1. REALIZAR LA LECTURA DEL MATERIAL
2. SACAR UN BREVE RESUMEN DEL MISMO
3. ESTABLECER UN MAPA CONCEPTUAL DE CADA TEMA
4. REALIZAR UN CUESTIONARIO (10 PREGUNTAS CON RESPUESTAS) TODO PARA ENTREGAR
I. AUTOECOLOGÍA
La autoecología
es el escalón más básico de la ecología que estudia las especies en
relación al eslabón superior. Se encarga del estudio de las
adaptaciones de una especie a los factores abióticos.
La
adaptación consiste en la existencia o posesión de características
fisiológicas, morfológicas y etológicas que son adecuadas para que una especie
sobreviva bajo las condiciones abióticas o bióticas en que vive. Suelen ser
comunes paralos miembros de una población, heredados de los progenitores y por
lo tanto pueden ser transmitidos. La evolución puede propiciar:
·
Órganos
homólogos: dos especies distintas que tienen
órganos con estructura semejante e igual origen embrionario a pesar de que
presentan diferencias en su función.
·
Órganos
análogos: organos de especies distintas con
morfología semejante y función semejante pero origen embrionario diferente,
esto es evolución convergente.
EVOLUCIÓN
Darwin para
su teoría de la evolución se basó en diferentes pruebas geográficas:
·
Las especies tienen una
distribución discontínua dentro de una misma región y se encuentran
aisladas en lugares aislados de condiciones semejantes.
·
Para cada región hay fauna y flora
exclusivas pero se pueden hacer analogías.
·
Los fósiles representan especies
existentes y ahora extinguidas cosa que nos indica una sucesión en la
fauna y en la flora.
Darwin
y Wallace enunciaron la teoría de la evolución basada en la selección natural
de manera que el ambiente afectaba a la supervivencia de los individuos, sólo
sobrevivían los mejor adaptados y con mayor capacidad de reproducirse.
Los
factores que afectan a la distribución y abundancia de las especies son:
·
Historia
·
Recursos que necesita
·
Tasas independientes de mortalidad,
natalidad y emigración.
·
Interacciones intra- e interespecíficas.
·
Efectos de las condiciones ambientales.
Estos
factores pueden resumirse como factores ecológicos (factores que actúan sobre
los seres vivos) y que a su vez se separan en abióticos y bióticos. Los
factores abióticos son independientes de la densidad de la población y son
climáticos, edáficos y químicos. Los bióticos dependen de la densidad de la
población y son la predación y la competencia.
FACTORES
LIMITANTES
Liebig
definió la Ley del mínimo : El crecimiento de vegetales
está determinado por el elemento cuya concentración es inferior a un valor
mínimo por debajo del cual aquel se detiene.
Shelford
definió la Ley de la tolerancia : Todo ser vivo
presenta ante los diferentes factores ambientales unos límites en los que puede
vivir, tanto superiores como inferiores entre los cuales se sitúa su óptimo
ecológico.
Los
factores ecológicos pueden ser condiciones o recursos.
CONDICIONES
AMBIENTALES
Es
un factor ambiental abiótico que varía en el tiempo y en el
espacio al que los organismos responden de modos distintos. Pueden ser
modificadas por otros organismos pero no pueden ser agotados ni consumidos.
Por
ejemplo son la temperatura, la humedad relativa, el ph, la salinidad, la velocidad de la corriente,
la concentración de contaminantes.
Existe
un nivel óptimo de una condiciónm para una especie: permite una respuesta
adecuada de las especies. Los valores superiores o inferiores a ese nivel hacen
que la especie muestre undescenso en la actividad biológica. Los efectos se
suelen medir sobre las tasas de crecimiento, reproducción, respiración y
supervivencia habiendo rangos de esa condición.
RECURSOS
Es
todo aquello consumido por un organismo. Las cantidades del medio pueden ser
reducidas por la actividad de un organismo. Un ejemplo de ésto son:
·
La materia que constituye el cuerpo: iones
y moléculas orgánicas.
·
Energía que interviene en sus actividades
como la luz o radiación
·
Espacios en que se desarrollan sus ciclos
vitales.
Un
determinado factor puede actuar como recurso o condición según el tipo de
organismo.
II. LA TEMPERATURA: BIOMAS Y ESPECIES
La temperatura es
una manifestación de la Energía calorífica. Ésta se puede medir en intensidad
siendo la temperatura y en cantidad siendo el calor (cal/g).
Una
caloría es la cantidad de calor necesario para pasar un gramo de agua de 14,5
ºC a 15,5 ºC a una atmósfera de presión.
1
cal = 4,1855 J = 4,1855 · 10 (7) ergios
La
fusión de un gramo de hielo a 0ºC y una atmósfera se produce a 79,7 cal ( T ª
constante). Un gramo de agua a 100 ºC y una atm se convierte en vapor
absorbiendo 540 cal a T ª constante.
La temperatura
es un factor limitante que cumple las dos leyes: tolerancia y mínimo.
La
temperatura de la tierra proviene del sol y del interior de la Tierra en forma
de calor empírico (fuentes termales, vulcanismo, fermentaciones) y reacciones
nucleares.
La
temperatura tampoco es igual en todos lados, depende de la circulación
atmosférica y oceánica. Las áreas con mayor rango de temperatura son los
continentes por cada 100 metros la temperatura puede variar entre 0,4 y 0,7 ºC,
aunque puede variar en función de la humedad relativa porque el agua absorbe el
calor, así las zonas húmedas tienden a no perder calor es lo que se conoce
como GRADIENTE ADIABÁTICO.
Las variaciones
de temperatura se producen en función de:
·
Altitud
·
Latitud
·
Grado de continentalidad
·
Estaciones
·
Efectos microclimáticos
·
Profundidad
La
temperatura influye en la distribución de los organismos. Existe una norma de que
a medida que aumenta la temperatura aumentan las actividades pero a partir de
una cierta temperatura se dan límites subletales. La temperatura multiplica por
un factor de 2-4 las reacciones. El límite superior produce la
desnaturalización de las proteínas, aunque algunos organismos pueden llegar a
vivir a 110 ºC. El límite inferior es la congelación del agua, se evita con
anticongelantes en el fluido corporal.
Vivir
en el límite implica un gasto de energía pero poca competencia. Para esto se
necesitan adaptaciones considerables para poder sobrevivir.
A
bajas temperaturas, viven determinados protozoos en estado latente siempre y
cuando estén deshidratados ya que después se rehidratan. Si el agua cristaliza
rápidamente (5 grados/min) los cristales son más pequeños y más plásticos con
lo no rompen los tejidos. Si cristaliza lentamente (grado/min) los cristales
son grandes y rompen los tejidos.
El
agua sólida modifica el pH con lo que puede haber desnaturalización de
proteínas con lo que la supervivencia depende de la cantidad de agua líquida
para mantener el mínimo de electrolitos que no alteren el pH. Para ello muchos
insectos tienen glicerol (anticongelante) en la hemolinfa.
La
vegetación también puede estar adaptada a bajas temperaturas recubriendo las
yemas.
Si
la temperatura es elevada se produce la deshidratación y la desnaturalización
de proteínas y enzimas. Si analizamos proteínas importantes como la hemoglobina
para organismos distintos que viven en distintos ambientes tienen resistencias
distintas. La selección natural actúa sobre las proteínas seleccionando a los
individuos que presentan mayor resistencia a la desnaturalización.
Temperaturas
letales son aquellas en los que los organismos no pueden sobrevivir. Así
diferentes organismos tienen diferentes grados de adaptación.
La
temperatura influye en las catenas que son formas de distribución de las
especies y comunidades en zonas concretas como la ladera de una montaña.
También influye en la disposición de los biomas junto con las precipitaciones.
Los biomas son unidades biológicas que ocupan grandes extensiones y son más o
menos homogéneos.
TUNDRA
Por
encima de los 70 º N. Son nieves perpétuas que alcanzan su temperatura máxima
en verano que no sobrepasa los 10 ºC. El suelo está permanentemente congelado
con una capa permafrost que no permite el desarrollo de raíces. Dominan los
musgos y los líquenes, tienen dos estaciones: cortos veranos y largos
inviernos. En verano se producen ciertos deshielos que producen charcos donde
pueden reunirse insectos. Los herbívoros son lemings, alces, liebres árticas y
los depredadores son el búho nival, zorro ártico.
TAIGA
Alrededor
de los 60 º N. Es el bosque de coníferas, especies de hoja acicular que
soportan fríos. Hay un sotobosque de arbustos y turberas de musgo. La fauna es
la misma que en la tundra. Se producen grandes migraciones procedentes de la
tundra en invierno.
BOSQUE
CADUCIFOLIO
Se
da en las latitudes medias. Es clima oceánico con cierta regulación térmica. Se
dan árboles caducifolios como robles, hayas y castaños. Producen mucho humus
cuando caen las hojas. En la primavera surgen especies herbáceas antes que las
hojas de los árboles tapen la luz.
ESTEPAS
Y SABANAS
Están
en el interior de los continentes y les corresponde un clima continental. Se
dan entonces extremos de temperatura. Dominan los estratos herbáceos. En la
estepa la latitud es similar a la de los bosques caducifolios y hay veranos
calurosos e inviernos fríos mientras que en la sabana hay una estación seca y
otra lluviosa y los inviernos y veranos están más solapados. Están los grandes
mamíferos.
BOSQUE
MEDITERRÁNEO
Se
da en las regiones templadas de baja pluviosidad, con inviernos suaves y
veranos calurosos. Hay un estrato herbáceo, otro arbustivo conocido como maquia
o matorral o chaparral y arbóreo de encinar y carrascal. Cuando el bosque es
cerrado hay poco estrato herbáceo y sí lianas.
SELVA
TROPICAL
Es
muy lluviosa y muy cálida. Hay una gran diversidad y hay tres estratos arbóreos
y uno arbustivo. También se encuentra el estrato epífito y lianoide. Los
animales se pueden separar por el estrato en que viven.
DESIERTOS
Hay
una ausencia de precipitaciones, por debajo de 125 mm y más de 40 ºC durante el
día y durante la noche menos de 0 ºC. La vegetación es escasa siendo la que hay
xerófitos. Están adaptadas para hacer mínima la pérdida de agua y absorber el
rocío, tienen también grandes raíces. La fauna también está adaptada
presentando una piel dura para evitar la transpiración y una orina muy
concentrada.
MEDIO
ACUÁTICO
La
temperatura también influye. Se dan movimientos de agua en función de las
estaciones que se dan en función de la temperatura. En invierno la temperatura
se estratifica. En un lago hay una capa congelada, otra de 2 ºC y las demás de
4 ºC. En primavera debido al viento la temperatura se unifica por la
turbulencia del agua. En verano las temperaturas son altas y en otoño se
unifica la temperatura. Los organismos tienen que adaptarse a estas
modificaciones.
En
el mar ocurre algo similar pero el agua no llega a congelarse.
ORGANISMOS
Y TEMPERATURA
La
forma de los organismo está determinada en parte por la temperatura. Por
ejemplo en la tundra no hay árboles, porque exponer el cuerpo en altura es
peor, cuanto más alto más frio, además las temporadas frías son más largas y se
necesitan especies que crezcan rápidamente. Las plantas no se mueven y tienen
que adaptarse a las condiciones. Los animales pueden buscar las zonas con mejor
temperatura.
Aclimatación : los animales se adaptan a unas determinadas
temperaturas durante cierto tiempo. En el caso de musgos, a temperaturas más
bajas, crecen más pero en temperaturas más altas crecen menos; pero si están
criados a temperaturas mayores crecen más. Hay una respuesta posterior a como
ha sido criado el individuo. Cuanto más se aumenta la temperatura más aumenta
la velocidad de los cambios y a menor tamaño más velocidad. La aclimatación se
produce en determinados momentos e incluso una reclimatación.
Hay
dos grandes bloques de organismos en relación a la temperatura: sangre fría y
sangre caliente. Otras clasificaciones son homeotermos o endotermos y
poiquilitermos o ectotermos.
Otra
clasificación más general es entre estenotermos y euritermos que se basa en el
rango de temperatura en que viven.
·
POIQUILOTERMOS
O ECTOTERMOS: Integran la temperatura que les llega
del exterior, poseen un control sobre su T ª interna menos eficaz que los
homeotermos.
·
HOMEOTERMOS
O ENDOTERMOS: Regulan su temperatura mediante la
producción de calor, son capaces de mantener una temperatura corporal
constante, necesitan consumir mucha energía y por tanto mucho alimento.
·
ESTENOTERMOS: Seleccionan mucho la temperatura a la que viven,
viven en rangos muy pequeños a los que están muy bien adaptados.
·
EURITERMOS: Seleccionan muy poco la temperatura, son capaces de
vivir en un amplio rango de temperaturas.
ACLIMATACIÓN
Y HOMEOTERMOS
Los homeotermos mantienen
su temperatura independientemente del exterior. A medida que la temperatura
aumenta disminuye el consumo de oxígeno, hay una zona neutra que es el rango de
temperaturas preferidas.
Cuando
las temperaturas son muy bajas los homeotermos pueden disminuir su temperatura
y su actividad bajo mínimos (hibernación) pero no puede hacerse
indefinidamente. Otra estrategia es el aislamiento de la zona exterior con
plumas, pelos y capas de grasa.
Los ectotermos tienen
una estrategia de bajo coste y los endotermos en su
temperatura óptima también pero crece mucho cuando se sale de ella. Ambos
tienen temperaturas letales inferiores y superiores.
MECANISMOS
DE REGULACIÓN EN LOS ENDOTERMOS: RELACIONES SUPERFICIE/VOLUMEN
REGLA
DE BERGMANN Los animales con una vasta
distribución con más grandes en las zonas frías. Porque la superficie tiene que
cubrirse de pelos, pero los animales más pequeños tienen relativamente más piel
que los grandes y pierden más calor.
REGLA
DE ALLEN: Los endodermos de
los climas más frios poseen extremidades más cortas. En este caso la
explicación también es la de tener menor superficie en relación a volumen del
cuerpo y así reducir la pérdida de calor.
REGLA
DE GLOBER: Un organismo oscuro absorbe más
radiación que uno claro. Sin embargo, el color blanco es una adaptación
defensiva en la nieve y reduce las pérdidas por radiación.
III. LA RADIACIÓN COMO UN RECURSO.
Un
recurso se consume y los recursos pueden ser fuente de energía o de materia, en
este caso, la radiación es una fuente de energía casi imprescindible (dorsales
oceánicas en las que no hay luz pero sí ecosistemas).
La
atmósfera actúa como los microcosmos, como un sistema cerrado para la materia
pero abierto para la energía. Así hay un ciclo de nutrientes y otro de energía.
La
atmósfera recibe la radiación procedente del sol de la que el 42% es la luz
visible. Su longitud de onda es de entre 360 y 760 nm. Está formada por cuantos
que tienen la energía necesaria para ser captada con eficacia y precisión en
las estructuras vivas. Los pigmentos de los cloroplastos absorben radiaciones
de este rango de longitud de onda. Se habla de la radiación fotosintéticamente
activa o PAR con un intervalo de 400 a 700 nm.
La
radiación de onda corta 290-360 nm o ultravioleta UV lleva mucha energía y
altera las estructuras vivas.
La
radiación de onda larga 760-3000 nm o infrarroja IR es percibida como calor por
los vertebrados, llevan poca energía y aceleran reacciones químicas de forma
inespecífica.
El
ciclo de la materia es:
PRODUCTORES
----ALMACENAMIENTO-----CONSUMIDORES----ALMACENAMIENTO----PRODUCTORES
Aunque
si hablamos del carbono hay que tener en cuenta que una parte vuelve a la
atmósfera.
Toda
la energía que entra en la Biosfera es utilizada, pero en última instancia se
tiene que devolver, como por ejemplo por calor aunque hay partes de la energía
que se absorben y se convierten en calor así la longitud de onda que se absorbe
es menor que la que se devuelve.
UNIDADES
La
radiación se expresa como unidades de potencia y de energía.
Caloría-gramo:
es la cantidad de energía necesaría para elevar la temperatura de de un gramo
de agua un grado.
1
cal = 4, 1855 J = 4,1855 · 10 (7) ergios
La
energía que alcanza las capas altas de la atmósfera es de: 1, 99
cal·cm(-2)·min(-1) y se denomina constante solar.
Se
puede expresar en:
·
1,99 ly min(-1) ( 1 langley = 1 cal · cm (-2))
·
139 mW cm(-2) 1 vatio = 1 J·s(-1)
En
la zona visible 1W= 4, 15 micromoles de quanta·s(-1) = 4,15
microeinsteins·s(-1)
Se
puede calcular la cantidad de radiación que llega a la Tierra y eso se hace
relacionandolo con el área de la esfera. La radiación que se emite por las
zonas más polares es mayor que la que llega a ellas y al revés.
El
30 % de la energía solar que llega se va con la reflexión directa, el 47% se
convierte directamente en calor, y el 23% hace que funcione la maquinaria de
las distintas corrientes fluidas y el 0,023 % interviene en la fotosíntesis.
Hay
otras fuentes de energía que provienen del interior de la tierra como son los
combustibles fósiles, la energía gravitatoria, térmica y nuclear.
La
energía puede ser re-emitida en forma de radiación infrarroja, calor latente,
calor sensible, puede ser recuperada por regreso desde la troposfera. También
hay una pequeña parte que es absorbida por el ozono estratosférico, otra mayor
lo es por el vapor de agua en la troposfera, otra aun mayor es interceptada por
las nubes de manera que la pueden reflejar, absorber o ser atravesadas. Otra
parte aún mayor, prosigue hacia el suelo que antes de llegar se pierden partes
en ser devueltas por retrodispersión, se difunde, son devueltas en la
superficie.
El
suelo absorbe 22 unidades por radiación directa y 25 por radiación difusa,
otras 22 se quedan en la troposfera y 3 en la estratosfera y se devuelven 28.
ESPECTROS
DE RADIACIÓN SOLAR Y FORMAS DE MEDIRLA
El
espectro es la distribución en las diferentes frecuencias de la radiación
emitida por el sol. La Tierra recibe radiación de onda corta y la emite en
forma de onda más larga (calor), parte de ella queda absorbida por el vapor de
agua de la atmósfera.
El
PAR se mide mediante el ceptómetro, un aparato que permite una medida rápida de
la luz que llega a un determinado lugar.
La
radiación ultravioleta provoca la formación y destrucción del ozono sobre todo
en la estratosfera:
O2
+ hv -----------> O + O
O2
+ O ------------> O3 +O
O3
+ hv ------------> O + O2
O +
O3 -------------> O2 + O2
La
absorción de la radiación ultravioleta calienta la estratosfera.
El
agua de la atmósfera en forma de vapor y gotitas en las nubes, absorben parte
de la radiación a partir de los 800 nm.
La
radciación infrarroja es muy absorbida por el dióxido de carbono.
El
agua absorbe luz y en general todos los medios fluidos por lo que la luz llega
atenuada. Para medirlo se utiliza el disco de Secchi.
PERFILES
DE EXTINCIÓN DE LA LUZ
En
condiciones favorables, sólo 3/4 partes de la radiación que llega a las partes
altas de la atmósfera llega al nivel del mar.
La
ley de extinción de Lambert-Beer:
Is
= Io · e (-u·m)
donde
Is es la intensidad en la superficie del suelo, Io es la intensidad en la
superficie de la atmósfera, u es el coeficiente de extinción de la radiación
atravesar la atmósfera verticalmente, m es la relación entre el espesor de la
atmósfera si el sol está situado exactamente en la vertical de un punto de la
Tierra y el espesor en el momento considerado.
Medio
acuoso: Iz = Io· e (-u·z), z = profundidad
Bajo
la cubierta vegetal: Iz = Io· e (-u·LAI), LAI = es la cantidad de hojas totales
y su relación con la superficie del suelo.
Dependiendo
de la intensidad del estrato se extinguirá o no la luz en un bosque. La
cantidad de radiación fotosintéticamente activa no es muy alta y la eficiencia
de la fotosíntesis no es alta.
Los
índices foliares están entre: 0 y 6: entre 0 y 6 metros cuadrados de hoja por
metro cuadrado de suelo. Cuanto mayor es el LAI menor radiación lumínica
podemos encontrar. Sí que hay una gran absorción que no sólo depende del tipo
de luz sino también de la estructura de la propia planta.
ENERGÍA
ENDOSTOMÁTICA
La
energía endostomática es la necesaria para el metabolismo, en el caso del
hombre equivale a una bombilla de 120 w.
Los
valores calóricos de la materia orgánica varían bastante: la rica en hidratos
de carbono es de 4 Kcal/g más o menos y las grasas 9 Kcal/g.
Si
se toman 4,5 Kcal/g en materia orgánica y se toma el 42 % como valor del
contenido en carbono el equivalente es de 9,2 Kcal/g.
La
producción media so 300 g/m2Caño. Y un 7,4 · 10 (17) kcal/año.
ENERGÍA
EXOSTOMÁTICA
En
los ecosistemas acuáticos se precisa energía para devolver a la superficie
iluminada los nutrientes que tienden a perderse en profundidad. En los
terrestres el viento incrementa las pérdidas de agua y favorece la absorción de
dióxido de carbono al renovar el aire en conatcto con las hojas.
En
la especie humana se usa en iluminación, transporte, calefacción,
refrigeración...
Las
sociedades más desarrolladas tienen mayor energía exostomática que los menos
desarrollados y es 100 veces la endostomática.
IV. SALINIDAD
La
salinidad de las aguas influye en la distribución de los organismos, habiendo
organismos homeostásicos y poiquilostáticos (se adaptan a las condiciones
externas).
La salinidad es
la cantidad de resíduo sólido por unidad de peso de agua. La mayor parte del
resíduo suele ser inorgánico.
En
el agua de mar la composición y concentración suele ser
bastante constante, pero en la superficie y sobre todo en las zonas de los
polos (polo sur fundamentalmente), puede variar debido a una mayor evaporación
que varía la concentración de sales aunque en una pequeña cantidad. Las aguas
marinas son mucho más constantes en la cantidad de sales y en su proporción. El
agua de mar es más salada debido a los caparazones de diatomeas y demás que son
muy abundantes y están compuestos de sales que se disuelven. La concentración
de elementos mayoritarios es del 20 a 0,1 g/litro.
Hay
dos elementos que lo constituyen: los de proporción constante que son los
elementos mayoritarios y los de proporción variable que son los elementos
minoritarios.
Los
elementos de proporción constante son el cloro y el sodio por ejemplo, en el
agua de mar la salinidad es del 35 por mil (35 g/Kg de agua) que equivale a un
19 por mil de clorinidad. Son importantes para explicar adaptaciones y tienen
gran influencia en la presión osmótica.
Los
elementos de proporción variable son los nutrientes como nitratos, fosfatos que
varían mucho de un lugar a otro. Se miden en partes por mil millones. Su
importancia radica en que explica la distribución y los ciclos de los organismos.
Las aguas
dulces continentales tienen una composición heterogénea. El agua de
lluvia se incluye aquí y su concentración en sales es bastante menor que la del
mar por lo que se suele medir en mg/Kg o litro.
En
los países de cubierta vegetal pobre, la roca madre tiene gran influencia en la
composición del agua, mientras que en los países de suelos maduros y vegetación
avanzada en la sucesión la composición depende del clima y la vegetación.
Las
aguas dulces se caracterizan por tener menos de 0,2 g/1000 o menos de 200
mg/1000 de clorinidad. En los ríos hay de 5 a 12 mg/l de clorinidad y de 60 a
180 mg/l de sales.
Las
aguas salobres son mezclas de las aguas de mar y las aguas dulces. Suele estar
entre 17 g/l de cloro y 0,2 g/l de cloro. En función de ésto se pueden
clasificar en:
·
Oligohialina: 0,2 a 2
·
Mesohialina: 2 a 10
·
Polihialina: 10 a 17
Hay
zonas en las que la evaporación es más importante que el aporte de los ríos y
se acumula gran cantidad de sal, siendo la concentración bastante superior a la
del mar, es decir, mayor de 75 g/l, como en el mar Muerto que es de 276 g/l.
Son aguas atalasohalinas.
PRESIÓN
OSMÓTICA
Los
seres vivos están sometidos a la tendencia del agua a pasar a zonas de mayor
concentración. El lado que pierde agua es hipotónico, el que gana es
el hipertónico y si ambos están en equilibrio, son isotónicos.
Hay
organismos que son excepciones como los procariotas que tienen un citoplasma
denso y no tienen vacuolas con lo que los problemas osmóticos son mínimos.
Muchos
organismos vivos tienen un plasma con vacuolas, que son sistemas coloidales
rodeados de membranas permeables. Las membranas biológicas son selectivas con
las moléculas que dejan pasar a su través gracias a los bombeos selectivos.
Pero están sometidas a tensión por ósmosis.
La
salinidad es una condición ambiental que influye en la distribución, la
abundancia y el desarrollo de los organismos. Distintas especies del mismo género
toleran de forma diferente la concentración de sal. Los valores extremos pueden
ser más importantes que los medios.
La
variación diaria y estacional de la salinidad puede ser grande en determinados
ambientos y condiciona la existencia de especies eurihialinas como es el caso
de las aguas salobres. (los eurihialinos pueden moverse entre medios). La
tendencia del agua es a pasar hacia el interior de los organismos. Los
organismos son hipertónicos y tienden a bombear agua hacia el exterior. Cuando
por mutación se pierden las vacuolas pulsátiles, la especie queda confinada a
medios con presión osmótica fuerte.
En
el mar la mayoría de los organismos son isotónicos, incluso lo son algunos
peces como los elasmobranquios en su sangre tienen una concentración en urea
similar a la del agua.
En
el mar abierto los organismos suelen ser poiquilosmóticos y estenohialinos que
viven en en una salinidad de entre 34 y 37 por mil. Tienden a tener la presión
osmótica del medio por eso se encuentran en medios donde ésta varía muy poco
como el medio marino.Otros como esponjas, poliquetos han podido invadir las
aguas dulces al desarrollar la capacidad de regular su presión osmótica.
Existen
muchos hipótonicos en ambientes marinos y terrestres, en los que el agua tiende
a salir de ellos, por tanto tienen que regular la salidad del agua interior por
un proceso biológico y con coste metabólico que es concentrar sales en su
interior. También pueden hacer como los peces teleósteos que en el mar absorben
selectivamente el agua y excretan cloruros por las branquias y entonces son
hipótonicos ya que la concentración en la sangre es la mitad de la del agua de
mar; y en los medios dulces son hipertónicos y producen una orina muy diluida.
En
el medio terrestre también es importante sobre todo para las plantas. Aquellas
plantas que pueden vivir en rangos muy extremos de salinidad son las halófitas.
V. EL pH
El
pH es el logaritmo de la inversa de la concentración de iones de hidrógeno. Y
mide la condición llamada acidez.
Una
propiedad importante es que el producto de las concentraciones iónicas de H+ y
OH- varía con la temperatura siendo 10 (-14) a 24 ºC.
El
logaritmo del inverso es 14 que es la suma del pH más el pOH. En la neutralidad
ambas concentraciones son iguales por lo que el pH vale 7. El pH disminuye
conforme aumenta la temperatura y también conforme aumenta la profundidad, en
este caso disminuye 0,25 por cada 1000 metros.
El
pH se mide comparando el color que resulta usando indicadores con el que se
obtien con soluciones de pH conocido como bórax y ácido bórico. También se mide
el potencial del electrodo de hidrógeno que miden la actividad de los iones.
En
aguas dulce el pH oscila desde 6,5 hasta 8,7; en lagos alcalinos con carbonato
sódico es mayor de 9; cuando existen ácidos sulfúrico, húmicos se da hasta un
pH de 3 (en suelos ricos en SH 2 ). En el mar es donde se da la menor variación
de pH de 8 a 8,3 debido a que está muy tamponada. En cubetas con fotosíntesis
intensa se da un pH de casi 9. Y en aguas profundas con un gran consumo de oxígeno
y producción de dióxido de carbono se da desde 7,6 hasta 7,9. La profundidad
del océano está saturada con dióxido de carbono respecto a la superficie por su
aislamiento y el acúmulo progresivo de la respiración. Las aguas profundas
están infrasaturadas de dióxido de carbono.
La alcalinidad de
las aguas se valora con un ácido fuerte como el clorhídrico 0,01 N. A pH 8,3
vira la fenolftaleína en la alcalinidad debida al OH- y al CO 3 -2. A pH 4,5-5
vira el anaranjado de metilo con el que se valora el HCO 3 -.
Las
aguas muy puras están sometidas a fuertes oscilaciones del pH porque tienen una
pequeña alcalinidad, es decir, una baja capacidad de combinación de ácidos.
Las
aguas con una reserva alcalina muy fuerte o moderada mantienen su pH entre 7 y
8, y es el caso de las aguas marinas.
La
actividad biológica está adaptada fundamentalmente a pH neutro. Determinados
tipos de suelo son peores para el aporte de nutrientes que otros. Por ejemplo
en los suelos calizos que tienen un pH básico, existen problemas con el hierro
ya que a este pH precipita y no se puede absorber por las raíces. Los
organismos se mueven entre rangos de pH, hay unos adaptados al ácido, otros al
básico...
EL
EQUILIBRIO CARBÓNICO-CARBONATOS
El
dióxido de carbono está en baja concentración en la atmósfera y es muy soluble
en agua, forma ácido carbónico que puede disociarse en carbonatos y
bicarbonatos. El equilibrio entre las formas puede escribirse como:
CO
2 + H 2 O <--------> H 2 CO 3 <---------> HCO 3 - + H+
<--------> CO 3 2- + 2H+
El 99%
es dióxido de carbono libre que se comporta como un gas, pero a pH 6,5 la mitad
es bicarbonato y el resto carbónico. Hacia pH 8,46 deja de haber carbónico y a
pH 10,5 la mitad es carbonato y la otra mitad bicarbonato.
Este
sistema amortigua la concentración de hidrogeniones. La respiración aumenta la
concentración de dióxido de carbono y hace que parte del carbonato pase a
bicarbonato.
Si
por la actividad de los vegetales se elimina dióxido de carbono, parte del
bicarbonato pasa a carbonato y precipita carbonato cálcico.
En
las medidas de producción primaria es de fundamental importancia conocer la
concentración de carbono inorgánico en un agua. En el caso del agua dulce,
hasta un pH de 8 no hay cantidad apreciable de carbonato, de manera que se
puede suponer que la alcalinidad está neutralizada totalmente por bicarbonato.
La
alcalinidad para un determinado pH aumenta conforme aumenta la concentración
total de carbono inorgánico.
EFECTO
DEL pH Y FACTORES DERIVADOS SOBRE LOS ORGANISMOS
pH
menores de 3 o mayores de 9 pueden considerarse tóxicos para el protoplasma de
plantas vasculares debido a las concentraciones de iones H+ y OH-
respectivamente.
pH
de 1,8 a 5 hacen perecer a los organismos acuáticos, pero son raros en la
naturaleza. Aunque algunos organismos como las algas desmidiáceas están muy
bien adaptados a medios ácidos y existen muchas especies.
Indirectamente
afectan a la concentración de tóxicos sobre todo si el pH es bajo como Al +3,
Mn +2 y Fe +3.
En
los suelos alcalinos pueden quedar inmovilizados los nutrientes como Mn +2, Fe
+3 o los fosfatos.
Entre
los efectos que provoca en los animales acuáticos están trastornos de
regulación osmótica, intercambio gaseoso, incremento de metales pesados en
disolución...
Las
bacterias prefieren aguas más alcalinas y los hongos aguas más ácidas. Las
cianofíceas desaparecen prácticamente a pH menor de 4.
VI. EL POTENCIAL REDOX
El
potencial redox es una medida de la actividad de los electrones. Está
relacionado con el pH y con el contenido de oxígeno. Es análogo al pH ya que el
pH mide la actividad de protones y el potencial redox mide la de los
electrones.
El
potencial redox se calcula como:
Eh
= 1, 234 - 0,058 pH + 0,0145 log (10) Po, siendo Po la presión parcial de
oxígeno expresada en atmósferas.
En
las aguas si el oxígeno está en equilibrio con el atmosférico y el pH es de 7,
el valor es de + 0, 86 mv a 0 ºC y de + 0,80 mv a 25 ºC. En las aguas dulces y
marinas raramente baja de + 0,3 mv excepto cuando hay gran escasez de oxígeno.
En
el perfil del sedimento marino se aprecian tres zonas distinguibles por el
color: la zona oxidada de color amarillo y cuyo potencial redox es de más de
200 mv, la discontinuidad de redox de color gris con potencial entre 0 y 200 mv
y la zona reducida con potencial negativo. El oxígeno, dióxido de carbono y
nitrato son reemplazados por el sulfuro de hidrógeno, metano y amoniaco en los
sedimentos reducidos. El ión férrico pasa a ión ferroso en al discontinuidad de
redox y en la zona reducida.
Hay
límites en los que la vida no puede desarrollarse en el potencial redox. Pero
también hay zonas intermedias en las que los organismos utilizan unos pares
redox u otros.
En
los suelos encharcados hay problemas para la difusión del oxígeno, el
sulfhídrico y el metano se producen en ambientes reductores como pantanos a
grandes profundidades.
En
los potenciales oxidantes la materia tiende a oxidarse y descomponerse y en
reductores tiende a reducirse. La sustancia con potencial de reducción más
negativo es la que se oxida. Por ello es importante conocer los valores
normales de los potenciales redox. Hay distintos medios acuáticos debido a
ésto: el agua ácida de minas es muy oxidante, el agua atmosférica,, el agua de
río y la de mar también, en un punto intermedio están las aguas pantanosas y el
agua subterránea, y como las más reductoras están el agua de suelos inundados y
el agua en contacto con sedimentos marinos reductores.
En
zonas someras es donde mayor variación del potencial de reducción hay. El agua
marina es reductora a un pH de 8 y las aguas subterráneas tienen
concentraciones de carbonatos que desvína el pH.
El
oxígeno se difunde mal en aguas completamente quietas pero en los ecosistemas
suele haber viento y hay oxígeno que puede provenir de plantas fotosintéticas.
De día y debido a la fotosíntesis, en las capas más próximas a la superficie,
se produce una pérdida de oxígeno hacia la atmósfera ya que se supera la
saturación de oxígeno, en las profundidades el oxígeno disminuye debido a las
bacterias, animales y materia orgánica en sedimentación; de noche se produce un
paso limitado de oxígeno desde la atmósfera al agua y es consumido por la
respiración y las bacterias. Así se da una situación en la que el agua está
estratificada. Cuando hay un agua turbulenta, se produce un paso acelerado del
oxígeno al agua y se produce una mezcla que uniformiza el gradiente vertical de
oxígeno.
En
la respiración aeróbica, el aceptor último de electrones es el oxígeno que
produce agua, en un medio anaeróbico se produce la oxidación anaeróbica en la
que se reducen nitratos, sulfatos...
CICLO
DEL AZUFRE
Primero
se realiza la producción primaria por las plantas (biomasa) consumiendo
sulfatos. Los siguientes pasos los realizan los seres vivos y los
microorganismos especializados. Se produce la descomposición por microorganismos
heterótrofos que da sulfuro de hidrógeno, y la excreción de animales que
produce sulfatos. Las sulfobacterias incoloras, verdes y púrpuras pasan el
sulfuro de hidrógeno a azufre y a sulfatos. El paso de sulfuro a sulfato se
produce por bacterias oxidantes y al revés se produce por bacterias reductoras
de azufre anaerobias. Todo esto se produce en pozas biológicamente disponibles
en rápida circulación de agua y sedimentos someros. También hay pozas de flujo
muy lento en sedimentos profundos en los que se produce disulfuro de hierro que
forma el lodo negro anaerobio.
POTENCIAL
REDOX COMO CONDICIÓN ECOLÓGICA.
En
el sedimento del fondo de los ecosistemas acuáticos encontramos una zona
superior oxidada y a medida que se agota el suministro de oxígeno en
profundidad aparece una zona reducida. El potencial es positivo en la zona
oxidada y negativo en la zona reducida o del sulfuro.
En
la zona reducida la actividad microbiana recupera hacia arriba los nutrientes
en forma de gases. La mayor parte de los animales del bentos están en la ozna
oxigenada como son los poliquetos, lamelibranquios, copépodos, platelmintos,
ciliados y nematodos.
La
zona oxidada puede ser delgada y si el agua por encima del fondo se vacía de
oxígeno la zona reducida se va extendiendo hacia arriba como ocurre en el mar
Negro.
En
la zona de transición existen bacterias quimiointéticas y fotosintéticas en el
caso de que haya luz.
En
la zona reducida sólo las bacterias anaerobias como las reductoras del sulfato
y las del metano, protozoos anaerobios que se nutren de bacterias y algunos
nematodos.
FOTOSÍNTESIS
En
un agua estratificada sin oxígeno, con sulfhídrico y con un valor de potencial
muy bajo, en la zona superior iluminada hay bacterias fotosintetizadoras que
funcionan mediante el fotosistema I. El fotosistema I no puede utilizar agua
como dador de electrones, la reducción del citocromo y la del NADP conducen a
la reducción del dióxido de carbono.
Las
bacterias que utilizan el hidrógeno como dador de electrones (libre o de la
materia orgánica) y no descomponen el agua sólo tienen eun fotosistema similar
al I.
En
el fotosistema II se produce la oxidación del agua, la liberación de oxígeno a
través de los correspondientes citocromos y del NADP conducen a la reducción
del dióxido de carbono.
DESCOMPOSICIÓN
Cuando
no hay oxígeno, la oxidación de la materia orgánica se hace a expensas de la
reducción de otros compuestos: de sulfato a sulfito, de nitrato a nitrito. Si
no hay compuestos a reducir se acumula materia orgánica en el sedimento.
VII. NICHO ECOLÓGICO Y EL HÁBITAT
Los
organismos de cualquier especie sólo pueden sobrevivir, crecer, reproducirse y
mantener una población viable dentro de ciertos límites de condiciones y
recursos.
El nicho
ecológico es un concepto, no un lugar físico. El lugar físico es
el hábitat.
Se
define como el hipervolumen de n dimensiones dentro del cual la especie puede
mantener una población viable.
¿Qué
quiere decir esto?
Esto
quiere decir que dentro de un mismo hábitat como puede ser, por ejemplo, los
árboles de un bosque existen diversos nichos ecológicos, sería la
posición funcional o relacional que ocuparía una especie en
un hábitat. Sería algo así como la profesión especializada que
desempeña cada especie en un ecosistema: si son herbívoros las plantas de las
que se alimentan, donde vive...
Por
ejemplo, los ciervos ocupan el nicho ecológico de alimentarse
del sotobosque y parte de los árboles, los pájaros que lo habitan pueden
habitar el nicho ecológico de la copa de los árboles, y ocupan el mismo hábitat
pero su nicho ecológico es diferente, su ecología es distinta: se alimentan de
diferentes cosas, viven en diferentes partes del árbol,...
En
una charca, estarían los invertebrados que viven entre los juncos, los
invertebrados que viven en el fondo de las charcas como los tricópteros o frigáneas, o los que habitan
la superficie. Dentro de la charca habría diferentes nichos ecológicos como
puede verse enlos ejemplos mencionados.
Una
especie puede alimentarse de otra que ocupa un nicho ecológico diferente
(ejemplo, leones y cebras). También es posible que diferentes especies ocupen
el mismo nicho ecológico.
¿Y
el hábitat?
El
hábitat se encuentra siempre que una localidad esté caracterizada por unas
condiciones con límites aceptables para una determinada especie y con recursos
necesarios, será apta potencialmente para su existencia y persistencia.
Depende
de:
1.
La especie sea capaz de llegar: la
capacidad de colonización y dispersión y la distancia de la fuente de
diásporas.
2.
Interacciones con otras especies que
afectan al volumen del nicho.
·
El nicho ecológico se
divide en nicho fundamental y nicho efectivo.
·
El nicho fundamental depende
de las potencialidades de la especie, es decir, depende de lo que sea capaz de
alimentarse (por ejemplo) una especie.
·
El nicho efectivo es el
conjunto de condiciones y recursos que permite a una especie el mantenimiento
de una población viable incluso con depredadores y competidores.
VIII. ECOSISTEMAS MARINOS
EL OCÉANO
Los
océanos cubren aproximadamente el 70% de la superficie terrestre. En ellos
los factores físicos dominan la vida y
son:
·
Corrientes
·
Olas
·
Temperatura
·
Intensidad de iluminación
·
Presión
·
Mareas
A
pesar de esto las comunidades biológicas influyen en gran medida sobre la
composición de los sedimentos del fondo, de los gases en disolución y los
atmosféricos.
Las
cadenas tróficas comienzan con los autótrofos ms pequeños y acaban con los
animales ms grandes. Laoceanografía estudia la física, la química y
la biología del mar y es muy importante como base de la cooperación
internacional.
Principales
estructuras geológicas en el medio oceánico o marino
Las dorsales
oceánicas son líneas de contacto constructivo entre continentes
actualmente separados.
La plataforma
continental es la plataforma en declive que bordea los continentes.
Contiene la mayor parte de riqueza de submarina de petróleo y minerales así
como la mayoría del pescado y el marisco que se pesca. Son las zonas más
productivas y son una fuente de proteínas y minerales para el hombre ya que se
benefician de los nutrientes transportados por las corrientes hasta la zona
eufótica, proceso llamado afloramiento. Las zonas más importantes de
afloramiento son las de Perú y el Sáhara.
El talud
continental es la pendiente que baja desde la plataforma continental
hacia las profundidades oceánicas, en él la topografía es irregular con muchas
crestas y cañones que cambian debido a las erupciones volcánicas.
También
existen zonas de gran extensión descubiertas recientemente como son los cañones submarinos cuya estructura es
muy similar a los cañones fluviales terrestres.
Hay fitoplancton debajo de cada metro
cuadrado de océano y siempre existe algún tipo de vida que se extiende hasta
las mayores profundidades. Así el mar es el ecosistema más grande y más grueso
y el más diverso biológicamente hablando.
Las
grandes extensiones profundas son semidesérticas con un considerable flujo de
energía total debido a su extensión ya que tienen poca producción por unidad de
área. En estas zonas la capa autótrofa es muy pequeña comparada con la
heterótrofa y el suministro de nutrientes se agota fácilmente.
El
océano actúa como regulador que ayuda a moderar los climas de los continentes ribereños
y a mantener las concentraciones favorables de CO2 y O2 atmosféricos.
El
mar es más importante como sistema sustentador de vida que como depósito de
suministros.
Entre
los océanos y los continentes hay una banda de diversos ecosistemas que no son
zonas de transición simplemente aunque tengan características de ambos. Los
factores físicos como la salinidad y la temperatura son más variables cerca
de la costa. En esta región hay muchos alimentos y miles de especies adaptadas.
Los tipos de ecosistemas costeros son: costas rocosas, playas de arena, zonas
de fango intermareal y un estuario de marea dominado por marismas.
Un
estuario es una zona de agua semicerrada como la desembocadura de un río o
bahía costera, su salinidad es intermedia y la acción de las mareas es un
importante regulador físico y suministro enérgetico. Los estuarios y las aguas
marinas costeras son las zonas naturales más fértiles del mundo.
Hay
tres tipos principales de autótrofos: fitoplancton, microflora bentónica (algas
que viven sobre el fango, arenas, rocas o cuerpos y conchas de animales) y
macroflora (grandes fanerógamas). Los estuarios funcionan como
"guardería" o en inglésnursery, es decir, como lugar
donde crecen rápidamente los organismos en sus primeras etapas, como los
alevines de peces.
Los
organismos han evolucionado para adaptarse al ciclo mareal. El estuario es
una trampa de nutrientes debido a sus condiciones físicas y biológicas, es
decir, posee una gran cantidad de nutrientes por la gran cantidad de sedimentos
que arrivan a él. Tradicionalmente, se les ha dado un gran aprovechamiento
desde el punto de vista pesquero y agrícola en las zonas circundantes.
LOS ECOSISTEMAS ACUÁTICOS
TORRENTES
Y RÍOS
Los ríos proporcionan
agua, transporte y un medio de deposición de resíduos. La superficie total que
ocupan es pequeña pero son los ecosistemas más intensamente usados por
el hombre.
Las
características del río cambian desde su nacimiento hasta su desembocadura
debido a que su tamaño y volumen de agua aumentan y porque cambia el
metabolismo de la comunidad, la composición de especies y la diversidad de
especies. Esta secuencia de cambios se llama contínuo fluvial.
Las
corrientes de la cabecera son heterótrofas, es decir, la respiración excede a
la producción. La comunidad biótica depende de la materia orgánica que llega
procedente del lavado de la cuenca terrestre.
En
el curso medio su lecho es más amplio y menos abrupto y se instalan autótrofos,
como las algas de agua dulce y otrasplantas acuáticas que pueden
llegar a ser muy abundantes. La diversidad de especies alcanza en este punto su
máximo.
En
el curso bajo el agua se enlentece y se hace fangosa, decreciendo la luz y la
fotosíntesis en consecuencia. La corriente es heterótrofa con una reducida
variedad de especies en los niveles tróficos.
Casi
todos los grandes ríos están saturados por los residuos que emiten las aglomeraciones de su ribera
debido a su uso como alcantarillas gratuitas. Es difícil hallar un río natural
sea su tamaño el que sea.
Las
aguas de corriente se dividen en dos tipos: corrientes en las que su lecho es
erosionado y su fondo es firme (rápidos), y corrientes de sedimentación con el
fondo compuesto de sedimentos sueltos (remansos). Las comunidades acuáticas son
diferentes en las dos situaciones, en los remansos, se asemejan a las de las
lagunas con un considerable desarrollo del fitoplancton y de especies de peces
e insectos acuáticos; en los rápidos son formas más exclusivas y especializadas
como larvas de frigáneas o "cargadores".
LAGOS
Y LAGUNAS
La
mayoría de cuencas con masas de agua dulce que conforman los ecosistemas
lagunares son jóvenes. El tiempo de permanencia de las lagunas es
variable y lo hace desde pocas semanas o meses en el caso de las pequeñas lagunas
estacionales a varios cientos de años las mayores. Aunque unos
pocos lagos sean antiguos, la mayoría datan del pleistoceno, y
se espera que los ecosistemas de aguas continentales varíen con el tiempo de
forma inversamente proporcional a su tamaño y profundidad. La discontinuidad
geográfica favorecería la especiación si estuviesen más aislados en el tiempo.
Así su diversidad de especies es baja.
Tienen
distinta zonación y estratificación, se distingue la zona litoral con
vegetación enraizada a lo largo de la orilla, zona limnética de aguas abiertas
domiadas por el plancton y una zona profunda dominada por heterótrofos. Estas
zonas equivalen a las del mar.
En
las regiones templadas los lagos están térmicamente estratificados con una
parte superior más cálida (epilimnión) que se aisla del hipolimnión (parte
más inferior y fría), están separados por la termoclina que impide el
intercambio de materiales. Debido a esto el intercambio de materiales es
insuficiente, pero durante la primavera y el otoño, todas tienen la misma
temperatura produciéndose la mezcla. A estas épocas le siguen explosiones
de fitoplancton. En los climas cálidos se
produce una vez al año, y en los trópicos la mezcla es un proceso gradual e
irregular.
La producción
primaria depende de varios factores:
·
Naturaleza química de la cuenca
·
Tipo de entradas desde tierra o afluentes
·
Profundidad
Los lagos
someros son más fértiles con lo que la producción de peces suele ser
inversamente proporcinal a la profundidad. Los lagos se clasifican en oligotróficos
con poca comida y eutróficos con mucha comida.
El
fenómeno conocido como eutrofización cultural o artificial se produce por el
aporte de fertilizantes inorgánicos que aumentan las tasas de producción
primaria, cambian la composición de la comunidad acuática con lo que los peces
aptos para la pesca pueden desaparecer, el crecimiento de las algas puede
llegar a ser tan elevado que interfiera en las actividades de natación,
deportes náuticos y pesca, además, de darle al agua un sabor desagradable. Un
lago biológicamente pobre es preferible a otro fértil desde el punto de vista
del recreo y del consumo.
Con
la construcción de lagunas y lagos artificiales el hombre ha
cambiado el paisaje de aquellas zonas sin masas de agua, estas construcciones
benefician al hombre y al paisaje ya que estabilizan los ciclos del agua y de
los nutrientes, y la diversidad es favorecida. En ellos también se producen
cambios debido a la sucesión ecológica como resultado de las actividades de la
comunidad biótica (procesos autógenos) y como resultado de la llegada de
sedimentos procedentes de la cuenca circundante (procesos alógenos). La pesca
es abundante en los primeros años, pero decrece conforme llegan nutrientes en
exceso transportados por las riadas y la masa de agua va envejeciendo.
ZONAS
HÚMEDAS, CIÉNAGAS Y PANTANOS
La
mayoría de los rasgos expuestos para los estuarios se pueden aplicar a las
zonas húmedas siendo ambos ecosistemas fértiles por naturaleza.
Las marismas
costeras están sometidas a la acción de las mareas con fluctuaciones
periódicas del nivel del agua como resultado de las variaciones estacionales y
anuales de las precipitaciones, cumpliendo ambos fenómenos las mismas funciones
en términos de proporcionar un amplio rango en el grado de fertilidad y
estabilidad. Los incendios de las estaciones secas consumen la materia orgánica
acumulada de modo que se hace más oscura el agua de la laguna y se le añade una
descomposición aeróbica ulterior que libera nutrientes solubles,
incrementándose así la tasa de producción. Si no existenfluctuaciones del
nivel del agua e incendios, la formación de sedimentos y turba (materia
orgánica que no se descompone por vias aeróbicas) tiende a permitira la
invasión de la vegetación terrestre leñosa.
En
los lugares donde el hombre controla el nivel del agua, han de usarse
herbicidas químicos o métodos mecánicos para que el área continúe siendo un
auténtico ecosistemas adecuado para patos y otros organismos semiacuáticos.
También son valiosos para el mantenimiento de acuíferos de vecinos.
Los
arrozales son un tipo de ecosistema dulceacuícola de marisma.
IX. BIOMAS TERRESTRES
Las
grandes comunidades terrestres, fácilmente reconocibles, se llaman biomas
terrestres. En todo tipo de bioma la vegetación clímax es uniforme y es la
clave para su reconocimiento. Los seis biomas principales se
distribuyen según la temperatura y las precipitaciones medias anuales.
Biomas
terrestres: el desierto
La precipitación
anual en el desierto es menor de 250 litros por metro cuadrado y en
algunas regiones cálidas con precipitaciones superiores a 250 litros pero
distribuidas muy irregularmente.
La
ausencia de lluvia en las latitudes medias se debe a la existencia de altas
presiones estables, mientras que en las regiones templadas suelen extenderse
en zonas de "sombra para la lluvia", donde las altas
montañas bloquean la llegada de humedad del mar.
Una
característica de la vegetación de los desiertos es el
espaciamiento y la posibilidad de usar mecanismos repelentes. Existen cuatro
formas de vida vegetal adaptadas a los ecosistemas desérticos: las formas
anuales, los matorrales del desierto, las formas suculentas y la microflora.
Las formas anuales como las hierbas rastreras evitan
la sequía creciendo sólo cuando la humedad es adecuada. Losmatorrales del
desierto tienen numerosas ramas que salen de un tronco basal corto y
pequeñas hojas espinosas que pueden desprenderse durante la estación seca, y
sobreviven gracias a su capacidad de pasar a vida latente antes de que se
marchiten. En los deisertos más fríos, los sistemas radiculares son muy largos
para interceptar la humedad profunda y las hojas y los tallos pueden permanecer
activos durante el verano. Las formas suculentas son los
cactos del Nuevo Mundo y las euforbias del Viejo y almacenan agua en sus
tejidos. La microflora incluye musgos, líquenes y algas azules que
permanecen latentes en el suelo, pero que son capaces de responder rápidamente
durante los períodos fríos o húmedos.
Algunos reptiles
e insectos están preadaptados al desierto, gracias a tegumentos
impermeables y excreciones secas. Losmamíferos están poco adaptados al
desierto pero hay algunos roedores nocturnos que excretan una orina
muy concentrada y no usan agua para la termorregulación, los camellos están
adaptados para resistir la deshidratación de los tejidos durante largo tiempo.
En
el desierto, el agua es el factor limitante, la actividad de una
región desértica es una función lineal de la precipitación. En los lugares
donde la irrigación sea adecuada puede ser uno de los sistemas agrícolas más
productivos, que la productividad sea contínua o temporal depende de la
capacidad del hombre para estabilizar los ciclos biogeoquímicos y el flujo de
energía.
Biomas
terrestres: la tundra
La tundra
se encuentra entre los bosques al sur del océano Ártico y los casquetes polares
de hielo al norte, es una banda circumpolar de unos 20.000 kilómetros de
tierra desnuda llamada tundra ártica. También existen regiones
similares a partir del límite superior de bosque en las cumbres montañosas
llamadas tundras alpinas.
En
la tundra rigen los factores físicos como limitantes especialmente la
temperatura aunque el agua también es escasa para las funciones
biológicas. Las precipitaciones son escasas pero hay una baja tasa de
evaporación.
Hay
un número sorprendente de especies que han desarrollado adaptaciones al
frío. El manto vegetal es delgado y está compuesto por gramíneas, líquenes
y juncias. Durante el prolongado día estival la tasa de producción primaria es
elevada en aquellos sitios con condiciones topográficas favorables. Las
múltiples charcas someras y el océano Ártico proporcionan alimento adicional.
Existe suficiente cantidad de producción neta acuática y terrestre combinada
para mantener no sólo a las aves migratorias nidificantes y grandes poblaciones
de insectos que surgen en verano, sino también a los mamímeros autóctonos que
permanecen activos todo el año como los bueyes almizclados, renos, osos
polares, lobos y diversos mamíferos marinos junto con pequeños lemmings. Los
grandes herbívoros terrestres son migradores.
Biomas
terrestres: las praderas
Las precipitaciones
en las praderas son intermedias entre las del desierto y las zonas boscosas,
son entre 250 y 600 litros por metro cuadrado de precipitación media,
dependiendo de la temperatura, la distribución estacional de la lluvia y la
capacidad del suelo para mantener la humedad.
Las praderas
tropicales pueden llegar a recibir más de 1200 litros concentrados en
la estación lluviosa que alterna con una prolongada estación seca. La humedad
del suelo es limitante de la descomposición microbiana y del reciclado de
nutrientes.
Hay
grandes praderas en los continentes euroasiático y norteamericano.
La forma
biológica dominante son las gramíneas, desde especies altas hasta las
enanas, agrupadas en manojos o formando céspedes. Una comunidad de pradera bien
desarrollada contiene diversas especies adaptadas a distintas temperaturas, un
grupo crece durante la parte más fría de la estación de crecimiento y el otro
crece durante el período más caluroso. Así la pradera compensa los cambios de
temperatura. El matorral (plantas no herbáceas) suele
ser un componente importante y también pueden hallarse plantas leñosas como árboles o arbustos,
frecuentemente formando cinturones o grupos a lo largo de los cursos de agua.
Una
variante de la pradera es la sabana tropical,
donde los característicos árboles de copa alta en forma de sombrilla están
ampliamente esparcidos por la pradera.
Las
plantas herbáceas tienen una vida corta y se acumula gran cantidad de materia
orgánica en el suelo, siendo la primera fase de la descomposición muy rápida
con poca hojarasca pero mucho humus. La humificación es rápida pero la
mineralización es lenta. Los suelos de praderas contienen de 5 a 10 veces más
humus que los forestales. Los suelos de pradera oscuros son más adecuados para
el crecimiento de las principales plantas comestibles como el maíz y el trigo.
El papel
del fuego en las praderas es mantener la vegetación de pradera en
competencia con la vegetación forestal.
Un
rasgo característico es la existencia en las praderas de grandes
herbívoros que en su mayoría son mamíferos como el bisonte, antílope y los
canguros. Existen dos formas biológicas: tipo corredor como los
anteriormente mencionados y los tipo zapador o excavador como las ardillas
terrestres y los perritos de las praderas.
Dos
grandes problemas de las praderas son el sobrepastoreo y el exceso
de labranza.Como resultado del sobrepastoreo prosperan los matorrales espinosos
que antes se mantenían bajo control gracias a los incendios.
Biomas
terrestres: los bosques
En las regiones forestales se producen
sucesiones ecológicas bien ordenadas y frecuentemente prolongadas, con
plantas herbáceas que preceden a la implantación de árboles. En las regiones
forestales hay una mezcla de vegetación que incluye especies de fases
preforestales, así como de diversos tipos de bosque, que están adaptadas a condiciones
concretas de suelo y humedad.
El
rango de temperaturas es muy amplio y los
distintos tipos de bosques se reemplazan en un gradiente norte-sur. La humedad
es más crítica para los árboles que para las plantas herbáceas, pero aún así
los bosques ocupan un amplio gradiente desde condiciones muy secas a
extremadamente húmedas.
El bosque
más septentrional es el que forma un cinturón justo al sur de la
tundra, está caracterizado por coníferas perennifolias de los géneros Picea y Abies siendo la
diversidad de especies baja con sólo una o dos especies de árbol.
Losbosques
caducifolios son característicos de las regiones más al sur con clima
templado húmedo que tienen una estratificación más pronunciada con una mayor
diversidad de especies. Los pinos se hallan tanto en los bosques de coníferascomo en los
caducifolios como etapas serales de la sucesión.
Los bosques
tropicales, varían desde la pluvisilva de hoja ancha perenne donde la
precipitación es abundante y está uniformemente distribuida hasta el
bosque tropical caducifolio que pierde sus hojas durante la estación
seca. Las lianas y los epífitos son característicos de estos bosques. La
diversidad de especies animales y vegetales es extremadamente elevada. La razón
entre la superficie de hoja y la producción de nueva biomasa es de 1:1 mientras
que en los bosques de la zona templada es de 1:6 lo que significa que en el bosque
tropical la producción neta se gasta proporcionalmente menos en hojas que en
madera con lo que la caída de hoja anual es más importante en el trópico pero
la energía contenida en las hojas es menor por unidad de peso seco.
El chaparral se
presenta en regiones con inviernos lluviosos y sequía estival, es un tipo
de bosque pirófilo sujeto a incendios y adaptado a este
factor. Este tipo de bosque enano se conoce como maquia en la región
mediterránea y como maleza en Australia.
El bosque
de sabinas es un tipo de bosque enano de clima seco en las zonas bajas
de las montañas del oeste de Norteamérica. Igual que estos bosques es el bosque
tropical espinoso en África.
Los bosques
templados húmedos como los que se hallan en la franja costera que va
desde California a Canadá se establecen cuando hay abundante humedad. No se
presenta una diversidad de especies tan grande como en los bosques tropicales,
pero los árboles son más grandes y el volumen total de madera puede ser mayor.
El bosque de secoyas es una variante del tipo templado húmedo.
El
cambio de altitud produce un gradiente de temperaturas semejante al norte-sur,
mientras que la topografía del valle y crestas proporciona un gradiente en las
condiciones de humedad del suelo a cualquier altitud dada. La variación de la
vegetación es más conspicua en mayo o comienzos de junio pero la notable manera
con que el bosque se adapta a las condiciones topográficas y climáticas es
evidente en cualquier época del año.
El robledal abierto y pinares sureños se
dan en las zonas más secas y pedientes cálidas de baja altitud, el bosque de
coníferas norteño se da en las cumbres frías y húmedas. El bosque de pinos se
extiende montaña arriba sobre las vertientes y el bosque de abetos del Canadá
lo hace en las cañadas protegidas donde las condiciones de humedad y
temperatura locales son semejantes a las que se dan en altitudes superiores.
La producción
de madera y la explotación forestal suelen pasar por dos fases. La
primera afecta a la recolección de una producción neta que ha sido almacenada
como madera durante un largo período de años y la segunda se da cuando el
crecimiento acumulado del pasado se agota y es necesario ajustar la práctica
forestal y no recolectar más del crecimiento anual si se quiere seguir teniendo
producción maderera en el futuro.
Los
biomas terrestres: agroecosistemas
Los agrosistemas
son sistemas domesticados en una posición intermedia entre los
ecosistemas naturales como las praderas y los bosques y los ecosistemas
fabricados como las ciudades. Se pueden considerar como otro bioma
terrestre. Están accionados por energía solar pero también hay fuentes de
energía auxiliar que son combustibles procesados y la biodiversidad está enormemente
reducida cosa que los diferencia de los ecosistemas naturales.
Las
plantas y animales están bajo selección artificial y el control es externo y
orientado hacia una meta más que interno y por vía de retroalimentación.
Se
parecen a los ecosistemas urbano-industriales en su amplia dependencia e
impacto sobre el exterior. Son autótrofos. La densidad de energía de la
agricultura preindustrial es igual a la de un ecosistema natural mientras que
la de la agricultura industrial es unas diez veces superior y su impacto puede
igualarse al de las áreas urbano-industriales.
Debe
de impulsarse el desarrollo político, tecnológico y económico que reduzca los
costes ambientales porque sino comprometerán la capacidad de los sistemas
naturales sustentadores de vida para mantenerlos, ya que dependen de los
grandes ecosistemas.
La
presión del mercado y otras fuerzas económicas y políticas junto con la
urbanización y la presión del crecimieto demográfico, han transformado
los agroecosistemas desde sistemas "domesticados" que
estaban en una relativa armonía con el ambiente general a ecosistemas
"fabricados" que cada vez se parecen más a los sistemas
urbano-industriales en sus requerimientos energéticos y materiales y en su
producción de resíduos.
X. ESPECIES ENDÉMICAS
ESPECIES
ENDÉMICAS Y RAREZA O AMENAZA.
En
este artículo ha sido revisado para aplicar el concepto de endemismo a
cualquier especie y no sólo al reino vegetal tal y como establecido
inicialmente.
En
conservación la escala es fundamental. Las metodologías y programas de
conservación se aplican en especies clarísimamente en peligro de extinción, en
endémicas y raras.
Una especie
endémica (también llamadas especies microareales), es
aquella especie o taxón (puede ser un género por ejemplo) que está restringido
a una ubicación geográfica muy concreta y fuera de esta ubicación no se
encuentra en otra parte. La extensión geográfica puede ser muy variable
habiendo especies endémicas de una población determinada o de una provincia,
país,... (ej. plantas endémicas de Australia, o plantas endémicas de Ibiza,
igualmente hay anfibios endémicos en Baleares, insectos y aves - por ejemplo.).
El endemismo surge como consecuencia de la especiación que se
provoca ante la aparición de barreras naturales que impiden el intercambio
genético, de este modo, aparecen especies diferentes restringidas a esas zonas
geográficas. Estas especies son más vulnerables a la extinción pues sus
poblaciones suelen ser reducidas en número de individuos y por tanto su
respuesta genética ante el cambio de las condiciones naturales es menor.
Lo
que nos permite desarrollar programas de protección es el grado de
endemismo. Cuanto menor sea el área de distribución del endemismo más
prioritarios son de cara a la conservación. También se llevan a cabo en especies
raras, es decir, que son muy poco abundantes en un determinado lugar y se
hace en contextos territoriales. Atendiendo a la unidad territorial con que
trabajemos se habla de especie rara o amenazada.
No
necesariamente las especie endémicas están amenazadas, aunque suele ser así.
Hay especies endémicas que están ampliando su área de distribución, debido a
que el deterioro antropológico les es favorable.
Más
del 70% de los endemismos de Alicante son matorrales por lo que es importante
que en las políticas de reforestación, de ordenación del territorio, . sean
tomadas en cuenta.
TIPOS DE ENDEMISMOS
·
PALEOENDEMISMO: es una especie endémica que por su morfología, sus características
químicas, genéticas. forman grupos aislados en el contexto de sus congéneres
como si fueran líneas filogenéticas independientes. Tenemos muchos:Chaenorrhinum
tenellum : es un endemismo del centro de la provincia de Valencia que
vive en techos de cuevas pero poco amenazada pues su hábitat no es modificado
por el hombre.
·
ESQUIZOENDEMISMOS: son aquellas especies que han aparecido por un
proceso de aislamiento gradual (especiación alopátrida) y han llegado a
constituir taxones con barrera reproductiva. Presentan características
cromosómicas muy parecidas (nº cromosomas es igual) y morfológicamente son
todos muy parecidos. Por ejemplo, Hippocrepis valentina se
encuentra en la Comunidad Valenciana: Norte de Alicante y Sur de
Valencia, H. balearica en Mallorca y H. grosii en
Ibiza, las diferencias son muy sutiles porque tienen un origen muy reciente,
pero son poblaciones diferenciadas
·
PATROENDEMISMOS: (nº cromosomas) por un proceso de poliploidía o
alopoliploidía aparecen nuevos taxones que colonizan rápidamente grandes
extensiones y tienen un área de distribución mayor que la de sus padres.
·
APOENDEMISMOS: los taxones que derivan unos de otros: los más
recientes ocupan zonas más pequeñas que los más antiguos.
·
CRIPTOENDEMISMOS: son especies o taxones que aún no se han descrito y
que pueden ser buenos taxones endémicos.
