CIRCULACIÓN DE
Biosfera: Es el conjunto formado por todos los seres vivos que habitan la tierra.
Ecosfera: es el conjunto formado por todos los ecosistemas de la tierra, o sea, es el gran
Ecosistema
: Es un sistema natural
integrado por componentes vivos y no
vivos que interactúan entre sí.
(Componentes bióticos + componentes abióticos)
Biocenosis: Comunidad de los seres
vivos (componentes bióticos) que
componen un ecosistema.
Biotopo: Es el ambiente físico y químico
donde se desarrolla un ecosistema.
Relaciones tróficas
Mecanismo de transferencia energética de unos organismo a otros en forma de
alimento.
Productores: 1º nivel trófico. Transforman la energía del sol mediante la
Consumidores
Organismos
heterótrofos que utilizan la materia
orgánica ya formada.
Herbívoros: consumidores primarios que se alimentan de los productores.
Carnívoros: Se alimentan de los herbívoros.
Redes tróficas
CICLO DE MATERIA Y FLUJO DE
ENERGÍA
Principio de
sostenibilidad natural.
RECICLADO DE
MATERIA
: La materia
orgánica se recicla por
acción de los
descomponedores en
sales minerales que
sirven de nutrientes
para los productores.
FLUJO DE ENERGÍA:
La energía solar entra mediante fotosíntesis en la cadena trófica y pasa de unos
eslabones a otros mediante un flujo
abierto y unidireccional. Además el flujo va
disminuyendo al
degradarse parte de la energía por la
respiración y las pérdidas por calor.
Parámetros tróficos
BIOMASA
Cantidad en peso de materia orgánica (viva o muerta) de algún nivel trófico o
ecosistema.
Se expresa en unid. de peso o de energía y puede estar referida a unid. de superficie o volumen.
PRODUCCIÓN
Se refiere al incremento de biomasa. Es una medida del flujo de energía que recorre el
ecosistema por unid. de superficie y por unid. de tiempo.
Producción primaria: es la energía luminosa transformada en materia orgánica mediante fotosíntesis.
Producción secundaria: Se refiere al
almacenamiento de energía en los heterótrofos.
Parámetros tróficos
Producción bruta:
Es el total de energía fijada por unidad de tiempo en un nivel trófico.
Producción neta:
Es la energía almacenada en un nivel trófico. Es el aumento de biomasa por unidad de tiempo. O sea la energía que queda después de descontar la respiración.
Fotosíntesis y
respiración
La fotosíntesis se produce en los cloroplastos y su reacción global es:
6 CO2 + 6 H2O + Energía luminosa C6H12O6 + 6 O2
La energía luminosas es captada por la clorofila de las células verdes de las plantas y utilizada para regenerar moléculas de ATP y NADPH (Fase luminosa). En una segunda fase la energía química contenida en el ATP y el NADPH es utilizada para reducir moléculas de CO2 hasta
gliceraldehido, a partir del cual se sintetizan las distintas moléculas orgánicas, principalmente glucosa. Con la glucosa se forma almidón,
celulosa y otros carbohidratos esenciales en la constitución de las plantas.
La respiración se realiza en las mitocondrias con una reacción global:
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía
En la respiración se oxidan las moléculas orgánicas con oxígeno del aire para obtener la energía necesaria para los procesos vitales.
REGLA DEL 10%
Producción en la biosfera
Producción anual (entre neta y bruta) (gC/m2)
Extensión (106 km2)
Producción anual (106 ton C)
Bosques 400 41 16 400
Cultivos 350 15 5 250
Estepas y pastos 200 30 6 000 Desiertos 50 40 2 000 Rocas, hielos,
ciudades
0 22 0
Tierras 148 29 650
Océanos 100 361 36 100
Aguas continentales
100 1.9 190
Aguas 362.9 36 290
Parámetros tróficos
PRODUCTIVIDAD:
Relación que existe entre producción neta y biomasa. En un índice de la velocidad de
renovación del ecosistema o tasa de renovación (turnover).
p = Pn/B
TIEMPO DE RENOVACIÓN
Tiempo que tarda en renovarse un nivel o sistema.
Parámetros tróficos
Eficiencia: cociente entre la energía fijada en un nivel trófico o ecosistema y la energía que llega a ese ecosistema o nivel, o lo que es lo mismo: cociente salidas/entradas. ej
Eficiencia de la Producción 1ª bruta (Ea/Ei)
% dedicado a
Respiración (Pn/Pb)
Comunidades de fitoplancton < 0,5% 10 - 40%
Plantas acuáticas enraizadas
y algas de poca profundidad > 0,5%
Bosques 2 - 3'5% 50 - 75%
Observa el siguiente dibujo en el que se expresa el destino de la energía de los alimentos en kilocalorias en el caso de un
hervíboro durante un día.
a) Calcula la producción bruta, la producción neta, la eficiencia y la productividad, teniendo en cuenta que la vaquita pesa 500 kg.
b) Si “ al aumentar la produccion bruta de un idndividuo, aumenta su producción neta; al aumentar ésta, aumenta la biomasa; pero al
aumentar la biomasa, aumenta la respiración; y al aumentar ésta
última, disminuye la producción neta”. Dibuja y explica el diagrama
PIRAMIDES ECOLÓGICAS
Pirámides de energía: Sigue la regla del 10%, la base representa la cantidad de energía en ese nivel.
Pirámides de biomasa: Representa la biomasa acumulada en ese
nivel. En sistemas acuáticos la base puede ser más pequeña que el siguiente escalón.
Pirámides de números: Representa el nº de
PIRAMIDES ECOLÓGICAS
FACTORES QUE REGULAN LA
PRODUCCIÓN PRIMARIA
LEY DEL MÍNIMO:
El crecimiento de una especie vegetal se ve limitado por un único elemento que se encuentra en cantidad inferior a la mínima necesaria y que actúa como factor limitante.
Luz
Nutrientes (nitrógeno y fósforo) Temperatura
Agua
Concentración de CO2
Factores limitantes
Luz:Una mayor cantidad de luz provoca un aumento de la productividad hasta cierto
nivel, sobrepasado el cual no aumenta la productividad.
El agua:
Permite el crecimiento, al
servir de vehículo a las sales minerales y sin ella los
La temperatura:
Un aumento incrementa la producción, pero si aumenta en exceso decrece bruscamente.
Concentración de CO2:
Niveles altos de CO2 aumentan la productividad como ocurre en invernaderos. Si el nivel es bajo cae la fotosíntesis, debido a
que la enzima RuBisCO promueve la fotorrespiración.
Según como tenga lugar este proceso existen diversos tipos de plantas : C3 (normales),p.ej. Trigo, patata, arroz, tomate judías. C4 (soportan bajos niveles CO2),p.ej. Maíz, caña de azúcar, sorgo, mijo.
Nitrógeno y fósforo:
Estos nutrientes son factores limitantes muy importantes. La riqueza y productividad de los ecosistemas dependen de los mecanismos de reciclado de los
nutrientes.
En ecosistemas marinos son mucho más
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Son los caminos realizados por la materia,
cuando escapan de la biosfera y pasan por
la atmósfera, hidrosfera y litosfera. Tienden
a ser cerrados.
Las actividades humanas ocasionan la
apertura y aceleración de los mismos. Lo
que contraviene el principio de sostenibilidad
de los ecosistemas:
CICLO DEL CARBONO
Ciclo biológico:
Fotosíntesis que fija
carbono y respiración que lo devuelve.
Ciclo biogeoquímico:
Atmósfera e hidrosfera intercambian CO2 por difusión.
Paso del CO2 de la
atmósfera a la litosfera: el CO2 se disuelve en agua que ataca rocas
(carbonatadas y
silicatadas) formando compuestos que irán al mar.
Retorno del CO2 a la atmósfera mediante erupciones.
CICLO DEL FÓSFORO
La reserva principal de fósforo lo constituyen los fosfatos (litosfera -> lento retorno).
Existe mucho más N que P en la Tierra, pero los organismos necesitamos tener más P que N, por ello es el principal factor limitante para la
CICLO DEL NITRÓGENO
El N se encuentra en grandes cantidades en forma de gas, pero es inaccesible para la mayoría de seres vivos.
Es después del P el principal condicionante de la producción de biomasa. Es imprescindible para la construcción de amoniácidos y ácidos nucleicos. El ciclo consta de 4 procesos:
La fijación (N2 NOx) se puede realizar en la atmósfera, pero la mayor parte la realizan microganismos.
La amonificación (CON NH3) la realizan bacterias que
producen amoniaco proveniente de la descomposición de seres vivos.
La nitrificación la realizan bacterias que transforman el
amoniaco en primer lugar en nitritos NO2 y después en nitratos NO3.
CICLO DE AZUFRE
El S se encuentra mayoritariamente en la hidrosfera. Las plantas y microorganismos pueden incorporar directamente sulfato.
