Profesora Gladys Cáceres

2. Generalidades sobre la biosfera

BiosferaNuestro hábitat Sistema ecológico

Casa única o gran ecosistema ocupado por los seres vivos que habitan el planeta

Espacio con límites precisos, muy fijos

Porción común resultante de la unión de las capas litosfera, hidrosfera y atmósfera donde se

producen las condiciones físico-químicas que posibilitan la vida

Abarca desde unos 10 km de altitud en la atmósfera hasta el más profundo de los fondos

oceánicos (en los continentes la parte utilizable por los seres vivos es de unos pocos metros)

Capa delgada de agua y tierra

Factores que la componen: Físicos o abióticos (agua, aire suelo)

Biológicos o bióticos (plantas, animales y hombres)

Espacio contentivo de todos los biomas (terrestres o acuáticos) existentes en el planeta

BiomaConjunto ecológico de gran uniformidad sobre una unidad de superficie

muy extensa

Funciones primordiales

Provee energíaEquilibrio entre entradas y salidas de energía

solar

Equilibrio térmicoDía: radiación solar, emite calor

Noche: atmósfera oscura y fría

Equilibrio ecológicoAutorregulación de los componentes físicos y

biológicos

Sistema

ecológico

cibernético(conexiones naturales

entre los seres vivos)

Orden entre todos los componentes

Dinamismo permanente (procesos

fundamentales)

Flujo de energía – Ciclos biogeoquímicos,

biológicos e hidrológicos – Sucesión ecológica

(recuperación ecológica, rescate del equilibrio)

¿Cómo funciona la biosfera para mantener la vida?

Productividad

ecológica

Vegetación clorofiliana

Fotosíntesis

Energía química alimenticia y

oxígeno que respiramos todos los

seres vivos

Flujo de

energía

Paso de energía química Vegetación

Niveles tróficos o

Alimenticios del ecosistema

Garantiza a la biosfera el desarrollo de las cadenas o

tramas alimenticias

Surgen transformaciones o degradaciones de un tipo

de energía en otro

1. Proceso de captación y conversión de la energía solar

¿Cómo funciona la biosfera para mantener la vida?

Biosfera: entorno biofísico, proveedor de todos los recursos naturales y de las condiciones

básicas para el desarrollo de la vida

2. Ciclos biogeoquímicos e hidrológicos

Mecanismos de avance y retroceso de

materiales y nutrientes; Desde el suelo

hasta los demás niveles tróficos de la

estructura biológica del ecosistema y

éstas al suelo de nuevo

Movimiento constante del agua desde

las fuentes naturales; lagos, ríos,

mares, bosques, cultivos, etc.,

pasando por la atmósfera y

regresando a la tierra nuevamente

Regulación del clima

Se realizan procesos biológicos, biogeoquímicos y flujos de energía

Garantizando la vida

3. Ciclo biológico de plantas, animales y el hombreProceso de nacer – crecer – desarrollarse – morir

Regulación biológica

4. Percepción – Comunicación – Transmisión – Interacción de los

organismos vivos y su ambiente físico

Factores indispensables para la vida

Plantas

Animales

Hombre

VIDA

1. Fuente de energía

2. Debe existir materia para intercambiar (nutrientes)

Macronutrientes:

Nitrógeno (N)

Fósforo (P)

Potasio (K)

Micronutrientes:

Calcio (Ca)

Cloro (Cl)

Hierro (Fe), etc.

3. Debe haber circulación de nutrientes

Ambiente Seres vivos Ambiente

Condiciones necesarias para la vida

1. Temperatura adecuada

2. Alimento suficiente (plantas: nutrientes – animales: plantas, animales)

3. Oxígeno

4. Substrato (suelo, agua)

Ciclo del carbono

1

(1) CO2 de la atmósfera

(2) Fotosíntesis

(3) Consumo de los animales – absorción carbono

(4) Respiración de los seres vivos

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4

5

67

8

(5) Producción de desechos

(6) Restos óseos

(7) Descomposición

(8) Producción de CO2

Ciclo del nitrógeno

1

(1) Nitrógeno de la atmósfera

(3) (8) Fijación del N por medio de nitratos (3) y nitritos (8)

(4) Absorción del nitrato

(5) Consumo animal de nitrógeno

(7) (2) Proceso de fijación - bacterias especializadas (7) - raíces de ciertas plantas (2)

(9) (6) Descomposición de excrementos, restos animales (6) y plantas por bacterias especializadas (9)

(10) Devolución del Nitrógeno a la atmósfera

(11) Rayos provocan combinación de N y O2 = ácido nítrico que la lluvia lleva al suelo

2

3

4

5

6

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8

5

79

10

11

¿Cómo se convierte esta energía en bienes y servicios?

Venciendo las resistencias naturales del ambiente biofísico aplicando a la

naturaleza conocimiento, tecnología, trabajo e instituciones sociales

Sistema socioeconómico

Proceso de producción, distribución y consumo de bienes y servicios

Papel del ser humano en la biosfera

Necesidad de dos tipos de energía:

1. Energía interna. Para sus procesos corporales.

Proviene del sol y depende de la vegetación

(Fijación - transformación - aprovechamiento)

2. Energía externa. Funcionamiento y mantenimiento

de su ambiente cultural (ciudades, industrias, máquinas,

transporte, recreación etc. Proviene de combustibles

fósiles y otras fuentes de energía existentes en la

biosfera)

Definición de ambiente

Desde el punto de vista físico-biológico:

Conjunto de elementos abióticos (energía solar, suelo,

agua, aire) y bióticos (organismos vivos) que integran la

delgada capa de la tierra llamada biosfera, sustento y

hogar de los seres vivos

Incluyendo el componente socioeconómico:

Una visión de la relación hombre-biosfera

Una integración armónica de niveles de vida, condiciones de vida, y la calidad y

cantidad del ambiente natural (fuentes de recursos)

Los ecosistemas tienen límites y capacidad de sustentación ante las

transformaciones tecnológicas

Las formas de producción y consumo sin control, estilos de vida materialistas y la

desigualdad en la distribución del ingreso de una sociedad, generan pobres

condiciones de vida, problemas de salud y nutrición, pérdidas y agotamiento de

recursos y suelos productivos

Es un fenómeno antropocéntrico. El concepto de ambiente se elabora en función

del hombre.

No presenta limitaciones demográficas en el planeta. Incluye por igual áreas

geográficas pobladas y despobladas del globo terráqueo

Tiene una limitación geográfica dependiendo de la tecnología: ¿qué pasaría si los

seres humanos tuvieran acceso a crear hábitats fuera del contexto terrestre?

Es dinámico e innovador. Dependiendo del desarrollo tecnológico, se conquistarán

nuevas áreas que es necesario regular (ingeniería genética, poblamiento de

nuevos planetas, etc.)

Algunas consideraciones sobre el

concepto de ambiente

El concepto de ambiente moderno viene a perfeccionarse con

el auxilio del conocimiento científico. La institución humana y

la ciencia deben complementarse en la labor de la

configuración del ambiente

Se crea un fenómeno político-jurídico mediante el Derecho, la

Gestión Ambiental y la Valoración Ambiental. El Estado velará

para que se cumplan estas condiciones ideales

Ecología

Ciencia global que estudia, analiza e interpreta los

fenómenos, mecanismos y procesos biológicos

naturales o inducidos en cuanto a sus efectos en la

unidad total funcional: el ecosistema

Ciencia que estudia la vida a nivel de organización

compleja y total, asimismo la forma estructural del

ambiente en el cual está contenida

Ciencia que estudia las actuaciones recíprocas entre

los componentes del mundo vivo y entre éstos y el

mundo viviente

Ecosistema

Unidad funcional de la biosfera que representa un nivel de organización que opera

como un sistema en el que se manifiestan conjuntamente los factores abióticos,

sean estos físicos y/o químicos, así como los factores bióticos (los que provienen

de los seres vivos

La utilidad del concepto de ecosistema en Ecología

Se aplica para describir los principales tipos de hábitats del planeta

Estructura de los ecosistemas

1. Parte biótica (productores y consumidores)

Componente autotrófico: plantas, algas, árboles. Producen por medio de la

fotosíntesis, compuestos orgánicos y protoplasmas – Fijan energía lumínica

Componente heterotrófico: animales, bacterias y hongos. No producen su

propio alimento – Son los depredadores (macroconsumidores) – Son los

descomponedores

2. Parte abiótica

Sustancias inorgánicas: agua, oxígeno, nitrógeno, carbono, etc.

Sustancias orgánicas: proteínas, carbohidratos, vitaminas, lípidos, etc.

3. Relacionante

Nexos de intercambio de información entre los elementos y el ambiente

para establecer una relación compleja entre todos los elementos del

sistema

Principales ecosistemas

Terrestres

Árticos y alpinos

Distintos tipos de bosques: selva lluviosa – tropical

o pluvisilva – mediterráneo perinnifolio – templado

boreal – templado caducifolio

Praderas y sabanas

Desiertos y ecosistemas áridos

De agua dulce

Lagos, ríos y pantanos

Otros ecosistemas

Híbridos (terrestres y de agua dulce) – Marinos (arrecifes de coral, manglares,

lechos de algas y otros ecosistemas acuáticos) – De mar abierto

El término ecosistema puede describir también áreas geográficas

Por ejemplo, el Parque Nacional de Serengueti, Tanzania, en la costa este

de África Central, zona salvaje, ecosistema único formado por distintos

hábitats (llanuras herbáceas, sabanas, zonas arbóreas, espesuras,

manchas de bosque, arboramientos rocosos arroyos y charcos

estacionales)

Interacción natural

Existen diversas categorías de relaciones

interespecíficas, que tienen el objeto de

satisfacer necesidades básicas: alimentación,

abrigo, transporte…

Tipos de interrelaciones

A. Competencia:

Disputa entre dos o más seres vivos por algo que

se encuentra en cantidades suficientes para todos

en la naturaleza

Un individuo se beneficia (+) y el otro sale

perjudicado (–)

B. Predación o depredación: relación que se establece entre especies en las

que una (depredador) persigue, caza y mata a la otra especie (víctima o presa)

C. Mutualismo: las dos especies (++) viven juntas y se ayudan mutuamente

D. Parasitismo: relación que se da entre un individuo (parásito) que vive dentro o

fuera de otro organismo (huésped) causándole daño

E. Comensalismo: relación que se establece entre individuos de especie diferente

en la cual uno de ellos resulta beneficiado y el otro no le afecta (comensal +)

Proceso de flujo de energía

Estructura biológica de los ecosistemas

Suelo orgánico – Fértil maduro (banco de nutrientes y materiales -

vegetación clorofiliana nivel productor

Único que capta energía solar, transforma en energía química o

alimenticia, y produce oxígeno

Consumidores primarios

Herbívoros (2º nivel trófico). Conjunto de animales – Función

ecológica asimilan la energía química producida por la

vegetación y la transforma en energía proteica o carne

Consumidores secundarios

Carnívoros. Aprovechan la productividad acumulada de los

herbívoros y diversifican las cadenas alimenticias de los

ecosistemas

Microorganismos y pequeños animales. Descomponedores

o desintegradores. Función: desintegrar y transformar la

materia orgánica muerta e incorporarla al ciclo

biogeoquímico de nutrientes y materiales

DESINTEGRADORES DESCOMPONEDORES

CARNÍVOROS TOPES

CARNÍVOROS

HERBÍVOROS

NIVEL PRODUCTOR (OXÍGENO – ENERGÍA QUÍMICA)

SUELO ORGÁNICO

Consumidores de tercer orden

Consumidores de

segundo orden Consumidores de

primer orden

Productores

Energía

Número

Masa

Pirámides

Si observamos el número de individuos

y la cantidad de energía que existe en

cada nivel o eslabón de una cadena

alimentaria, se comprueba que dicha

energía va disminuyendo desde los

productores hacia los consumidores

La energía es el factor predominante ya que de

ella depende el número y masa que debe existir

en cada nivel trófico

La naturaleza vista

desde el punto de

vista físico o material

Se define como una totalidad que se encuentra contenida en el globo,

e incluye por igual a los seres vivos y el elementos que habitamos en

ella. Asimismo, las leyes y principios que la conforman

Naturaleza = conjunto de variables ecológicas contenidas

dentro de la biosfera