Sistema sostenible de la
vida
Ecosistema
Es la unidad básica que sostiene la vida
Incluye comunidades de plantas y animales en un área y en
un entorno físico abiótico que le sirve de soporte
Ecología
Ciencia que estudia al ecosistema
Ciencia interdisciplinaria conectada con varias disciplinas
como meteorología, climatología, hidrología, biología,
Estudia la evolución de la vida en 3 niveles de integración
Dinámica de la población de una única especie
Dinámica de las comunidades de especies
Paradigmas anteriores
Se consideraba que los ecosistemas eran:
Sistemas cerrados
Libres de rupturas y alteraciones
Independientes de la influencia humana
Regulados por sus propios mecanismos que contribuyen a lograr estabilidad y equilibrio
Conocimientos actuales
Los ecosistemas son:
Sistemas abiertos
Interacciones entre especies
En los ecosistemas los organismos se relacionan entre si,
mediante interacciones:
Mutualismo o simbiosis: cuando las especies obtienen beneficios de su asociación. Ej. Los pájaros que diseminan semillas de
plantas que consumen, insectos para reproducción de flores, pájaros que quitan parásitos externos de animales.
Interacciones entre especies
Comensalismo: una de las especies recibe un beneficio, mientras la otra especie no es afectada. Ej. Los animales carroñeros.
Competencia: las especies pueden competir, por alimento, como en el caso de las especies que comen una misma planta.
Depredación: una especie (depredador), come a otra especie (presa), existe una relación entre el tamaño de las poblaciones
Parasitismo: caso especial de la depredación, el depredador tiende a mantener la presa viva mientras se alimenta de ella.
Estrategias de las especies
Estrategia reproductiva
Asegura la supervivencia con tasas de reproducción elevada
Muchos miembros de la especie mueren antes de la reproducción
Estrategia utilizada en entornos rigurosos
Vista en especies colonizadoras y oportunistas como ratas o mosquitos
Estrategia de supervivencia individual
Tasa de supervivencia elevada, pero de reproducción baja
Se da en condiciones estables y casi constantes
Individuos, en su mayoría, independientes del entorno, elefantes, ballenas, seres humanos
Los ecosistemas como unidades
de procesamiento de energía
Se necesita un flujo de energía constante para mantener
vivas a las especies
El ecosistema se considera como una unidad de
procesamiento de energía
Niveles tróficos
Nivel Descripción
Productores primarios o autótrofos
Estos organismos pueden dividirse: Fotosintéticos: productores primarios, utilizan la luz como fuente de energía. Plantas, algas y bacterias
Quimiosintéticos: productores primarios que usan reacciones químicas para obtener energía. Fuentes: H2S, H2
Consumidores o heterótrofos
Estos organismos se alimentan de: Productores primarios (herbívoros) Otros consumidores (carnívoros) Oxidan el material consumido
Descomponedores
Se alimentan de los restos de consumidores muertos
Los organismos heterótrofos oxidan el material orgánico
mediante la combustión aeróbica.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38 (ATP)
Los seres humanos reciben y utilizan energía endosomática
y exosomática.
Desde el principio del Paleolítico en consumo de energía
endosomática se ha incrementado 3 veces y el exosomático
ha crecido en un factor de 110.
Flujos de materiales en los
ecosistemas
Los organismos necesitan además
sustancias para crear células y tejido
Agua y biomoléculas
Además los ciclos cerrados de carbono,
oxígeno, nitrógeno son esenciales para
sostener la vida.
Los ecosistemas pueden clasificarse
según la cantidad de biomasa que
contienen y la energía que se consume
en el sistema
Biomasa
Es la masa total de todos los organismos vivos en un
ecosistema, se puede medir la cantidad de biomasa en todo el ecosistema, también la densidad relativa (g de C/unidad de superficie o de volumen)
Ecosistemas terrestres gC/cm2 o gC/ha
Producción
Es la cantidad de biomasa nueva que generan los productos primarios por unidad de tiempo.
Representa la energía disponible para el siguiente nivel trófico y se puede medir en gC/cm2/año
Si la capacidad de energía que un nivel trófico superior toma
de un nivel inferior excede la producción del nivel inferior,
entonces la producción del nivel inferior será afectada.
Esto podría ocasionar una destrucción del ecosistema.
Por lo tanto, la producción de un ecosistema constituye un
parámetro básico para definir su capacidad
Productividad
Es el cociente de producción y biomasa (es decir, producción divida por biomasa). Proporciona una aproximación de la velocidad relativa de producción del ecosistema
Tiempo de renovación
Es el cociente de biomasa y producción (es decir, biomasa
dividida por producción) e indica el tiempo que se necesita para renovar la totalidad de la biomasa.
Ciclos del carbono, sulfuro y el
nitrógeno
El carbono se encuentra en:
La atmósfera
Océanos
Biosfera y litosfera
El carbono esta presente en el sistema por la fotosíntesis y
la combustión aeróbica
El sulfuro
Es el componente secundario de algunas proteínas
El SO2 es un contaminante atmosférico que es lavado por la lluvia
El sulfuro atmosférico se produce por emisiones naturales (procesos microbiológicos y volcánicos) y actividades
industriales
Desde la revolucion industrial el ciclo del sulfuro ha incrementado significativamente su volumen
El nitrógeno
Ocupa el 78% de la atmósfera
Los organismos autótrofos dependen de este compuesto que está presente en la atmósfera y lo transforman en amonio, nitrito y luego en nitratos (nitrificación)
Ecosistemas y cambio
Las especies están restringidas fisiológicamente por
condiciones ambientales como la temperatura o la
disponibilidad de agua.
Las condiciones ambientales determinan la distribución y la
abundancia de las especies.
Depende de los procesos históricos
Depende del clima y del tipo de suelo
Pero los ecosistemas pueden colonizar áreas nuevas o
extinguirse en otros sitios
Glaciar Tracy Fjord (Alaska)
Problemas en el sistema
sostenible de la vida
Problemas ambientales
Catástrofes naturales
Erupción del Monte Pinatubo en Filipinas
Grandes cantidades de cloruro contribuyeron a la reducción de la capa de ozono
En las regiones cálidas, las zonas costeras salinas,
producen una cantidad considerable de bromuro de metilo y
cloruro de metilo, que también agotan el ozono.
Problemas ambientales
Los cambios ambientales se
convierten en problemas
Cambios que amenazan las
especies o los ecosistemas
La amenaza a la conservación de todas las criaturas vivas o
ecosistemas
Crearon el parque Yellowstone en 1872 (Gifford Pnchot)
El problema es la destrucción de la naturaleza
El conservacionismo entra en conflicto con el desarrollo
industrial
Cambios que afectan a los
beneficios económicos generados
a partir de procesos naturales
La sociedad industrial genera tanto crecimiento que la
naturaleza está sobreexplotada
El crecimiento de la poblacion genera mas produccion, y
esto a su vez la escasez de los recursos.
Causas de los problemas en el
sistema sostenible de la vida
Polución:
Problemas ocasionados por la incorporación de sustancias químicas o fenómenos físicos al ambiente.
Se resuelven, eliminando la fuente de contaminación y con la limpieza del área afectada
Agotamiento
Extracción incontrolada de recursos naturales
Agotamiento de especies
Degradación del ecosistema
Cambio de la calidad de los ecosistemas dado por construcciones civiles, afectando a la flora y fauna
Conflictos sociales
Los conflictos sociales pueden originar problemas ambientales
Efectos ambientales
Globales
Efecto invernadero
Dilución de la capa de ozono
Disminución de la biodiversidad
Agotamiento de los recursos
Superpoblación
Continentales
Contaminantes atmosféricos como SOx, NOx, han cruzado el océano
Regionales
Contaminación de un estuario
Ruidos en un aeropuerto
Locales
Contaminación del suelo
Molestias derivadas de basureros, como olores
Interiores
Contaminación del aire como el humo
Escalas especiales Cuencas fluviales
De la contaminación del agua (química, térmica)
Alteraciones de sistemas fluviales, con represas
Mares costeros
Países compiten por pesca
La contaminación afecta al turismo