CONCEPTO DE BIODIVERSIDAD Y ECOSISTEMAS DESDE LA POSTURA DE LA ODUM

BIODIVERSIDAD

Es la base de una gran variedad de servicios de ecosistemas que contribuyen al bienestar del hombre.

Variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos, y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especies, entre las especies y de los ecosistemas.

Este concepto amplio de biodiversidad o diversidad biológica es el que se encuentra en el Convenio sobre la Diversidad Biológica, por lo que no sólo es relevante desde el punto de vista científico, sino jurídico, ya que deberá ser tenido en cuenta en la aplicación del Convenio en cada país signatario y en el Derecho Internacional.

Por "biodiversidad" o "diversidad biológica" se entiende la variabilidad de la vida en todas sus formas, niveles y combinaciones. No es la simple suma de todos los ecosistemas, especies y material genético. Por el contrario, representa la variabilidad  dentro y entre ellos. Es, por lo tanto, un atributo de la vida, a diferencia de los "recursos biológicos", que son los componentes bióticos tangibles de los ecosistemas.

Tipos de biodiversidad:

Genética: la frecuencia y diversidad de los diferentes genes y/o genomas. En la definición de la diversidad biológica, la diversidad genética está incluida en la frase "diversidad dentro de cada especie. Incluye las variaciones tanto dentro de una población como entre poblaciones.  Especifica: la frecuencia y diversidad de las diferentes especies. Ecosistemica: la variedad y frecuencia de los diferentes ecosistemas. 

Causas de la pérdida de biodiversidad:

Destrucción Fragmentación Degradación de habitas

Pérdida de especies

A lo largo de la historia geológica de la tierra, las especies de plantas y animales han estado sometidas a diversos procesos de evolución. Muchas especies se extinguieron en los distintos s geológicos, cuya duración se mide en millones de años. De hecho, más del 99% de las especies que han existido

se han extinguido. En la historia reciente, el ser humano ha influido cada vez en la extinción de especies.

La pérdida de biodiversidad es el proceso de disminución de la diversidad a nivel de ecosistemas, especies o genes. Se trata no sólo de la reducción en el número, sino también del cambio en sus frecuencias relativas: cuando un grupo minoritario de ecosistemas, especies o combinaciones genéticas pasa a ser más abundante en detrimento de otras.

La mayoría de los expertos han concluido que tal vez una cuarta parte de la diversidad biológica total de la tierra corre grave peligro de extinción en los próximos 20 o 30 años. Entre 1990 y 2020, las extinciones de especies provocadas principalmente por la deforestación tropical (los bosques tropicales sólo cubren el 7% de la superficie terrestre del planeta, pero contienen más de la mitad de las especies de toda la biota mundial) pueden eliminar entre el 5 y 15% de las especies del mundo. Ello equivaldría a una pérdida de potencial de 15.000 a 50.000 especies al año, o alrededor de 40 a 140 al día.

IMPORTANCIA DE LA  BIODIVERSIDAD

La importancia de la biodiversidad radica en el pasado, en el presente y en el futuro. En el pasado, porque desde allí partimos hace unos 4,000 millones de años, en el presente, porque es en lo que tenemos puesto nuestro sentidos y, en el futuro, porque es el compromiso de todos y cada uno de los seres humanos conocer, proteger y conservar lo diverso de la vida.

El estudio de la biodiversidad es un tema con mayor vigencia cada día y despierta la curiosidad de especialistas en general, realizando gestiones para proteger, estudiar, recuperar y utilizar la diversidad biológica y cultural presente en determinados ámbitos, es decir encargadose de la conservación de la biodiversidad.

Ecosistemas

El concepto de Ecosistema tuvo auge por años 1950, definido por Tansley en 1935. Liberó a los ecólogos por su obsesión por las unidades (biomas, biocenosis, asociaciones, comunidades, etc.) al mostrar que tales unidades podían ser útiles, pero innecesarias. Una simple referencia a un nivel de organización (el nivel de ecosistema) era suficiente y satisfactorio (Magralef, 1993). Se define ecosistema como cualquier unidad (biosistema) donde los organismos vivientes y su medio inanimado se relacionan de manera inseparable e interactúan mutuamente. Que incluya todos los organismos que funcionan juntos (comunidad biótica) en un área determinada interactuando

con el medio físico de tal manera que un flujo de energía conduzca a la formación de estructuras bióticas claramente definidas y al ciclaje de materia entre partes vivas y no vivas es un sistema ecológico o ecosistema (Odum, 1986).

Límites

El término ecosistema puede ser aplicado a biocenosis y medios de extensión muy variables: un árbol, un bosque, un océano. Pero siempre se tratará en definitiva de un sistema donde hay fijación de energía solar, circulación y transformación de materias orgánicas y nutrientes por acción de los seres vivos y su metabolismo.

La unidad funcional en ecología es el ecosistema y se considera unidad porque es un sistema cerrado para el flujo de la materia y porque incluye, además de organismos - la comunidad o biocenosis - un medio abiótico, con una interrelación entre ambos componentes.

Es decir:

Ecosistema = comunidad + medio abiótico

La asignación de unos límites definidos a un determinado ecosistema es difícil, debido que hay una relación funcional que se establece entre los distintos seres vivos y los factores abióticos del medio.

Factores abióticos

Materiales: que forman la base para la vida y donde se incluyen el oxígeno, el dióxido de carbono, el nitrógeno, el fosforo, el azufre, el potasio, el calcio y las diversas sales minerales. Energía: proviene del Sol en forma casi exclusiva.

Factores bióticos

Productores primarios Consumidores Descomponedores

La jerarquía ecológica

Los diferentes niveles de organización del espectro biológico han sido considerados por Odum (1971) como sistemas biológicos. Cuando los componentes bióticos (organismos) y los componentes abióticos interactúan entre sí, a través de un intercambio de materia y energía, se produce un sistema biológico funcional. Cada uno de los componentes bióticos representa

un nivel de organización con características propias y funciones propias. Cada nivel es un sistema diferente con complejidades e interacciones que no se pueden predecir a través del conocimiento de otro nivel. Los ecólogos tratan especialmente los sistemas: individual, poblacional, comunidad, el ecosistemas y la biosfera como niveles de jerarquía.

Los estudios ecológicos se realizan a diferentes niveles de jerarquía, los cuales incluyen: individuo, población, comunidad y ecosistema.

Un individuo es un organismo que fisiológicamente es independiente de otro individuo. Ejemplo: un caracol, una colonia de corales. A nivel individual se trata de entender como un organismo sobrevive bajo condiciones físico-químicas cambiantes y cómo se comporta el individuo para reproducirse, evitar a los predadores y localizar alimento

Una población es un grupo de organismos de la misma especie, que responden a los mismos factores ambientales y se mezclan libremente unos con otros.

A nivel de población se desea conocer como debe ser el tamaño de la población para garantizar que se produzcan suficientes descendientes para permitir que la población persista. También nos interesa saber si en la población hay suficiente variabilidad genética para permitir la adaptación evolutiva a cambio ambientales.

Representación esquemática de un ecotono (tomado de Nebel Wright, 1996)

Un ecotono es una zona de transición donde se presentan muchas especies características de dos ecosistemas adyacentes.

Algunos ecotonos presentan condiciones peculiares, las cuales les permiten albergar especies vegetales y animales diferentes a la de los ecosistemas adyacentes.

BIOMAS DE LA TIERRA

Ambientes semejantes permiten la evolución de organismos semejantes en forma y función, pero no necesariamente en la herencia genética. Por ejemplo hay desiertos en todos los continentes, menos en la Antártica, Las principales plantas del desierto de cada uno de los continentes tienen una apariencia externa semejante; pero tienen diferente material genético. Los desiertos corresponden a uno de los biomas terrestres y es una clase de ecosistema. Los principales biomas terrestres se muestran en la figura 22. Se presenta una relación estrecha entre los factores abióticos y las formas de vida en los biomas

Geografía de la producción primaria. Los diferentes biomas se caracterizan por ratas promedios de producción diferentes. Los bosques tropicales, los bosques lluviosos templados y los bosques deciduos templados son altamente productivos.

Tundra

El bioma de tundra se encuentra en el Ártico y en las montañas altas de todas las latitudes. Debido al clima es demasiado frío para los árboles, allí crecen plantas perennes de crecimiento bajo. En el ártico el suelo está permanentemente congelado -permafrost-. Sólo unos pocos cm de suelo se descongelan durante el verano, cuando la luz del sol brilla durante las 24 horas del día. Aunque hay poca precipitación, la tundra ártica baja es muy húmeda; como resultado del mal drenaje del suelo, a causa del permafrost. Las plantas crecen activamente en los suelos inundados durante unos pocos meses al año.

Taiga o bosque boreal

El bioma de taiga incluye los bosques de clima frío de las altas latitudes y altas altitudes. El invierno en el bosque boreal es largo y muy frío; mientras que el verano es muy corto (Aunque a menudo cálido). El verano corto favorece los árboles siempre verdes, los cuales están listos para realizar fotosíntesis cuando la temperatura se vuelve más favorable en la primavera. La vegetación dominante es la conífera, especialmente abetos, alerces, abedules y pinos. Las especies son polinizadas por el viento.

Las semillas se dispersan por viento. Los animales dominantes -insectos, renos y liebres- son herbívoros. Las semillas de las confieran alimentan a una fauna de roedores y aves.

El bioma taiga o bosque boreal.

Bosque deciduo templado

El bioma de bosque deciduo templado se encuentra en el este de Norteamérica, este de Asia, Japón, y partes del este de Europa. Estos bosques son un poco más cálidos que el bosque boreal. La vegetación dominante incluye árboles altos deciduos; las especies más comunes son: arces, hayas, robles, nogales y castaños. Estos bosques son de importancia económica, debido a la madera dura de sus árboles, los cuales se usan en muebles. Son los ecosistemas más intervenidos por el hombre; debido a que estas regiones han sido las primeras ocupadas por la civilización. Los mamíferos grandes son raros, dentro de los herbívoros están los ciervos, Los animales dominantes son mamíferos pequeños, tales como ardillas y ratones. Las aves migran a este bioma durante el verano, cuando los insectos son abundantes.

Los cambios en el color de las hojas son los más conspicuos signos de las estaciones. Los árboles pierden sus hojas durante el otoño y producen hojas durante la primavera.

Bosque lluvioso templado

El bosque lluvioso templado se presenta bajo condiciones de temperatura moderada, donde la lluvia sobrepasa los 250 cm/año. Estos bosques son raros; ellos se presentan en el hemisferio norte y en el hemisferio sur, en Nueva Zelanda, los árboles dominantes son las confieras. Los árboles presentan alturas mayores de 70 m. Este bioma presenta una baja diversidad de plantas y animales, debido en parte a las condiciones climáticas; y e s de importancia económicas por la presencia de las maderas rojas importantes para estructuras y vigas.

Sabanas

El bioma de sabana templada se encuentra en muchas partes del mundo, las cuales son relativamente secas la mayor parte del año. Este bioma es de los que mayor cobertura mundial presenta e incluyen las praderas de Norteamérica, las estepas de Eurasia, las sabanas del este y sur de África y las pampas de Sudamérica. La vegetación dominante son las gramíneas y otras hierbas con flores, muchas de las cuales son perennes y con raíces muy extensas. Gran parte de estos biomas han sido transformados por el hombre en zonas agrícolas. Las gramíneas son las únicas adaptadas a sobrevivir a las perturbaciones, debido a que ellas almacenan gran parte de su energía bajo el suelo y se recuperan rápidamente después de ser quemadas o sobre pastoreadas. Este ecosistema soporta poblaciones grandes de mamíferos herbívoros y las quemas son frecuentes.

Desiertos

Los desiertos fríos se encuentran en regiones secas de latitud media a alta, especialmente en el interior de los continentes. Los desiertos fríos también se encuentran en zonas de latitud alta, en las zonas protegidas de las montañas. Los desiertos calientes se encuentran entre los 300 latitud norte y 300 latitud sur. En esas regiones, el aire desciende cálido y seco absorbiendo la humedad del ambiente.

Los desiertos se encuentran en áreas donde la precipitación es menos de 50 cm/año. Aunque la mayor parte de desiertos, tales como el Sahara, en el norte de África, y los desiertos del suroeste de Estados Unidos, Méjico y Australia, se ubican en latitudes bajas, los desiertos fríos se distribuyen en el macizo de UTA y Nevada y en partes del oeste de Asía. Los desiertos tienen un tipo de vegetación especializada, al igual que los animales vertebrados e invertebrados. Los suelos generalmente tienen abundantes nutrientes, pero poca materia orgánica y requieren sólo agua para volverse productivos. Las perturbaciones son frecuentes en la forma de fuegos y períodos fríos ocasionales, lluvias esporádicas intensas que causan inundaciones.

Tierras inundadas

Este bioma incluye los pantanos de agua dulce, ciénagas, y pantanos de agua salina. Todos permanecen inundados y el suelo está saturado de agua (Fig. 60). El agua crea un ambiente especial en el suelo con poco oxígeno, así que los procesos de descomposición tienen lugar muy lentamente y sólo plantas con raíces especializadas pueden sobrevivir. Las plantas dominantes son: manglares, abetos negros y alerces. Cambios pequeños en la altura del nivel de agua son significativos, ya que permiten que algunas raíces reciban oxígeno y crezcan árboles pequeños; en las áreas más bajas se encuentran musgos y algas.

Aunque las zonas inundadas ocupan una porción pequeña de la superficie terrestre, ellas son importantes en la biosfera. En los suelos anóxicos las bacterias anaeróbicas producen metano y sulfuro de hidrógeno, los cuales tienen efectos importantes en la biosfera. Los pantanos de agua salina son áreas importantes para la reproducción de muchos animales marinos y contienen gran cantidad de invertebrados y son un recurso importante económicamente.

Bosque lluvioso tropical

El bosque lluvioso tropical se encuentra en la región ecuatorial, donde la lluvia excede los 250 cm/año y la estación seca tienen menos de tres meses de duración. Es el más bioma con mayor diversidad de especies de plantas y animales, con más de 500 especies de plantas por km2 y la mayor productividad. Gran parte de las especies son raras, las cadenas alimenticias en esta comunidad es extremadamente compleja. En este ecosistema la mayor parte de los nutrientes se conservan en la vegetación; los suelos son altamente meteorizados y no están en capacidad de soportar la agricultura, sin la aplicación masiva de fertilizantes. En las zonas montañosas del trópico la temperatura disminuye 6 0C por cada 1000 m de elevación. Los árboles presentan una altura menor, sus hojas son más pequeñas, y se presenta mayor número de epífitas -plantas que absorben nutrientes y del aire, y del agua de lluvia.

Ecosistemas de agua dulce

Aunque los lagos, lagunas, ríos y quebradas representan un porcentaje bajo sobre la superficie terrestre, son críticos para el abastecimiento de agua para la industria, doméstico y agricultura y juegan un papel ecológico esencial. Este bioma constituye uno de los principales recursos recreacionales, pero son los que más fácil se contaminan. Las plantas dominantes son las algas, llamadas

fitoplancton. A lo largo de las riveras y en zonas someras crecen plantas con flores, como el lirio de agua. La vida animal es generalmente abundante. Las aguas abiertas tienen muchos invertebrados pequeños, llamados colectivamente zooplancton, los cuales pueden ser herbívoros o carnívoros.

Los ríos y quebradas son importantes en la biosfera, como los principales transportadores de materiales del continente al océano. El agua dulce es importante económicamente para el hombre para la producción de energía, de peces, de aves, para uso doméstico y para recreación y deporte.

El bioma marinoTodos los océanos están conectados y el agua del océano se mueve de forma circular - en dirección de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en contra de las manecillas del reloj en el hemisferio sur. Esos movimientos dispersan a los organismos con pocas habilidades para nadar. Sin embargo la mayor parte de organismos marinos tienen rangos restringidos de distribución, lo que indica se presentan límites ambientales importantes para su distribución en los océanos.

Los gradientes verticales y horizontales dividen los océanos en zonas con condiciones físicas distintivas. La temperatura del agua, la presión hidrostática y el abastecimiento de alimento cambian con la profundidad e influencian las distribuciones bióticas

Distribución de zonas en el océano.

Zona litoral. Está constituido de áreas expuestas alternadamente al aire, durante la marea baja y al agua del océano, durante la marea alta. El movimiento constante de agua transporta nutrientes dentro y fuera de esas áreas, debido a lo cual son unos recursos económicos importantes, ya que sostienen muchos organismos. En esta zona se encuentran desde algas gigantes de aguas frías y templadas, hasta arrecifes de corales y esponjas en los trópicos. Cerca al litoral se encuentran centros de reproducción para

muchas especies de peces, generalmente de importancia económica. La parte cercana a la playa es la más susceptible a la contaminación por desechos continentales y como principal área recreacional está sometida a una alteración antrópica considerable. Zona pelágica. Está constituida por el mar abierto. Esas regiones tienden a ser bajas en nitrógeno y fósforo, por lo cual se consideran desiertos químicos con baja productividad y baja diversidad de algas. Se presentan muchas especies animales grandes, pero en baja densidad. Zona béntica. El bentos es la porción de la base del océano. La entrada primaria de alimento está constituida por materia orgánica muerta que cae desde arriba, las aguas son demasiado oscuras para permitir la fotosíntesis, así que no existen organismos fotoautótrofos. Zona abisal. Las aguas profundas del océano son frías, oscuras y la vida es escasa. Sin embargo sus aguas son ricas en nutrientes; debido a que numerosos organismos, que mueren en la superficie su hunden. La surgencia de las aguas profundas lleva nutrientes a la superficie, facilitando el incremento de algas y otros organismos. Aberturas hidrotérmicas. Este bioma se encuentra en el océano profundo, donde los procesos de las placas tectónicas crean aberturas de agua caliente con concentraciones altas de compuestos de azufre. Los compuestos de azufre suministran energía para las bacterias chemosintéticas, las cuales sustentan bivalvos gigantes, gusanos y otras formas de vida poco comunes. La presión del agua es alta y la temperatura oscila desde el punto de ebullición, cerca de la abertura a los 4 0C, en el océano profundo.

La tierra

El calor de la tierra tiene su origen principalmente del calor del sol y en menor porcentaje de la energía interna de la tierra. La tierra consta de núcleo, manto y corteza terrestre. La corteza terrestre se conoce como litosfera. El centro de la tierra alcanza una temperatura de 5000 0C. El núcleo de la tierra consta en su mayor parte de hierro y níquel y es sólido. La temperatura se reduce desde el núcleo hacia la corteza significativamente. A 40-50 Km de profundidad se encuentra una temperatura de 1000 0C.

En la parte superior del manto y la parte inferior de la corteza terrestre se encuentran, a diferentes profundidades masas de rocas líquidas, ricas en gases, las cuales provienen del interior de la tierra. Esas rocas líquidas se conocen como Magma (griego = Masa moldeada). Los sitios donde se acumula el magma se conoce como olla magmática y se encuentran generalmente en el manto superior a 60-100 Km de profundidad.

La corteza terrestre tiene un espesor promedio de 30 Km. El manto terrestre 2870 Km y el núcleo (interno y externo) 3471 Km

Cuando hay erupciones volcánicas se arroja magma, el cual presenta más de 1000 0 C.

Desde el espacio exterior se presenta la siguiente visión del ecosistema terrestre.

El 71 % de la superficie terrestre está cubierto con agua. La capacidad de almacenar calor de los océanos es un factor importante para mantener constante la temperatura sobre la superficie terrestre.

La atmósfera

La atmósfera es la cubierta gaseosa que rodea el planeta y se extiende 500 Km arriba de la superficie terrestre, es un sistema dinámico pero bien balanceado. La atmósfera es la máquina de calor que distribuye éste a través del globo y conduce el sistema climático del planeta. La atmósfera es una mezcla de gases que constituyen el aire y está compuesto de 78.1% de N2, 20.9% O2, 0.036% CO2 y numerosos gases traza .El contenido de vapor de agua en la atmósfera varía de varios por cientos en ambientes húmedos calientes a 10 ppm en frío en condiciones secas. Los gases traza, aunque se presentan en concentración baja son de importancia en muchos de los fenómenos que afectan la ecosfera. Por ejemplo los gases de dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y ozono contribuyen al efecto invernadero natural, el cual suministra un clima estable

para la biota. El ozono estratosférico cubre la superficie del planeta y protege la vida de las radiaciones ultravioletas. Algunos gases de azufre emitidos a la atmósfera desde la tierra por procesos biológicos tienden a enfriar el planeta, ayudando a regular la temperatura de la superficie terrestre.

La hidrosfera

La hidrosfera es la parte de la tierra que contiene el agua líquida, vapor y hielo. Ella incluye el agua en los océanos y mares, hielo glacial, agua subterránea, lagos, suelos, atmósfera y ríos. El planeta tiene hidrosfera desde hace 4 billones de años. A través del tiempo geológico el tamaño y forma del océano y los patrones de circulación oceánica han cambiado debido a la distribución del piso oceánico y la deriva continental. Han sido continuos los cambios en la composición de la atmósfera, que incluyen el contenido en valor de agua y dióxido de carbono, y cambios en el tipo de nubes y de vegetación. Todos estos cambios afectan la temperatura y el clima terrestre e indirectamente afecta el volumen de la críosfera. Como resultado, el nivel del mar se levantado y caído durante la historia, debido a cambios en el volumen de hielo y por otras razones.

La litosfera

La litosfera es la región más externa de la corteza terrestre sólida, la cual se extiende a una profundidad de casi 100 Km. La litosfera consiste de compuestos inorgánicos naturales, llamados minerales. La litosfera está en contacto con la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera y está siempre en un estado de cambio continuo. Los suelos son un sistema biogeoquímico importante de la corteza y son un componente fundamental de la ecosfera. Dependiendo del clima y del material parental se requiere 200-1500 años para formar 2.5 cm de suelo a partir de las rocas.

La biosfera

La biosfera es el principal componente que define la ecosfera. Marte y Venus no tienen una ecosfera; debido a que no hay vida en esos planetas. Sólo la tierra mantiene una ecosfera. En la banda angosta de la ecosfera, la biota secuestra carbón y nutrientes y en interacción con la atmósfera, hidrosfera y litosfera ayuda a mantener el balance del carbono y otros elementos biológicamente reactivos en el planeta. Debido a la importancia de la biota en biogeoquímica, es necesario considerar a los organismos y sus relaciones entre sí y con el componente abiótico

Lincografíahttp://tesis.bioetica.org/nota54-5.htm