LOS ECOSISTEMAS SON DINMICOS.Temas:1. Relaciones ecolgicas.2. Flujo de materia y energa en los ecosistemas.3. Los ecosistemas cambian atreves del tiempo.4. Los ecosistemas cambian por causas antrpicas.1. Relaciones ecolgicas. Los organismos necesitan diferentes clases de recursos para sobrevivir y, al tratar de obtenerlos, se ven obligados a interactuar con otros seres vivos. A cualquier tipo de interaccin de dos organismos en un ecosistema se denominarelacin ecolgica.Las relaciones ecolgicas son muy diversas y se hacen ms complejas cuanto ms tiempo interacten las poblaciones de los seres vivos involucradas. Esta constante interaccin con el medio cambiante durante los perodos de tiempo ha permitido que los seres vivos desarrollen diversos tipos de adaptaciones para sobrevivir y garantizar la permanencia de sus descendientes. Unaadaptacines cualquier estructura anatmica, proceso fisiolgico o compartimiento de un ser vivo, que incrementa sus posibilidades para sobrevivir y reproducirse con xito (figura 1). De acuerdo con los seres vivos involucrados en la interaccin, las relaciones pueden ser de dos clases:interespecficas e relaciones intraespecficas.A lo largo de este tema estudiaras las relaciones ecolgicas y las diversas adaptaciones que los seres vivos han desarrollado para realizarlas.1.1 relaciones intraespecficas.Las relaciones intraespecficas son las que se establecen entre individuos de una misma especie. Algunas se crean temporalmente, mientras que otras pueden permanecer durante toda la vida. De acuerdo con el fin que persigan, se presentan dos tipos: decompetencia intraespecficayde cooperacin.1.1.1 competencia intraespecfica.Este tipo de relacin se presenta cuando uno o ms recursos, como el alimento, el territorio o la pareja, son escasos entre los miembros de una poblacin. La competencia intaespecfica tiene efectos negativos para aquellos miembros que, al no poder satisfacer sus necesidades, deben emigrar porque se les dificulta reproducirse o pueden morir.1.1.2 cooperacin.Lasrelaciones de cooperacinson favorables para los organismos involucrados, y por tanto, buscan mejorar las condiciones para la consecucin del alimento, la vivienda, la pareja y la proteccin contra los depredadores. Dentro de estas relaciones se encuentran lasfamiliares, las gregarias, las estatales y las coloniales. lasrelaciones familiaresson la que se establecen entre padres, madres e hijos. De acuerdo con las condiciones en las que se presentan esta relaciones, se observan diversos tipos:mongamas, polgamas, poliandricas, matriarcales, patriarcales y filiales. Lasrelaciones familiares mongamasson aquellas en las que los machos y hembras eligen una pareja con la que permanecen toda su vida. Ello garantiza que los dos padres contribuyen con el cuidado de los hijos. La guacamaya tricolor Aramacaoestablece relaciones familiares mongamas. En lasrelaciones familiares polgamas,el macho se aparea con varias hembras generando en ellas descendencia. Especies como la del puma (puma concolor) exhiben este comportamiento. En las relaciones familiares poliandricas,la hembra se aparea con varios machos, como ocurre con las aves llamadas jacanas. En lasrelaciones matriarcalesel macho deja la hembra al cuidado de los hijos. Los escorpiones establecen relaciones familiares matriarcales. Una vez nacen y se desarrollan, los juveniles suben al cuerpo de su madre y all permanecen hasta su primera muda, que ocurre luego de una o hasta cuatro semanas de vida. En lasrelaciones familiares patriarcales,la hembra deja al macho el cuidado de los hijos, como ocurre con el caballito de mar, tambin conocido como hipocampo. Lasrelaciones familiares filialesson las que se establecen entre hijos. Al no tener proteccin de sus padres, son muy vulnerables a los depredadores. Este es el caso de los renacuajos y de algunas larvas de insectos. En lasrelaciones gregariases posible que no existan lazos de parentesco entre los miembros de la poblacin involucrada. Suelen ser transitorias y se establecen para garantizar xito en procesos como la locomocin, la orientacin, la migracin, la reproduccin, la consecucin de alimento o frente a las inclemencias del clima. Este es el caso de las manadas de chigiros, las bandadas de aves migratorias y los cardmenes de peces. En lasrelaciones estataleslos individuos se agrupan en distintas categoras sociales o casta, que se encuentran organizadas jerrquicamente, de manera que cada integrante desempea una funcin especfica. Unos pocos individuos se encargan de la reproduccin, la mayora son obreros y otros defienden el territorio. As son las sociedades de insectos como avispas, las abejas, las hormigas y las termitas, que son las ms antiguas del mundo animal. En este tipo de organizacin la comunicacin entre sus integrantes por medio de seales qumicas es fundamental, mantiene la integridad de la sociedad y perpetua social. En lasrelaciones colonialeslos individuos que las forman se encuentran unidos entre s en forma inseparable y funciona como un solo ser. Surgen como un mecanismo para garantizar la supervivencia. En algunas relaciones coloniales, como las que se establecen entre los miembros de un coral, no hay especializacin del trabajo. En otras, en cambio, los integrantes se especializan en desarrollar funciones especficas1.2. Relaciones InterespecificasSon las que se presentan entre seres vivos de diferentes especies. Algunas de estas relaciones afectan positivamente a los organismos involucrados y permiten que vivan y se reproduzcan eficientemente; otras los afectan negativamente y pueden causar su muerte o impedir su reproduccin. Finalmente, algunas relaciones pueden no representar ni beneficio al perjuicio para algunos de los individuos. Las principales relaciones interespecificas son lacompetencia interespecifica,ladepredacin,elparasitismo, elcomensalismo, elmutualismoy lasimbiosis.1.2.1 competencia interespecifica.Se produce cuando individuos de diferentes especias utilizan y buscan un mismo recurso. El territorio, el alimento, la vivienda, el lugar de anidacin y la luz son recursos que generan competencia interespecifica. Por ejemplo, aves de diferentes especies compiten por los mismos agujeros presentes en los arbole, para establecer all sus nidosLa competencia es mayor cuando las especies que interactan tienen requerimientos similares. Por ejemplo, la competencia que se establece entre animales carnvoros es mayor que entre un carnvoro y un omnvoro. El cientficoG. Gausepostul el principio de exclusin competitiva con el que afirma que cuando dos especies diferentes compiten por el mismo recurso, que es limitado, la especie que es ms eficiente para utilizar el recurso, terminar eliminado a la otra en aquellos lugares donde ambas habitan.1.2.2 simbiosis.En este tipo de relacin los organismos se asocian fsicamente, es decir, habitan en un mismo lugar o uno vive dentro del otro y ninguna especie se ve perjudicada. Por ejemplo, dentro de las races de las plantas viven bacterias que les facilitan la toma de nitrgeno del suelo. Las relaciones simbiticas son muy prolongadas pueden generar varios cambios en los organismos que interactan. Este es el caso de los lquenes que estn formados por un alga y un hongo en una asociacin tan ntima que es imposible que vivan separados. El alga da a los hongos nutrientes que obtiene durante la fotosntesis y el hongo ofrece al alga la humedad necesaria para que viva.1.2.3 depredacin.Ladepredacinse presenta cuando los individuos de una especie, llamadosdepredadores, dan muerte y se alimentan de individuos de otra especie, comnmente denominadospresas. Por ejemplo las araas son depredadoras de muchos insectos voladores que caen en sus telaraas.La constante interaccin entre depredadores y presas ha permitido que estos desarrollen diversas adaptaciones para el ataque o la defensa. Algunas de las ms interesantes son:el mimetismo, el camuflaje y la coloracin. Elmimetismoes una adaptacin en la que un sr vivo, denominado generalmente mimtico, se parece o copia el comportamiento de otro con el que no guarda relacin, comnmente llamadomodelos,y obtiene de ello un beneficio. Por ejemplo, la lucirnaga hembra del generophoturis sp.Imita el comportamiento de las hembras de otras especies de lucirnagas para atraer a los machos y devorarlos. Elcamuflajees una adaptacin que han desarrollado depredadores y presas. Consiste en pasar inadvertidos frente a otros seres vivos, gracias a su similitud con el entorno, a causa de su coloracin o de su apariencia. Por ejemplo, el insecto palo pasa inadvertido sobre una planta, porque se asemeja a una rama de la misma. Algunos seres vivos poseencoloracin aposemticao deadvertenciay con ella informan a sus depredadores que son peligrosos o venenosos. Los colores brillantes y llamativos, principalmente rojos y amarillos, combinados con negro, son caractersticos de la coloracin aposemtica. La marca de color rojo presente en el abdomen de la araa negra es de advertencia.1.2.4 ParasitismoSe presenta cuando un individuo, llamadoparasito,se alimenta de una parte del cuerpo de otro individuo, conocido comohuspeduhospedero,al que generalmente le causa dao y, en ocasiones, incluso la muerte. De acuerdo con el lugar del cuerpo que parasiten, estos organismos se clasifican comoectoparsitosyendoparsitos.Losectoparsitosviven sobre el husped, como ocurre con los piojos, las pulgas y las garrapatas viven sobre el cuerpo de los mamferos.Losendoparsitosviven dentro de su hospedero, como ocurre con la tenia o solitaria, que vive dentro del sistema digestivo de los cerdos, vacas y seres humanos, y puede alcanzar 18 metros de longitud.1.2.5 ComensalismoEs una relacin en la que la especie obtiene beneficios de otra que no se ve perjudicada o beneficiada. Por ejemplo, carnvoros como tigres y jaguares dejan abandonados restos de presas que son aprovechados por gallinazos e insectos.El beneficio obtenido generalmente es el alimento, sin embargo, existen otras formas de comensalismo, las cuales incluyen laforesis,elinquilinismoy latanatocresia.En laforesis,un organismo utiliza al otro como medio de transporte, como ocurre con le pez rmora que se adhiere al cuerpo del tiburn para movilizarse.En elinquilismo,un ser vivo se hospeda dentro o sobre el otro, ocurre con las plantas epifitas que viven sobre otras.En latanatocresis,un ser vivo utiliza el cadver o partes de otro ser vivo una vez ha muerto, como ocurre con la concha que utilizan los cangrejos ermitaos.1.2.6 Mutualismo En esta relacin, organismos de diferentes especies se asocian para obtener beneficios comunes. Por ejemplo, animales como las aves y los insectos obtienen su alimento de los frutos, a la vez que dispersan las semillas contenidas en ellos.La permanente interaccin entre los organismos que hacen parte de un mutualismo ha permitido que se incremente la diversidad, lo cual se puede evidenciar en la gran cantidad de insectos polinizadores de plantas. En las relaciones mutualistas el vnculo de la asociacin puede serobligadoofacultativo. En elmutualismo obligadolas especies necesitan estar juntas para poder vivir. Este es el caso de las micorrizas, que son asociaciones entre hongos y races de plantas. Los hongos absorben minerales esenciales del suelo y lo suministran a la planta, en tanto que esta le proporciona al hongo el alimento necesario para vivir. En elmutualismo facultativo,las especies que interactan no necesitan permanecer juntas para vivir y generalmente las relaciones no estn confinadas nicamente a dos especies. Como ejemplos de mutualismo facultativo se pueden citar las plantas con semilla y los organismos polinizadores y dispersores de estas.2. flujo de materia y energa en los ecosistemas.Todos los seres vivos necesitamos energa y nutrientes para sobrevivir y llevar a cabo procesos vitales al interior de nuestro cuerpos. En los ecosistemas la energa y los nutrientes circulan entre los seres vivos que forman parte de l (la comunidad) y su entorno fsico y son incorporados a medida que los organismos se alimentan de otros. La energa fluye atreves de las cadenas y las redes trficas y los nutrientes son reciclados durante los ciclos biogeoqumicos.2.1.1 Estructura trfica de los ecosistemas.Laestructura trfica de los ecosistemasest determinada por las relaciones alimenticias que se dan entre las especies que lo conforman. Los organismos de un ecosistema pueden ser auttrofos o productores y hetertrofos que, a su vez, pueden ser consumidores o descomponedores de acuerdo con la fuente de la cual obtienen su energa. Segn la posicin que ocupen los organismos en el flujo de la energa de un ecosistema se puede agrupar enniveles trficosde modo que los organismos que pertenecen a los niveles trficos superiores se alimentan de aquellos que hacen parte de los niveles trficos inferiores.2.1.1.1 Productores.Losproductoresconstituyen elprimer nivel trfico.Estos organismos tienen la capacidad de capturar energa solar o la que es liberada a partir de reacciones qumicas para transformar molculas inorgnicas en molculas orgnicas. Los organismos auttrofos son las plantas, las algas y algunas bacterias. La cantidad de energa que los productores convierten en materia orgnica o biomasa se conoce comoproduccin primaria.2.1.1.2 Consumidores.Losorganismos consumidoresson aquellos que deben alimentarse de otros paras obtener energa y nutrientes. Segn el nivel trfico que ocupen, los consumidores se clasifican en: consumidores de primer orden, de segundo orden y de tercer orden.Consumidores de primer ordenLos animales que se alimentan directamente de organismos productores como las plantas y algas sonconsumidores primariosode primer ordeny constituyenel segundo nivel trfico.Algunos ejemplos son los peces que se alimentan de las algas que habitan el mar, algunos monos que comen los frutos de los rboles y las ardillas que se alimentan de sus semillas.A pesar que los consumidores de primer orden se alimentan de las plantas, estas no siempre salen perjudicadas, ya que se pueden establecer relaciones interespecficas benficas. Cuando los insectos voladores o los pjaros visitan las flores para beber nctar, al hacerlo se impregnan de polen y luego lo llevan a otras flores, facilitando el proceso de polinizacin. As mismo, animales como aves y murcilagos comen los frutos de las plantas, luego de los cual las semillas son expulsadas en las heces, ayudando as a la dispersin de las mismas.Consumidores de segundo orden.Cuando los animales se alimentan de un consumidor primario se denominan consumidoressecundarios,ode segundo ordeny constituyen eltercer nivel trfico.Los consumidores secundarios y los terciarios siempre son predadores. A veces matan a su presa usan y se la comen a pedazos, otros se la tragan entera y, en ocasiones, usan venenos para matar y ayudar a digerir. El len que se come a la cebra, el tiburn que se come a un pez o el guila que se come una paloma son ejemplos de consumidores secundarios.Algunas adaptaciones de los consumidores secundarios y terciarios para atrapar a sus presas son las garras y los colmillos, el desarrollo de venenos, el uso de colores de camuflaje, y estrategias comportamentales como acechar.Consumidores de tercer orden.Losconsumidores de tercer ordenoterciariosson animales que se alimentan de consumidores secundarios. Por ejemplo, un halcn pude comerse una serpiente que se alimenta de ratones que comen semilla. Dependiendo de la diversidad de un ecosistema es posible encontrar grandes depredadores que se alimentan de consumidores de tercer orden, por lo que reciben nombre deconsumidores cuaternariosode cuarto orden.Algunos consumidores terciarios son las aves de rapia, como las guilas y halcones, y grandes depredadores marinos como los tiburones y las orcas. Sin embargo, los consumidores de tercer nivel no siempre son animales de gran tamao. Las araas y las mantis tambin son poderosos depredadores que se alimentan de consumidores secundarios, y en ocasiones, terciarios.2.1.1.3 Descomponedores.El ultimo nivel trfico est constituido por los organismosdescomponedores,que se alimentan de restos de materia orgnica. Los organismos muertos, los restos que dejan los predadores al alimentarse, las hojas cadas de los rboles y las heces son fuente de alimento para los descomponedores.Los descomponedores pueden sercarroeros, cuando ingieren parte de animales que llevan algn tiempo muertos. Las hienas y los buitres pertenecen a este grupo. Otros organismos descomponedores, losdetritvoros,se alimentan de pequeos restos de materia orgnica no viviente, como pedazos de hojas cadas, heces y restos de organismos muertos. Las lombrices, los ciempis y los pepinos de mar son ejemplos de organismos detritvoros,Algunos descomponedores, como los hongos, tienen paredes celulares rgidas que les impiden formar vesculas para englobar su comida por lo que, en lugar de ingerir el alimento directamente, liberan enzimas que descomponen los restos de organismos y luego absorben directamente las molculas orgnicas simples. Los descomponedores juegan un papel fundamental en los ecosistemas ya que, permiten que los nutrientes se reciclen y vuelvan a ser utilizados. Si no estuvieran presentes, la materia orgnica y los restos de organismos muertos se quedaran en el suelo y se acumularan.2.1.2 Cadenas trficas.Lascadenas trficasson diagramas lineales que representan como la energa fluye entre los organismos de un ecosistema, desde los productores hasta los consumidores y descomponedores.Normalmente las cadenas estn formadas por tres o cuatro organismos pero en ocasiones pueden ser ms.A medida que nos alejamos de los productores vamos subiendo de nivel trfico. Los productores son el primer nivel trfico, los consumidores primarios el segundo nivel trfico, y los consumidores secundarios y terciarios son el tercer nivel trfico, respectivamente.Algunos animales sonespecialistas:tiene dietas muy estrictas y se alimentan solamente de un tipo de organismos. Los osos panda se alimentan nicamente de tallos de bamb, y los osos hormigueros solo comen hormigas. Otros animales songeneralistas:consumen una mayor variedad de alimentos, como los pjaros que comen insectos y semillas variadas, o las hienas que comen diversos tipos de presas y de animales muertos. Para representar esta variedad de relaciones es ms apropiado emplear unared trfica.2.1.3 Redes trficas.Lasredes trficasson diagramas formados por varias cadenas trficas interconectadas y, al igual que ellas, representan el flujo de energa en los ecosistemas. Sin embargo, las redes no son lineales como las cadenas y, por tanto, en ellas una misma especie puede ocupar diferentes niveles trficos. Dado que las redes trficas incluyen muchos organismos, son representaciones ms aproximadas de las relaciones alimenticias de un ecosistema. Sin embargo, resulta muy complejo representar a todos los organismos presentes en un ecosistema por lo que, normalmente, solo una pequea parte de ellos son incluidos en este tipo de representaciones.Si una especie desapareciera podra perjudicar todo el delicado balance de las relaciones alimenticias. Tomemos como ejemplo una red trfica de un ecosistema en el que tanto lechuzas como serpientes se alimentaran especialmente de ratones; si estos ltimos desaparecieran, ambas especies de predadores se veran afectados negativamente ya que perderan su fuente de alimento. Por el contrario, si las lechuzas y las serpientes desaparecieran, la poblacin de ratones no estara controlada y aumentara hasta llegar a convertirse en plaga. Al aumentar el nmero de ratones, empezaran a consumir excesivamente las plantas de las que se alimentan, al punto de acabarlas. Sin alimento, la poblacin de ratones nuevamente disminuira de tamao.Las especies que son fundamentales para el equilibrio de un ecosistema para mantener las redes trficas se conocen comoespecies claves. Estas especies pueden no ser particularmente abundantes o conspicuas en el ecosistema pero desempean alguna funcion que es fundamental para otras especies. Esta funcion puede ser de ingeniera o de predacin. Lasespecies ingenierastransforman su entorno drsticamente: por ejemplo, los castores al construir diques o algunas tortugas de California que cavan madrigueras son usadas por otras especies como hogar. Lasespecies predadorasfuncionan como un control natural para evitar la sobrepoblacin de las especies de las cuales se alimentan; por ejemplo, las estrellas de mar controlan las poblaciones de erizos que pastan en las praderas marinas.2.1.4 Pirmides trficas.Laspirmides trficasson diagramas usados para representar una cadena trfica de manera diferente, dndole nfasis a la cantidad de energa, organismos o biomasa que hay en un ecosistema. Existen diferentes tipos de pirmides trficas: pirmides energa, pirmides de nmero de individuos y pirmides de biomasa. Laspirmides de energa representan a cantidad de energa que pasa de un nivel trfico a otro a travs del ecosistema. A mediad que pasa de un nivel trfico a otro de pierde energa, por lo que hay menos disponibilidad de energa para el siguiente nivel. La energa se pierde principalmente de tres maneras: por el material no consumido, el material no digerido y el calor.Material no consumido:son los restos o partesde un organismo que no son ingeridos por el consumidor. Cuando guepardo mata y consume una gacela, parte de la piel y los huesos no es ingerida por el depredador.Cuando un grillo come pasto caen pedacitos de hierba al suelo y no son ingeridos por el grillo. Estos restos son energa que se pierde antes de pasar al siguiente nivel.Material no digerido:parte de la comida que es ingerida por un animal no es absorbida por su organismo, por lo que s expulsada en forma de heces.Perdida de calor:en el proceso de alimentarse los animales gastan energa, y parte de esa se pierde al medio ambiente en forma de calor.Debido a esta prdida de energa se hace necesario que en los primeros niveles haya mucha energa disponible, para que, a medida que se pierde al pasar de un nivel a otro, aun sea suficiente para mantener a los consumidores de alto nivel. En general, aproximadamente solo el 10% de energa disponible en un nivel pasar al siguiente nivel. Por esta razn se representa en forma de pirmide: la base es muy amplia pero va disminuyendo a medida que sube. Laspirmides de biomasa,que representan el peso seco de la materia orgnica en los diferentes niveles trficos de un ecosistema, ilustran la cantidad de biomasa disponible en un determinado momento en el tiempo para el siguiente nivel trfico.Gran parte de la energa que ungieren los organismos en su alimento, es transformada en biomasa. Laproductividad primaria brutaes la cantidad total de energa que es capturada por los organismos productores. Parte de esta energa es usada por otros organismos, por lo que la energa que queda disponible para los consumidores primaros es lo que se conoce comoprodproducctividadadadaadaadadadaadproductividad primaria neta.De esta energa, la cantidad que es asimilada por los consumidores primarios se conoce comoproductividad secundaria.Las pirmides de nmero de individuos:representan el nmero de organismos que hay en cada nivel trfico. Como a medida que se sube de nivel trfico hay menos energa disponible, generalmente tambin hay menor nmero de organismos y son de mayor tamao.2.2 Ciclos biogeoqumicos.El sol es una fuente casi inagotable de energa, mientras que los nutrientes se encuentran en cantidades limitadas en la Tierra, por esta razn deben ser reciclados y reutilizados mediante losciclos biogeoqumicos. El agua, el carbono, el nitrgeno y el fsforo son nutrientes de especial importancia para el desarrollo de la vida y el funcionamiento de los ecosistemas, y cada uno tiene un ciclo biogeoqumico particular dependiendo de la naturaleza del elemento o compuesto y como los organismos la usan.2.2.1 Ciclo del agua.El agua es un compuesto fundamental para la vida en nuestro planeta ya que es el solvente donde se realiza la mayor parte de las reacciones qumicas de los seres vivos. Adems, permite que muchas sustancias qumicas se disuelvan en ella y queden disponibles para los organismos. El agua tambin es importante como medio de transporte, ya que permite a las plantas tomar los nutrientes del suelo y llevarlos desde la raz hasta las hojas. Tambin les ayuda a los animales a digerir sus alimentos y eliminar los desechos.En nuestro planeta el agua se encuentra en tres estados: solido, lquido y gaseoso. Elciclo del aguacomprende las transformaciones fsicas que sufre el agua mientras que pasa de la atmsfera hasta la superficie de la tierra, a los organismos y regresa nuevamente a la atmsfera. Este ciclo comienza con la evaporacin del agua en los mares y en los continentes y la transpiracin de los organismos, especialmente de las plantas. Este proceso se conoce comoevapotranspiracin.El vapor de agua en el aire se enfra y se convierte en agua lquida por el proceso decondensacin,formando nubes. Posteriormente el agua cae nuevamente a la superficie de la tierra comoprecipitacin,en forma de lluvia, nieve o granizo. El agua que llega al suelo es en parte absorbida y llega adepsitos subterrneospor debajo de la superficie. El agua que no es absorbida se desliza por la superficie, arrastrando nutrientes y sedimentos, proceso que se conoce comoescorrenta superficial.2.2.2 Ciclo del carbono.Elciclo del carbonoes el conjunto de transformaciones por las que pasa el carbono al circular entre los seres vivos y el medio ambiente. El carbono (smbolo qumico C) es el elemento estructural de todos los compuestos que utilizan los seres vivos: carbohidratos, lpidos, protenas y cidos nucleicos.El carbono se encuentra como dixido de carbono (CO2) en estado gaseoso en la atmsfera, y solamente de los organismos productores como plantas y algas, pueden transformarlo en molculas orgnicas comoglucosamediante el proceso de fotosntesis. A partir de ah los dems organismos obtienen el carbono que necesitan en forma de glucosa, mediante las relaciones alimenticias que constituyen las cadenas trficas. Posteriormente, durante el proceso de respiracin devuelven parte del dixido de carbono a la atmsfera. Cuando los animales y plantas mueren, parte del carbono almacenado en sus restos regresa nuevamente a la atmsfera en forma de dixido de carbono, por accin de los descomponedores.Otra parte del carbono es acumulado y eventualmente transformado, durante el proceso defosilizacin,en combustibles fsiles como el gas natural, el carbn y el petrleo. Lacombustines la reaccin qumica en la que uno de estos combustibles fsiles reaccionan con oxgeno para producir dixido de carbono y agua y liberar energa, generalmente en forma de calor y luz.El carbono se encuentra presente en los sistemas acuticos y hace parte de las algas y de los organismos presentes all. Se encuentra disuelto en el agua y, en forma de carbono de calcio, en las conchas de algunos animales marinos. Este carbono puede pasar directamente desde el agua hacia la atmsfera, o tambin mediante los procesos de respiracin, fotosntesis y descomposicin, desde los organismos hacia la atmsfera.2.2.3 Ciclo del fsforo.Elciclo del fsforocomprende las transformaciones por las que pasa el fsforo a medida que circula entre el agua, las rocas y los organismos. A diferencia del nitrgeno, el fsforo no se encuentra en estado gaseoso en la atmosfera. El fsforo es un elemento fundamental en los seres vivos ya que es un componente importante de cidos nucleicos, molculas en las que se encuentra la informacin gentica, y de los fosfolpidos de las membranas celulares, adems de ser el componente principal de ATP del cual obtienen la energa los organismos.En los ambientes terrestres, el fsforo se encuentra en las rocas y en los suelos. La escorrenta del agua por las rocas y el suelo disuelve y arrastra este elemento en forma defosfatos.Una parte de estos son absorbidos por las plantas a travs de las races y luego son incorporados en sus tejidos y utilizados para construir molculas como los cidos nucleicos y el ATP.Los consumidores obtienen el fsforo que necesitan a travs de cadenas trficas e igualmente lo incorporan en sus molculas. El fsforo vuelve al suelo en los productos de excrecin de los organismos y, as mismo, cuando plantas y animales mueren regresa al suelo en forma de fosfatos debido a la accin de los descomponedores, quedando nuevamente disponibles para el uso de las plantas.En los ambientes acuticos el proceso es bastante similar. Parte del fsforo erosionado de las rocas por la escorrenta no es absorbido por las plantas, y se moviliza hasta alcanzar las quebradas y los ros que posteriormente llegaran al mar. Una parte de los fosfatos cae al fondo junto con los sedimentos donde se acumulan y, luego de millones de aos, son incorporados en las rocas. Parte del fsforo disuelto en el agua es absorbido por los productores e incluso por los consumidores cuando beben agua; luego pasa a otros organismos mediante las cadenas trficas. Al morir sus restos se someten a la accin de los descomponedores, e inicia nuevamente el ciclo.Por el efecto favorable que tiene en el crecimiento de las plantas los fosfatos son, junto con el nitrgeno, uno de los principales causantes de la eutroficacin de los cuerpos de agua. Laeutroficacinse produce cuando hay un exceso de nutrientes en el agua, lo que genera un gran crecimiento de algas y plantas acuticas. Esto conlleva un desequilibrio en el ecosistema, ya que el exceso de nutrientes y de materia orgnica disminuye la cantidad de oxigeno de un ecosistema acutico.2.2.4 Ciclo del nitrgeno.Elciclo del nitrgenocomprende las transformaciones qumicas por las que pasa el nitrgeno al circular entre los seres vivos y su entorno, particularmente la atmsfera. El nitrgeno es un elemento qumico necesario para la elaboracin de protenas y cidos nucleicos en los seres vivos. A pesar de que compone cerca del 78% de la atmosfera, se encuentra en una forma qumica que los animales y las plantas no podemos emplear, por lo que para ser utilizados por algunos seres vivos debe ser primero transformado en una forma biolgicamente til.El primer paso en la transformacin del nitrgeno es lafijacin de nitrgeno.El nitrgeno puro que se encuentra en la atmosfera es transformado en nitratos, nitritos y amoniaco por la accin de bacterias del suelo como Rhizobium, Azotobacter y algunas cianobacterias.Posteriormente, durante laasimilacin,las plantas absorben a travs d las races los compuestos nitrogenados formados por las bacterias (nitratos, nitritos y amoniaco) e incorporan de esta forma el nitrgeno a sus tejidos. A partir de ah, los dems organismos pueden obtener el nitrgeno del alimento que ingieren.Durante laamonificacin,los compuestos nitrogenados producidos por los animales en la orina as como los que se producen como resultado de la descomposicin de organismos muertos son transformados nuevamente en amoniaco y permanecen en el suelo para continuar con el ciclo. Por ltimo, durante ladesnitrificacin,bacterias anaerbicas transforman los nitratos y liberan nitrgeno puro en forma de gas a la atmosfera.Hay suelos muy pobres en nitrgeno que dificultan el crecimiento de las plantas. Para superar esta dificultad algunas plantas han desarrollado estrategias que les permiten sobrevivir: el desarrollo de estructuras para atrapar animales y nitrgeno de ellos en el caso de las llamadas plantas carnvoras, y la asociacin simbitica con bacterias nitrificantes. Lasplantas carnvorasse han adaptado desarrollando diferentes estructuras para atrapar insectos. Despus de haberlos atrapado, las plantas secretan enzimas digestivas que descomponen a sus presas, y la planta absorbe solamente los nutrientes que necesita, especialmente el nitrgeno. Lasplantas con asociacionessimbiticastienen bacterias fijadoras de nitrgeno y nitrificantes asociadas a sus races, a veces viviendo al interior de ellas y formando ndulos. La planta recibe compuestos de nitrgeno y las bacterias reciben la glucosa y un lugar donde vivir.3. Los ecosistemas cambian a travs del tiempo.Losecosistemasson sistemas complejos en los que se presentan diversas relaciones entre sus componentes biticos y abiticos. Debido a estas relaciones los ecosistemas no permanecen iguales, cambian con el tiempo por factores como el desarrollo natural de las sucesiones ecolgicas y la actividad humana.3.1 Sucesiones ecolgicas.Unasucesin ecolgicaes el proceso de cambio en la composicin de las especies que forman parte de un ecosistema a lo largo del tiempo. Este proceso ocurre normalmente cuando los ecosistemas se ven sometidos a algn disturbio. Los procesos de sucesin pueden dividirse en sucesin primaria y sucesin secundaria de acuerdo con el tipo de sustrato o suelo a partir del cual se empieza a desarrollar una comunidad de un ecosistema.3.1.1 Sucesin primaria.Lasucesin primariaes el proceso de formacin de un ecosistema en un lugar donde no ha existido vida previamente y esta desprovisto de suelo adecuado para el desarrollo de la vida, por ejemplo, sobre rocas desnudas, lava volcnica despus de erupcin y dunas recin formadas, entre otros.Veamos un ejemplo de sucesin primaria. Cuando una roca desnuda es expuesta a la accin de factores climticos como la precipitacin y los cambios de temperatura, estos hacen que la roca vaya fragmentndose durante un proceso conocido comomotorizacin.Los primeros seres vivos en llegar y empezar a crecer sobre la roca son los lquenes, que ayudan a degradarla. Las primeras especies que crecen en el proceso de sucesin ecolgica se denominanespecies pioneras.A medida que la roca se descompone y que los lquenes mueren se empiezan a acumular materia orgnica sobre el sustrato inicial, formando una delgada capa de suelo. Este suelo va a permitir el crecimiento de especies con mayores requerimientos que los lquenes, tales como musgos y hierbas. Con el tiempo aparecen plantas de mayor tamao, y de esta manera se sigue acumulando materia orgnica en el suelo. Las races de las plantas ayudan a ligar la tierra evitando que haya erosin. Eventualmente llegan especies de arbustos y de rboles a crecer en el ecosistema en desarrollo, y se genera una comunidad de animales asociada a la vegetacin presente.3.1.2 Sucesin secundaria.Lasucesin secundariaes el proceso de formacin de una nueva comunidad en un lugar donde ya ha existido un ecosistema pero ha ocurrido una perturbacin que cambia la composicin de la comunidad preexistente. La perturbacin puede ser de origen natural, antrpico (causado por el ser humano), como la tala de un bosque. En las sucesiones secundarias ya hay una capa de suelo formada, por lo que el proceso ocurre ms rpidamente. Es el caso, por ejemplo, dl crecimiento de la vegetacin despus de un incendio forestal.3.1.3 Regresiones.Cuando la composicin de especies de la comunidad de un ecosistema permanece relativamente constante a travs del tiempo y logra alcanzar un equilibrio dinmico se habla declmax ecolgico.Cuando hay una comunidad clmax establecida y ocurre una perturbacin que hace que se inicie una nueva sucesin ecolgica en el ecosistema se dice que hay unaregresin.3.2 Prdida de la biodiversidad.Las consecuencias de una regresin pueden ser la constitucin de un nuevo ecosistema completamente diferente al inicial. Esta transformacin puede llevar a una prdida de la biodiversidad cuando se pasa de un ecosistema muy rico, como la selva hmeda tropical, a uno menos, como un potrero para la ganadera.Algunas especies pueden desaparecer por prdida de hbitat, por cambios en la cadena trfica si desaparece se fuente de alimento, por competencia con otras especies o por no ser aptas para sobrevivir sobre nuevas condiciones. Laextincinde una especie ocurre cuando el ltimo individuo de la especie muere, y por lo tanto esta desaparece. La extincin eslocalsi la especie desaparece de un ecosistema particular pero sobrevive en otro, oglobalcuando desaparece del planeta. Este es un proceso natural en la historia de la vida ya que, mientras unas especies desaparecen otras nuevas se desarrollan. Sin embargo, en la actualidad, la velocidad a la que se extinguen las especies ha aumentado dramticamente debido a las acciones humanas.4. Los ecosistemas cambian por causas antropicasLas actividades de los seres humanos alteran el equilibrio de los ecosistemas debido a las graves consecuencias que tienen sobre los factores biticos y abiticos de los mismos.4.1 La contaminacinLa contaminacin ocurre cuando se presenta en un ambiente determinado una sustancia o forma de energa que no es propia de l, o cuando algn elemento alcanza niveles muy altos y superiores a las condiciones inciales. Por ejemplo, el dixido de carbono es un gas comn en la atmosfera; plantas y animales lo producimos cuando respiramos. Sin embargo, a raz del uso desmedido de combustibles fsiles y las quemas, la concentracin de dixido de carbono en la atmosfera ha aumentado notablemente en los ltimos aos, hasta convertirse en uno de los principales contaminantes del aire.La contaminacin puede ser causada por agentes fsicos, agentes qumicos o agentes biolgicos. Los agentes fsicos: Son materiales o sustancias que por estar presentes en un ecosistema y sin importar su composicin qumica, alteran el equilibrio y la composicin de los mismos; por ejemplo, los sedimentos en el agua que impiden que la luz penetre los cuerpos de agua. Los agentes qumicos: son sustancias orgnicas o inorgnicas como el petrleo y sus derivados, los fertilizantes, los pesticidas, los detergentes y los desechos industriales. Estas sustancias pueden ser absorbidas por los organismos que conforman los ecosistemas o alterar las condiciones fsicas y qumicas de los factores abiticos de los mismos. Los agentes biolgicos: son desechos orgnicos como heces fecales, cuerpos en descomposicin, o microorganismos, algunos de los cuales pueden causar enfermedades.4.2 La destruccin de hbitats naturalesLos seres humanos constantemente estamos transformando ecosistemas y, en ocasiones, los destruimos para satisfacer nuestras necesidades. De hechos, el crecimiento desmedido de las poblaciones humanas ha venido provocando cada vez ms presin sobre los ecosistemas. Los ambientes naturales han sido alterados para construir edificaciones, viviendas y vas de transporte, establecer cultivos y potreros para ganadera, hacer represas y para la explotacin minera, entre otros.Todas estas actividades traen como consecuencia que los ecosistemas se transformen punto que algunas de las especies de fauna y flora que los conforman no pueden continuar existiendo en ese lugar y se ven forzadas a desplazarse a otro ambiente o se extinguen. Ambas consecuencias traen un desbalance ecolgico, ya que las redes trficas se ven afectadas si una especie desaparece (en el caso de la extincin) o si una nueva especie ingresa a una red ya establecida (en el caso de que la especie se desplace a otro ambiente).4.3 La accin antropica en la naturalezaA medida que crece la poblacin humana, se desarrollan nuevas industrias y nuevas tecnolgicas, que afectan enormemente las poblaciones de otras especies y los factores abiticos de los ecosistemas donde habitan como el agua, el aire y el suelo.4.3.1 Deterioro del aguaTodos los seres vivos necesitamos agua para vivir. Aproximadamente el 70% de la superficie terrestre est cubierta por agua, en su mayor parte es salada en los mares, y una gran parte es dulce, en ros y otros cuerpos de agua, o congelada en los polos y los nevados. Por encontrarse en todas partes, el agua puede ser contaminada fcilmente por las acciones humanas, y debido al flujo del agua durante su ciclo en la Tierra, la contaminacin que se produce en un sitio puede tener efectos perjudiciales en lugares muy distantes. Los cuerpos de agua son considerados vertederos de desechos, por lo que reciben grandes cantidades de sustancias provenientes de la actividad humana como restos de comida, detergentes, grasa y heces.En las heces pueden estar presentes agentes biolgicos de contaminacin como microorganismos que pueden ocasionar enfermedades serias y hasta mortales, como el clera y el tifo.Los detergentes son agentes qumicos que alteran las propiedades fsicas del agua, como la tensin superficial. La tensin superficial es un fenmeno por el cual la superficie del agua tiende a comportarse como una delgada pelcula, y es la que permite que algunos insectos puedan caminar sobre ella.Los residuos de alimentos y las grasas que llegan al agua son atacados por los organismos descomponedores, y en este proceso se consume mucho oxigeno. Al haber menos oxigeno algunos animales, como peces y crustceos, no logran sobrevivir en estas condiciones.Otra fuente de contaminacin en los residuos industriales y desechos de la explotacin minera como son los agentes qumicos y metales pesados nocivos para el desarrollo de la vida y que afectan a las distintas especies y las redes trficas a las que pertenecen.4.3.2Deterioro del aireLa Tierra est rodeada por una capa de aire conformada por una mezcla de gases, la atmosfera. Los principales gases que forman la atmosfera son el nitrgeno y el oxigeno, y hay pequeas cantidades de argn, dixido de carbono y vapor de agua. Como consecuencias de actividades humanas como los procesos industriales y el uso de combustibles fsiles, algunos forestales, se liberan a la atmosfera gran cantidad de sustancias contaminantes que alteran el funcionamiento de los ecosistemas, los ciclos biogeoquimicos atmosfricos, la salud y calidad de vida de quienes habitan el planeta.La contaminacin que se acumula en el aire puede ser de dos tipos: Contaminacin primaria: producida por las sustancias que se liberan en la atmosfera y que no sufren cambios ni reacciones para transformarse en nuevas sustancias; es el caso del monxido de carbono (CO), dixido de carbono (CO2) oxido de azufre (SO2), oxido de nitrgeno, y pequeas partculas solidas, como cenizas. Contaminacin secundaria: se origina cuando los compuestos de la contaminacin primaria, una vez llegan a la atmosfera, reaccionan para formar nuevos compuestos que tambin son altamente contaminantes.4.3.2.1 Reduccin de la capa de ozonoEl gas oxigeno est formado por molculas de dos tomos (O2); en los estratos de la atmosfera los rayos ultravioleta hacen que, a partir de la disociacin de la molculas de O2, formen espontneamente molculas con tres tomos de oxigeno. Estas son conocidas con el nombre de ozono (O3). El ozono es un gas incoloro que es nocivo cerca de la superficie de la Tierra ya que es un compuesto altamente corrosivo.La estratosfera es la capa de la atmosfera donde se encuentra una mayor cantidad de ozono. Cuando los rayos ultravioleta (UV) provenientes del Sol alcanzan esta capa, son absorbidos por las molculas de oxigeno (O2), que se disocian y se unen en forma de ozono. A su vez las molculas de ozono absorben la radiacin ultravioleta y se transforman nuevamente en oxigeno. Este proceso constante hace que se mantenga el ozono e impide que la mayor parte de la radiacin UV llegue a la superficie de la Tierra. Contaminantes como lo clorofluorocarbonados (CFC), que son usados en aerosoles y como lquidos refrigerantes, liberan por efecto de la radiacin ultravioleta cloro puro, el cual destruye las molculas de ozono mucho ms rpido de lo que se forman, causando una reduccin considerable en el grosor de esta capa.4.3.2.2 Lluvia acidaLos xidos de nitrgeno y de azufre sin contaminantes primarios del aire que, al entrar en contacto con el valor de agua, reaccionan para formar contaminantes secundarios como el acido ntritico y el acido sulfrico. Estos cidos permanecen disueltos en el vapor de agua y pueden ser arrastrados a muchos kilmetros del lugar donde se originaron y, posteriormente, se precipitan sobre la tierra en forma de lluvia acida.La lluvia acida deteriora las hojas de las plantas, cambia las condiciones qumicas del suelo y lo daa, deteriora los cultivos y los ecosistemas naturales, modifica el pH de ambientes acuticos afectando a los organismos que viven en ellos y, tambin, desgasta edificaciones.4.3.2.3 Efecto invernadero y calentamiento globalLa contaminacin del aire est relacionada con el efecto invernadero, fenmeno por al cual la luz proveniente del Sol atraviesa la atmosfera y calienta la superficie de la Tierra. Los gases en la atmosfera impiden que este calor se disipe hacia el espacio genera un efecto similar al de un invernadero. Los gases que causan este efecto se conocen como gases de efecto invernadero. El principal de ellos es el dixido de carbono, pero el vapor de agua y el metano tambin contribuyen a que este fenmeno se presente.El efecto invernadero es necesario para la supervivencia de los organismos en la Tierra ya que, sin l, las temperaturas de la superficie terrestre sean demasiado bajas como para mantener la vida. El problema actual es que las concentraciones de dixido de carbono y de metano en el aire han aumentado enormemente. Esto ha favorecido a que se intensifique el efecto invernadero, llevando a generar una atendencia general de incremento en las temperaturas promedios de la superficie de la Tierra.Se estima que el cambio en la temperatura de la Tierra podra ser de entre 1 y 4 grados centgrados en los prximos 50 aos, lo que traera consigo importantes consecuencias. Parte del agua de los casquetes polares y de los nevados se derretira e ira a parar a los mares y ocanos. Esto elevara el nivel del mar causando que gran parte de las costas del mundo, incluyendo importantes ciudades y puertos, queden sumergidas. Al cambiar las temperaturas los ecosistemas se transformaran, y las plantas y animales que no logren adaptarse a las nuevas condiciones climticas podran desaparecer. Adems, se generaran condiciones ms aptas para la propagacin de enfermedades tropicales como la malaria.4.3.3 Deterioro del sueloEl estudio del suelo y su relacin con los seres vivos es abordado por una rama de la ciencia conocida como edafologa, que explica los procesos de interaccin entre los ecosistemas y el suelo. El suelo es un sistema muy complejo formado principalmente por una matriz de rocas descompuestas y minerales en la que puede haber aire, agua y materia orgnica. Las lombrices las bacterias y los hongos que all habitan tambin son considerados como parte del suelo. Hay diferentes tipos de suelo dependiendo de su composicin, del tipo de roca que le haya dado origen y del proceso de formacin que haya seguido.Algunas de las caractersticas ms importantes que debe poseer el suelo para el sostenimiento de un ecosistema son la cantidad de materia orgnica o nutriente que se encuentren en l, la capacidad para retener agua aire y el espesor. Los suelos ricos en materia orgnica y con buen flujo de agua y aire son los ms frtiles.Algunos de los principales que contribuyen al deterioro del suelo son: La agricultura intensiva, que agota los nutrientes del suelo y hace necesario un mayor uso de fertilizantes. El uso de pesticidas que atacan no solo a las plagas a las que van dirigidos sino tambin otras especies benficas para los ecosistemas, como muchos descomponedores que ayudan a mantener el equilibrio de los ecosistemas al controlar el desarrollo de poblaciones perjudiciales, adems de mantener el funcionamiento y la regeneracin de los suelos. La tala de rboles y arbustos, puesto que sus races ayudan a ligar el suelo y, en su ausencia, se genera erosin, proceso en el que la capa superior del suelo es removida. La contaminacin de basuras y desechos industriales que se acumulan en el suelo, cambian sus propiedades qumicas y afectan a los organismos que viven en el. La ganadera causa la compactacin del suelo y dificulta el drenaje de agua, la aireacin y el crecimiento de las races de las plantas.Para la formacin y el mantenimiento de un ecosistema la vegetacin es un aspecto fundamental ya que de ella depende, en parte, el tipo y la cantidad de fauna que alberga un ecosistema. La vegetacin depende, a su vez, del suelo, por lo cual los daos que a este le ocurren traen consecuencias drsticas en la permanencia de los ambientes naturales.4.3.4 Otras actividades humanas que contribuyen al deterioro del medio ambienteOtras actividades producto del enorme crecimiento de la poblacin humana como la sobreexplotacin de los recursos, la urbanizacin y la actividad agrcola y ganadera han contribuido indudablemente al deterioro del medio ambiente.La sobreexplotacin de los recursosEn la naturaleza hay abundancia de recursos que son aprovechados por el ser humano para la satisfaccin de sus necesidades. Son ellos el suelo, la diversidad biolgica incluyendo las especies de plantas, animales, microorganismos y los ecosistemas mismos, los minerales, los combustibles fsiles, entre otros. Estos recursos deben ser aprovechados de una manera racional si se quiere evitar su sobreexplotacin, es decir, para evitar que la capacidad de renovacin de dichos recursos sea superada.Muchas especies de plantas con inters comercial han sido sobreexplotadas; bosques enteros han sido talados para extraer madera para usar como combustible y como materia prima para construccin. Los arboles tardan aos en crecer, por lo que no pueden ser remplazados lo suficientemente rpido para evitar el dao ecolgico.En cuanto a las especies animales, muchas se han visto fuertemente reducidas, hasta el punto de estar en peligro de extincin o haber desaparecido, al menos localmente. Es el caso de especies como el jaguar, los caimanes, y muchos peces y mamferos acuticos, que han sido cazados por inters comercial. UrbanizacinOtra actividad humana de gran impacto en los ambientes naturales es la urbanizacin y la construccin de infraestructuras. A medida que las ciudades se expanden es mayor la presin en las zonas naturales circundantes, no solo por los ambientes que se destruyen, si no porque se mantienen pueden quedar aislados. Este fenmeno de fragmentacin o formacin de islas hace que parches de ambientes naturales que antes estaban conectados dejen de estarlo, generando una barrera geogrfica para las especies que los habitan. Una simple autopista es obstculo suficiente para impedir que animales arborcolas puedan pasar de un fragmento de bosque a otro, afectando el tamao de la poblacin y su reproduccin. Tambin hay parches naturales territorios de caza muy amplios. Los incendiosLos incendios pueden ser caudados naturalmente o por el ser humano. Hay ecosistemas adaptados para sufrir fuegos peridicos, y en este caso los incendios hacen parte de los ciclos del ecosistema. Sin embargo, debido a los procesos de desertificacin y deforestacin, cada vez hay ms ecosistemas vulnerables al fuego y, sin duda, una mayor prdida de biodiversidad producto de estos fenmenos ocasionados, en gran medida, por la accin humana. Actividad agrcola y ganaderaEl tamao de la poblacin humana se est incrementando constantemente, de igual manera aumenta la demanda de alimentos. En consecuencia, cada vez ms hbitats naturales son destruidos con fines agrcolas y ganaderos. Sin embargo, no tienen fines alimenticios exclusivamente, tambin se plantan cultivos de inters econmico como las flores, y las plantas medicinales. La existencia de dichos cultivos tiene diversos efectos en los ambientes naturales.El primero de ellos es la prdida de biodiversidad ya que un ecosistema rico en especies vegetales diferentes es remplazado por un cultivo de una solo especie o de solo unas pocas. Los animales originarios del ecosistema no tienen cabida en un cultivo protegido, por lo que son desplazados o eliminados.Por otra parte, con el fin de garantizar que las plantas de los cultivos crezcan rpida y sanamente se emplean grandes cantidades de sustancias qumicas como fertilizantes y pesticidas. Estas sustancias penetran la Tierra y llegan a los depsitos de agua subterrneas, o son arrastrados por las escorrentas superficiales hasta llegar a los ros. Los fertilizantes causan el fenmeno de eutroficacion en el agua, haciendo que algas y plantas crezcan desmedidamente, hasta cubrir la superficie del agua e impedir que la luz pentrelos pesticidas, por su parte, pueden matar organismos distintos a lo que se pretende combatir, causando un desorden ecolgico. Adicionalmente estas sustancias se acumulan en los tejidos de plantas y animales, lo cual produce el fenmeno de bioacumulacion.La transformacin de hbitats naturales en potreros para ganadera tambin tiene varios efectos negativos en los ecosistemas.El ganado pisotea el terreno en el que pasta, haciendo que el suelo se compacte y forma una capa dura que las races de las plantas no pueden penetrar. Por esta razn, cuando un terreno ha sido expuesto a pastoreo intensivo no es posible regresarlo a un ecosistema boscoso.Por otro lado, los procesos digestivos del ganado producen gas metano que se libera hacia la atmosfera. Dichos gas es uno de los principales responsables del efecto invernadero. Dependiendo del nmero de cabezas de ganado, el impacto en la concentracin de los gases de la atmosfera es cada vez mayor. As mismo, los desechos orgnicos producidos por el ganado son arrastrados por el agua hasta los ros y lagos, lo que contribuye tambin el proceso de eutroficacion de los cuerpos de agua.4.Los ecosistemas cambian por causas antropicasLas actividades de los seres humanos alteran el equilibrio de los ecosistemas debido a las graves consecuencias que tienen sobre los factores biticos y abiticos de los mismos.4.1 La contaminacinLa contaminacin ocurre cuando se presenta en un ambiente determinado una sustancia o forma de energa que no es propia de l, o cuando algn elemento alcanza niveles muy altos y superiores a las condiciones inciales. Por ejemplo, el dixido de carbono es un gas comn en la atmosfera; plantas y animales lo producimos cuando respiramos. Sin embargo, a raz del uso desmedido de combustibles fsiles y las quemas, la concentracin de dixido de carbono en la atmosfera ha aumentado notablemente en los ltimos aos, hasta convertirse en uno de los principales contaminantes del aire.La contaminacin puede ser causada por agentes fsicos, agentes qumicos o agentes biolgicos. Los agentes fsicos: Son materiales o sustancias que por estar presentes en un ecosistema y sin importar su composicin qumica, alteran el equilibrio y la composicin de los mismos; por ejemplo, los sedimentos en el agua que impiden que la luz penetre los cuerpos de agua. Los agentes qumicos: son sustancias orgnicas o inorgnicas como el petrleo y sus derivados, los fertilizantes, los pesticidas, los detergentes y los desechos industriales. Estas sustancias pueden ser absorbidas por los organismos que conforman los ecosistemas o alterar las condiciones fsicas y qumicas de los factores abiticos de los mismos. Los agentes biolgicos: son desechos orgnicos como heces fecales, cuerpos en descomposicin, o microorganismos, algunos de los cuales pueden causar enfermedades.4.2 La destruccin de hbitats naturalesLos seres humanos constantemente estamos transformando ecosistemas y, en ocasiones, los destruimos para satisfacer nuestras necesidades. De hechos, el crecimiento desmedido de las poblaciones humanas ha venido provocando cada vez ms presin sobre los ecosistemas. Los ambientes naturales han sido alterados para construir edificaciones, viviendas y vas de transporte, establecer cultivos y potreros para ganadera, hacer represas y para la explotacin minera, entre otros.Todas estas actividades traen como consecuencia que los ecosistemas se transformen punto que algunas de las especies de fauna y flora que los conforman no pueden continuar existiendo en ese lugar y se ven forzadas a desplazarse a otro ambiente o se extinguen. Ambas consecuencias traen un desbalance ecolgico, ya que las redes trficas se ven afectadas si una especie desaparece (en el caso de la extincin) o si una nueva especie ingresa a una red ya establecida (en el caso de que la especie se desplace a otro ambiente).4.3 La accin antropica en la naturalezaA medida que crece la poblacin humana, se desarrollan nuevas industrias y nuevas tecnolgicas, que afectan enormemente las poblaciones de otras especies y los factores abiticos de los ecosistemas donde habitan como el agua, el aire y el suelo.4.3.1 Deterioro del aguaTodos los seres vivos necesitamos agua para vivir. Aproximadamente el 70% de la superficie terrestre est cubierta por agua, en su mayor parte es salada en los mares, y una gran parte es dulce, en ros y otros cuerpos de agua, o congelada en los polos y los nevados. Por encontrarse en todas partes, el agua puede ser contaminada fcilmente por las acciones humanas, y debido al flujo del agua durante su ciclo en la Tierra, la contaminacin que se produce en un sitio puede tener efectos perjudiciales en lugares muy distantes. Los cuerpos de agua son considerados vertederos de desechos, por lo que reciben grandes cantidades de sustancias provenientes de la actividad humana como restos de comida, detergentes, grasa y heces. En las heces pueden estar presentes agentes biolgicos de contaminacin como microorganismos que pueden ocasionar enfermedades serias y hasta mortales, como el clera y el tifo. Los detergentes son agentes qumicos que alteran las propiedades fsicas del agua, como la tensin superficial. La tensin superficial es un fenmeno por el cual la superficie del agua tiende a comportarse como una delgada pelcula, y es la que permite que algunos insectos puedan caminar sobre ella. Los residuos de alimentos y las grasas que llegan al agua son atacados por los organismos descomponedores, y en este proceso se consume mucho oxigeno. Al haber menos oxigeno algunos animales, como peces y crustceos, no logran sobrevivir en estas condiciones.Otra fuente de contaminacin en los residuos industriales y desechos de la explotacin minera como son los agentes qumicos y metales pesados nocivos para el desarrollo de la vida y que afectan a las distintas especies y las redes trficas a las que pertenecen.4.3.2 Deterioro del aireLa Tierra est rodeada por una capa de aire conformada por una mezcla de gases, la atmosfera. Los principales gases que forman la atmosfera son el nitrgeno y el oxigeno, y hay pequeas cantidades de argn, dixido de carbono y vapor de agua. Como consecuencias de actividades humanas como los procesos industriales y el uso de combustibles fsiles, algunos forestales, se liberan a la atmosfera gran cantidad de sustancias contaminantes que alteran el funcionamiento de los ecosistemas, los ciclos biogeoquimicos atmosfricos, la salud y calidad de vida de quienes habitan el planeta.La contaminacin que se acumula en el aire puede ser de dos tipos: Contaminacin primaria: producida por las sustancias que se liberan en la atmosfera y que no sufren cambios ni reacciones para transformarse en nuevas sustancias; es el caso del monxido de carbono (CO), dixido de carbono (CO2) oxido de azufre (SO2), oxido de nitrgeno, y pequeas partculas solidas, como cenizas. Contaminacin secundaria: se origina cuando los compuestos de la contaminacin primaria, una vez llegan a la atmosfera, reaccionan para formar nuevos compuestos que tambin son altamente contaminantes.4.3.2.1 Reduccin de la capa de ozonoEl gas oxigeno est formado por molculas de dos tomos (O2); en los estratos de la atmosfera los rayos ultravioleta hacen que, a partir de la disociacin de la molculas de O2, formen espontneamente molculas con tres tomos de oxigeno. Estas son conocidas con el nombre de ozono (O3). El ozono es un gas incoloro que es nocivo cerca de la superficie de la Tierra ya que es un compuesto altamente corrosivo.La estratosfera es la capa de la atmosfera donde se encuentra una mayor cantidad de ozono. Cuando los rayos ultravioleta (UV) provenientes del Sol alcanzan esta capa, son absorbidos por las molculas de oxigeno (O2), que se disocian y se unen en forma de ozono. A su vez las molculas de ozono absorben la radiacin ultravioleta y se transforman nuevamente en oxigeno. Este proceso constante hace que se mantenga el ozono e impide que la mayor parte de la radiacin UV llegue a la superficie de la Tierra. Contaminantes como lo clorofluorocarbonados (CFC), que son usados en aerosoles y como lquidos refrigerantes, liberan por efecto de la radiacin ultravioleta cloro puro, el cual destruye las molculas de ozono mucho ms rpido de lo que se forman, causando una reduccin considerable en el grosor de esta capa.4.3.2.2 Lluvia acidaLos xidos de nitrgeno y de azufre sin contaminantes primarios del aire que, al entrar en contacto con el valor de agua, reaccionan para formar contaminantes secundarios como el acido ntritico y el acido sulfrico. Estos cidos permanecen disueltos en el vapor de agua y pueden ser arrastrados a muchos kilmetros del lugar donde se originaron y, posteriormente, se precipitan sobre la tierra en forma de lluvia acida.La lluvia acida deteriora las hojas de las plantas, cambia las condiciones qumicas del suelo y lo daa, deteriora los cultivos y los ecosistemas naturales, modifica el pH de ambientes acuticos afectando a los organismos que viven en ellos y, tambin, desgasta edificaciones.4.3.2.3 Efecto invernadero y calentamiento globalLa contaminacin del aire est relacionada con el efecto invernadero, fenmeno por al cual la luz proveniente del Sol atraviesa la atmosfera y calienta la superficie de la Tierra. Los gases en la atmosfera impiden que este calor se disipe hacia el espacio genera un efecto similar al de un invernadero. Los gases que causan este efecto se conocen como gases de efecto invernadero. El principal de ellos es el dixido de carbono, pero el vapor de agua y el metano tambin contribuyen a que este fenmeno se presente.El efecto invernadero es necesario para la supervivencia de los organismos en la Tierra ya que, sin l, las temperaturas de la superficie terrestre sean demasiado bajas como para mantener la vida. El problema actual es que las concentraciones de dixido de carbono y de metano en el aire han aumentado enormemente. Esto ha favorecido a que se intensifique el efecto invernadero, llevando a generar una atendencia general de incremento en las temperaturas promedios de la superficie de la Tierra.Se estima que el cambio en la temperatura de la Tierra podra ser de entre 1 y 4 grados centgrados en los prximos 50 aos, lo que traera consigo importantes consecuencias. Parte del agua de los casquetes polares y de los nevados se derretira e ira a parar a los mares y ocanos. Esto elevara el nivel del mar causando que gran parte de las costas del mundo, incluyendo importantes ciudades y puertos, queden sumergidas. Al cambiar las temperaturas los ecosistemas se transformaran, y las plantas y animales que no logren adaptarse a las nuevas condiciones climticas podran desaparecer. Adems, se generaran condiciones ms aptas para la propagacin de enfermedades tropicales como la malaria.4.3.3 Deterioro del sueloEl estudio del suelo y su relacin con los seres vivos es abordado por una rama de la ciencia conocida como edafologa, que explica los procesos de interaccin entre los ecosistemas y el suelo. El suelo es un sistema muy complejo formado principalmente por una matriz de rocas descompuestas y minerales en la que puede haber aire, agua y materia orgnica. Las lombrices las bacterias y los hongos que all habitan tambin son considerados como parte del suelo. Hay diferentes tipos de suelo dependiendo de su composicin, del tipo de roca que le haya dado origen y del proceso de formacin que haya seguido.Algunas de las caractersticas ms importantes que debe poseer el suelo para el sostenimiento de un ecosistema son la cantidad de materia orgnica o nutriente que se encuentren en l, la capacidad para retener agua aire y el espesor. Los suelos ricos en materia orgnica y con buen flujo de agua y aire son los ms frtiles.Algunos de los principales que contribuyen al deterioro del suelo son: La agricultura intensiva, que agota los nutrientes del suelo y hace necesario un mayor uso de fertilizantes. El uso de pesticidas que atacan no solo a las plagas a las que van dirigidos sino tambin otras especies benficas para los ecosistemas, como muchos descomponedores que ayudan a mantener el equilibrio de los ecosistemas al controlar el desarrollo de poblaciones perjudiciales, adems de mantener el funcionamiento y la regeneracin de los suelos. La tala de rboles y arbustos, puesto que sus races ayudan a ligar el suelo y, en su ausencia, se genera erosin, proceso en el que la capa superior del suelo es removida. La contaminacin de basuras y desechos industriales que se acumulan en el suelo, cambian sus propiedades qumicas y afectan a los organismos que viven en el. La ganadera causa la compactacin del suelo y dificulta el drenaje de agua, la aireacin y el crecimiento de las races de las plantas.Para la formacin y el mantenimiento de un ecosistema la vegetacin es un aspecto fundamental ya que de ella depende, en parte, el tipo y la cantidad de fauna que alberga un ecosistema. La vegetacin depende, a su vez, del suelo, por lo cual los daos que a este le ocurren traen consecuencias drsticas en la permanencia de los ambientes naturales.4.3.4 Otras actividades humanas que contribuyen al deterioro del medio ambienteOtras actividades producto del enorme crecimiento de la poblacin humana como la sobreexplotacin de los recursos, la urbanizacin y la actividad agrcola y ganadera han contribuido indudablemente al deterioro del medio ambiente. La sobreexplotacin de los recursosEn la naturaleza hay abundancia de recursos que son aprovechados por el ser humano para la satisfaccin de sus necesidades. Son ellos el suelo, la diversidad biolgica incluyendo las especies de plantas, animales, microorganismos y los ecosistemas mismos, los minerales, los combustibles fsiles, entre otros. Estos recursos deben ser aprovechados de una manera racional si se quiere evitar su sobreexplotacin, es decir, para evitar que la capacidad de renovacin de dichos recursos sea superada.Muchas especies de plantas con inters comercial han sido sobreexplotadas; bosques enteros han sido talados para extraer madera para usar como combustible y como materia prima para construccin. Los arboles tardan aos en crecer, por lo que no pueden ser remplazados lo suficientemente rpido para evitar el dao ecolgico.En cuanto a las especies animales, muchas se han visto fuertemente reducidas, hasta el punto de estar en peligro de extincin o haber desaparecido, al menos localmente. Es el caso de especies como el jaguar, los caimanes, y muchos peces y mamferos acuticos, que han sido cazados por inters comercial.UrbanizacinOtra actividad humana de gran impacto en los ambientes naturales es la urbanizacin y la construccin de infraestructuras. A medida que las ciudades se expanden es mayor la presin en las zonas naturales circundantes, no solo por los ambientes que se destruyen, si no porque se mantienen pueden quedar aislados. Este fenmeno de fragmentacin o formacin de islas hace que parches de ambientes naturales que antes estaban conectados dejen de estarlo, generando una barrera geogrfica para las especies que los habitan. Una simple autopista es obstculo suficiente para impedir que animales arborcolas puedan pasar de un fragmento de bosque a otro, afectando el tamao de la poblacin y su reproduccin. Tambin hay parches naturales territorios de caza muy amplios. Los incendiosLos incendios pueden ser caudados naturalmente o por el ser humano. Hay ecosistemas adaptados para sufrir fuegos peridicos, y en este caso los incendios hacen parte de los ciclos del ecosistema. Sin embargo, debido a los procesos de desertificacin y deforestacin, cada vez hay ms ecosistemas vulnerables al fuego y, sin duda, una mayor prdida de biodiversidad producto de estos fenmenos ocasionados, en gran medida, por la accin humana. Actividad agrcola y ganaderaEl tamao de la poblacin humana se est incrementando constantemente, de igual manera aumenta la demanda de alimentos. En consecuencia, cada vez ms hbitats naturales son destruidos con fines agrcolas y ganaderos. Sin embargo, no tienen fines alimenticios exclusivamente, tambin se plantan cultivos de inters econmico como las flores, y las plantas medicinales. La existencia de dichos cultivos tiene diversos efectos en los ambientes naturales.El primero de ellos es la prdida de biodiversidad ya que un ecosistema rico en especies vegetales diferentes es remplazado por un cultivo de una solo especie o de solo unas pocas. Los animales originarios del ecosistema no tienen cabida en un cultivo protegido, por lo que son desplazados o eliminados.Por otra parte, con el fin de garantizar que las plantas de los cultivos crezcan rpida y sanamente se emplean grandes cantidades de sustancias qumicas como fertilizantes y pesticidas. Estas sustancias penetran la Tierra y llegan a los depsitos de agua subterrneas, o son arrastrados por las escorrentas superficiales hasta llegar a los ros. Los fertilizantes causan el fenmeno de eutroficacion en el agua, haciendo que algas y plantas crezcan desmedidamente, hasta cubrir la superficie del agua e impedir que la luz pentrelos pesticidas, por su parte, pueden matar organismos distintos a lo que se pretende combatir, causando un desorden ecolgico. Adicionalmente estas sustancias se acumulan en los tejidos de plantas y animales, lo cual produce el fenmeno de bioacumulacion.La transformacin de hbitats naturales en potreros para ganadera tambin tiene varios efectos negativos en los ecosistemas.El ganado pisotea el terreno en el que pasta, haciendo que el suelo se compacte y forma una capa dura que las races de las plantas no pueden penetrar. Por esta razn, cuando un terreno ha sido expuesto a pastoreo intensivo no es posible regresarlo a un ecosistema boscoso.Por otro lado, los procesos digestivos del ganado producen gas metano que se libera hacia la atmosfera. Dichos gas es uno de los principales responsables del efecto invernadero. Dependiendo del nmero de cabezas de ganado, el impacto en la concentracin de los gases de la atmosfera es cada vez mayor. As mismo, los desechos orgnicos producidos por el ganado son arrastrados por el agua hasta los ros y lagos, lo que contribuye tambin el proceso de eutroficacion de los cuerpos de agua.