UNIDAD 12 LA ECOSFERA

1.- ECOLOGÍA. Ecología. Ciencia que estudia los seres vivos y el medio en el que vive. (Haeckel.- 1869) Biosfera.- Conjunto de todos los seres vivos que habitan en el planeta (Vernadsky.- 1926). Sistema abierto porque intercambia materia y energía con el exterior. Ecosfera.- Conjunto de organismos que viven en la Tierra, más el medio que los rodea, más la relación entre ellos y el ambiente.(Cole.- 1958). Es el ecosistema global ya que engloba a todos los demás. Sistema cerrado porque sólo intercambia energía con el Sol, no materia con otro sistema.

2..- ECOSISTEMAS Definición: Conjunto de Biocenosis (seres vivos que habitan en un ecosistema, o conjunto biótico)que se relacionan entre ellos, más Biotopo (medio físico que ocupan esos seres vivos o factor abiótico) que interacciona con la biocenosis (Tansley.- 1935) 2.1.- Biocenosis. Conjunto de seres vivos que habitan un espacio en un tiempo concreto (Sinónimo de comunidad) Población: Conjunto de seres vivos de la misma especie de un ecosistema. Nicho ecológico: Función que realiza una especie en un ecosistema Hábitat: Espacio físico que ocupa una especie.

Tipos organismos - Autótrofos: Quimio y fotoautótrofos. Mat inorg + fuente de energ Mat org (mucha energ) (ener luminosa) (energ química) Heterótrofos: Consumidores y descomponedores. mat org mat inorg

2. 2. - BIOTOPO. Medio físico y factores fisicoquímicos del ecosistema 2.2.- BIOTOPO. Medio físico y factores fisicoquímicos del ecosistema. Medio físico: aéreo, terrestre o acuático. Factores fisicoquímicos: Temperatura,humedad,luminosidad,pH,…

3.- BIOMAS Ecosistemas de enorme tamaño que se distribuyen por una zona muy amplia de la Tierra, y se caracterizan por poseer una biocenosis característica adaptada al biotopo en el que habita. Dos grandes grupos: Marinos y terrestres. 3.1.- TERRESTRES Influenciados por el clima y otros factores abióticos como tipo de suelo, topografía, acciones del hombre sobre el suelo,…. TIPOS Cálidos: Bosque Tropical, Sabana, y Desierto Templados: Bosque Mediterráneo, Bosque Caducifolio, Estepa. Fríos: Taiga, Tundra

3. 2. - ACUÁTICOS MARINOS. Condicionada por luz, temperatura, presión 3.2.- ACUÁTICOS MARINOS. Condicionada por luz, temperatura, presión. Dividida en: -Zona Nerítica: Cerca litoral, zonas supralitoral, litoral, e infralitoral. En la plataforma litoral. (Libro) -Zona Pelágica: En el interior marino. Divida en estratos por la cantidad de luz que recibe que afecta al tipo de seres vivos. Epipelágico, Batielágico, y Abisopelágico

AGUA DULCE En función de la velocidad del agua (Ec) se divide en: LÉNTICO: Sin movimiento ( lagos, lagunas, embalses). - Zona litoral: Orilla - Zona limnética: Superfie lejos de la orilla - Zona profunda: aguas profundas con poca luz y poco óxígeno. LÓTICO: Agua en movimiento. Hace que desaparezcan los estratos porque el agua mezcla minerales del suelo y oxigena el agua.

4.- RELACIONES TRÓFICAS Niveles tróficos: Clasificación de los seres vivos por su tipo de alimentación. PRODUCTORES. Transforman mat inorg en orgánica, formando biomoléculas Ej: Plantas, algas, bacterias. CONS PRIMARIOS. Herbívoros y parásitos herbívoros. CONS SECUNDARIOS. Carnívoros y parásitos de carnívoros DETRITÍVOROS. Necrófagos: Buitres,chacales,córvidos,… Saprófagos: Restos de plantas y cadáveres muy aleterados Larvas, ácaros, hongos. Coprófagos: Escarabajos Omnívoros: Oso, humano. DESCOMPONEDORES. Se alimentan por absorción difusa de la materia transformada por los desintegradores, y la transforman en mat inorgánica. Hongos y bacterias.

4. 1. - CADENAS Y REDES TRÓFICAS 4.1.- CADENAS Y REDES TRÓFICAS. Cadena trófica: Relación trófica de transferencia de materia y energía en el que aparece un representante por nivel trófico .(Simplificación de la realidad) Red trófica.- Representación trófica en la que aparecen varios individuos por nivel. Unión de varias cadena tróficas.

4.2.- PIRÁMIDES TRÓFICAS. Representación gráfica de los diferentes niveles de un ecosistema. Tipo. Pirámides de energía: Representan el contenido energético de cada nivel. Unidad: julios/m2.año, Kcal/m2.año. Pirámides de biomasa: Biomasa acumulada en cada nivel.Unidades: gr/m2, gr/m3, ,… Cumplen la regla del 10% siempre en ecosistemas terrestre y a veces es inversa en ecosistemas marinos (elevada capacidad reproductora del fitoplancton). Pirámides de número: Recuento del número total de individuos de cada nivel. Pueden ser invertidas

5.- FLUJO DE LA ENERGÍA De la única entrada de energía que llega al ecosistema (Energía lumínica) solamente entre un 2-5% de la energía incidente es aprovechada por los fotosintéticos. Se transforma en materia orgánica elaborada por unidad de tiempo, eso es la producción primaria bruta. Una parte se utiliza en el proceso respiratorio para que el autótrofo puede realizar se funciones vitales, que se libera al medio ambiente en forma de calor. La energía restante de como resultado final es la producción primaria neta que se acumula en forma de biomasa. Resto de niveles: Un 10% de energía pasa al nivel siguiente, una parte se pierde en forma de calor, otra es ingerida por el siguiente nivel, otra no se absorbe y se expulsa por las heces y pasa a descomponedores. Lo ingerido y fijado es la producción secundaria bruta, a la que se le resta lo consumido por respiración, producción secundaria neta, o biomasa de los herbívoros. Resto de niveles ocurre lo mismo. LEY DEL 10%

COMPARACIÓN CICLO DE LA MATERIA Y FLUJO DE LA ENERGÍA

6.- PARÁMETROS TRÓFICOS Miden la rentabilidad de cada nivel trófico y la del ecosistema completo 6.1.-BIOMASA.(B) Cantidad en peso de materia orgánica viva, o muerta (necromasa), que hay en un nivel trófico o ecosistema. Forma que tiene el ecosistema de almacenar la energía del Sol. Se representa en unidad de masa o energía por unidad de área o volumen.

6.2.- PRODUCCIÓN. Cantidad de energía o biomasa que producida por un ecosistema por unidad de tiempo. Unid: Kg/ha·año, Kcal/ha·año). Producción primaria(PP): energía fijada por los autótrofos.Productores Producción secundaria(PS): Resto de niveles tróficos. Producción bruta(Pb): Cantidad de energía fijada (biomasa) por unidad de tiempo. En autótrofos es el total fotosintetizado. En consumidores es la cantidad de alimento asimilado respecto de lo ingerido. Producción neta(Pn): Cantidad de la energía asimilada que se convierte en biomasa en el nivel trófico. Pn=Pb-(R+Ic) (Energ transferida al siguiente nivel por ingestión) Ppn: Producción primaria neta. Ppn=Pb-(Rp-Ic) Psn: Producción secundaria neta Psn=Ic-Rc Producción neta del ecosistema: Energía asimilada por la fotosíntesis menos la utilizada por la respiración

6.3.- PRODUCTIVIDAD. Relación entre la producción neta(cantidad de energía almacenada por unidad de tiempo) y la biomasa (materia org total) en porcentaje. Productividad=Pn/B Mide lo que produce cada unidad de biomasa. Tasa de renovación: Velocidad con la que se renueva el ecosistema Ej: Baja en la selva por la elevada cantidad de biomasa. Alta en océanos por la baja biomasa y por lo tanto poco gasto en respiración. Tiempo de renovación: Tiempo que tarda un ecosistema en renovar su biomasa: Tiempo de renovación: B/Pn ecosistema

6. 4. - EFICIENCIA ECOLÓGICA 6.4 .- EFICIENCIA ECOLÓGICA. Mide el rendimiento de un nivel trófico o sistema, se calcula con el coeficiente entre las entradas y las salidas, o relación entre la producción neta de un nivel y la producción neta del nivel anterior expresada en tanto por ciento. ( PN/PN nivel anterior)*100

7.- CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Caminos realizados por los elementos químicos que “escapan” de la biosfera a través de otros sistemas (atmósfera,hidrosfera,litosfera) antes de retornar a ella. El tiempo de permanencia de ellos en los diferentes sistemas es muy variable, denominándose almacén o reserva al lugar donde su permanencia es máxima. Atmosfera. Principal almacén de los nutrientes gaseosos. Muy móviles excepto el N. Hidrosfera: Almacén de algunos gases y principalmente sales minerales. Litosfera: Almacén de bioelementos de circulación más ligera(P,S)

7.1.- CICLO DEL CARBONO Principal componente de los seres vivos. En poca concentración en la atmosfera, pero muy importante por el efecto invernadero. Importante sumidero en el océano por disolución en el agua. A más fría el agua más C diluye. Incorpora C a biosfera por fotosíntesis Libera C la biosfera por la respiración. Sumideros fósiles: Los organismos quedan enterrados en ausencia de oxígeno, tras fermentación forman carbón y petróleo. Vuelve a la atmosfera por la quema de combustibles fósiles Rocas calizas: Las rocas carbonatadas pueden proceder del esqueleto de seres vivos o sedimentación de carbonatos del agua, y volver a otros sistemas por disolución o erupciones volcánicas

7.2.- CICLO DEL NITRÓGENO. Abundante en la atmósfera, pero de forma molecular N2, no útil para los seres vivos. Reserva de N. Fuentes de N:El NH3 procede de las erupciones volcánicas y la putrefacción de los cadáveres. Los óxidos de N Fijación atmosférica: Los óxidos de nitrógeno(NO,N2O,NO2), se forman espontáneamente del N2 por reacciones ocurridas en las tormentas eléctricas, también son enviados allí por las emanaciones volcánicas. En la atmósfera reaccionan con el agua formando ac nítrico, que cae con la lluvia, y al reaccionar con los cationes del suelo formas nitratos (NO3-)que absorben las plantas Fijación biológica: Microorganismos (bact y hongos) transforman el N2 en una forma aprovechable por las plantas. - Azotobacter (suelo), Cianobacterias (agua). Rhizobium (simbiosis con leguminos) - Frankia: Forma nódulos radiculares con algunos árboles

https://www.youtube.com/watch?v=Um3rI16Wp4Y

7.3.- CICLO DEL FÓSFORO. -Se encuentra principalmente inmovilizado en los sedimentos oceánicos. Es un factor limitante del crecimiento porque su liberación es muy lenta. Además se piensa que no es renovable. (100años) Forman parte de estructuras rígidas de animales. Biomoléculas(fosfolípidos), ATP, ac nucléicos PO43- se libera por rocas fosfatadas y cenizas volcánicas, insoluble se transporta por ríos hasta lagos y mar, donde precipita en almacenes sedimentarios. Se incorpora por raíces de vegetales, o fitoplancton procedentes del agua . Vuelve a la geosfera. -Aves mediante los excrementos.(guano) - Sedimentación en el mar.

https://www.youtube.com/watch?v=PuCisvis5_o

7.5.- CICLO DEL AZUFRE. Principalmente en la hidrosfera en forma de SO24-. Se deposita en mares y lagos formando yesos. Imprescindible en algunas biomoléculas (aa, estruct tridimensional prot). Algunas bacterias, plantas, y hongos lo incorporan como SO42-, reducen a SO3 y después a H2S, que se utiliza en la biosíntesis vegetal. En zonas profundas de los océanos en anoxia las bact sulforreductoras reducen el sulfato a H2S, liberando O2. Puede seguir dos caminos. - Desciende se combina con el hierro y forma Piritas, o los sulfuros combinados con arcillas se liberan a la atmosf en erupciones volcánicas o en la quema de combustibles fósiles. - Asciende y se combina en la atmosf formando SO42- por procesos foto o quimiosintéticos. - Paso de H2S del océano a la atmósfera es llevado por las algas DMS (emiten dimetilsulfuro que es un gas). En la atmósfera reacciona con el ácido sulfúrico y forma núcleos de condensación sobre los que precipita el vapor agua para formar las gotas de agua de las nubes. Al llover devuelve el azufre al mar o continente cerrando el ciclo

CICLO DEL AZUFRE

8.- LAS SUCESIONES Sucesión ecológica: Cambios producidos en los ecosistemas a lo largo del tiempo hasta alcanzar una estabilidad o comunidad clímax. Comunidad clímax: grado de madurez máximo, es la biocenosis mejor adaptada a las condiciones del medio. Es la que mejor adaptada está al medio Tipos de especies en una sucesión. Pioneras: Colonizan primero el lugar, pequeñas, periodo de vida corto y crecimiento y reproducción rápido. Líquenes,musgos,herbaceas Tardías: Aparecen después. Crecimiento más largo, periodo de vida mayor. Forman la comunidad clímax. Arbustos,árboles,…

8.1.- CAMBIOS EN LAS SUCESIONES De principio a final. Cambio en la composición de especies, de las de estrategia de la r, euroicas, a las de estrategia de la k,estenoicas (ver estrategias) Aumento del número de especies Ocupación de los diferentes nichos ecológicos. Aumento de la complejidad de la estructura del ecosistema.(cadenas tróficas,nichos ecológicos ocupados,…) Aumento de la cantidad de biomasa, hasta alcanzar un momento en el que se igualan la respiración y la fotosíntesis, equilibrio metabólico. Margalef dice “la comunidad clímax es el estado de máxima biomasa y mínima tasa de renovación”

8. 2. - TIPOS DE SUCESIONES. -PRIMARIA 8.2.- TIPOS DE SUCESIONES. -PRIMARIA. Parte de un terreno virgen (rocas, islas volcánicas,…), que es colonizado por especies pioneras y comienzan la formación del suelo, facilitando la instalación de los demás. -SECUNDARIA. Comienzan en lugares que han sufrido una perturbación que ha causado una regresión, por lo que conserva parcialmente el suelo y por este motivo suelen ser más rápidas