Yurbis Acosta

¿Qué es la ecología?

Es el conjunto de conocimientos referentes a la economía de la naturaleza,

la investigación de todas las relaciones del animal tanto con su medio inorgánico como orgánico, incluyendo sobre todo su

relación amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los que se

relaciona directa o indirectamente.

La ecología se ocupa de las interrelaciones que existen entre los

organismos vivos, vegetales o animales, y sus ambientes, y éstos se estudian con la

idea de descubrir los principios que regulan estas relaciones. El que tales principios existen es una suposición básica -y un dogma- para el ecólogo.

El término ecología se restringe al estudio de los componentes no vivientes mientras

que se emplea el término de Biocenología (de bios = vida y koinotes

= comunidad)

Un ecólogo puede estudiar el comportamiento de los individuos. Algunas conductas estudiadas serían, por ejemplo, las técnicas de recolección de alimentos por los individuos, las adaptaciones de

supervivencia ante la depredación, y el cortejo. Esta área es llamada, frecuentemente, ecología del comportamiento. Un estudio equivalente en plantas sería la medición de las respuesta

morfológica (de la forma) de la planta al cambio ambiental.

La ecología de poblaciones es el estudio de los procesos que afectan la distribución y abundancia de las poblaciones animales

y vegetales. El primer paso consiste en describir la población para lo cual se miden las tasas de nacimiento, mortalidad y de

emigración e inmigración. Las fluctuaciones en el número de individuos de una especie en particular, las proporciones en la población de las diversas especies, y las relaciones depredador-

presa son factores que influyen sobre la población.

Un componente esencia de la ecología de poblaciones es el estudio de genética de poblaciones (genética ecológica),

que estudia el comportamiento de los genes en poblaciones naturales. Algunas áreas estudiadas son el cambio de frecuencias

génicas en la naturaleza, la acción de la selección natural sobre las características genéticas, y la presencia de polimorfismo en las

especies. Estos problemas son estudiados a través de modelos teóricos, en el laboratorio, y con poblaciones en el campo.

La ecología de comunidades es el estudio de la organización y funcionamiento de las comunidades, las cuales son conjuntos de poblaciones interactuantes de las especies que viven en un área

particular o hábitat. Los ecólogos estudian los rangos de las especies y las razones por las cuales algunas tienen un nicho

mayor que otras, la estabilidad de comunidades los factores que la afectan, la influencia de un componente particular (por ejemplo, carnívoros) dentro de una comunidad, el ciclo de

nutrientes, y la influencia del clima, lo mismo que otras variables. Se dispone de técnicas sofisticadas para la descripción y

clasificación de las diferentes asociaciones de especies que conforman una comunidad. Estas técnicas están especialmente

desarrolladas para el estudio de las comunidades vegetales (fitosociología).

Otra área importante de la ecología es la paleoecología--el estudio de la ecología de los organismos fósiles. La teoría y las

técnicas usadas para estudiar los organismos actuales se aplican a poblaciones y comunidades del pasado.

Niveles de Integraciónde los Materiales Biológicos

La célula es la unidad biológica funcional más pequeña y sencilla. Está compuesta por un territorio protoplasmático, limitado por una membrana plasmática (de lípidos y proteínas), reforzada en los

vegetales por una pared celular. El protoplasma está constituido por una solución coloidal de proteínas muy estructurada (citoplasma), en cuyo seno se encuentra el material genético (ADN, ARN), organizado

generalmente en un núcleo, y toda una serie de orgánulos (mitocondrios, ribosomas, plastos, etc.) que constituyen la maquinaria

metabólica.

El individuo (organismo) es un sistema biológico funcional que, en los casos más

simples, se reduce a una sola célula (unicelular), pero que, en principio, está compuesto por numerosas células, que

pueden estar agrupadas en tejidos y órganos. Un individuo se caracteriza por su anatomofisiología y su metabolismo. En un

momento dado, un individuo posee una determinada biomasa que se puede

expresar en peso vivo (fresco) o en peso de materia seca.

La población (o demo) es un sistema biológico formado por un grupo de individuos de la misma

especie que viven en un lugar determinado en un momento

determinado. Aproximadamente, la especie es un conjunto de individuos

semejantes que transmiten este parecido de generación en generación.

Los materiales biológicos(proteínas, lípidos, ácidos

nucleicos, etc.) se integran en la naturaleza en un cierto número de niveles de organización cada

vez más complejos: célula -individuo - población -

comunidad.

La comunidad (o biocenosis) es un sistema biológico que agrupa el

conjunto de poblaciones habitantes de un mismo lugar determinado, en unas condiciones dadas del medio y en un

momento concreto.

El ecosistema. Una comunidad integrada en su

medio forma un sistema funcional llamado

ecosistema.

La biosfera es el conjunto de los ecosistemas naturales desarrollados en el seno de los mares o en la superficie

de los continentes.

La noosfera resulta de la transformación de la biosfera por la inteligencia humana.

Es un concepto de la biología teórica.

Factores Limitantes y Ley del Mínimo

¿Por qué en regiones diferentes se presentan ecosistemas diferentes?

Un asunto intrigante es, ¿por qué los ecosistemas diferentes se presentan en regiones diferentes? y, por otra parte, ¿por qué ellos se encuentran restringidos a

estas áreas? La respuesta general viene dada por dos tipos de observaciones. Primero, las diferentes regiones del mundo tienen condiciones climáticas muy diferentes. Segundo, usualmente las plantas y animales están específicamente

adaptadas a condiciones particulares. Por lo tanto, es lógico asumir que las plantas y animales se limiten a las regiones o localidades donde sus propias adaptaciones

correspondan a las condiciones prevalecientes.

Factores bióticos

Un ecosistema siempre involucra a más de una especie vegetal que interactúan con factores

abióticos. Invariablemente la comunidad vegetal está compuesta por un número de especies que pueden competir unas con otras, pero que también pueden

ser de ayuda mutua.

Pero también existen otros organismos en la comunidad vegetal: animales, hongos, bacterias y otros microorganismos. Así que cada especie no

solamente interactúa con los factores abióticos sino que está constantemente interactuando igualmente con otras especies para conseguir alimento, cobijo u otros beneficios mientras que compite con otras (e

incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones con otras especies se clasifican como factores

bióticos; algunos factores bióticos son positivos, otros son negativos y algunos son neutros.

Óptimos y Rangos de Tolerancia

Veremos ahora la manera en que diferentes especies se "ajustan" a condiciones ambientales diferentes. Enfatizaremos las plantas

porque es más fácil ilustrar los principios con ellas.

A través de observaciones de campo (observaciones de cosas como existen en la naturaleza en contraposición a experimentos de

laboratorio), podemos llegar a la conclusión que especies diferentes de plantas varían grandemente en cuanto a su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticos. Esta hipótesis ha sido examinada y verificada a través de experimentos llamados "pruebas

de estrés".

Se cultivan plantas en una serie de cámaras en la que pueden controlarse todos los factores abióticos; de esta manera, el factor

simple que estudiamos puede variarse de manera sistemática mientras que todos los demás factores se mantienen constante. Por

ejemplo, mantenemos la luz, el suelo, el agua y otros con iguales valores en todas las cámaras pero variamos la temperatura de una cámara a otra (para así distinguir el efecto de la temperatura de los demás factores). Los resultados muestran que, partiendo desde un valor bajo, a medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor y mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento. Sin

embargo, si se sigue elevando la temperatura las plantas empiezan a mostrar estrés: no crecen bien, sufren daños, y finalmente mueren.

La temperatura a la cual se presenta la máxima tasa de crecimiento se llama la temperatura óptima. La gama o rango de temperatura

dentro del cual hay crecimiento se llama el rango o gama de tolerancia (para la temperatura). Las temperaturas por debajo o

por encima de las cuales las plantas no crecen se llaman los límites de tolerancia.

Factores abióticos

Todos los factores químico-físicos del ambiente son llamados factores abióticos (de

a, "sin", y bio, "vida). Los factores abióticos más conspicuos son la precipitación (lluvia

más nevadas) y temperatura; todos sabemos que estos factores varían grandemente de un lugar a otro, pero las variaciones pueden ser

aún mucho más importantes de lo que normalmente reconocemos.

La Ley del Mínimo de Liebig

La idea de que un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su cadena ecológica de requerimientos fue expresada claramente por JustusLiebig en 1840. Liebig fue uno de los pioneros en el estudio del efecto de

diversos factores sobre el crecimiento de las plantas. Descubrió, como saben los agricultores en la actualidad, que el rendimiento de las plantas suele ser

limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades, como el dióxido de carbono y el agua, que suelen abundar en el medio, sino por algunas materias primas como el cinc, por ejemplo, que se necesitan en

cantidades diminutas pero escasean en el suelo. La afirmación de Liebig de que "el crecimiento de una planta depende de los nutrientes

disponibles sólo en cantidades mínimas" ha llegado a conocerse como "ley" del mínimo de Liebig.

La Ley del Mínimo fue reenunciada por Bartholomew (1958) para que fuese aplicable al problema de la distribución de especies y que tuviera en cuenta los

límites de tolerancia de la manera siguiente: La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el

organismo tiene un rango de adaptabilidad o control más estrecho.

Es importante enfatizar que tanto demasiado como demasiado poco de cualquier factor abiótico simple puede limitar o prevenir el crecimiento a

pesar de que los demás factores se encuentren en, o cerca de, el óptimo. Esta modificación de la ley del mínimo se conoce como la Ley de los Factores Limitantes. El factor que esté limitando el crecimiento (o cualquier otra

respuesta) de un organismo se conoce como el factor limitante.

Flujo de Energía y Cadena Trófica

Los organismos puede ser productores o consumidores en cuanto al flujo de energía a través de un ecosistema. Los

productores convierten la energía ambiental en enlaces de carbono, como los encontrados en el azúcar glucosa. Los

ejemplos más destacados de productores son las plantas; ellas usan, por medio de la fotosíntesis, la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono en glucosa (u otro azúcar). Las

algas y las cianobacterias también son productores fotosintetizadores, como las plantas. Otros productores son las bacterias que viven en algunas profundidades oceánicas. Estas bacterias toman la energía de productos químicos provenientes

del interior de la Tierra y con ella producen azúcares. Otras bacterias que viven bajo tierra también pueden producir

azúcares usando la energía de sustancias inorgánicas. Otro término para productores es autótrofos.

Flujo de Energía a través del Ecosistema

Cadenas y Redes Alimenticias

Una cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final

dado hasta el productor. Por ejemplo, una cadena alimenticia típica en un ecosistema de campo pudiera ser:

pasto ---> saltamonte --> ratón ---> culebra ---> halcón

En esta sección se tratará de explicar la manera por la cual la energía fluye por un ecosistema.

La comprensión del concepto de flujo energético permite comprender el estado de equilibrio de los ecosistemas, como puede ser afectado por

las actividades humanas y la manera en que las sustancias contaminantes se mueven a través

del ecosistema.

En el flujo de energía y de nutrientes inorgánicos, es posible hacer algunas

generalizaciones:

La fuente primaria (en la mayoría de los ecosistemas) de energía es el sol.

El destino final de la energía en los ecosistemas es perderse como calor.

La energía y los nutrientes pasan de un organismo a otro a través de la cadena

alimenticia a medida que un organismo se come a otro.

Los descomponedores extraen la energía que permanece en los restos de los

roganismos.

Los nutrientes inorgánicos son reciclados pero la energía no.

Pirámides

Un concepto muy importante es el de biomasa. Un principio general es que, mientras más alejado

esté un nivel trófico de su fuente (detrito o productor), menos biomasa contendrá (aquí

entendemos por biomasa al peso combinado de todos los organismos en el nivel trófico). Esta

reducción en la biomasa se debe a varias razones:

no todos los organismos en los niveles inferiores son comidos

no todo lo que es comido es digerido

siempre se pierde energía en forma de calor

Magnificación Biológica

La magnificación biológica es la tendencia de los contaminantes a concentrarse en niveles tróficos

sucesivos. Con mucha frecuencia, esto va en detrimento de los organismos en los cuales se

concentran estos materiales ya que casi siempre las sustancias contaminantes son tóxicas.

Cadenas Alimenticias Humanas vs. Naturales

La civilización humana depende de la agricultura. Solamente con la agricultura podrían unas pocas personas alimentar al resto de la población; el resto de la

población que no tiene que producir alimentos puede entonces dedicarse a hacer todas las cosas que asociamos con "civilización". Agricultura significa

manipular el ambiente para favorecer las especies de plantas que comemos. En esencia, los humanos manipulamos la competencia, permitiendo que prosperen las especies favorecidas (cultivos) y reprimiendo aquellas especies que podrían competir con ellas (malezas). Es decir, con la agricultura estamos creando un

ecosistema muy simple; como mucho, solamente tiene tres niveles -productores (cultivos), consumidores primarios (ganado, humanos) y

consumidores secundarios (humanos). Con esto, poca energía se pierde antes de llegar a los humanos ya que hay muy pocos niveles tróficos.

Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de la Humanidad. El agua de la Tierra - que constituye la hidrósfera - se distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los cuales existe una circulación contínua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad. El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua). La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el fenómeno de sublimación es insignificante en relación a las cantidades movidas por evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se denomina evapotranspiración. El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación. La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieveo granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en capas, en el caso del granizo. La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la atmósfera a la superficie terrestre por condensación del vapor de agua (rocío) o por congelación del vapor (helada) y por intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar). El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas.

Factores que Influyen en el Medio AcuáticoExisten diversos factores que determinan las condiciones ecológicas del medio dulceacuícola.Temperatura. Es tal vez el factor que más influencia tiene en los lagos, pues determina la densidad, viscosidad y movimiento del agua. La temperatura juega un papel importante en la distribución, periodicidad y reproducción de los organismos.Iluminación. La radiación solar penetra en las aguas, hasta determinadas profundidades, dependiendo de los materiales que se encuentran en suspensión y del ángulo de incidencia del rayo luminosos. La luz es indispensable para la fotosíntesis que realizan las plantas acuáticas, especialmente el fitoplancton. Parte de la luz que penetra en el agua es absorbida selectivamente, es decir, determinadas longitudes de onda penetran más profundamente que otras. Una parte de la luz es desviada o sufre fenómenos de reflexión. Por tanto, las condiciones ópticas de las aguas son de importancia primordial para la productividad biológica y para el mantenimiento de la vida. Gases disueltos. El oxígeno y el anhídrido carbónico disueltos en el agua son los dos gases de mayor importancia. Tanto la concentración de oxígeno como la del anhídrido carbónico constituyen con frecuencia factores limitantes. Sales minerales. En las aguas dulces las sales minerales más abundantes son los carbonatos, los sulfatos y los cloruros. Los cationes de mayor importancia son el calcio (64%), el magnesio (17%), el sodio (16%) y el potasio (3%). El calcio juega un papel fundamental, ya que determina dos diferentes tipos de agua: a) aguas duras, cuando la concentración de calcio es inferior a 25 mg por litro; b) aguas blandas, cuando la concentración de calcio es inferior a 9 mg por litro. Muchos moluscos, crustáceos y otros invertebrados, tienen necesidad de calcio para formar sus caparazones o conchas y por tanto puede ser factor limitante para algunas especies. pH. El agua está disociada en iones H+ y OH-. Las sales minerales disueltas en el agua se disocian en iones positivos y esta ionización varía de unos compuestos a otros. El pH se expresa en la práctica como una escala que va de 1 a 14 y representa el inverso del logaritmo 10-14. Si por ejemplo, decimos que el pH de una solución o del suelo es 7, existe un equilibrio entre los iones; por tanto este valor constituye el punto neutro, el cual corresponde al agua pura (agua destilada). Por debajo de este valor, el pH es ácido y lo será tanto más, cuanto más se aproxime a 0. Así por ejemplo una solución de pH 3.5 es más ácida que una de pH 5. Por encima del punto neutro (7), los valores expresan alcalinidad y ésta será más alta cuanto más se aproxime a 14. Tipos de Ambientes DulceacuícolasEl agua constituye una sustancia esencial para el desarrollo de la vida. Es la sustancia más abundante en el protoplasma de los seres vivos. En todos los continentes existen masas de agua dulce más o menos extensas que forman lagos, lagunas, ríos, riachuelos y barrancos. Se ha observado que aquellas regiones donde existieron glaciares, son más ricas en cuerpos de agua dulce. El mayor lago de agua dulce del mundo es el Lago Superior con una extensión de 83,000 kilómetros cuadrados. Las aguas dulces constituyen un hábitat donde viven y se desarrollan gran variedad de seres vivos, los cuales dependen del agua para su subsistencia. En cuanto a las masas de aguas continentales podemos distinguir dos tipos:Aguas lénticas o estancadas, comprenden todas las aguas interiores que no presentan corriente continua. A este grupo pertenecen los lagos, lagunas, charcas y pantanos. En estos sistemas, según su tamaño, pueden haber movimientos de agua: olas y mareas. Aguas lóticas o corrientes, incluyen todas las masas de agua que se mueven continuamente en una misma dirección. Existe por consiguiente un movimiento definido y de avance irreversible. Este sistema comprende: los manantiales, barrancos, riachuelos y ríos.

Clasificación Ecológica de los Organismos de Agua DulceLas condiciones físicas y químicas dominantes en los medios acuáticos determinan el tipo de organismos que viven en ese medio. Se han propuesto varias clasificaciones ecológicas de los organismos acuáticos; la más aceptada hoy día es la que presentamos a continuación: Plancton. Comprende los organismos que viven suspendidos en las aguas y que, por carecer de medios de locomoción o ser estos muy débiles, se mueven o se trasladan a merced de los movimientos de las masas de agua o de las corrientes. Generalmente son organismos pequeños, la mayoría microscópicos. Necton. Son organismos capaces de nadar libremente y, por tanto, de trasladarse de un lugar a otro recorriendo a veces grandes distancias (migraciones). En las aguas dulces, los peces son los principales representantes de esta clase, aunque también encontramos algunas especies de anfibios y otros grupos. Bentos. Comprende los organismos que viven en el fondo o fijos a él y por tanto dependen de éste para su existencia. La mayoría de los organismos que forman el bentos son invertebrados. Neuston. A este grupo pertenecen los organismos que nada o "caminan" sobre la superficie del agua. La mayoría son insectos. Seston. Es un término adoptado recientemente y se aplica a la mezcla heterogénea de organismos vivientes y no vivientes que flotan sobre las aguas. Perifiton. Organismos vegetales y animales que se adhieren a los tallos y hojas de plantas con raíces fijas en los fondos.

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Comunidades del Medio Acuático

El Plancton

Como afirmamos anteriormente, pertenecen al plancton los organismos que flotan o viven suspendidos a merced de los movimientos de las aguas, sin

locomoción propia suficientemente fuerte para dirigir sus movimientos. El plancton compuesto por vegetales recibe el nombre de fitoplancton y el que

está formado por animales se denomina zooplancton.

El Bentos

Los organismos del bentos viven sobre el fondo o en el fondo de los lagos y ríos. Las comunidades del bentos se caracterizan por ser muy ricas en especies y

formas; prácticamente están representados casi todos los phylla.

El Necton

Pertenecen al necton todos los organismos que nadan libremente en el agua por poseer un sistema de locomoción eficiente, que les permite trasladarse de un punto a otro. Pueden recorrer largas distancias y, en algunos casos, en contra

de los movimientos del agua o de las corrientes.

El Neuston

En la superficie de las aguas dulces, principalmente en aguas lénticas o estancadas, viven o se trasladan por la película superficial algunas especies, principalmente de especies, entre los cuales mencionaremos los escarabajos

(Coleópteros), arácnidos y algunos hemípteros de las familias Gerridae, Veliidae y Hebridae. Entre los insectos de la familia Gerridae, encontramos el

patinador de agua del género Gerris. Existen otros organismos que flotan contra la cara interna de la película superficial, constituyendo el

infraneuston. A éste pertenecen la Hydra común, las planarias, larvas de insectos, algunos moluscos acuáticos, ostracodos y cladoceros.

Clasificación de los Lagos por su Estratificación Térmica

Las diferencias de densidad en las aguas de los lagos resultan del gradiente térmico, e influyen sobre la circulación vertical de las aguas a lo largo del año. La

circulación general depende de la temperatura y, por consiguiente, va ligada al clima de la región.

Numerosos autores se han interesado por la clasificación de los lagos en función de sus características de estratificación y mezcla, que son las decisivas desde el

punto de vista biológico. Los tipos fundamentales son los siguientes:

Lagos fríos monomícticos. La temperatura del agua profunda y superficial no sobrepasa nunca los 4º C. Cuando las aguas superficiales alcanzan en verano

4º C, puede producirse una circulación vertical que origina la mezcla de las aguas. Estos lagos se encuentran en las regiones polares.

Lagos templados dimícticos. En los lagos de las zonas templadas suficientemente profundos, se producen ciclos estacionales que alteran la

estratificación de las aguas. Durante el verano, las aguas de las capas superiores se calientan más que las del fondo; este hecho da origen a que se produzca la

circulación de las aguas superficiales, las cuales no se mezclan con las del fondo. La diferencia de temperatura entre las aguas superiores y las profundas da

origen a una zona intermedia denominada termoclina que separa dos capas de agua bien diferenciadas: la que está por encima de la termoclina se denomina epilimnio, con aguas calientes y circulantes; la capa profunda por debajo de la

termoclina recibe el nombre de hipolimnio y comprende las aguas frías, no circulantes.

Lagos templados y subtropicales monomícticos. En estos lagos, la temperatura del agua superficial nunca baja a 4º C y en invierno no se hielan. La

mezcla vertical de las aguas sólo se puede producir durante la estación fría.

Lagos tropicales oligomícticos. La temperatura del agua superficial oscila entre 20º - 30º C, manteniéndose casi constante durante todo el año. El gradiente térmico es débil, y se producen por consiguiente cambios poco

notorios. La circulación vertical es irregular y rara vez es total.

Origen de los Lagos

Desde el punto de vista ecológico, tiene gran interés el conocimiento del origen de los ambientes lénticos(lagos y lagunas), pues esto determina la forma y

persistencia de las cubetas y explica la duración de estos sistemas, cuya permanencia es transitoria. La vida

de los lagos en general es relativamente breve. Los lagos se originan por diversas causas, entre las cuales

mencionaremos la acción de los glaciares. Muchos lagos actuales tienen ese origen, por tanto no sobrepasan los once mil años de existencia. La acción de los glaciares para formar lagos puede ocurrir por excavación, por

deposición de morrenas y materiales que cierran una cuenca y por obstrucción de hielo.

Algunos lagos y lagunas se originaron por otras causas: por derrumbes que obstruyeron pasos estrechos o gargantas entre dos montañas; por movimientos

tectónicos de la tierra; por disolución de rocas calcáreas debido a la acción de las aguas con hundimiento del

fondo; por represamiento de aguas en cráteres de volcanes apagados.

El AguaEl agua, al mismo tiempo que constituye el líquido más abundante en la Tierra, representa el recurso natural más importante y labase de toda forma de vida. El agua puede ser considerada como un recurso renovable cuando se controla cuidadosamente su uso, tratamiento, liberación, circulación. De lo contrario es un recurso no renovable en una localidad determinada. No es usual encontrar el agua pura en forma natural, aunque en el laboratorio puede llegar a obtenerse o separse en sus elementos constituyentes, que son el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Cada molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, unidos fuertemente en la forma H-O-H. En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras emergidas, y se presentan en diferentes formas: mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a cubrir un 71% de la superficie terrestre;aguas superficiales, que comprenden ríos, lagunas y lagos;aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de la superficie terrestre.

La AtmósferaLa atmósfera es una capa gaseosa que rodea el globo terráqueo. Es transparente e impalpable, y no resulta fácil señalar exactamente su espesor, ya que no posee una superficie superior definida que la limite, sino que se va haciendo menos densa amedida que aumenta la altura, hasta ser imperceptible. La atmósfera está formada por varias capas concéntricas:las capas bajas, que no mantienen una altura constante, y a las que se denomina troposfera y estratosfera;las capas altas, a las que se da el nombre de ionosfera y exosfera.Los gases atmosféricos forman la mezcla que conocemos por aire. En las partes más inferiores de la troposfera, el aire está compuesto principalmente por nitrógeno y oxígeno, aunque también existen pequeñas cantidades de argón, dióxido de carbono, neón, helio, ozono y otros gases. También hay cantidades variables de polvo procedentes de la Tierra, y vapor de agua. El oxígeno forma aproximadamente el 21% de la atmósfera, y es el gas más importante desde el punto de vista biológico. Es utilizado por los seres vivos en la respiración, mediante la cual obtienen la energía necesaria para todas las funciones vitales; también interviene en la absorción de las radiaciones ultravioleta del Sol que, de llegar a la Tierra en toda su magnitud, destruirían la vida animal y vegetal. La atmósfera es también la fuente principal de suministro de oxígeno al agua, y entre ambas se establece un intercambio gaseoso continuo. Este proceso de intercambio de oxígeno en la biosfera recibe el nombre de ciclo del oxígeno y en él intervienen las plantas, como fuentes suministradoras de oxígeno a la atmósfera, y los seres vivos, incluyendo las propias plantas, como utilizadores de este gas.

El SueloUno de los principales recursos que brinda la naturaleza al hombre es el suelo, ya que en él crecen y se desarrollan las plantas, tanto las silvestres como las que se cultivan para servir de alimento al hombre y los animales. La formación de los suelos depende de un largo y complejo proceso de descomposición de las rocas, en el cual intervienen factores físicos, químicos y biológicos. La interacción de estos, como factores ecológicos, provoca la desintegración de los minerales que, unidos a los restos de animales y plantas en forma de materia orgánica, originan el suelo. Los seres vivos intervienen en la destrucción de la roca madre y, además de los agentes climáticos, toman parte en la mezcla de sustancias del suelo, en su distribución horizontal, y añaden a éste materia orgánica. Las sustancias de desecho de animales y vegetales, así como los propios cuerpos de estos al morir, son las únicas fuentes de materia orgánica del suelo, la cual proporciona a éste algunos componentes esenciales, lo modifica de diferentes modos, y hace posible el crecimiento de fauna y flora variadas,que de otra manera no podrían existir. Además, la materia orgánica incorporada al suelo almacena mayor cantidad de energía, obtenida del Sol por la fotosíntesis, que la materia inorgánica a partir de la cual se sintetizó. Por consiguiente, los seres vivos contribuyen a la formación del suelo aportando no solo materiales, sino también energía, tanto potencial como cinética. La presencia de distintos tipos de minerales, las variaciones climáticas, la altura sobre el nivel del mar, la latitud geográgica y otros factores, determinan una gran variabilidad de los suelos, la cual se manifiesta en las características físicas y químicas de estos. Otros fenómenos que se presentan en los suelos son el exceso de acidez y salinidad, los cuales imposibilitan la utilización óptima de los suelos.

Los Recursos MarinosEl océano desempeña un papel de enorme importancia en la vida de la humanidad. Todo parece indicar que el medio marino primitivo fue el medio idóneo favorable al surgimiento de la vida, al ser éste donde se constituyeron las primeras células. El agua ocupa casi el 71% de la superficie de la Tierra. Ya en la comunidad primitiva el hombre usaba los recursos biológicos del mar para el consumo. Actualmente, en la medida en que el desarrollo científico-técnico se hace más efectivo, las posibilidades de explotación del mar han aumentado, al contarse con nuevos recursos que hasta ahora eran desconocidos. El océano mundial adquiere cada vez más importancia como fuente de recursos alimenticios. En sus aguas habitan cerca de 180,000 especies de animales; entre ellas, alrededor de 16,000 variedades de peces. También habitan aproximadamente 10,000 especies de plantas, que son indispensables en las cadenas alimentarias de los habitantes marinos. Por todo esto, el océano ofrece no solo riqueza de carnes, sino también otros recursos, como la harina de pescado, con un alto contenido de aminoácidos, vitaminas y otros elementos que pueden ser utilizados en la alimentación del ganado y las aves de corral, e, indirectamente, en la alimentación del hombre. Constituyen también un recurso valioso las algas marinas, las cuales son de utilidad en la elaboración de papel, cartón, cola, alcohol y levaduras. De ellas también se obtiene, gracias a la alta concentración de potasio que poseen, abonos muy valiosos.Pero el océano, con su enorme extensión, no es fuente tan solo de alimentos. Debajo de las aguas existen recursos tan importantes para el hombre, como petróleo y gas, y de ellas es fácil obtener un alto número de elementos, tales como magnesio, bromo, boro, uranio, cobre, etc. La sal común, tan necesaria para la humanidad, es obtenida directamente del mar. Las aguas del océano y sus microorganismos, que aumentan y varían de acuerdo con las condiciones ambientales, pueden disolver, descomponer y eliminar los desechos nocivos producto de la industria, el transporte y otras actividades del hombre, o sea, de autopurificarse y restablecer el medio. Así ha ocurrido a lo largo de toda la historia de la humanidad y así continuará siendo. Existen varios métodos para la obtención de energía a partir de mares y océanos; entre ellos se encuentran la construcción deobras hidrotécnicas para centrales eléctricas mareo-motrices, y de instalaciones submarinas para "extraer" la energía térmica solar. Mediante estas instalaciones se utiliza el enorme potencial energético que poseen las aguas marinas, como son sus mareas regulares, el continuo movimiento de las olas superficiales y relativamente profundas y la capacidad del océano de acumular el calor del Sol, todo en beneficio del hombre. Aparte de estos usos que hemos mencionado anteriormente, el agua de mar se utiliza directamente en la industria con otros fines.Las arenas constituyen también un recurso de gran utilidad para la construcción, aunque, como todo recurso, su uso debe ser racional, ya que su explotación en lugares y cantidades inadecuados, puede afectar el flujo de arena de las playas y, por lo tanto, deteriorar estos lugares de recreación de la población y del turismo.

La Flora y la FaunaLa flora y la fauna representan los componentes vivos o bióticos de la naturaleza, los cuales, unidos a los componentes no vivos o abióticos, como el suelo, el agua, el aire, etc., conforman el medio natural. Entre la flora y la fauna existe una dependencia muy estrecha, basada en leyes naturales que rigen la estructura y funciones de las asociaciones de seres vivos. Las relaciones de alimentación, o relaciones tróficas, determinan las llamadas cadenas alimentarias, en las cuales los animales herbívoros (los que se alimentan de plantas y otros organismos vegetales) constituyen el alimento básico de otros grrupos de animales que, a su vez, servirán de alimento a otros. La flora y la fauna representan recursos naturales renovables, de gran importancia para el hombre. De la flora proviene una granparte de los alimentos y medicamentos, así como la materia prima para la industria textil, maderera y otras. A través del tiempo, el hombre, en su lucha por dominar la naturaleza, aprendió a usar las plantas y los animales para subsistir; de ellos obtenía alimentos, vestidos y fuego para calentarse. Pero, a medida que las comunidades fueron creciendo, fueron aumentando de igual modo las necesidades de alimentos, y, por consiguiente, la utilización de la flora y la fauna se incrementó hasta niveles muy por encima de las capacidades de regeneración de la naturaleza. Por este motivo, desaparecieron grandes mamíferos, que fueron exterminados por el hombre. Tal es el caso de los mamuts y de otras especies de animales.

La contaminación es la presencia de sustancias nocivas y molestas en el aire, el

agua y los suelos, depositadas allí por la actividad humana, en tal cantidad y calidad, que pueden interferir la salud y el bienestar

del hombre, los animales y las plantas, o impedir el pleno disfrute de la vida.

Las formas de contaminación y sus fuentes pueden ser muy variadas; puede estar

compuesta de sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Además, hay otras formas de contaminación que deben tomarse en

cuenta, tales como el ruido, el calor y los olores.

La contaminación

Otras fuentes de contaminación

El ruido. Con el desarrollo de la civilización industrial y urbana, el ruido, que se define como un sonido inarticulado y confuso más o menos fuerte, ha tomado gran importancia. Está incluido dentro

de los elementos contaminantes que influyen desfavorablemente en el medio ambiente y, en algunos casos, resulta nocivo para la salud del

hombre.

El Calor. El calor producido por hornos mal ubicados, por la actividad industrial, el transporte, las quemas forestales y, en general, todo proceso de

combustión, ocasiona problemas ambientales debido al incremento de la temperatura.

Principales fuentes de contaminación

Entre las fuentes de contaminación más notables, podemos citar las siguientes:

Emanaciones industriales, en forma de humo o polvo, las cuales son lanzadas a la atmósfera y contaminan

el aire.

Aguas residuales de origen industrial, que constituyen la principal fuente de contaminación de

las aguas.

Aguas albañales procedentes de la actividad humana.

Productos químicos procedentes de la actividad agropecuaria, los cuales son arrastrados por las

aguas; entre ellos, plaguicidas, fertilizantes, desechos de animales, etc.

Residuos sólidos provenientes de la industria y de las actividades domésticas.

Emanaciones gaseosas producidas por el transporte automotor.

Dispersión de hidrocarburos en las vías fluviales y marítimas, causadas por la transportación a través de

estas vías.

El Aire: Un Bien Común en PeligroLa degradación del medio ambiente debida a la actitud adoptada por los humanos hacia la naturaleza durante el último siglo, en el sentido de que en su actuación tenía licencia para explotar los recursos naturales con una total indiferencia ante todo lo que no repercutiera en beneficio directo del hombre, ha dado lugar a uno de los problemas capitales que la Humanidad tiene planteados en la actualidad, la contaminación.

Los Contaminantes AtmosféricosSe entiende por contaminación atmosférica la presencia en el aire de sustancias y formas de energía que alteran la calidad del mismo, de modo que implique riesgos, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.Contaminantes primariosEntendemos por contaminantes primarios aquellas sustancias contaminantes que son vertidas directamente a la atmósfera. Los contaminantes primarios provienen de muy diversas fuentes dando lugar a la llamada contaminación convencional. Su naturaleza física y su composición química es muy variada, si bien podemos agruparlos atendiendo a su peculiaridad más característica tal como su estado físico (caso de partículas y metales), o elemento químico común (caso de los contaminantes gaseosos). Entre los contaminantes atmosféricos más frecuentes que causan alteraciones en la atmósfera se encuentran: Aerosoles (en los que se incluyen las partículas sedimentables y en suspensión y los humos). Óxidos de azufre, SOx. Monóxido de carbono, CO. Óxidos de nitrógeno, NOx. Hidrocarburos, Hn Cm. Ozono, O3. Anhídrido carbónico, CO2. Además de estas sustancias, en la atmósfera se encuentran una serie de contaminantes que se presentan más raramente, pero quepueden producir efectos negativos sobre determinadas zonas por ser su emisión a la atmósfera muy localizada. Entre otros, se encuentra como más significativos los siguientes: Otros derivados del azufre. Halógenos y sus derivados. Arsénico y sus derivados. Componentes orgánicos. Partículas de metales pesados y ligeros, como el plomo, mercurio, cobre, zinc. Partículas de sustancias minerales, como el amianto y los asbestos. Sustancias radiactivas. Contaminantes secundariosLos contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino que se producen como consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el seno de la misma. Las principales alteraciones atmosféricas producidas por los contaminantes secundarios son: la contaminación fotoquímica; la acidificación del medio; y la disminución del espesor de la capa de ozono.

La Calidad del Aire (Inmisiones)

La exigencia de un aire limpio y puro proviene, en principio, del público en generalante su creciente preocupación por los problemas de contaminación atmosféricaoriginados como consecuencia de la evolución de la tecnología moderna y la previsión deque las cada vez mayores emisiones de contaminantes a la atmósfera alteren el equilibrionatural existente entre los distintos ecosistemas, afecten la salud de los humanos y a losbienes materiales o, incluso, provoquen cambios catastróficos en el clima terrestre.

La atmósfera terrestre es finita y su capacidad de autodepuración, aunque todavíano es muy conocida, también parece tener sus límites. La emisión a la atmósfera desustancias contaminantes en cantidades crecientes como consecuencia de la expansióndemográfica mundial y el progreso de la industria, han provocado ya concentraciones deestas sustancias a nivel del suelo que han ido acompañadas de aumentos espectacularesde la mortalidad y morbilidad, existiendo pruebas abundantes de que, en general, lasconcentraciones elevadas de contaminantes en el aire atentan contra la salud de los sereshumanos.

Generalmente, la calidad del aire se evalúa por medio de los denominados nivelesde inmisión, que vienen definidos como la concentración media de un contaminantepresente en el aire durante un periodo de tiempo determinado. La unidad en que seexpresan normalmente estos niveles son microgramos de contaminante por metro cúbico

de aire, medidos durante un periodo de tiempo determinado.

Origen de la Contaminación Atmosférica(Emisiones)Los contaminantes presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras biendiferenciadas: las naturales y las antropogénicas. En el primer caso la presencia de contaminantesse debe a causas naturales, mientras que en el segundo tiene su origen en las actividades humanas.

Focos antropogénicos de emisiónLos principales focos de contaminación atmosférica de origen antropogénico son las chimeneas de las instalaciones de combusión para generación de calor y energía elétrica, los tubos de escape de los vehículos automóviles y los procesos industriales. Contaminantes emitidos por los vehículos automóvilesEn las últimas décadas, el automóvil ha aparecido de forma masiva en las ciudades, contribuyendo a incrementar los problemas de contaminación atmosférica como consecuencia de los gases contaminantes que se emiten por los tubos de escape. Los principales contaminantes lanzados por los automóviles son: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no quemados (HC), y compuestos de plomo.Calefacciones domésticasLas instalaciones de calefacción domésticas son una de las principales fuentes de contaminación atmosférica de las grandes ciudades. Este tipo de focos puede contribuir con un 20 a 30% de las emisiones totales a la atmósfera en áreas urbanas. Los principales contaminantes producidos dependen del tipo de combustible empleado. En el caso del carbón los principales contaminantes producidos son: anhídrido sulfuroso, cenizas volantes, hollines, metales pesados y óxidos de nitrógeno. Cuando el combustible empleado es líquido (gasóleo o gasoil), los principales contaminantes emitidos son: SO2, SO3, NOx, hidrocarburos volátiles no quemados y partículas carbonosas. Calderas industriales de generación de calorEntre las distintas fuentes de contaminación atmosférica de origen industrial, la combustión de combustibles fósiles para la generación de calor y electricidad ocupa un lugar preponderante, tanto por la cantidad como por los tipos de contaminantes emitidos. Especial atención merecen las centrales térmicas de producción de electricidad. Los combustibles utilizados por este tipo de instalaciones son el carbón y el fuel-oil. La producción de contaminantes depende en gran medida de la calidad del combustible, en especial de las proporciones de azufre y cenizas contenidas en el mismo y del tipo de proceso de combustión empleado. Contaminantes emitidos por la industriaLa contaminación de origen industrial se caracteriza por la gran cantidad de contaminantes producidos en las distintas fases de los procesos industriales y por la variedad de los mismos. Por otra parte, en los focos de emisión industriales se suelen combinar las emisiones puntuales, fácilmente controlables, con emisiones difusas de difícil control. Los tipos de contaminantes producidos por los focos industriales dependen fundamentalmente del tipo de proceso de producción empleado, de la tecnología utilizada y de las materias primas usadas. Las actividades industriales que producen contaminantes atmosféricos son muy variadas, pero los principales focos están en los procesos productivos utilizados en las industrias básicas. Entre los sectores que dan lugar a la mayor emisión de contaminantes atmosféricos podemos destacar: La siderurgia integral. Produce todo tipo de contaminantes y en cantidades importantes, siendo los principales: partículas, SOx, CO, NOx, fluoruros y humos rojos (óxidos de hierro). Refinerías de petróleo. Producen principalmente: SOx, HC, CO, NOx, amoniaco, humos y partículas. Industria química.Produce, dependiendo del tipo de proceso empleado: SO2, nieblas de ácidos sulfúrico, nítrico y fosfórico y da lugar a la producción de olores desagradables. Industrias básicas del aluminio y derivados del fluor. Producen emisiones de contaminantes derivados del flúor.

Correlación entre las Inmisiones y las Emisiones de Contaminantes

Desde los focos de contaminación se produce la mezcla y dilución de los contaminantes en el aire, dando lugar a una distribución de la concentración de los mismos, variable tanto en el espacio como en el tiempo. La cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera vendrá determinada por la diferencia entre los lanzados y producidos en la misma y los que se eliminan a través de los procesos de autodepuración por deposición, precipitación y absorción por el suelo, el agua y la vegetación. Estos procesos de autodepuración atmosférica pueden causar acumulaciones excesivas de contaminantes en otros medios (vegetación, suelos, lagos, etc.), incluso lejos del punto de emisión del contaminante, como consecuencia del arrastre atmosférico producido por el viento. En las áreas en que se dé una fuerte concentración de focos emisores de contaminantes pueden producirse episodios de fuerte contaminación local como consecuencia de la persistencia de situaciones meteorológicas adversas para la difusión de los contaminantes. Estos episodios se manifiestan con grandes aumentos de la concentración de contaminantes en un área más o menos extensa alrededor de focos contaminantes y pueden verse forzados por las especiales condiciones topográficas de la zona, o por la localización de barreras artificiales (edificios) que pueden favorecer la acumulación de contaminantes. En otros casos los contaminantes pueden alcanzar bastante altura e introducirse en las masas de aire que forman las corrientes generales de vientos sobre la tierra, siendo arrastrados a muchos kilómetros de las fuentes de emisión.

Influencia de los procesos meteorológicos en la contaminación atmosféricaLa concentración de contaminantes a nivel del suelo varía como consecuencia del desequilibrio entre los índices de producción de contaminantes y los de dilución y desaparición de los mismos. Es decir, la concentración de contaminantes dependerá de la relación de fuerzas entre las fuentes contaminantes y las condiciones de autodepuración atmosférica. La importancia de las condiciones meteorológicas en el grado de contaminación atmosférica se reconoce observando las variaciones de la calidad del aire en una ozna determinada de unos días a otros, aún cuando las emisiones permanecen prácticamente constantes. Las principales variables meteorológicas a considerar por su influencia sobre la calidad del aire son: el transporte convectivo horizontal, que depende de las velocidades y direcciones del viento; yel transporte convectivo vertical, que depende de la estabilidad atmosférica y del fenómeno de la inversión térmica de las capas de la atmósfera.

Transporte convectivo horizontal. El viento, al transportar los contaminantes, produce su dispersión horizontal y determina la zona que va a estar expuesta a los mismos. Por lo general, una mayor velocidad del viento reducirá las concentraciones de contaminantes al nivel del suelo, ya que se producirá una mayor dilución y mezcla. No obstante, pueden producirse circulaciones cerradas de viento, como en el caso de las brisas del mar y las de valle y montaña, en las que los contaminantes lanzados a la atmósfera se incorporan a la circulación del viento con lo que se produce una acumulación progresiva de contaminantes, que da lugar a un aumento de la concentración de los mismos en las zonas barridas por este tipo de vientos. Efectos similares se producen cuando los vientos fuertes inciden perpendicularmente a las crestas montañosas, a un valle o sobre los edificios altos; en estas condiciones, los efectos aerodinámicos de estos obstáculos pueden tener consecuencias negativas para la dispersión de contaminantes, acumulándolos en determinadas zonas.

Transporte convectivo vertical. El principal factor que determina el grado de difusión vertical de contaminantes es la variación vertical de temperaturas en la atmósfera. Podemos determinar la capacidad de difusión vertical de contaminantes comparando la variación vertical de temperaturas de un estrato de aire atmosférico con el gradiente vertical adiabático del aire, que corresponde a una variación de -1° C por cada 100 metros de altura. De esta forma se obtienen tres clases diferentes de estabilidad atmosférica en el estrato, según que la variación de la temperatura con la altura sea mayor, igual o inferior que la correspondiente al gradiente vertical adiabático.

Si en la capa de aire la temperatura desciende con la altura bastante menos de un grado cada 100 metros, los movimientos verticales del aire están muy limitados por lo que hay poca o nula dispersión vertical de contaminantes. En estas condiciones se dice que la clase de estabilidad atmosférica es del tipo estable. Cuando la temperatura del estrato desciende con la altura más de un grado cada 100 metros de altura, la estabilidad atmosférica será del tipo inestable y los movimientos verticales del aire están muy favorecidos difundiéndose los contaminantes verticalmente hasta donde alcance la inestabilidad. Por último, tenemos el caso de la estratificación indiferente o nula, que se da cuando coinciden la variación de temperatura del estrato con la gradiente vertical adiabático. En estas condiciones la dispersión vertical de contaminantes no está limitada. Cuando la temperatura del aire aumenta con la altura, aparece el fenómeno de la inversión térmica. Este fenómeno produce una fuerte acción limitadora en la dispersión de contaminantes. La inversión de la temperatura del aire se puede producir como consecuencia del enfriamiento del suelo, por la gran irradiación de calor que se produce en las noches despejadas. El aire se va enfriando progresivamente desde el suelo hacia arriba, produciendo una fuerte estabilidad atmosférica que impide la difusión vertical de los contaminantes. La inversión térmica se forma durante la noche y suele desaparecer progresivamente durante la mañana, cuando la radiación solar calienta de nuevo el suelo y éste a las capas de aire que están en contacto con él. Existen otros tipos de inversiones que, generalmente, se producen a más altura y que actúan como una capa que limita la dispersión de contaminantes en sentido vertical, incrementando notablemente las concentraciones de contaminantes en los estratos de aire que quedan bajo ellos. Estos tipos de inversiones son las llamadas de subsistencia, que tienden a formarse en las áreas anticiclónicas, y las inversiones frontales, producidas por la superposición de una masa de aire cálido sobre una de aire más frío. Este último tipo de inversión suele tener por lo general una permanencia escasa. Un aspecto interesante de la contaminación atmosférica es el de la micrometereología urbana. Las grandes ciudades crean al su alrededor un microclima propio, el efecto «isla urbana de calor», produciendo un penacho térmico que tiene gran incidencia en la capacidad de difusión de los contaminantes urbanos. A menudo, da lugar a la circulación de vientos locales que elevan el aire caliente del centro de la ciudad, creando una corriente compensada de aire frío de la zona rural circundante que penetra en la zona urbana a niveles bajos.

Efectos Producidos por la Contaminación AtmosféricaLa contaminación atmosférica afecta a millones de personas de todo el mundo, especialmente a aquellas que viven en los grandes núcleos urbanos y en áreas fuertemente industrializadas, con denso tráfico de vehículos. Las emanaciones de polvos y gases corrosivos deterioran el medio ambiente dando lugar a olores desagradables, pérdida de visibilidad y daños para la salud humana, para los cultivos y otras formas de vegetación y sobre los materiales de construcción. La contaminación atmosférica apareció primero como una molestia grave pero, posteriormente, se ha convertido en una amenaza para la calidad de la vida, ya que una contaminación excesiva puede poner en peligro la salud y llegar a convertir algunas zonas en lugares no aptos para ser normalmente habitados. Los efectos producidos por la contaminación atmosférica dependen principalmente de la concentración de contaminantes, del tipo de contaminantes presentes, de tiempo de exposición y de las fluctuaciones temporales en las concentraciones de contaminantes, así como de la sensibilidad de los receptores y los sinergismos entre contaminantes. Hay que tener muy en cuenta la graduación del efecto a medida que aumentan la concentración y el tiempo de exposición.

Efectos sobre la salud humanaLas relaciones existentes entre las enfermedades humanas y la exposición a la contaminación no son sencillas ni se conocen con exactitud. No obstante, existen pruebas abundantes de que en general, las concentraciones elevadas de contaminantes en el aire son peligrosas para los seres humanos (y animales). Los efectos que producen sobre la salud se ponen claramente de manifiesto, como se ha observado en Londres, Nueva York y Osaka entre otras ciudades, por el aumento de la mortalidad, sobre todo en las personas de edad avanzada o en los individuos más sensibles por cualquier razón. Más difíciles de discernir son los efectos que, a largo plazo, pueden producir las exposiciones episódicas a elevadas concentraciones medias y bajas de contaminantes.

Efectos sobre las plantasLas plantas muestran una especial sensibilidad a la mayor parte de los contaminantes del aire, y sufren daños significativos a concentraciones mucho más bajas que las necesarias para causar efectos perjudiciales sobre la salud humana y animal. Es muy difícil establecer valores límites de la contaminación atmosférica a partir de los cuales los efectos negativos se empiezan a manifestar, ya que estos dependen de la constitución de la planta y de la especie de que se trate, es decir, hay una especificidad de respuestas. Por otra parte, los efectos producidos por la contaminación atmosférica se pueden manifestar por la alteración de diversos mecanismos vitales de las plantas. Así, las funciones metabólicas

Efectos sobre los materialesCada vez se está prestando más atención, tanto por sus repercusiones económicas como por los daños irreparables que causa sobre los objetos y los monumentos de alto valor histórico-artístico, a los efectos que la contaminación atmosférica produce sobre los materiales. La acción de los contaminantes atmosféricos sobre los materiales puede manifestarse por la sedimentación de partículas sobre la superficie de los mismos, afeando su aspecto externo, o por ataque químico al reaccionar el contaminante con el material. Los SOx causan daños a muchos tipos de materiales, bien directa o indirectamente. Un alto contenido de SOx en el aire produce la aceleración de la corrosión de los metales tales como el acero al carbono, zinc, acero galvanizado, compuestos del cobre, niquel y aluminio. Esta aceleración se ve favorecida por la presencia de partículas depositadas por la humedad y por la temperatura.

Efectos sobre visibilidadLa presencia de contaminantes en la atmósfera produce la absorción y dispersión de la luz solar, acompañados de una notable reducción de la visibilidad. Los aerosoles de tamaños comprendidos entre 1.4 y 0.8 micras son los que tienen una mayor influencia en la dispersión de la luz solar, debido a la proximidad de su tamaño a la longitud de onda de la luz visible. Los gases presentes normalmente en la atmósfera no absorben la luz visible. El NO2 en concentraciones altas puede tener un efecto significativo ya que absorbe la franja azul-verde del espectro visible de la radiación solar. Consecuencia de esta absorción es el que la atmósfera de las grandes ciudades adquiera una coloración amarilla-parduzca-rojiza cuando se presentan concentraciones de NO2 elevadas.

Efectos GlobalesCada vez está más admitida la necesidad de realizar estudios sobre los posibles efectos que a largo plazo puede producir la contaminación atmosférica sobre los distintos ecosistemas, sobre el clima y sobre la estratosfera. Tanto las modificaciones de las características de los suelos, debidas al lavado de los elementos del mismo por las lluvias ácidas, como los cambios producidos en las grandes masas de agua por el aumento de la concentración de metales tóxicos, pueden tener consecuencias ecológicas irreversibles. El aumento de las concentraciones de dióxido de carbono y de otros contaminantes en la atmósfera puede dar lugar a una elevación general de la temperatura del globo, por «efecto invernadero», que modificaría el régimen de lluvias, lo que produciría alteraciones sobre las tierras cultivables y la extensión de los desiertos. Por otra parte, los sulfatos y las partículas finas que disminuyen la visibilidad pueden igualmente reducir la intensidad de la radiación solar. Los hidrocarburos halogenados y los óxidos de nitrógeno emitidos por los aviones supersónicos pueden provocar una disminución de ozono en la estratosfera con el consiguiente aumento de la radiación ultravioleta que llegaría a la Tierra.

Efectos sobre los ecosistemas (lluvias ácidas)Los primeros efectos producidos por las precipitaciones ácidas se detectaron en cientos de lagos de Escandinavia, alrededor de los años 60. En la actualidad, más de 18,000 lagos están acidificados, en Suecia alrededor de 6,000 de ellos muestran graves daños sobre la biología acuática, y unos 2,000 de los situados en la zona meridional y central han perdido sus poblaciones piscícolas. La acidificación de las aguas interiores tiene efectos muy graves sobre los ecosistemas acuáticos. Se ha demostrado que todos los tipos de organismos integrantes de los ecosistemas de agua dulce son sensibles a la acidificación, produciéndose cambios en todos los niveles tróficos. La acidificación de los lagos y de las masas de agua se está extendiendo progresivamente cada vez a mayor número de países, afectando día a día a más extensas áreas. Las zonas más propensas a la acidificación del agua tienen suelos ácidos de poca profundidad, superpuestos a rocas graníticas o son suelos arenosos muy erosionados. El aumento de la acidez del agua de los lagos y ríos provoca un fuerte aumento del contenido de iones aluminio disueltos en el agua. El ión aluminio es muy tóxico para la mayor parte de los organismos y se cree que la causa última de la muerte de las poblaciones de peces en los lagos acidificados se debe al envenenamiento por aluminio. Otros metales tales como el cadmio, zinc y plomo tienen igualmente una mayor facilidad para disolverse, por lo que son más accesibles para los animales y plantas acuáticas. Los suelos presentan, por lo general, una mayor resistencia a la acidificación que el agua. No obstante, el grado de sensibilidad puede variar muy ampliamente de unas zonas a otras dependiendo, principalmente, del espesor de la capa de humus, de la consistencia del sustrato, así del tipo de rocas y suelo. Uno de los efectos más importantes de la acidificación de los suelos es, probablemente, el incremento de la movilidad con las consiguientes pérdidas por lixiviación de ciertos cationes metálicos de carácter básico tales como el calcio, magnesio, potasio y aluminio.

Efectos sobre el clima (efecto invernadero)Durante los últimos años se ha venido poniendo de manifiesto una preocupación creciente por los posibles efectos que sobre el clima pudiera causar el aumento progresivo de contaminantes en la atmósfera como consecuencia de las actividades humanas. Observaciones realizadas en Suecia, Australia, Alaska y Hawai muestran que la concentración de CO2, que oscilaba entre 265 y 290 ppm antes de los años cincuenta, llegó a ser de 330 ppm en1976, aumentando a un ritmo de alrededor de 1 ppm en el curso de los últimos años. Se cree que el incremento de CO2 en la atmósfera es debido a las alteraciones que las actividades humanas producen en el ciclo biogeoquímico del carbono ya que, por una parte, en la combustión de combustible fósiles y en los incendios forestales se producen grandes cantidades de CO2, y por otra parte, estos mismos incendios y la tala progresiva de bosques, que produce una disminución de las masas forestales mundiales, la degradación del suelo y la creciente desertificación, producen una disminución de la tasa de la absorción total del CO2 presente en la atmósfera por la vegetación. El incremento de la concentración del CO2 en la atmósfera puede alterar la temperatura de la Tierra debido a que el CO2 es transparente a la radiación solar recibida del sol, dejándola pasar libremente, pero absorbe la radiación infrarroja emitida desde la tierra. El efecto total es que cuanto mayor sea la concentración de CO2 en la atmósfera, mayor es la cantidad de energía recibida por la Tierra desde el Sol que queda atrapada en la atmósfera en forma de calor. Este fenómento que se conoce con el nombre de «efecto invernadero» produciría un recalentamiento de la atmósfera.

Efectos sobre la estratosferaLa presencia en la estratosfera de determinados compuestos, especialmente los clorofluorocarbonos, puede provocar una disminución de la concentración de ozono en la estratosfera. La capa estratosférica de ozono protege la superficie de la tierra de una exposición excesiva a los rayos solares ultravioletas actuando como filtro. Una disminución sensible de esta capa protectora tendría efectos perjudiciales para la salud humana y para la biosfera. Este incremento de la radiación produciría un aumento apreciable de casos de cáncer de piel en los seres humanos y efectos negativos sobre los organismos, al ser ciertos tipos de plancton vegetal, animales invertebrados y algunos vertebrados en determinadas etapas de su ciclo vital, especialmente sensibles a la radiación ultravioleta.

La Lucha Contra la Contaminación AtmosféricaDurante algún tiempo se consideró que el despilfarro de los recursos naturales y la degradación del medio ambiente era un mal menor que tenía que ser soportado por las colectividades en pro del progreso económico de los pueblos. Este punto de vista está cambiando rápidamente en la actualidad ante la evidencia, cada vez más clara, de que la conservación del medio ambiente es una cuestión de supervivencia para los humanos. Entre los distintos tipos de contaminación, la atmosférica puede considerarse como la de más reciente aparición. Para algunos países surge como problema grave durante los años cincuenta, mientras que para la mayoría no aparece como tal hasta el final de los años sesenta. El punto de partida de la toma de conciencia de la gravedad de la contaminación atmosférica se puede situar en Londres en el invierno de 1952, cuando una fuerte contaminación por humos, que persistió durante cinco días, contribuyó a la muerte de varios miles de personas. Este episodio actuó como detonador para la opinión pública mundial y contribuyó a la puesta en marcha de una serie de acciones tendentes a reducir este tipo de contaminación. En 1956 se publicó en el Reino Unido la Ley de Aire Limpio, que tenía como objetivo el disminuir la emisión de humos, fomentando el uso de combustibles limpios. La primera ley sobre contaminación atmosférica no aparece en Estados Unidos hasta 1963 con la Ley de Aire Limpio. En Francia se aborda el problema de la contaminación atmosférica, de una forma general, en el año 1961, y en la mayoría de los países la legislación sobre la contaminación atmosférica es más reciente.

Límites de los Recursos NaturalesEntre los innumerables elementos de la crisis del medio ambiente en la que se haya sumergida nuestra civilización, los relativos al problema de los límites de los recursos naturales figuran entre los más inquietantes y polémicos. La consideración de este problema lleva a tratar aspectos tan candentes como la finalidad del crecimiento o la imperiosa necesidad de alcanzar un estado estacionario en los efectivos de las poblaciones humanas y su nivel de producción industrial, siempre en términos cuantitativos. El nivel de consumo actual de las fuentes de energía, de las materias primas, del agua y de los recursos alimenticios alcanza un valor absoluto tal, que no puede menos de extrañar la sorpresa de algunos que, de repente, descubren ¡el carácter finito de la ecosfera!

Límites energéticosLas disponibilidades energéticas figuran entre los diversos límites probables a la expansión de la actividad industrial humana. Dos tipos de fuentes de energía pueden ser utilizadas por el hombre. Las primeras, no renovables, comprenden los diversos combustibles fósiles y las materias fisibles (uranio 235, por ejemplo). Las segundas son, por su misma esencia, inagotables a escala de nuestra especie, aunque de más difícil explotación. Se trata de la energía solar, de la energía de las mareas oceánicas y de la energía térmica.Sólo una ínfima parte de estas gigantescas fuentes de energía se utiliza bajo forma hidroeléctrica. La satisfacción de las necesidades energéticas de la civilización contemporánea se funda esencialmente en el empleo de combustibles fósiles. Hemos asistido desde comienzos de siglo, época en que el carbón y la madera tenían un papel preponderante, a una modificación de la naturaleza de los carburantes utilizados. La parte del gas natural y sobre todo el petróleo no ha hecho más que crecer en detrimento de los combustibles sólidos.

Los Recursos de AguaPese a una aparente abundancia, el agua dulce, habida cuenta del crecimiento de las necesidades humanas, es relativamente rara en la biosfera. A diferencia de muchos otros problemas de recursos que no llegarán a ser cruciales más que en un futuro más o menos lejano, el del agua dulce es actual. La mayor parte de los aises industrializados sufren ya una grave penuria, incluso aquellos que a priori parecen mejor provistos de dicho elemento.

Los Recursos AlimenticiosDe todos los graves problemas del entorno que caracterizan los tiempos presentes, el de las disponibilidades alimentarias es de entidad suficiente para inquietar a los ecólogos menos pesimistas. En ese dominio la crisis no pertenece al futuro: se cierne ya desde hace tiempo. Actualmente, todas las tierras fértiles han sido roturadas desde hace tiempo. Para complicar el asunto, la superficie total de las tierras disponibles para el cultivo disminuye en valor absoluto a consecuencia del crecimiento demográfico. Esto se debe no solamente a las alteraciones edafológicas y a la erosión de los suelos, sino también a las consecuencias de la expansión urbana e industrial. Estas últimas imposibilitan los usos agrícolas en superficies crecientes de suelo muy fértil, ya que las ciudades se instalan en general en el fondo de ricas cubetas aluviales. El crecimiento de las ciudades se realiza generalmente en detrimento de las mejores tierras; la superficie del conjunto de las ciudades del mundo es superior a la de Francia. Las ciudades han esterilizado la veinteava parte del total de las tierras hoy explotadas. Hay que añadir a la superficie ocupada por las ciudades la de las carreteras, los aeropuertos, los terrenos militares, la inundación de valles por nuevos embalses hidroeléctricos... En definitiva, la superficie de las tierras disponibles decrece más rápidamente que el aumento de la población. Cada persona, además de su vivienda, tiene necesidad de una superficie de vías de comunicación, lugar de trabajo, etc.

Los Biomas del MundoLas grandes subdivisiones de la biosferaLa cualidad más relevante del ecosistema estriba en su independencia energética, su autarquía, ya que se conjugan en el marco de esta categoría ecológica todos los eslabones necesarios para constituir un ciclo energético completo. El ecosistema viene a ocupar entre todas las categorías de organismos ecológicos un lugar principal porque representa la unidad de convivencia energéticamente autárquica más pequeña. Por debajo de este lugar en el escalafón no se encuentran, en consecuencia, combinaciones de organismos y ambientes capacitadas para desarrollar un ciclo completo de transferencias energéticas. Sin embargo es posible construir, en un plano abstracto, unidades ecológicas superiores de mayor cuantía. Es así como se agrupan todos los ecosistemas de estructura y organización semejante bajo el concepto de "bioma", término propuesto por el ecólogo vegetal norteamericano Clements en 1916. Un bioma es una comunidad de plantas y animales con formas de vida y condiciones ambientales similares e incluye varias comunidades y estados de desarrollo. Se nombra por el tipo dominante de vegetación; sin embargo, el complejo biológico designado bajo el término de bioma engloba también al conjunto de organismos consumidores y detritívoros del ecosistema. El conjunto de todos los biomas viene a integrar por último la biosfera. Los biomas no se distribuyen en forma aleatoria sino, por el contrario, con una cierta regularidad tanto en el plano horizontal (o mejor dicho, en latitud) como en el vertical (altitud).

Distribución según la latitudBiomas terrestresLa distribución de los grandes biomas terrestres según la latitud está primeramente condicionada por la de los climas; los restantes factores abióticos intervienen ya en mucha menor cuantía. Si caminamos del ecuador a los polos, podremos observar una cierta simetría en el gradiente de biomas atravesados en cada uno de los dos hemisferios. Los bosque pluviales tropicales o selvas alcanzan su máxima extensión en el ecuador y forman una banda casi contínua dentro de la zona intertropical. Son las regiones de la biosfera que reciben la máxima cantidad de insolación; además el flujo solar es prácticamente constante a lo largo del año. Las precipitaciones que recibe la selva tropical son superiores a 1,500 mm. Estos bosques están caracterizados por la predominancia de árboles gigantes con hojas de gran superficie. También las lianas (plantas trepadoras) y epifitas que crecen sobre troncos y ramas constituyen grupos dominantes y típicos de estos ecosistemas. Los desiertos, cuya extensión máxima se establece al nivel de los trópicos, suceden a la sabana sin transición neta. Vienen caracterizados por las mínimas precipitaciones que reciben, inferiores a los 200 milímetros/año, y por el elevado grado de aridez, tanto más grande cuanto menores y más irregulares son las lluvias: en las zonas hiperáridas de la biosfera llega a haber más de doce meses seguidos sin agua. La cubierta vegetal es escasísima y está constituida por plantas vivaces leñosas y xerófilas o por anuales de período vegetativo muy corto. Las partes subterráneas de estos vegetales están muy desarrolladas como adaptación a la extrema sequía y a la poca variación de temperatura. La biomasa es, por consiguiente, muy pequeña, igual o inferior a unas 20 toneladas/hectárea, y pobre la diversidad de especies. Las formaciones potenciales de estos ecosistemas son los bosques esclerófilos (con dominancia de especies vegetales con hojas perennes duras y gruesas como los géneros Quercus y Eucalyptus), aunque en algunas ocasiones lo son de bosques perennifolios de coníferas. El hombre ha favorecido esta última formación ampliando notablemente los pinares en la región mediterránea. Cuando el bosque esclerófilo se degrada se transforma generalmente en formaciones arbustivas (chaparrales, maquis o garrigas) de carácter xeromorfo. Las regiones templadas, situadas en latitudes medias, están ocupadas fundamentalmente por dos biomas. En primer lugar, en aquellas regiones con abundante pluviometría los inmensos ecosistemas forestales que allí se establecen están caracterizados por la presencia de especies de hoja caduca .Este bioma de los bosques caducifolios templados cubría antiguamente toda la Europa templada (incluso la parte meridional de Escandinavia) desde el Atlántico hasta la vertiente siberiana del Ural, China septentrional y central y las regiones del continente norteamericano situadas al este desde el meridiano 100 hasta la latitud de Saint-Laurent. Estos ecosistemas son, por el contrario, casi inexistentes en el hemisferio sur (salvo en Australia y Nueva Zelanda), debido a la escasez de tierras emergidas más allá del paralelo 40º S. En las zonas templadas en que las precipitaciones son insuficientes para permitir el desarrollo de los árboles, en lugar de bosques aparecen enormes estepas, muy frecuentes en el hemisferio boreal. La «pradera» norteamericana es un buen ejemplo de este bioma, caracterizado por la predominancia del estrato herbáceo de gramíneas. Los suelos de las estepas presentan grandes diferencias con los de los bosques templados establecidos en análogas latitudes y sobre unos mismos substratos geológicos. Son mucho más ricos en humus que los suelos forestales equivalentes; en efecto, por causa de la brevedad del ciclo vegetativo de las plantas herbáceas, se produce una importante acumulación de materia orgánica, de tal forma que la humificación es más fuerte que la mineralización. Además, y en razón del clima, la evaporación es superior a la pluviometría, lo que se traduce en una ausencia de lixiviación y en una acumulación de sales minerales – particularmente de calcio y potasio – en las capas superficiales. No es raro por consiguiente, que ciertos suelos de estepa como los chernozem (tierras negras de Europa oriental Y América del Norte) figuren entre los más fértiles del globo. Las estepas de las zonas templadas, antaño pobladas por grandes herbívoros, han sido desde hace mucho tiempo utilizadas por el hombre para el pastoreo o para el cultivo de cereales en aquellas zonas en las que la pluviometría lo hacía posible. La sobreexplotación de estas regiones estépicasha conducido hacia la degradación irreversible de estos ecosistemas y a su transformación en desiertos.

La taiga o bosque boreal (subárctico) de coníferas es uno de los más importantes biomas del hemisferio norte. Cubre el escudo siberocanadiense a lo largo de una docena de millones de kilómetros cuadrados, extendiéndose aproximadamente entre los 45º y 57º de latitud norte. No obstante, sobrepasa localmente el círculo polar en Alaska, en Siberia y en Escandinavia. El bosque boreal de coníferas se establece en unas regiones en las que las precipitaciones son bastante débiles (entre 400 y 700 mm), pero distribuidas a lo largo de todo el año, con un máximo estival. A causa de las condiciones climatológicas y de la cubierta vegetal, los suelos boreales, en permanente lixiviación, son de pH ácido y pobres en cationes, sobre todo en los horizontes superiores del suelo, en los que se acumula la materia orgánica. La diversidad de especies de este bioma es bastante reducida y su biomasa, inferior a la de otros sistemas forestales, aunque no obstante alcanza las 250 toneladas/hectárea. La tundra es el bioma que ocupa las regiones comprendidas entre el límite natural de los árboles hacia los polos y las zonas parabiosféricas árcticas y antárcticas. Su distribución es casi enteramente boreal por causa de la ya comentada escasez de tierras emergentes entre el paralelo 45 y la Antártida, en el hemisferio austral. Ocupa sobre todo territorios situados más allá del círculo polar en el antiguo continente, pero desciende por bajo de los 60º N en Alaska y Labrador. La tundra está formada por un mosaico de ecosistemas cuya composición botánica está condicionada por factores edáficos y climáticos. La brevedad de la estación vegetativa (sesenta días de media) y la parquedad de las temperaturas estivales (siempre por debajo de 10º C) constituyen sus principales factores limitantes. A causa de la gran duración del período invernal y del rigor de las temperaturas, el suelo de la tundra (permafrost) está helado permanentemente en profundidad, sólo unos cuantos decímetros de las capas superficiales pueden deshelarse durante el exiguo verano. Esta estructura y génesis edáfica impide el drenaje de las aguas superficiales y origina formaciones particulares de estas regiones árcticas como los suelos poligonales. Biomas marinosA pesar de que la zonación en latitud de los biomas se presenta como algo claramente definido cuando se estudia su distribución sobre la superficie de los continentes e islas, no ocurre lo mismo con lo que respecta al estudio de la hidrosfera. A causa de la isotropía del medio acuático, los factores físico-químicos varían mucho menos y de forma más lenta que en el medioterrestre. Los fenómenos de convección y difusión de sustancias solubles, junto con las corrientes marinas, aseguran una cierta uniformización de los factores abióticos, lo que limita el número de hábitats posibles y hace difícil la distinción de biomas. Los oceanógrafos no utilizan desde luego este término. Las variaciones climáticas tienen menor amplitud en la hidrosfera que en los ecosistemas terrestres, lo que también hace aleatoria la existencia de una zonación neta en latitud de las biomasas de las diversas comunidades oceánicas.

Zonación en altitudEn función de la altitud, la zonación de la biosfera está todavía más definida que en latitud. Desde el fondo de las profundidades oceánicas hasta la cima de las más altas montañas, presenta una sucesión de medios muy diferentes.El dominio oceánico se extiende desde las fosas más profundas (aproximadamente 11,000 m) hasta la cota 0 (superficie de los mares). La profundidad media es de 3,800 metros. La existencia de una plataforma continental, delimitada por una brusca ruptura de la pendiente (talud continental) situada hacia los -200 metros permite distinguir: una provincia nerítica, con concentraciones en bioelementos muy variables según los aportes fluviales y otros factores, y una provincia oceánica, más alejada de las costas, con aguas de gran constancia fisioquímica y con profundidades por encima de los 200 metros. Esta última ocupa una superficie igual a los 9/10 de la oceánica total.Más importante es todavía la distinción entre zonas eufótica y disfótica:La zona eufótica corresponde a la región en la que penetra la luz y en la que por consiguiente es posible la fotosíntesis. Todos los organismos autótrofos (algas y fitoplancton) se concentran en estas aguas que no sobrepasan generalmente los 100 metros de profundidad, tanto en los océanos como en los lagos continentales más transparentes. Tan sólo pues una pequeña capa superficial es responsable de toda la producción primaria del medio acuático. La zona disfótica, que se extiende por debajo de los 100 metros está caracterizada por una permanente oscuridad y desprovista por tanto de organismos autótrofos. Los heterótrofos – principalmente invertebrados – se nutren a expensas de la materia orgánica sintetizada por los productores de las capas superficiales, que alcanza estas profundidades en forma de cadáveres y restos de la excreción de los organismos de la zona eufótica, en perpetua sedimentación hacia los fondos abisales. La zonación vertical de las biocenosis terrestres aparece muy netamente en las regiones continentales de relieve acusado. Desde muchos puntos de vista, la distribución en altitud de las comunidades ecológicas es muy parecida a la distribución latitudinal de los principales biomas. La extensión vertical máxima de la biosfera se alcanza en las regiones ecuatoriales y disminuye progresivamente hasta el nivel del mar en las zonas polares. El límite superior de los vegetales fotosintéticos está situado entorno a los 6,000 metros de altitud. Por encima de este nival entramos en la región de nieves eternas. Para los humanos, el límite superior de su hábitat se sitúa en la región de las praderas alpinas, a 5,200 metros de altura (en los Andes). La pradera alpina es una tundra de montaña, desprovista de árboles; está ocupada por hierbas o sufrútices (=plantas semejantes a arbustos, generalmente pequeñas y solo lignificadas en la base) de porte almohadillado. Las especies vegetales que allí se establecen están adaptadas a las particulares condiciones climáticas reinantes (gran insolación, variaciones térmicas de marcada amplitud, menor presión atmosférica, etc.).

El límite superior de los bosques se encuentra a 4,500 metros, aunque realmente éstos raramente superan los 4,000 metros, incluso en las regiones ecuatoriales. La actividad agrícola tampoco es posible por encima de los 4,500 metros,

ni siquiera en las zonas tropicales. La altitud media de los continentes – 875 m – corresponde pues con la zona de desarrollo óptimo de bosques, praderas y cultivos, ecosistemas éstos de importancia relativa en función de la región

considerada.

Cuando la mayoría de la gente mira a un bosque, ve una cantidad grande de árboles próximos unos a otros. Pero los bosques son mucho más que eso; son comunidades interconectadas de diversos organismos -- bacterias y hongos, árboles gigantescos, aves, arbustos, hormigas y escarabajos, peces, y mamíferos. Los bosques cubren más o menos el 30% de la superficie no acuática de la Tierra, y pueden estudiarse desde un nivel microscópico hasta desde una perspectiva global.

Bosque es un sitio poblado de árboles y matas, generalmente en espesura. Ampliando el concepto, puede decirse que "bosque es toda aquella superficie de tierra en donde se hallan creciendo asociaciones vegetales, predominando árboles de diferentes tamaños que han sido explotados o no, capaces de producir madera u otros productos; influyen en el clima y en el régimen hidrológico y admás brindan protección a la vida silvestre." Las variables como clima, luz solar, lluvia, suelo y elevación determinan las características de un bosque -- esto es, si está constituido por árboles de coníferas de hojas pequeñas como agujas; por una vegetación tropical densa con lianas y árboles con contrafuertes; o, en cambio, por un vegetación abierta de regiones áridas.

Tipos de bosques

bosque boreal

bosques tropicales

bosques ribereños

bosques templados

La vida en el bosque

Los bosques son de los hábitats más diversificados del planeta. La biodiversidad [cantidad y variedad de formas de vida en un hábitat dado] no es simplemente algo que es "bueno" tener. Todas las especies, incluyendo los humanos, dependen de todas las otras especies para su supervivencia. La extinción de cualquier organismo--un mono, un planta, una pulga de agua--tendrán consecuencias impredescibles y, a veces, desastrosas. Los bosques pluviales tropicales (rainforests) son los ecosistemas más ricos en el mundo. De hecho, debido a la gran diversidad de plantas y animales, hay relativamente pocos individuos de la mayoría de las especies. Esto hace que ellas sean especialmente susceptibles a la pérdidas de hábitat y las alteraciones. Aún cuando muchas especies templadas tienen equivalentes tropicales, hay una mayor variedad de hábitats en los bosques tropicales. El clima cálido y húmedo también contribuye al mayor número de especies. Grupos completos de organismos de los bosques pluviales tropicales no existen en regiones con climas más fríos. Un ejemplo son las epifitas -- plantas que crecen sobre las ramas de los árboles.

Los animales son numerosos en el bosque. Y donde quiera que los animales sean numerosos, los parásitos serán todavía mucho más numerosos. Mientras que los depredadores requieren, para sobrevivir, muchos animales de otras especies, muchos parásitos pueden existir en un animal. Se ha estimado que la mitad de los animales sobre la Tierra son parásitos, y ellos son portados por todos los animales, especialmente aves y mamíferos, incluidos nosotros.

Además de los humanos, hay otra especie animal que puede cambiar el paisaje forestal de manera poderosa y dramática. Este animal es un roedor: el castor (Castor spp. - Castoridae). Los castores construyen represas usando los árboles que cortan; las represas reducen la velocidad de los arroyos, creando charcas y pantanos los cuales ayudan a evitar las inundaciones y recogen ricos sedimentos y materia orgánica. Los castores favorecen ciertos tipos de árboles para sus represas y, eventualmente, el bosque, en la orilla del arroyo, es dominado por los tipos de árboles menos preferidos. En muchos lugares, las personas no solamente tratan de cambiar los bosques sino que también tratan de crear, por razones económicas, bosques artificiales--pequeñas plantaciones con solamente una especie de árbol, todos de la misma edad. La biodiversidad sufre. Los bosques necesitan árboles de todas las edades para propósitos diferentes, y un bosque saludable realmente incluye muchos árboles muertos--algunos todavía de pie, y otros caídos sobre el suelo forestal. Cuando mueren, los árboles todavían juegan un papel increíblemente importante en la vida del bosque. Las larvas de los insectos se hospedan en estos árboles muertos, haciendo túneles en la madera esponjosa, lo que ayuda a almacenar agua en el piso forestal. A los árboles muertos pero que están todavía de pie pudiera llamársele "árboles de vida silvestre". Ellos son colonizados por insectos, como algunas especies de hormigas, que construyen sus nidos en ellos. Los pájaros carpinteros ('picamaderos') crean agujeros y cavidades en la madera en su búsqueda de insectos para comer; estos agujeros son lugares perfectos para anidar muchas especies de aves, las cuales consumen muchos insectos que serían perjudiciales para el bosque.

Importancia de los bosques

Los bosques y las personas están interconectadas, y ha sido así desde tiempos inmemorables. Siempre hemos tenido una especial relación basada en la supervivencia. Era una delicada cadena de existencia que antes tratábamos con respecto y aprecio. Pero las personas empezaron a trastornar este equilibrio. Empezaron a ver el bosque no como parte de ellos sino como algo a ser conquistado. Usaron los bosques, que aparentaban sin límites, cortando millones de árboles. Pero ahora nos estamos dando cuenta que los bosques sí tienen límites y que ya es tiempo de regresar al anterior equilibrio. Todos los organismos vivientes dependen de los bosques. En un viejo árbol del bosque pueden encontrarse hasta ¡1500 invertebrados viviendo en él! Algunas de estas especies pueden ser claves para el desciframiento de misterios científicos. Cada planta y cada animal es único y muchos de estos animales dependen enteramente de los bosques. Todas las formas de vida, incluyendo a los hongos en copa mostrados aquí, dependen directa o indirectamente del bosque.Todavía hay muchas cosas que desconocemos de los ecosistemas forestales pero cada día hay nuevos descubrimientos. Cada especie, animal o planta, tiene un material genético único que ha estado evolucionando durante miles de años. La protección de los bosques no significa únicamente salvar muchos árboles; es preservar un proceso vital que se inició hace millones de años. Los viejos bosques aportan un mejor conocimiento de como funcionan los bosques. Los bosques protegen nuestras aguas y gestionan nuestro clima. Cuando llueve en el bosque, las hojas permiten que el agua gotee lentamente sobre el suelo; si se corta el bosque, la lluvia cae fuertemente sobre el suelo desprotegido y sus partículas son arrastradas hacia las corrientes, ensuciando sus aguas. Esto no es bueno para los peces, y puede provocar inundaciones. Además, sin árboles, el agua se evapora rápidamente, cambiando el clima de los bosques próximos. Este proceso impide que los árboles reciban el agua que necesitan. Los bosques naturales aportan, como tales, a la economía; millones son gastados en actividades recreativas en los bosques. La gente disfruta y aprecia el aire fresco, agua clara, paisajes hermosos y la vida silvestre. Así que los lugares que presentan esas características son puntos turísticos ideales. Sin los bosques, tendríamos mucho menos oxígeno disponible: ¡más de 2 000 kg por hectárea por año! Esto es debido a que los árboles (y todas las plantas verdes) usan un proceso llamado fotosíntesis, durante el cual toman dióxido de carbono y, como un sub-producto, liberan oxígeno. Las plantas "respiran" dióxido de carbono, como nosotros respiramos oxígeno. Ha habido un equilibrio entre especies que eliminan dióxido de carbono y toman oxígeno, y especies que toman dióxido de carbono y exhalan oxígeno. Este equilibrio ha estado siendo trastornado desde el siglo 19. Los combustibles fósiles, como el petróleo, producen dióxido de carbono cuando son quemados por lo que el nivel del dióxido ha estado aumentando dramáticamente desde entonces. Desgraciadamente, este gas, en grandes cantidades, actúa como un aislante y mantiene el calor cerca de la superficie de la Tierra; esto es lo que se llama el "efecto invernadero". Aparte de los diferentes aspectos importantes de los bosques vírgenes, algunas especies individuales, como el árbol de tejo (Taxus brevifolia), han demostrado tener una gran importancia en el campo médico. La corteza del tejo provee taxol, un agente cancerígeno, usado en el tratamiento de cáncer de los ovarios, pulmones y mamario. Esta propiedad del árbol de tejo fue descubierta en años recientes y, si los bosques donde se encuentran los árboles de tejo desaparecen, quizás otros tratamientos pudieran perderse.

Origen y DesarrolloEl territorio ocupado por una sociedad humana se distingue por ecosistemas, a menudo artificiales, cuya acomodación refleja a la vez la naturaleza de la región y el trabajo de las personas. El trabajo humano se basa, efectivamente, en la utilización de los recursos naturales irregularmente distribuidos en el espacio y que pueden cambiar con la estación del año; el hombre los recolecta, los transporta, los almacena, los modifica y los utiliza. Hay producción y consumo. Primeramente, el hombre vivió de la recolección y de la caza; luego se unió a plantas y animales a través de relaciones mutualistas: descubre y desarrolla la agricultura y la ganadería y tiende a establecerse. La localización de las residencias humanas responde a influencias del medio: Proximidad de los lugares de producción (pescadores en las orillas del mar, agricultores entre sus cultivos, leñadores en el bosque);Proximidad de las fuentes de agua y de combustible;Protección, etc.El tipo primitivo de establecimiento es homogéneo: todos los habitantes producen y consumen lo que necesitan: economía de subsistencia. Las granjas, inicialmente aisladas, tienden a agruparse en aldeas y pueblos; la población es con frecuencia fija, sedentaria (aunque algunas poblaciones llamadas nómadas se desplazan con sus rebaños y enseres). Aparecen entonces dos tipos distintos de parajes: el lugar de explotación de los recursos naturales (campos, canteras, minas...) y el lugar de utilización por los consumidores, o lugar de consumo. Estas partes se unen mediantes vías de comunicación que pueden transitar por una manufactura o lugar de transformación, donde se reúne un equipamiento más o menos completo. Surge una organización económica que utiliza productores y consumidores y favorece el desarrollo de una vida urbana, en un centro cada vez más desarrollado en el que se crean servicios especiales, públicos o privados, para facilitar la vida de todos (casas comunales, almacenes, escuelas, hospitales, etc.). Se desarrolla así un tipo de residencia heterogénea en la que diversos grupos de habitantes tienen distintas profesiones, y donde existen diversos tipos de instalaciones productivas; se desarrolla una economía de intercambio (de mercado), en un ambiente comercial. La villa y la ciudad, ejemplos de este ecosistema urbano, pueden extenderse considerablemente, instaurándose una tal circulación de gentes y tales facilidades de transporte que apenas se puede hablar de régimen sedentario, sino más bien de régimen circulatorio. Desde los tiempos más remotos, las relaciones "agrícolas" de las personas con la vegetación se refuerzan mediante relaciones psicointelectuales no menos importantes; la botánica y la medicina fueron largo tiempo confundidas. Para honrar a los dioses o a los muertos, o para apaciguarlos, se plantaban jardines o bosques sagrados, sin nada en común con huertos o vergeles, y en los que se rendía culto a las divinidades de los árboles, de los bosques y de las aguas. El ambiente vegetal era también fuente de fantasía, de reflexión y de discusión; bosques y jardines, más o menos elaborados según las reglas y principios que variaron con las civilizaciones y los siglos, marcan toda la historia de la humanidad, de la que constituyen un arte mayor, que asocia los vegetales a la agricultura, la escultura, la hidráulica, etc. Estos jardines son los antecesores de los parques y espacios verdes de las ciudades y metrópolis modernas. Se observa entonces un rápido trasvase de la mano de obra del sector primario de producción de materias primas hacia el sector secundario de manufacturas de dichos materiales, y de ahí al sector terciario de servicios. Considerando que el ciudadano tiene un deseo medio de desplazarse diariamente a pie unos diez minutos (1 km), se llega a la noción de una unidad óptima de ciudad circular inscrita en un cuadrado de 2 km de lado. Esta unidad tiene 50,000 habitantes (villa); pero cuando las fábricas, almacenes y oficinas se acumulan en su interior, la villa crece constantemente por migración centrípeta a partir de los campos, y paralelamente existe una pujante ola de migración centrífuga de las residencias hacia las zonas suburbanas periféricas. Este crecimiento dialéctico de la ciudad por concentración y descentralización al mismo tiempo, lleva a una forma nueva de establecimiento humano: la metrópolis, que es un área urbana extensa con una ciudad central densa; su masa crítica parece ser de unos dos millones de habitantes.