Los ecosistemas y su dinámica

Presentación del tema: "Los ecosistemas y su dinámica"— Transcripción de la presentación:

1 Los ecosistemas y su dinámica

2 La energía y la materia en los ecosistemas
La materia y la energía se trasmiten por los ecosistemas a través de las relaciones alimentarias (tróficas) entre los distintos organismos que forman los niveles tróficos. La energía entra en el ecosistema por los productores en forma de energía luminosa procedente del Sol y la transforman en energía química en forma de materia orgánica. Al pasar de unos niveles tróficos a otros, la energía se va disipando (perdiendo para el ecosistema) en forma de calor. Por eso se dice que la energía realiza un flujo unidireccional abierto y se habla del flujo de energía. La materia se va reciclando y no se pierde para el ecosistema. La materia orgánica procedente de los distintos niveles tróficos es procesada por los descomponedores que la transforman nuevamente en materia inorgánica a disposición de los productores que la pueden usar otra vez para formar materia orgánica con la que se reinicia el ciclo. Por ello se habla de un proceso cíclico cerrado El ciclo de la materia El flujo de energía Energía solar Energía desprendida (calor) Materia inorgánica Consumidores primarios Consumidores secundarios Productores Consumidores terciarios Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios Productores Descomponedores Descomponedores

3 Los parámetros tróficos
Permiten entender las relaciones tróficas y evaluar la acumulación y transferencia de materia y energía en los ecosistemas Biomasa (B): Cantidad de materia orgánica acumulada por un individuo, nivel trófico, ecosistema, etc., se expresa en unidades de masa por unidad de superficie o volumen.( Kg./m2) Producción (P): Cantidad de energía almacenada como biomasa por unidad de tiempo. Es la velocidad con la que se acumula biomasa. Se expresa en unidades de biomasa por unidad de tiempo. (Kg./m2/año) Puede ser primaria si es la captada por los productores con la fotosíntesis o secundaria si es la captada por los consumidores por su alimentación. Productividad (p): Es la relación entre la producción y la biomasa de un determinado nivel trófico, Por decirlo de alguna forma representa la “rentabilidad de cada nivel trófico”. En general los ecosistemas con organismos pequeños, como los ecosistemas planctónicos o una pradera son muy productivos, pues tienen poca biomasa y alta producción. Los ecosistemas como un bosque con organismos grandes suelen ser poco productivos.

4 Los ciclos biogeoquímicos
Son los recorridos que realizan ciertos elementos químicos a través de los seres vivos (biocenosis) y el biotopo de un ecosistema. Se refieren fundamentalmente a algunos bioelementos principales como el carbono, el nitrógeno y el fósforo. Ciclo del carbono En la atmósfera existe en forma de dióxido de carbono, que emplean las plantas en la fotosíntesis. Los animales usan el oxigeno que liberan las plantas durante la fotosíntesis y desechan dióxido de carbono que es incorporado a la atmósfera. . Aunque parte del carbono desaparece de forma temporal del ciclo en forma de carbón, petróleo, combustibles fósiles, gas y depósitos calizos, la respiración y la fotosíntesis mantienen prácticamente estable la cantidad de carbono atmosférico Otra fuente generadora de carbono son los seres vivos en descomposición, ejemplo, hojas secas y animales muertos.

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6 Ciclo del nitrógeno Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.  Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias). Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas. El amonio (NH4+) y el nitrato (NO3-) lo pueden tomar las plantas por las raíces y usarlo en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a otros animales. En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba formándose ión amonio que es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en forma de amoniaco (algunos peces y organismos acuáticos), o en forma de urea (el hombre y otros mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales de zonas secas). Estos compuestos van a la tierra o al agua de donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias. Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos. Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace posible el retorno del nitrógeno desde el ecosistema hacia la atmósfera.

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8 Ciclo del fósforo El fósforo (P4) es un elemento esencial para los seres vivos, y los procesos de la fotosíntesis de las plantas, como otros procesos químicos de los seres vivos, no se pueden realizar sin ciertos compuestos en base a fósforo. Sin la intervención de¡ fósforo no es posible que un ser vivo pueda sobrevivir. El ciclo del fósforo se reduce a los siguientes procesos: · El fósforo se encuentra en la naturaleza en forma de compuestos de calcio (apatita), fierro, manganeso y aluminio conocidos como fosfatos, que son poco solubles en el agua. En los buenos suelos agrícolas el fósforo está disponible en forma de iones de fosfato (P2 O5). · Las plantas absorben los iones de fosfato y los integran a su estructura en diversos compuestos. Sin fósforo las plantas no logran desarrollarse adecuadamente. · Los animales herbívoros toman los compuestos de fósforo de las plantas y los absorben mediante el proceso de la digestión, y los integran a su organismo, donde juegan un rol decisivo en el metabolismo. · Los carnívoros toman el fósforo de la materia viva que consumen y lo integran a su estructura orgánica.

9 Los seres vivos (plantas y animales) al morir restituyen los compuestos de fósforo al suelo y al agua por el proceso de descomposición. Los compuestos liberados son otra vez aprovechados por las plantas para reiniciar el ciclo. · Los compuestos de fósforo pueden ser transportados por los sedimentos de los ríos y acumulados en los suelos aluviales, o sea, aquellos que se originan por la acumulación de los sedimentos del agua, generalmente a lo largo de los ríos y en el fondo de los lagos. · Los compuestos de fósforo pueden llegar a la atmósfera en forma de polvo, el cual al caer al suelo es depositado y reintegra esos compuestos al suelo. · En la naturaleza la disponibilidad de fósforo se produce por la descomposición de rocas, que contienen fosfatos, y mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las aguas (ríos, lagos y mares). En las zonas de erupciones volcánicas, pasadas o presentes, los compuestos de fósforo son depositados por las cenizas. Por esta razón los suelos de origen volcánico son ricos en compuestos de fósforo.

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11 Los cambios en los ecosistemas
Naturales: No producidos por intervención humana: Una erupción, la sucesión ecológica, etc. Artificiales: Tienen origen antrópico, como una fuga radioactiva, etc Los cambios en el ecosistema Dependiendo del origen En tiempo geológico, miles o millones de años, afectan al biotopo. Por ejemplo la colmatación de un lago En tiempo biológico, cientos de años, afectan a la biocenosis, por ejemplo la sucesión ecológica En tiempo social o humano, años o décadas (decenas de años). Por ejemplo la urbanización en una montaña. Graduales: Ocurren en periodos lentos Dependiendo de la duración Catastróficos: Ocurren rápidamente a escala de tiempo humano Locales: Afectan a una localidad o región concreta. Por ejemplo el desastre de Aznalcollar, que afectó al Parque de Doñana. Globales: Afectan de forma global a todo el planeta. A lo largo de la historia de la Tierra han existido varios acontecimientos de este tipo, como la extinción masiva de hace 65 millones de años o el actual cambio climático Dependiendo del territorio afectado -Tienen carácter cíclico y predecible Se deben a la dinámica terrestre producida por los movimientos de la Tierra, la Luna y el Sol Destacan: La alternancia día/noche, la alternancia de las estaciones (sobretodo en las zonas templadas) y las mareas Incrementan las variaciones y por los tanto los nichos en los ecosistemas. Cambios rítmicos en el ecosistema

12 Las plagas y su control Una plaga es una población que crece de
forma extraordinaria produciendo efectos nocivos a otros seres vivos, el ecosistema, o a la actividad humana LUCHA BIOLÓGICA Uso de depredadores específicos CONTROL QUÍMICO Pesticidas, plaguicidas, herbicidas y fungicidas Beneficios: -Mejora en el rendimiento de las cosechas. - Lucha contra algunas epidemias. Problemas: -Aparición de resistencias. -Contaminación del medio. -Elevado tiempo de persistencia en el ambiente. -No son selectivos. -Son bioacumulativos.

13 Cambios producidos por la acción humana
RECURSO NATURAL Es todo lo que tomamos de la naturaleza y sirve para satisfacer nuestras necesidades. Renovables: Se regeneran a escala de tiempo humano. Energía solar, eólica, etc. No renovables: Se regeneran a escala de tiempo geológico. Combustibles fósiles. PELIGROS PARA LA BIODIVERSIDAD Sobreexplotación Destrucción de hábitats Especies invasoras

14 Los impactos ambientales
IMPACTO AMBIENTAL Es toda alteración en el medio ambiente provocada por la actividad humana. Positivos: -Reforestación. -Depuración de aguas. -Políticas conservacionistas. Negativos: - Quema de combustibles fósiles. - Procesos industriales. - Los cambios en el uso del suelo. - La sobreexplotación de recursos biológicos