1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales UD 8 Ecología
Un ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de seres vivos, o biocenosis, el medio físico donde se desarrollan, o biotopo, y las relaciones de los seres vivos entre sí y con el medio.
1. Estructura de los ecosistemas
Los ecosistemas están formados por dos partes: el biotopo y la biocenosis.
El biotopo es el lugar o el medio físico en el que viven los seres vivos de un ecosistema. Incluye un sustrato (suelo, agua, aire, rocas, …) y las condiciones físicas y químicas de ese medio (temperatura, humedad, luminosidad, …).
La biocenosis o comunidad biótica de un ecosistema es el conjunto de todos los seres vivos que viven en el biotopo y entre los cuáles se establecen determinadas relaciones. Está constituida por una comunidad, que es el conjunto de poblaciones de distintas especies que comparten el mismo ecosistema.
Una población es un grupo de individuos de la misma especie que comparten un mismo territorio.
El espacio dentro de un ecosistema que ocupa una determinada especie recibe el nombre de hábitat. Un ecosistema puede constar de multitud de hábitats compartidos (cada uno) por más de una especie.
Sin embargo, dentro de un mismo hábitat cada especie puede tener distintos nichos ecológicos, es decir, puede establecer diferentes relaciones con otros organismos o con el medio ambiente.
1.1. Factores de un ecosistema
Los factores de un ecosistema son los componentes del biotopo y de la biocenosis que afectan al desarrollo de los seres vivos del ecosistema. Pueden dividirse en factores abióticos (no vivos) y factores bióticos (vivos).
1.1.1. Factores abióticos
Los factores abióticos son características del medio físico que determinan la existencia de los seres vivos de un ecosistema. Pueden ser de varios tipos:
a) Factores abióticos climáticos; como la temperatura, las precipitaciones o la humedad.
b) Factores abióticos físicos; como la luz o la presión.
c) Factores abióticos químicos; como la composición del suelo, la cantidad de oxígeno o dióxido de carbono, la salinidad o el pH.
Una especie puede vivir dentro de unos límites de cada factor abiótico; si se superan por arriba o por debajo, la especie muere. Por ejemplo, si la temperatura es demasiado alta o demasiado baja. Estos límites Estos
La ley de tolerancia o ley de Sheldford es la que nos marca cuáles son los límites de tolerancia o valencia ecológica. Estos límites marcan una zona o rango de tolerancia dentro de la cuál la especie puede vivir.
Para cualquier especie en un momento determinado uno de estos factores le impide crecer más porque está más cerca del límite de tolerancia. A este factor se le denomina factor limitante.
Por ejemplo, si en un cultivo de fresas el factor limitante es el agua no sirve de nada que echemos más abono o tengamos más horas de luz; mientras no añadamos más agua no crecerán más las fresas. A esto se le llama ley del mínimo de Liebig.
1.1.2. Factores bióticos
Son los seres vivos que habitan en un mismo ecosistema y se relacionan entre ellos y con el medio físico. Sus relaciones van a ser fundamentales para la vida de los seres vivos. Por ejemplo, si hay plantas podrá haber herbívoros, y si hay herbívoros podrá haber carnívoros, etc etc.
Desde este punto de vista se clasifican en dos tipos de especies:
a) Especies eurioicas; se muestran poco exigentes respecto a los valores de un determinado factor, es decir, su intervalo de tolerancia a ese factor es amplio. Suelen ser especies generalistas, esto es, con gran adaptabilidad, y con alta tasa de natalidad y baja tasa de supervivencia.
El leopardo es un depredador muy versátil capaz de alimentarse de muchas presas diferentes (aunque no es muy bueno en atrapar a ninguna). Si alguna desapareciera no sufriría demasiado al poder alimentarse de otras.
b) Especies estenoicas; se muestran muy exigentes respecto a los valores de un determinado factor, es decir, su intervalo de tolerancia a ese factor es estrecho. Suelen ser especies especialistas, esto es, con baja tasa de natalidad y alta tasa de supervivencia, y con alta adaptación a un determinado ambiente, es decir, resisten mal los cambios ambientales.
El guepardo es el animal terrestre más rápido y ha evolucionado para cazar a las gacelas más rápidas y que más saltan. Sin embargo se ha especializado tanto que solo se alimenta de ellas y es demasiado delgado y débil para protegerse de otros carnívoros más corpulentos.
1.2. Relaciones entre los seres vivos de un ecosistema
Podemos distinguir dos tipos de relaciones entre los seres vivos de un ecosistemas: las relaciones intraespecíficas (entre individuos de la misma especie) y las relaciones interespecíficas (entre individuos de distintas especies).
1.2.1. Relaciones intraespecíficas
Estas relaciones entre individuos de una misma especie pueden ser positivas y negativas:
1.2.1.1. Competencia intraespecífica
Los individuos compiten por un mismo recurso. Es una relación negativa y que perjudica a todos los individuos (aunque unos salen más perjudicados que otros). La competencia puede ser por los recursos, por la reproducción o por la jerarquía social.
1.2.1.2. Cooperación intraespecífica
Los individuos colaboran para obtener distintas ventajas. Es una relación positiva para los individuos y para la población. Podemos destacar:
a) Relaciones familiares; son aquellas en las que los individuos con parentesco se unen para reproducirse y cuidar de sus descendientes.
b) Relaciones gregarias; son aquellas en las que los individuos de la misma especie desarrollan actividades comunes y tienen comportamientos semejantes para obtener algún beneficio. Estas relaciones pueden ser transitorias o permanentes. No son individuos emparentados.
c) Relaciones coloniales; los individuos se asocian tanto que llegan a formar una unidad y quedar totalmente unidos. Las colonias pueden ser:
· Colonias holomorfas; todos los individuos son iguales y hacen todas las funciones.
· Colonias heteromorfas; los individuos son diferentes y se reparten las tareas.
d) Relaciones sociales o estatales;los individuos tienen una jerarquía social y una especialización de las tareas.”
1.2.2. Relaciones interespecíficas
Vamos a estudiar estas relaciones ordenadas según sean beneficiosas (+), perjudiciales (-) oindiferentes (0) para las dos especies.
1.2.2.1. Relaciones interespecíficas (+ , +)
Estas relaciones son beneficiosas para las dos especies. Distinguimos:
a) Mutualismo (+ , +); las dos especies se benefician aunque pueden vivir sin la otra. Un ejemplo serían el pez payaso y la anémona. O el que podemos ver en el vídeo de los hipopótamos y los peces que les limpian.
b) Simbiosis (+ , +);las dos especies se han unido tanto y evolucionado tanto juntas que ya no pueden vivir la una sin la otra. Un ejemplo que ya estudiamos en el tema 3 son los líquenes.
1.2.2.2. Relaciones interespecíficas (+ , 0)
Estas relaciones son beneficiosas para una de las especies e indiferentes para la otra.
Distinguimos:
a) Comensalismo (+ , 0);una de las especies (el comensal) obtiene el alimento de la otra especie pero sin perjudicarla. Un ejemplo serían los animales carroñeros, los que se alimentan de las basuras (como las gaviotas en el recreo¬¬) o la rémora que se alimenta de lo que le sobra al tiburón.
b)
Inquilinismo (+ , 0); una de las especies (el inquilino) utiliza
parte del otro ser vivo para alojarse. Por ejemplo los cangrejos
ermitaños que usan conchas vacías de gasterópodos.
1.2.2.3. Relaciones interespecíficas (+ , -)
Estas relaciones son beneficiosas (+) para una de las especies pero perjudiciales para la otra (-). Distinguimos:
a) Depredación (+ , -); una de las especies (el depredador) captura y mata a la otra (la presa) para comérsela. Un ejemplo serían todos los animales carnívoros.
b) Parasitismo (+ , -); una de las especies (el parásito) se alimenta de otra (huésped) pero no suele llegar a matarla. Un ejemplo serían las pulgas, piojos o garrapatas que podemos tener nosotros o nuestras mascotas.
1.2.2.4. Relaciones interespecíficas (- , 0)
Estas relaciones son perjudiciales (-) para una de las especies e indiferentes (0) para la otra.
a) Amensalismo (- , 0); una de las especies impide a la otra alimentarse pero no se beneficia de ello. Esto ocurre por ejemplo en los grandes bosques donde los árboles no dejan llegar la luz a las plantas del suelo.
Las agujas de los pinos acidifican el suelo y eso dificulta a otras plantas crecer
1.2.2.5. Relaciones interespecíficas (- , -)
Estas relaciones son perjudiciales (-) para las dos especies que se relacionan.
a) Competencia interespecífica; es muy parecida a la competencia intraespecífica pero ocurre entre dos especies diferentes que compiten por un mismo recurso (espacio, comida, etc). Ambas se ven perjudicadas aunque normalmente una más que la otra.
1.3. Los biomas o grandes ecosistemas terrestres
La distribución de los ecosistemas en el planeta depende fundamentalmente de la latitudy de la altitud.
La temperatura desciende al aumentar la altitud y, por eso, en zonas altas como Sierra Nevada encontramos ecosistemas propios de climas fríos de latitudes mucho más altas.
Por supuesto hay otros factores muy importantes como la proximidad a grandes masas de agua, y la circulación atmosférica y oceánica.
Un bioma es un conjunto de ecosistemas terrestres que, por compartir condiciones climáticas semejantes, presentan una biocenosis similar.
1.3.1. Biomas de zonas climáticas frías
Aparecen en latitudes y/o altitudes muy elevadas. Los más importantes son:
1.3.1.1. Desierto polar
Muchos autores no lo consideran un bioma terrestre porque no tiene vegetación.
Los desiertos polares se encuentran en los círculos polares. Se caracterizan por el frío intenso (-50 ºC en invierno) y las precipitaciones muy escasas y en forma de nieve. El suelo está helado prácticamente todo el año.
Carecen de vegetación y su fauna está muy adaptada al frío: pingüinos, osos polares, zorro ártico, ….
La tundra se localiza a menor latitud y altura que el desierto polar. Tiene grandes cambios estacionales: en invierno hay muy pocas horas de sol y frío extremo y en verano con muchas horas de sol se desarrolla la vegetación y prolifera la fauna. Los inviernos son largos mientras que los veranos no suelen ser de más de dos meses ni superar los 10 ºC de temperatura. Las precipitaciones son escasas tanto en verano como en invierno.
El suelo permanece helado a muy poca profundidad formando el permafrostque puede alcanzar grandes grosores.
Foto en la que se ve un poco del permafrost
La vegetación está formada por musgos, líquenes y pequeños arbustos perennes. Carece de árboles dado que el permafrost impide que las raíces crezcan mucho.
La fauna es escasa en variedad y puede ser permanente (liebres, zorros y búhos árticos de color blanco) o migratorias y pasar el invierno más al sur (caribús, aves acuáticas, …). Hay proliferación de moscas y mosquitos muy molestos en verano.”
La vida en estos climas no es fácil. Si os apetece podéis ver este documental donde se reflejan las circunstancias de las personas que viven en la tundra rusa.
La taiga se localiza por debajo de la tundra hasta los 60º de latitud.
Su clima se caracteriza por tener inviernos muy fríos y largos y veranos cortos, templados y húmedos. La primavera y el otoño apenas existen. Las precipitaciones son escasas y, en invierno, en forma de nieve.
La vegetación típica de la taiga es el bosque de coníferas (pinos y abetos) y arbustos resistentes al frío como el brezo. Por la disposición de los continentes que ves en el mapa son los bosques más grandes e importantes del planeta. Están sometidos a una explotación de tala muy importante para obtener madera y papel.
La fauna presenta adaptaciones al frío y destacan los renos, los alces, los osos, los lobos, los castores, etc etc.
Se halla en latitudes medias de clima oceánico. Se caracteriza por inviernos fríos y veranos suaves con precipitaciones abundantes y regulares durante todo el año.
Su flora es rica en árboles de hoja caduca como hayas, robles, castaños, nogales,..., que pierden la hoja en invierno para ahorrar energía durante los meses con menos luz y más frío. Debido a esto los bosques cambian mucho de aspecto durante las estaciones.
Bosque caducifolio en primavera-verano
Bosque caducifolio en otoño
Bosque caducifolio en invierno
La fauna típica son ciervos, gamos, osos pardos, ardillas, lobos, zorros, jabalís, rapaces nocturnas, ....
En España este bioma se denomina bosque atlántico y se encuentra distribuido en Galicia y la cornisa cantábrica.
El bosque mediterráneo se halla entre los paralelos 35 y 45º, en los alrededores del mar Mediterráneo, en California y zonas de Chile, Sudáfrica y Australia.
Su clima se caracteriza por tener veranos muy calurosos y secos e inviernos templados con pocas lluvias. Las precipitaciones son escasas e irregulares y suelen darse en otoño y primavera.
Su vegetación más habitual son las encinas, los alcornoques, y los arbustos aromáticos como el romero, el tomillo, ...
Su fauna característica son los jabalís, corzos, zorros, conejos, reptiles, insectos, gran variedad de aves, ...
Este bioma es el más común en España aunque en las zonas más alejadas del mediterráneo pueda coger algunas características del clima continental.
Aparece en latitudes tropicales (alrededor de 30º de latitud). Su clima se caracteriza por una gran diferencia de temperaturas entre el día y la noche (hasta 40º C de diferencia) y por la gran escasez de lluvias.
El suelo es muy árido y pobre ante la falta de humedad y de restos de seres vivos.
Su vegetación es escasa y con fuertes adaptaciones para evitar la pérdida de agua (plantas xerófilas). Un claro ejemplo serían los cactus y algunos matorrales.
Su fauna también presenta adaptaciones para evitar la deshidratación y tiende a refugiarse en las horas más cálidas del día. Unos ejemplos serían los camellos, los reptiles, los escorpiones, ….
El desierto cálido más grande del mundo es el desierto del Sahara que se encuentra en el norte de África (bastante cerca de España). En Andalucía encontramos un pequeño desierto dunar en Almería.
Está en inglés así que poned los subtítulos y, si os hace falta, la traducción automática
1.3.3.2. La sabana
La sabana se encuentra entre los trópicos, en el margen de las selvas tropicales.
Su clima se caracteriza por tener temperaturas altas con pocas variaciones durante todo el año y precipitaciones muy irregulares: suelen tener una estación seca en la que no llueve durante meses y una estación de lluvias donde llueve torrencialmente.
estación de lluvias
estación seca
Su vegetación se compone de plantas herbáceas altas con árboles escasos y dispersos de hoja caduca con adaptaciones para resistir los periodos secos como las acacias o el baobab.
Su fauna presenta grandes herbívoros y, por consiguiente, grandes carnívoros como los rinocerontes, jirafas, gacelas, cebras, leones, hienas, buitres, ….
1.3.3.3. La selva o bosque tropical
La selva o bosque tropical se localiza en una estrecha franja en torno al ecuador, alcanzando aproximadamente los 10º de latitud. La selva tropical más grande e importante de la Tierra está en Brasil en torno al río Amazonas.
Su clima se caracteriza por ser prácticamente igual todo el año. También tiene precipitaciones abundantes y muy regulares durante todo el año. La selva evapora una enorme cantidad de agua por las hojas de sus grandes árboles que vuelve en forma de abundantes lluvias constantemente.
La vegetación está formada por árboles de hoja perenne y una gran cantidad de plantas trepadoras. Esto forma bosques muy densos y espesos. La selva es tan rica que se estudia y organiza por estratos o alturas (variando los seres vivos que viven en cada una).
La fauna es muy variada. Son las zonas de la Tierra con una mayor biodiversidad y abundan los insectos, las aves, los reptiles, los anfibios, … Una gran cantidad de ellos se mueve y vive en los árboles estando el suelo algo más despoblado de seres vivos.
1.4. Los grandes ecosistemas acuáticos
El término bioma en sentido estricto se aplica solo a los ecosistemas terrestres aunque en algunos sitios encontraréis que también lo usan para referirse a los ecosistemas acuáticos. Dentro de estos últimos vamos a distinguir dos grandes grupos: los ecosistemas marinos y los ecosistemas de aguas continentales.
1.4.1 Ecosistemas marinos
Este tipo de ecosistema está caracterizado por la presencia de agua salada y ocupa el 70% de la superficie del planeta.
Dispone de una temperatura muy constante y una salinidad en torno al 3,5%. Laluzno penetra más de los 200 metros de profundidad siendo un gran factor limitante.
Lascorrientes marinastienen una gran importancia pues movilizan una gran cantidad de nutrientes.
En estos ecosistemas hay una zonación vertical en función de la capacidad de penetración de la luz solar. Distinguimos:
a) Zona fótica; aquella región donde llega la luz y las algas pueden hacer la fotosíntesis. Alcanza como máximo los 200 metros y depende de la turbidez de las aguas.
b) Zona afótica; no llega la luz y, por tanto, no hay algas. Cuando la profundidad es muy grande (+ 4.000 m) hablamos de la zona abisal.
También hay una zonación horizontal en función de la cercanía a la costa:
a) Zona litoral; se extiende como una delgada línea desde la costa hasta el océano. Incluye la zona intermareal (zona cubierta y descubierta por el agua con la subida y bajada de las mareas).
b) Zona nerítica o costera; próxima a la costa. Se sitúa sobre la plataforma continental y se caracteriza por un fuerte aporte de sedimentos del continente y un movimiento continuo del agua.
c) Zona oceánica o marina; lejana a la costa. Se sitúa sobre la plataforma oceánica.
Hacemos el dibujo bonito con sus nombres
1.4.2. Principales ambientes marinos
Dependiendo de la profundidad distinguimos entre los ambientes pelágicos (donde predominan los seres vivos nadadores o flotadores) y los ambientes bentónicos (donde predominan los seres vivos que viven anclados o se desplazan sobre el fondo marino).
Si nos fijamos en la cercanía a las costas, los principales ambientes son:
a) Esteros; son la boca de un río o una bahía donde la salinidad es intermedia entre el agua salada y rica. Debido a esto son zonas con muchísima biodiversidad.
Estero en Isla Canela
b) Ciénagas; son lagos de agua salada que reciben agua del mar y del río. Sus aguas apenas tienen movimiento.
c) Estuarios; son la desembocadura de un río a la costa. Sus aguas tienen variaciones constantes de salinidad. Reciben sedimentos del río constantemente lo que les hace zonas muy ricas en peces, mariscos, aves, etc etc.
Estuario del río Piedras en El Rompido
d) Manglares; son bosques que se desarrollan en zonas de agua salobre (sus plantas están adaptadas a la alta salinidad y a tener sus raíces inundadas).
Manglares en México
e) Praderas marinas;aparecen en aguas costeras de hasta 25 m de profundidad con un oleaje suave. Ayudan a sujetar los fondos y evitar la erosión de las costas.
Praderas marinas de posidonia en Andalucía
1.4.3 Ecosistemas de aguas continentales
Los ecosistemas de aguas continentales se caracterizan por un agua pobre en sales minerales (agua dulce) aunque algunos lagos y humedales pueden tener aguas salobres (con una cantidad de sal intermedia entre el agua dulce y el agua salada). Representan el 1% de la superficie terrestre.
Se distinguen varios tipos dependiendo del movimiento de sus aguas.
1.4.3.1. Ecosistemas de aguas continentales tranquilas o lénticos
Se caracterizan por que el agua se encuentra inmóvil o se desplaza con muchísima lentitud. Podemos destacar:
a) Lagos, lagunas, embalses, pantanos; son masas de agua dulce con una cierta profundidad.
En los lagos de gran tamaño tenemos una zonación vertical como en los mares en función de la penetración de la luz.
En las zonas templadas los lagos tienen una separación entre la parte superior y la inferior por la temperatura del agua. En otoño y primavera se igualan lo que hace que aumenten los nutrientes y los seres vivos.
Son zonas de una gran biodiversidad y una gran fuente de recursos. En algunos casos como en la región de los grandes lagos en la frontera entre EE. UU. y Canadá o en valle del Rift en África son de un enorme tamaño."
Lago Victoria
Documental sobre los lagos (ver solo con WIFI)
b) Humedales; son masas de agua dulce poco profundas permanentes o estacionales. Como son aguas muy oxigenadas y con mucha luz presentan una enorme riqueza y biodiversidad. Sirven de refugio a aves migratorias y son un gran recurso económico de pesca o de cultivos como el arroz.
Documental sobre los humedales españoles (ver solo con WIFI)
1.4.3.2. Ecosistemas de aguas continentales corrientes o lóticos
Se caracterizan porque el agua se desplaza siempre en una única dirección de forma más o menos rápida. Llevan sedimentos disueltos y su agua tiene siempre una cierta turbidez (mayor cuánto mayor es el caudal del río y menor su velocidad). Normalmente son aguas muy oxigenadas.
Podemos destacar:
a) Manantiales;lugares donde el agua subterránea sale a la superficie. Suelen tener poco caudal y presentar aguas muy limpias y oxigenadas.
b) Arroyos;corrientes de agua con escaso caudal. Normalmente aparecen en relieves montañosos y acaban confluyendo dando lugar a ríos de mayor caudal.
c) Ríos; los ríos son corrientes de agua con un gran caudal. Podemos distinguir una zonación en los mismos dependiendo de la pendiente del terreno y, por tanto, de la velocidad del agua: curso alto,curso medioycurso bajo.
Hacemos el dibujo bonito y grande y ponemos lo que pone del curso alto, medio y bajo
Los ríos son ecosistemas tan importantes que casi toda Andalucía puede entenderse como la cuenca de un único gran río: el Guadalquivir.
1.5. Adaptaciones de los seres vivos a los factores ambientales
La adaptación de una especie es su adecuación al medio en el que habitan y normalmente es el resultado de muchos años de evolución.
Los individuos de una especie no son exactamente iguales (variabilidad intraespecífica) y aquellos cuyas diferencias les permiten sobrevivir mejor y reproducirse más van aumentando su frecuencia en la población y haciendo que la especie vaya cambiando y evolucionando con el tiempo.
Los miembros de una especie no son iguales (aunque nos los puedan parecer cuando no son de nuestra especie)
1.5.1. Adaptaciones de los seres vivos a la temperatura
La temperatura es un factor muy importante para los seres vivos. Es mucho más limitante en el medio terrestre porque el agua es un buen regulador térmico. Podemos distinguir:
a) Adaptaciones al frío; aparecen cuando las temperaturas son muy bajas. Por ejemplo, muchos animales desarrollan densos pelajes o plumajes y capas de grasa bajo la piel para protegerse.
Las plantas de zonas muy frías crecen muy cerca del suelo y tienen formas redondeadas para protegerse del viento y conservar algo de calor.
b) Adaptaciones al calor; aparecen cuando las temperaturas son muy altas. Muchos animales desarrollan extremidades y apéndices largos y grandes para enfriarse mejor. Otros se esconden en lugares donde no puede dar el sol durante las horas más cálidas del día. Los seres humanos sudamos para enfriar nuestro cuerpo.
c) Adaptaciones a climas muy cambiantes; aparecen cuando hay diferencias muy grandes de temperatura entre el verano y el invierno. Muchos animales hibernan en invierno (se esconden en un refugio y duermen profundamente) o migran a otro lugar con un clima mejor (a veces recorriendo miles de kilómetros).
Se esconden en su madriguera e hibernan en invierno
Migran a lugares cálidos en invierno y a fríos en verano
Las plantas caducifolias pierden sus hojas en otoño para reducir su actividad y consumir menos energía en invierno.
Ejercicio.¿Qué diferencias adaptativas ves entre el zorro de zonas templadas, el zorro ártico y el zorro del desierto?
1.5.2. Adaptaciones de los seres vivos a la humedad
La humedad es otro factor limitante en los ecosistemas terrestres. Es todavía más limitante para las plantas que no pueden desplazarse en su busca.
Muchos animales desarrollen pieles y exoesqueletos impermeables para no secarse. También adaptan sus riñones para eliminar la orina casi sin agua.
Las plantas desarrollan tallos y raíces carnosas que almacenan agua, reducen sus hojas incluso convirtiéndolas en espinas para perder el mínimo agua posible en la transpiración y producen raíces muy profundas para llegar al agua subterránea. En lugares con exceso rompen sus grandes hojas (como las palmeras) para que la lluvia no las derribe.
raíces profundas para llegar al agua
hojas partidas para que no las derriben los fuertes lluvias
1.5.3. Adaptaciones de los seres vivos a la luz
Al contrario que los anteriores es más limitante en los ecosistemas acuáticos. Las algas desarrollan distintos pigmentos según la profundidad.
Por debajo de 200 metros no hay luz y algunos animales producen su propia luz.
En los ecosistemas terrestres los animales nocturnos suelen tener adaptaciones en sus ojos para ver mejor (ojos más grandes y que reflejan la luz como los búhos). Las plantas más pequeñas pueden trepar sobre las grandes para llegar a la luz en los grandes bosques (plantas trepadoras).
2. Dinámica de los ecosistemas
El flujo de energía en un ecosistema fluye siempre en una sola dirección: comienza en el Sol y termina perdiéndose en forma de calor. Por eso es un flujo abierto y unidireccional.
El flujo de materia en un ecosistema es un ciclo cerrado y nunca tiene principio ni final. Toda la materia se reutiliza constantemente.
1.El Sol es la principal fuente de energía de los ecosistemas. Los seres vivos autótrofos fotosintéticos toman la energía solar y la convierten en energía química al convertir la materia inorgánica en materia orgánica.
2.Los seres vivos heterótrofos ingieren materia orgánica al comerse a otro obteniendo su materia y con ella su energía.
3. Siempre se pierde parte de la energía que gasta el ser vivo en realizar sus funciones vitales y en forma de calor.
4. Los seres vivos descomponedores convierten la materia orgánica, otra vez, en inorgánica y así pueden volver a usarla los seres vivos fotosintéticos volviendo a empezar el ciclo de materia.
2.1. El ciclo de la materia: ciclos biogeoquímicos
Se
denominan ciclos biogeoquímicos
a las transferencias de los elementos químicos en la naturaleza (en
ellos participan tanto el biotopo como la biocenosis).
2.1.1.
El ciclo del carbono
El
carbono es uno de los principales elementos constituyentes de la
materia viva, siendo la base de la estructura de la materia orgánica
(glúcidos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos).
El
carbono se encuentra en distintos depósitos
en la naturaleza:
En
la atmósfera, formando CO2.
En
los seres vivos, siendo el constituyente fundamental de la materia
orgánica.
En
los océanos, disuelto en el agua de los océanos y en los seres
vivos.
En
las rocas carbonatadas, como por ejemplo, las calizas.
En
los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas
natural.
En
el interior de la Tierra (manto y corteza).
Se
puede resumir el ciclo del carbono
en estos pasos:
1.
Los organismos productores, terrestres y acuáticos, captan el
carbono en forma de CO2 de la atmósfera y, mediante la
fotosíntesis, lo incorporan a moléculas orgánicas.
2.
Los organismos consumidores incorporan el carbono mediante la
alimentación.
3.
Los organismos productores, consumidores y descomponedores,
por la respiración celular, oxidan las moléculas orgánicas para
obtener energía, liberando CO2 a la atmósfera. Estos
tres primeros pasos forman el ciclo corto
del carbono (se renueva cada 10-20 años).
4.
Algunos restos orgánicos son enterrados con los sedimentos y pueden
transformarse en rocas carbonatadas (caliza) o
en carbón y petróleo (restos orgánicos).
5.
El carbono puede almacenarse en estas formas durante muchos años
pero, si el hombre los quema para obtener energía, o se
producen erupciones volcánicas, este carbono que estaba
retenido en la geosfera pasará a la atmósfera, contribuyendo a la
contaminación atmosférica. Estos dos últimos pasos formarían el ciclo largo del carbono (que puede durar millones de años).
2.1.2. El ciclo del nitrógeno
El
nitrógeno es un elemento esencial del cuerpo de los seres vivos, ya
que forma parte de todas las proteínas y ácidos nucleicos.
El
nitrógeno es el elemento más abundante de la atmósfera (78 %),
donde se encuentra como N2, aunque la mayor parte de los
seres vivos no lo pueden utilizar directamente. Sólo unas bacterias,
fijadas a las raíces de algunas plantas, son capaces de fijar el
nitrógeno para que pueda ser utilizado por las plantas e
introducirlo en la cadena trófica.
El
ciclo del nitrógeno se puede
resumir en los siguientes pasos:
1.
Las bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico del suelo que
se encuentran en simbiosis con algunas raíces utilizan el
nitrógeno para crear nitratos que las plantas pueden absorber
por sus raíces y sintetizar sus propias proteínas.
2.
Los herbívoros, y después los carnívoros,
incorporarán el nitrógeno necesario a través de la
alimentación. Con este nitrógeno podrán crear sus propias
proteínas y ácidos nucleicos.
3.
Los microorganismos descomponedores transforman las sustancias
nitrogenadas originadas en la excreción de los seres vivos, como la
urea, y los restos de
organismos muertos, en amonio (NH4+)
en la amonificación para que puedan ser utilizados nuevamente
por las plantas.
4.
Las bacterias nitrificantes
transforman el amonio producido por los microorganismos
descomponedores en nitritos
y estos en nitratos que las plantas absorben
(nitrificación).
5.
Las bacterias desnitrificantes
transforman parte de esos nitratos en nitrógeno, que es
devuelto a la atmósfera.
El
nitrógeno es un factor limitante
para el desarrollo de las plantas, puesto que su escasez provoca
problemas en el desarrollo de las plantas. El exceso de abonos o
fertilizantes utilizados en agricultura puede provocar la
eutrofización de lagos y ríos.
2.1.3. El ciclo del fósforo
El
fósforo es un componente de moléculas como los ácidos nucleicos.
Además, el fósforo es parte esencial de los esqueletos y cochas.
El
ciclo del fósforo es muy lento, en comparación con otros ciclos
biogeoquímicos como el del carbono o el nitrógeno.
El
fósforo se encuentra en la naturaleza, normalmente en forma de ion
fosfato PO43-.
La principal reserva de fósforo son las rocas sedimentarias
fosfatadas, pero no están al alcance de los seres vivos. Cuando
las rocas fosfatadas se meteorizan, el fósforo pasa al suelo y a las
aguas superficiales.
Las
plantas pueden absorber los fosfatos del suelo e incorporarlos a sus
estructuras. Los herbívoros, al alimentarse de las plantas, harán
que el fósforo pase de las plantas al resto de niveles de la cadena
trófica.
Cuando las plantas y
animales mueren, los fosfatos son liberados y pueden ser absorbidos
por los organismos detritívoros o incorporados al suelo.
Los
fosfatos también pueden ser transportados por el agua de
escorrentía hacía ríos, lagos y océanos, donde los organismos
acuáticos pueden absorberlos.
Los
compuestos fosfatados de los cuerpos o desechos de los seres marinos
se acumulan en el fondo y generan nuevas rocas sedimentarias. Estas
rocas permanecerán aquí muchos años (de 20 000 a 100 000) hasta
que los movimientos tectónicos levanten la roca hasta tierra firme y
el fósforo vuelva a estar, nuevamente, a disposición de las
plantas.
Una
reserva importante de fósforo son las acumulaciones de los
excrementos de aves marinas, llamadas “guano”, que pueden ser
utilizadas como abono. Como vimos en el caso del nitrógeno, el
exceso de estos elementos pueden provocar problemas de eutrofización.
El
fósforo es el principal factor limitante de los ecosistemas
acuáticos. En las zonas donde las corrientes marinas suben
fósforo del fondo marino, se produce la proliferación del plancton
y de los peces que se alimentan de ellos.
2.1.4. El ciclo del azufre
El
azufre es el último de los bioelementos primarios. El ciclo
del azufre sigue los siguientes pasos:
1.
Los organismos autótrofos obtienen el azufre en forma de
sulfatos. El azufre se incorpora
a las moléculas orgánicas que fabrican, sobre todo proteínas, y es
transferido a otros seres vivos a través de la alimentación.
2.
El azufre que liberan los restos orgánicos en descomposición es
oxidado por las bacterias del azufre, que lo transforman de
nuevo en sulfatos o lo expulsan a la atmósfera en forma de H2S.
3.
Parte de los sulfatos del suelo se incorporan a combustibles fósiles
o rocas sedimentarias y pueden volver a la atmósfera en forma de SO2
a través de las erupciones volcánicas o la quema de combustibles
fósiles (sobre todo carbón).
4.
El azufre atmosférico es devuelto a los ecosistemas, convertido en ácido sulfúrico, mediante la
precipitación en forma de lluvia ácida.
2.2. El flujo de la energía
Como
ya vimos, la energía no se recicla y, por lo tanto, sigue un flujo
unidireccional que debe reponerse continuamente. En la mayoría
de los ecosistemas esa energía procede del sol.
2.2.1. Niveles tróficos
En la cadena alimentaria de un ecosistema, los organismos ocupan diferentes posiciones, denominadas niveles tróficos, entre los que se establecen relaciones de interdependencia.
Un nivel trófico está constituido por los organismos que obtienen la materia y la energía de la misma manera. Distinguimos tres grandes niveles tróficos:
2.2.1.1. Organismos productores
Son los seres vivos autótrofos (plantas, algas, bacterias). Transforman la materia inorgánica (agua, dióxido de carbono, sales minerales) en materia orgánica (glúcidos, lípidos y proteínas). Casi siempre utilizan la energía del Sol (fotosintéticos) aunque los hay que utilizan la energía de compuestos inorgánicos reducidos (como en las fumarolas submarinas).
2.2.1.2. Organismos consumidores
Son los seres vivos heterótrofos que obtienen la materia orgánica y la energía de las moléculas orgánicas procedentes de otros seres vivos. Podemos distinguir tres tipos:
a) Consumidores primarios o herbívoros;se alimentan de organismos productores.
b) Consumidores secundarios o carnívoros; se alimentan de los consumidores primarios.
c) Consumidores terciarios o superdepredadores; se alimentan de consumidores primarios y secundarios.
En algunos libros también hace un apartado de consumidores cuaternarios para hablar de los animales que son el máximo depredador del ecosistema y los animales carroñeros como los buitres pero este año nos conformamos con estos tres😉.
2.2.1.3. Organismos descomponedores; son los seres vivos heterótrofos que se alimentan de los restos de otros seres vivos convirtiendo su materia orgánica en inorgánica (que podrá ser aprovechada por los productores cerrando el ciclo). Pueden ser:
a) Detritívoros; son organismos que ingieren pequeñas partículas de detritos o materia orgánica en descomposición y la digieren en el interior de su cuerpo. Son las lombrices, las cochinillas y algunos escarabajos.
b) Saprófitos; digieren externamente materia orgánica muerta mediante la secreción de enzimas, absorbiendo después los nutrientes obtenidos. Son los hongos y las bacterias.
2.2.2. Relaciones tróficas
Las relaciones entre los seres vivos que tienen que ver con la alimentación se llaman relaciones alimentarias o tróficas. Vamos a estudiar las tres más corrientes: cadenas, redes y pirámides tróficas.
2.2.2.1. Cadenas tróficas
Las cadenas tróficas son representaciones lineales unidireccionales en las que se indica mediante flechas la relación alimentaria, y por lo tanto la transferencia de materia y energía, entre los distintos niveles tróficos del ecosistema, de manera que cada ser vivo se alimenta del que le precede.
En una cadena trófica participa un número reducido de organismos debido a las pérdidas de energía que se producen en el paso de un eslabón a otro. La mayoría de las cadenas tienen 3, 4 o 5 eslabones.
Generalmente, las cadenas tróficas se inician con un organismo productor que es consumido por un herbívoro, y se denominan cadenas tróficas de los herbívoros.
En otras ocasiones, los restos de organismos muertos o de sus excrementos se acumulan en los ecosistemas, tanto terrestres como acuáticos. Estos detritos sirven también para iniciar cadenas alimenticias, llamadas cadenas tróficas de los detritívoros.
2.2.2.2. Redes tróficas
Unared tróficaes una representación que muestra todas las relaciones alimentarias posibles entre los miembros de un ecosistema. Son más complejas que las cadenas tróficas y, de hecho, están formadas por todas las cadenas tróficas posibles del ecosistema.
Hacemos el ejercicio 11explicando claramente las respuestas:
En las cadenas tróficas solo hay un ser vivo por nivel trófico pero en las redes puede haber más de uno.
Hay un juego llamado Among Ripples que simula un pequeño ecosistema acuático y sus redes tróficas. Era gratuito y creo que se encuentra en Steam.
2.2.2.3. Pirámides tróficas
Las pirámides tróficas son otra forma de representar los niveles tróficos de un ecosistema. En la base se sitúan los productores, encima los consumidores 1º, seguidos de los secundarios y los terciarios. Cada rectángulo representa los valores de ese nivel trófico.
Los descomponedores no figuran en las pirámides tróficas porque se alimentan de los restos de todos los organismos y su proporción es difícil de calcular.
La cantidad de materia acumulada en cada nivel trófico es la biomasa de ese nivel. Cada nivel trófico sustenta al nivel trófico inmediatamente superior, pero una gran cantidad de la energía acumulada en la biomasa de un nivel no se transforma en biomasa en el siguiente debido a varias razones:
· No se consume toda la materia orgánica del nivel inferior, ni todo lo que se consume se asimila.
· Parte de lo que se consume se utiliza en generar estructuras no aprovechables por el siguiente nivel (cuernos, pelo, pezuñas, ...).
· Parte de la energía obtenida se gasta en realizar las funciones vitales o se pierde en forma de calor.
Cada nivel trófico aprovecha aproximadamente un 10% de la energía disponible en el nivel anterior y lo transforma en biomasa disponible para el siguiente nivel. Por esta razón, la anchura de los escalones de una pirámide trófica es cada vez menor a medida que ascendemos.
Se usan tres tipos diferentes de pirámides tróficas:
a) Pirámides de energía; representan cuanta energía hay almacenada en cada nivel trófico. Nunca pueden estar invertidas porque siempre se dispone de menos energía en el siguiente nivel.
Se calcula en unidades de biomasa o energía acumulada por unidad de superficie en un determinado tiempo (kg/m2/año
o J/m2/año) o por unidad de volumen (cal/m3/día).
b) Pirámides de biomasa; representan cuanta biomasa existe en cada nivel trófico calculada en unidad de masa por unidad de superficie, en los ecosistemas terrestres (g/m2/
o kg/ha), o de volumen en los acuáticos (kg/m3).
Estas pirámides están invertidas en algunos ecosistemas marinos, ya que el fitoplancton es consumido de manera masiva por los consumidores primarios pero, a su vez, se reproduce y crece con mucha rapidez.
c) Pirámides de números; representan al número de individuos de cada nivel trófico y carecen de unidades de medida. Pueden estar invertidas fácilmente cuando los productores son de gran tamaño.
2.3. La productividad de los ecosistemas
Cada
tipo de ecosistema tiene una distinta capacidad para generar biomasa.
Hay mucha diferencia entre lo que genera un desierto, una pradera o
una selva tropical.
Vamos
a definir los siguientes parámetros fundamentales para estudiar la
productividad de los ecosistemas:
A)
PRODUCCIÓN;
la producción de un ecosistema es el incremento de biomasa por
unidad de tiempo. La producción puede referirse a un nivel trófico
o a todo el ecosistema. Distinguimos:
·
Producción bruta (PB) es la cantidad total de materia
orgánica generada por un nivel trófico en un tiempo determinado. La
producción primaria bruta (PPB) es la cantidad total de materia orgánica
sintetizada por los productores por unidad de tiempo. Sin embargo,
los seres vivos utilizamos la mayor parte de la materia orgánica que
producimos, en el proceso de la respiración celular ® para obtener
la energía que nos permita realizar las funciones vitales. El resto
se almacena en forma de materia orgánica.
·
Producción neta (PN) es la materia orgánica de un nivel
trófico realmente disponible para el siguiente nivel en un tiempo
determinado.
PN
= PB – R
B)
PRODUCTIVIDAD;
la productividad de un ecosistema es la relación entre la producción
neta y la biomasa de un nivel trófico y mide lo que produce una
unidad de biomasa (se expresa en porcentaje).
Productividad
= PN/B · 100
La
longitud de las cadenas alimentarias está condicionada por la
productividad primaria neta. A mayor productividad, más largas serán
las cadenas, y más amplio el nivel trófico de cada escalón de la
pirámide.
C)
EFICIENCIA ECOLÓGICA;
la eficiencia ecológica es la fracción de la producción neta de un
determinado nivel que se transforma en producción neta en el
siguiente nivel (se expresa en porcentaje).
Eficiencia
ecológica = PN/PN nivel anterior · 100
La
eficiencia ecológica del ecosistema será mayor cuanto menor sea la
pérdida de calorías y difiere de unas comunidades a otras.
D)
TIEMPO DE RENOVACIÓN;
el tiempo de renovación es el tiempo que tarda un nivel trófico en
renovar su biomasa. Constituye una medida del tiempo de permanencia
de los elementos químicos dentro de las estructuras biológicas del
ecosistema. Se puede medir en días, años, etc, y se expresa mediante
la relación inversa a la productividad:
TR
= B / PN
El
tiempo de renovación está condicionado por factores climáticos
(lluvia, temperatura, …), el tipo de vegetación, el tamaño de las
plantas y la composición y la permeabilidad del suelo. Estos
factores hacen que el movimiento de los nutrientes en el ecosistema
se acelere o se ralentice.
2.4. Autorregulación de los ecosistemas
Los
cambios en el biotopo y la biocenosis de los ecosistemas provocan
ajustes tanto en las poblaciones como en las comunidades.
2.4.1
Dinámica de las poblaciones
El
crecimiento de una población depende de numerosos factores tanto
abióticos como bióticos. De forma muy general vamos a distinguir
dos tipos de crecimiento:
a)
Curva en J o logarítmica; es típica de poblaciones que
acaban de colonizar un nuevo hábitat y todavía no se encuentran
sometidas a factores limitantes o resistencia ambiental.
b)
Curva en S o sigmoidea o logística; es típica de
poblaciones que se encuentran en equilibrio con su ecosistema.
Los
principales factores que influyen en el crecimiento de una población
son:
a)
Tasa de natalidad; es el número de nacimientos que tienen
lugar en una población en relación con su tamaño en un tiempo
determinado.
b)
Tasa de mortalidad; es el número de individuos que mueren
en un determinado período de tiempo con respecto al total de
población.
Se
denomina potencial biótico (r) a la diferencia entre la tasa
de natalidad y la tasa de mortalidad
c)
Tasa de emigración; es el número de individuos de la
población que la abandonan para ir a otras diferentes.
d)
Tasa de inmigración; es el número de individuos que
ingresan en una población provenientes de otras distintas.
La capacidad de carga de una población es el tamaño máximo de esa población que un ecosistema puede soportar en un periodo de tiempo determinado.
2.4.1.1 Estrategias de crecimiento de las poblaciones
Según
el tipo de estrategia reproductora que utilizan, las especies se
clasifican en:
a)
Estrategas de la r; son especies que aprovechan con
eficacia los recursos del medio y constituyen rápidamente
poblaciones numerosas. Agotan pronto los recursos, por lo que emigran
o pasan a un estado de letargo en espera de que las condiciones
ambientales mejoren. Son especies generalistas u oportunistas, como
los mosquitos o el trébol.
b)
Estrategas de la K; son especies muy bien adaptadas a su
medio, que mantienen una población estable cercana a la capacidad de
carga y con un crecimiento controlado. Tienen poca descendencia, pero
invierten una gran cantidad de recursos en el cuidado de la prole.
Suelen predominar en ecosistemas con pocas variaciones. Son especies
especialistas, como los linces o los robles.
2.4.1.2 Curvas de supervivencia de las poblaciones
Las
curvas de supervivencia son
gráficas que representan los supervivientes de una población en
función de la longevidad media de la especie. En general, se ajustan
a tres modelos básicos:
a)
Tipo I; corresponde a especies con una baja tasa de
mortalidad hasta que alcanzan una edad avanzada (en cuyo momento
aumenta rápidamente). Es propia de estrategas de la K.
b)
Tipo II; corresponde a especies cuya tasa de mortalidad
varía poco con la edad. Es propia de especies animales en las que
los jóvenes dependen del cuidado de sus padres por un periodo corto
de tiempo y de las plantas anuales.
c)
Tipo III; es característica de especies estrategas de la
r que sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de la
vida, ya sea larvaria o juvenil.
2.4.1.3 Cambios en las poblaciones
Cuando
se alcanza la capacidad de carga de un ecosistema, el número de
individuos de una población no permanece fijo, sino que presenta
oscilaciones en torno a este valor. Las causas son variadas pero
pueden ser de dos tipos:
A) CAMBIOS CÍCLICOS
Los cambios cíclicos son modificaciones periódicas de la biocenosis (diaria, estacional, plurianual), en la que la misma vuelve a su estado inicial.
Los ciclos diariosse asocian con los cambios de iluminación, temperatura, humedad y otros factores ambientales a lo largo del día. Los ritmos diurnos se manifiestan en cambios en la condición y actividad de los organismos vivos durante el día. Por ejemplo, alternando fases de luz y oscuridad de la fotosíntesis en las plantas, el sueño y la vigilia en los animales.
El ciclo estacional se asocia con cambios en los factores ambientales durante el año y es más pronunciado en las altas latitudes, donde el contraste entre el invierno y el verano es grande. La variabilidad estacional se manifiesta no sólo en los cambios de estado y actividad, sino también en la proporción cuantitativa de las especies individuales. Durante un cierto período de tiempo, muchas especies se desconectan de la vida comunitaria, hibernando, durmiendo, migrando o volando a otras zonas.
B) FLUCTUACIONES
Son cambios no periódicos en la abundancia de especies o de individuos de una especie debidos a alteraciones relacionadas con los recursos y los factores ambientales de los que dependen, o por relaciones entre poblaciones.
2.4.2 Dinámica de las comunidades
Los
cambios en el número y tipo de especies de un ecosistema a lo largo
del tiempo originan una sucesión de comunidades.
Una sucesión ecológica es un proceso de cambio, continuo y lento, del ecosistema como consecuencia de las variaciones que se producen en el medio y en la poblaciones que lo forman. Se distinguen dos tipos de sucesiones ecológicas:
a) Sucesión ecológica primaria; es la que se produce cuando se inicia el ecosistema de forma natural en un medio de nueva creación que no haya sido colonizado por seres vivos. Por ejemplo, cuando se colonizan suelos volcánicos, lagos naturales recién formados, dunas, una nueva isla volcánica, etc. Es poco frecuente.
b) Sucesión ecológica secundaria; se produce en una zona que ya estaba habitada por comunidades de seres vivos pero que, por causas naturales o humanas, han sido modificadas. Por ejemplo, un campo de cultivo abandonado, un bosque después de un incendio, etc.
2.4.2.1. Mecanismos de una sucesión ecológica
Todas las sucesiones ecológicas, en condiciones naturales, se producen de forma similar. Es un proceso largo que puede durar cientos de años, caracterizado por:
a) Aumento de la biodiversidad; cada vez hay más especies distintas, unas sustituyen a otras, creando mayor número de nichos ecológicos.
b) Aumento de la biomasa;a medida que avanza la sucesión, se sustituyen las especies por otras de mayor masa y volumen.
c) Aumento de la complejidad de ecosistema;cada vez hay más especies y mayor número de relaciones entre los organismos, creando complejas cadenas y redes tróficas y otras relaciones interespecíficas.
d) Aumento de la resistencia a los cambios que se puedan producir en el ecosistema;el ecosistema tiene mecanismos de autorregulación que le permiten resistir las alteraciones que se produzcan.
2.4.2.2. Fases de una sucesión ecológica
La tendencia de una sucesión ecológica es la de ir ganando complejidad hasta alcanzar su máximo grado de estabilidad o clímax. Las etapas características de una sucesión ecológica primaria son:
a) Fase inicial;en una zona en la que todavía no se ha creado el suelo, se produce el establecimiento de especies pioneras u oportunistas. Líquenes, musgos, hongos y algas, organismos sencillos que descomponen la roca madre por meteorización para transformarla y crear los componentes del suelo.
b) Fase media; cuando el suelo tiene algo más de espesor, es colonizado por algunas especies herbáceas que generan raíces y aportan materia orgánica al suelo, lo que permite la aparición de artrópodos, gusanos, etc.
c) Fase de maduración; cuando el suelo se ha desarrollado, empiezan a desarrollarse vegetales más grandes, como arbustos y árboles, que permiten que otras especies animales y vegetales aparezcan en el ecosistema.
d) Fase final o clímax; cuando el ecosistema ha alcanzado su máximo desarrollo, en el que se dan unas condiciones estables y de equilibrio entre sus componentes, se alcanza el clímax o estado de máxima estabilidad. En esta fase se alcanza la mayor diversidad de especies. Aparecen especies especialistas, con un nicho ecológico muy reducido.
En ocasiones y por diversas causas estos ecosistemas en fase final o clímax pueden alterarse y transformarse en ecosistemas más inmaduros y con menos diversidad: a esto se le llama regresión ecológica. Después de una de estas regresiones ecológicas comenzará a producirse una sucesión ecológica secundaria.
3. Desarrollo sostenible
En
1987, la médica Gro Harlem Brundtland definió el término
sostenibilidad como: “El
desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer
las posibilidades de las generaciones futuras de satisfacer sus
propias necesidades”.
3.1
Principios básicos del desarrollo sostenible
El
concepto de desarrollo sostenible se basa en seis principios básicos:
a)
Principio de sostenibilidad; la satisfacción de nuestras
necesidades no debe poner en peligro la de las generaciones futuras.
b)
Principio de equidad en la responsabilidad; cada persona
tiene derecho a la utilización de la misma cantidad de recursos
ambientales y los países a aplicar el principio de responsabilidades
comunes pero diferenciadas, en función de su grado de desarrollo.
c)
Principio de precaución; se deben tomar medidas
anticipadas ante la sospecha fundada de que una actuación pueda
tener consecuencias graves.
d)
Principio de “quién contamina, paga”; los causantes
de los daños medioambientales serán los responsables económicos de
su corrección.
e)
Principio de participación pública; la población tiene
derecho a estar informada, a participar en la toma de decisiones y a
la justicia ambiental.
f)
Principio de derechos humanos; los derechos humanos son la
condición previa para el desarrollo sostenible, pues son esenciales
e inalienables.
3.2 Indicadores de sostenibilidad
Para
medir los impactos de los procesos productivos sobre el medio
ambiente se utilizan los indicadores de sostenibilidad. Los
más utilizados son:
a)
Huella ambiental;medida de los impactos ambientales que se
producen a lo largo de la vida de un producto. Van desde la obtención
de la materia prima, la fabricación, la utilización y los residuos
que genera.
Para
su evaluación se utiliza el análisis del ciclo de la vida del
producto, que permite a las empresas minimizar los daños ambientales
y realizar procesos más sostenibles.
b)
Huella de carbono; mide la totalidad de gases de efecto
invernadero emitidos de forma directa o indirecta por un individuo,
colectivo o actividad, expresados en unidades de CO2
equivalentes. Una vez conocida pueden ponerse en marcha estrategias
para la reducción de emisiones o compensación de las mismas.
Por supuesto hay que vigilar el "greenwashing" de las empresas
c)
Huella hídrica; calcula el volumen de agua dulce utilizado para
la producción de los bienes y servicios que consume un individuo,
una comunidad o una actividad. Se calcula sumando el volumen de agua
consumida, contaminada o evaporada durante una actividad por unidad
de tiempo.
d)
Huella social;mide el impacto de una actividad en materia
humana, social y laboral. Permite valorar los empleos creados, el
reparto de recursos, las condiciones laborales, la protección
social, ...
Por supuesto muchas empresas también usan esto como publicidad
e)
Huella ecológica; mide la cantidad de superficie terrestre,
medida en hectáreas, necesaria para mantener el consumo de recursos
y absorber la producción de desechos de una determinada población,
una actividad o un individuo.
Se
estima que un ciudadano europeo promedio necesita 2,7 hectáreas para
satisfacer sus necesidades en un año; esta cifra supone que si todas
las personas de la Tierra vivieran con ese nivel de vida
necesitaríamos dos planetas del tamaño de la Tierra.
3.3 Objetivos de desarrollo sostenible (ODS)
En
2015, en la ONU, se aprobó la Agenda 2030 que planteaba cinco
ejes fundamentales para el desarrollo sostenible (personas,
planeta, prosperidad, paz, alianzas) y un total de diecisiete
objetivos de desarrollo sostenible asociados a ellos que deben
alcanzarse hasta 2030.
3.4 Iniciativas de protección ambiental
De
cara a mejorar todos los aspectos que hemos estudiado se toman
numerosas iniciativas personales y políticas.
3.4.1 Iniciativas individuales de protección ambiental
Aunque
son las medidas que menos impacto tienen son las que está en nuestra
mano tomar de forma directa y la suma de estas pequeñas medidas
acaba alcanzando una dimensión importante.
Podemos destacar algunas como:
a) Economía circular; modelo de consumo y producción en la que se comparten, alquilan, reutilizan, reparan y reciclan los materiales y los productos alargando su vida media y reduciendo la cantidad de residuos.
Aunque es importante la participación de los ciudadanos, es fundamental que las empresas se impliquen y los gobiernos les obliguen a ello con leyes e inspecciones.
b)
Regla de las cuatro erres (4R); esta regla persigue un consumo y
una generación de residuos sostenible. Como dice su nombre consiste
en: reducir, reutilizar, reciclar y recuperar.
3.4.2 Iniciativas políticas de protección ambiental
Aunque es importante nuestra acción individual debemos ser conscientes de que la mayor parte de los problemas los ocasionan la agricultura, la ganadería, las grandes empresas y las personas muy ricas.
Para poder mejorar la situación, e impedir que siga importante, es muy importante que se tomen medidas políticas: legislación medioambiental adecuada, inspecciones medioambientales, figuras de protección para los ecosistemas más valiosos y amenazados, …
En un país democrático como el nuestro nuestro voto y nuestra presión ciudadana son la manera en que influimos en las medidas políticas y, por tanto, también son responsabilidad nuestra. Por lo tanto una de las cosas que debemos tener en cuanta antes de votar a un partido político, o a una persona en concreto, es cuáles son sus políticas medioambientales.
3.4.2.1 Espacios protegidos de Andalucía
Andalucía es una de las regiones europeas con mayor riqueza natural y biodiversidad. Hasta el 30% del territorio andaluz está formado por zonas que gozan de un cierto nivel de protección. Las más importantes son:
b) Parques naturales;son zonas menos protegidas donde se busca mantener un equilibrio entre la conservación del ecosistema y los usos tradicionales humanos (ganadería extensiva, pesca, turismo, …). Algunos son los de la sierra de Cazorla, Grazalema, …, y aquí en Huelva la Sierra de Aracena y picos de Aroche.
c) Reservas naturales; son zonas empleadas con fines científicos, de ahí que normalmente estén cerradas al público. Se debe a que tienen ecosistemas de gran rareza y fragilidad. Un ejemplo sería la Laguna de Fuente Piedra, o aquí en Huelva la Isla de En medio, la Laguna de El Portil y la marisma del Burro (todas asociadas a la desembocadura del Odiel).
d) Parajes naturales;su finalidad es proteger zonas singulares por su belleza (ya sea de flora, fauna o geológica). En Andalucía tenemos algunos tan espectaculares como el desierto de Tabernas (el único desierto de Europa) y en Huelva tenemos las marismas del Odiel, las Peñas de Aroche o Sierra Pelada y Rivera del Aserrador.
4. El cambio climático
Como
ya estudiamos el curso pasado, han existido numerosos cambios
climáticos durante la Historia de la Tierra por causas naturales
(periodos sísmicos, meteoritos, variaciones orbitales, ciclos
solares, …)
En
los últimos años se está hablando de cambio climático asociado a
un calentamiento muy rápido del planeta debido al efecto invernadero
causado por la actividad industrial humana.
4.1
El efecto invernadero
El
efecto invernadero es un proceso natural mediante el cual algunos
gases atmosféricos impiden que la radiación solar recibida en la
superficie vuelva a salir de la atmósfera consiguiendo que se
caliente la atmósfera inferior y que aumenten las temperaturas en la
superficie.
Es
muy importante para la vida en la Tierra pues sin este efecto las
temperaturas caerían muchísimo por la noche (como ocurre en
planetas como Marte) y serían bastante más frías por el día. Por
otra parte un exceso de este efecto lo vemos en Venus donde la
temperatura es de unos 350 ºC.
El
uso cada vez mayor de combustibles fósiles, a partir de la
Revolución Industrial, ha ido aumentando los gases de efecto
invernadero en la atmósferas lo que ha ido provocando un
calentamiento global cada vez más rápido.
4.1.1 Gases de efecto invernadero
El
principal gas de efecto invernadero es el vapor
de agua y después de él tenemos gases como el dióxido
de carbono o CO2
(que liberamos con la quema de combustibles fósiles), el metano
o CH4
(procedente de los cultivos de arroz y la digestión del ganado,
especialmente el vacuno), el óxido nitroso
o N2O
(procedente de los fertilizantes y de los combustibles) y el ozono
o O3
procedente de la reacción de los óxidos de nitrógeno o NOx con
diversos compuestos orgánicos).
4.2 Causas del cambio climático
El
cambio climático actual tiene un origen
antrópico (creado por el hombre). Podemos destacar las
siguientes causas:
a)
Transporte; es el principal productor de CO2 en
los países desarrollados (en España alcanza el 40% del total).
b)
Generación de energía; a nivel mundial es la principal
fuente de emisiones de GEI. Las producen las centrales eléctricas
térmicas que queman combustibles (carbón, gasolina, gas, biomasa).
Se está intentando sustituir en la medida de lo posible con
centrales eléctricas renovables o nucleares (aunque estas últimas
generan residuos muy peligrosos y de muy larga duración).
c)
Industrias; liberan GEI como resultado de su consumo de
energía y, en algunos casos, como derivados de la propia actividad
industrial (por ejemplo las industrias petroquímicas).
d)
Residuos; la eliminación de los residuos en las
incineradoras liberan GEI y tenemos que intentar reducirlo
promoviendo la reutilización y el reciclado. También hay que
mejorar la tecnología encargada del correcto tratamiento de los
mismos.
e)
Agricultura y ganadería; el uso de fertilizantes libera
grandes cantidades de N2O a la atmósfera. La ganadería
intensiva, especialmente de vacuno, es la principal fuente de metano
antrópico.
f)
Deforestación; la pérdida de masa forestal supone perder
sumideros de CO2 al disminuir la fotosíntesis y los
incendios liberan gran cantidad del mismo.
g)
Consumo excesivo; el consumo desaforado y los productos de
vida útil muy corta suponen un gran gasto de energía y recursos, y
una gran generación de residuos que suponen la liberación de muchos
GEI.
4.3 Consecuencias del cambio climático
Las
principales consecuencias muy evidentes del cambio climático son:
a)
Fusión de los polos y los glaciares con el consecuente aumento del
nivel del mar; la pérdida de hielo en los polos afecta
dramáticamente a la biodiversidad de la zona.
También
influye en el aporte de agua a las corrientes marinas: como la
cinta transportadora o circulación termohalina, de la que forma parte la corriente
del Golfo, que determinan el clima en muchos lugares del mundo
(en Europa el clima sería MUCHO más frío en invierno sin ella
hasta el punto de dificultar la habitabilidad de los países del
norte).
La
subida del nivel del mar amenaza a las costas de todo el
mundo: los lugares más poblados del planeta y a la misma existencia
de naciones o regiones insulares como las del Pacífico. La costa de Huelva es una de las zonas más amenazadas de España.
b)
Desertificación y pérdida de suelos fértiles; el cambio
climático aumenta el riesgo de desertificación. Este es un problema
muy importante para España que es uno de los países del mundo con
más superficie en riesgo de desertificarse.
c)
Acidificación de los océanos; el aumento de CO2
en la atmósfera se disuelve en el agua de los océanos lo que reduce
el pH.
CO2
+ H2O ↔ H2CO3
↔ HCO3- + H+
↔ CO32- + 2H+
La
acidificación destruye las conchas y caparazones de muchos seres
vivos y elimina los corales y los arrecifes que crean (tan
importantes como generadores de biodiversidad, pesca, turismo y protección de
la erosión del litoral frente a tormentas y corrientes).
d)
Aumento en la frecuencia e intensidad de fenómenos meteorológicos
extremos; el cambio climático provoca que los eventos
climatológicos extremos (huracanes, sequías, lluvias torrenciales,
inundaciones, grandes incendios, …) ocurran cada vez con más frecuencia y gravedad.
Esto
aumenta el número de víctimas y dispara el coste económico que
suponen.
e)
Migraciones masivas; los problemas que hemos visto van a
conllevar un incremento en las migraciones masivas de poblaciones en
busca de territorios menos afectados. En muchas ocasiones los países
y, sobre todo, las poblaciones más afectadas no son las principales
responsables de la emisión de GEI.
f)
Impactos contra la salud; además de los impactos directos
contra la salud por las condiciones climatológicas y las catástrofes
hay otro factor muy importante para la salud de la que es responsable
el cambio climático: la expansión de enfermedades tropicales.
España
es un país especialmente vulnerable a la aparición de brotes de
enfermedades tropicales por su situación geográfica y su
climatología.
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