de diversidad es "la riqueza de especies", el número de especies que hay en un ecosistema. Un ecosistema con muchas especies está mucho más organizado que otro con pocas especies, puesto que se pueden establecer muchos más tipos de conexiones. La riqueza de especies aumenta del polo al ecuador. También a nivel local el número de especies varía.

Ecosistemas con un mismo número de especies difieren a menudo en otra característica: algunos contienen unas pocas especies muy abundantes, siendo raras todas las demás, mientras que otras no constan de especies muy abundantes, sino de una mayoría de especies de abundancia intermedia. Las importancias relativas de las especies varían de unos ecosistemas a otros. En los ecosistemas con individuos más repartidos entre las especies, adquirirán importancia, y aparecerán más tipos de conexiones diferentes que en los ecosistemas en los que los individuos son todos de una misma o de unas pocas especies, y las únicas conexiones importantes serán las de estas especies.

Los índices de diversidad más usados son los que combinan las dos cosas: el número de especies y las diferencias en las importancias relativas de estas especies. La diversidad es mayor si hay más especies y si sus abundancias son más parecidas.




Tipos y Clasificación de los Ecosistemas.


Los podemos clasificar en varios tipos. Existen muchísimas clasificaciones y aquí vamos a estudiar los más importantes. Aquí incluimos las que consideramos como imprescindibles

  • Ecosistemas terrestres.

  1. Bosque templado
  2. Selva (bosque lluvioso tropical)
  3. Sabana
  4. Praderas
  5. Desierto cálido
  6. Tundra
  7. Taiga
  8. Desierto polar


  • Ecosistemas acuáticos
  • Ecosistemas de agua dulce
  • Ecosistemas de agua salada



Ecosistemas modificados por el hombre

  1. Urbanizados
  2. Cultivos
  3. Otros