BIOSFERA - Joaquín Rodríguez Piaya · 2017-01-29 · ... de zonas húmedas o Mesófitas: de zonas...
Transcript of BIOSFERA - Joaquín Rodríguez Piaya · 2017-01-29 · ... de zonas húmedas o Mesófitas: de zonas...
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 1
BIOSFERAEcosistemas:biotopo+biocenosis.Ecología:cienciaqueestudialosecosistemas.
BIOTOPOEslaparteabióticadelecosistema.Conjuntoformadoporelmedio,elsustratoylosfactoresambientalesabióticos.Loslímitesdelbiotopocoincidenconlosdelecosistema.Ø Medio:fluidoqueenvuelvealosorganismos
o Acuático:mares,ríos,etc.Losseresvivos,segúndondehabiten,seagrupanen:§ Neuston:asociadosalapelículasuperficial§ Plancton:seresvivosdepequeñotamañoquevanaladeriva(fitoplanctonyzooplancton)§ Necton:animalesnadadores§ Bentos:seresvivosquevivenfijosenelfondo
o Aéreo: los que viven aquí necesitan estructuras de sostén para evitar el aplastamiento del cuerpo por lagravedad(esqueletootejidoleñoso)
Ø Sustrato:o Suelo:horizontesA,ByC.sifaltaalguno:suelosinmaduros.o Aguao Fondosmarinoso Sobreotrosseresvivos
Ø FactoresabióticosyadaptacionesSonlasvariablesfisicoquímicasqueinfluyenenlavidadelosorganismosLímitesdetoleranciasonloslímitesmáximosymínimosdelosfactoresambientalesquetoleranlosorganismos.Alintervaloseledenominaamplituddetolerancia.Euriyesteno:congranypequeñaamplituddetoleranciarespectivamente.• Temperatura
Losseresvivospuedenpermaneceractivosentre+50ºCyalgunosgradosbajocero,aunquelavida latentesepuededarentrecercadelceroabsolutoy+100ºC.Laresistenciaalfríoesmásfácilsielorganismosedeshidrata(elhielorompelasestructurascelulares).Algunosprotozoossedeshidratan.Enrelaciónalcalor,atemperaturasaltas lasproteínas sedesnaturalizan.Según lasadaptacionesa la temperatura:homeotermos (pelo,plumas)ypoiquilotermos(evitanelfríoalejándosedeél,reduciendoelmetabolismo,etc.)
• Humedaddelaire:o Humedadabsoluta:gramosvaporagua/m3o Humedadrelativa:humedadabsoluta/máximahumedadAdaptaciones: tegumentos débiles para unamayor transpiración (anfibios). Para evitar pérdidas: tegumentosgruesos,respiracióntraquealopulmonar,etc.Plantas:o Hidrófitas:oacuáticaso Higrófitas:dezonashúmedaso Mesófitas:dezonasintermediaso Xerófitas:dezonassecas.
• PresiónOscilaentre1000atmósferas(fosasoceánicas)y0,3atmósferasa9.000mdealtura.Lospecesquevivenpordebajodelos5.000msonplanosynotienencavidadesllenasdeaire.Amenorpresión,menorcantidaddeaireydeoxígeno.MecanismosespecialespararecogermásO2:Hbespeciales,másglóbulosrojos,etc.Algunosanimalessoncapacesdedetectarcambiosbruscosdepresión,evitandoasítormentas.
• LuzSobre todo afecta a las plantas. Plantas heliófilas o fotófilas (máxima insolación) y esciófilas (zonas pocosoleadas).Fototropismo.Enelmar:o Zonafótica
• Zonaeufótica
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 2
• Zonaoligofóticao ZonaafóticaVisión.Coloración
• Críptica(confusiónconelmedio)• Aposemática(deaviso)• Mimética(simulandoanimalespeligrosos)
• SalinidadEnacuáticos.Loshomeosmóticossoneurihalinos(salmón)Lospoiquilosmóticossonestenohalinos(estrellas)
• CorrientesMovimientosinternosdefluidos.o Aéreos:migraciones,dispersión(semillas),…o Marinos:lapas,excavaciones,…
BIOCENOSISOCOMUNIDAD
Eslaparteabióticadelecosistema,formadaporelconjuntodepoblacionesrelacionadasentresí.Algunosparámetrosson:
Ø AbundanciadeunaespecieA=n(nºindividuosunaespecie)/N(nºindividuosdelacomunidad)Frecuencia:igualquelaabundanciaperoen%(+).-Ausente (1).-Raraydispersa(2).-Corriente(3).-Abundante(4).-Muyabundante
(+).-Muypocofrecuente 0-20%(1).-Pocofrecuente 20-40%(2).-Frecuente 40-60%(3).-Muyfrecuente 60-80%(4).-Bastantefrecuente 80-100%
Ø Constancia(%demuestrasquecontienenunadeterminadaespecieconrelaciónalnºtotaldemuestras):
(1).-Accidentales 0–25%(2).-Accesorias 25-50% C=m.100/M(3).-Constantes 50-100%
Ø Diversidadnºespeciespresentes/nºindividuosdelacomunidad-Sielnºesbajosignificaquelacomunidadesjovenopionera-Sielnºesaltosignificaquelacomunidadesmadurayestable
Ø DominanciaInfluenciaqueejerceunaespecieenlacomunidad.Suelenserlosmásabundantesy,amenudo,daelnombrealecosistema(pinar,encinar,…)
(+).-Raras Recubremenosdel1/20delasuperficie(1).-Poconumerosas Recubreentre1/20y¼delasuperficie(2).-Numerosas Recubreentre¼y½delasuperficie(3).-Algodominantes Recubreentre½y3/4delasuperficie(4).-Dominantes Recubremásde¾delasuperficie
Ø Estratificación
o Biocenosisterrestres:arbóreo,arbustivo,herbáceo,muscíneoyedáfico.o Biocenosismarinas:fóticoyafótico.
La transición entre comunidades:ecotono. Coexisten individuos de las dos comunidades. En ocasiones tienengrandiversidadporelefectodeborde(ej.:zonaintermareal)
EJERCICIO1
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 3
Especie ComunidadA ComunidadBA 118 109B 405 301C 19 32D 987 1097E 9 7F 23 48G 204 305H 3 4I 44 28
Indicalaabundanciadecadaunadelasespeciesencadaunadelascomunidades.
EJERCICIO2AlrealizarunmuestreoendoscomunidadesAyB,seobtienenlossiguientesdatos:
Superficiemuestreada
NúmerodeespeciesobservadasComunidadA ComunidadB
5m2 10 510m2 20 715m2 28 920m2 30 1025m2 30 1030m2 30 10
• Representagráficamentelosdatosdelatabla.Ponenelejehorizontallasuperficiedemuestreoy,enelvertical,el
númerodeespeciesobservadas(elaboraunagráficaparacadacomunidad).• ¿Cuáles son las áreas de muestreo mínimas que tenemos que tomar para poder hallar la diversidad en las
comunidadesAyB?• ¿Cuáldelasdoscomunidadesesmásdiversa?
EJERCICIO3Seharealizadosobreunazona25muestreos(de100m2cadauno)conlossiguientesresultados:
A18 C5 B2 C2 A23 B9 C2 A11 A9 B3 C7D81 E2 D45 E3 F1 D12 E4 F4 D10 E6 D82 F6 G3 G3 G9
B5 C8 A23 B7 C8 A12 B2 B3 C7 A23 B19 C8 F5 D45 F1 D6 F4 D28 D9 F7 H5 G9 H2 H1 G3 J5
A81 B5 C9 C4 A22 B3 C9 A9 B4 C8 A8 B14 C8D18 E8 D30 F9 D34 D9 D61 F8 G5 G6 H2 J1 J4 K2 K1 K12
A5 B7 C2 B3 A3 C9 A31 B4 A41 B2 C8D16 D42 F6 D53 E7 D43 F3 D21 G6 G2 I5 G11 H1 I6J4 J12 L2
B5 C7 A12 B3 C14 A21 C1 A11 B6 C6 B2 C1D11 D19 F3 D9 D14 E3 D3 F5G5 H3 G2 J1 K5 J3 L2
Cadaletrasimbolizaunaespecie.Indicar:densidad,abundancia,frecuencia,constancia,diversidadydominancia.Poblaciones
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 4
Conjuntodeindividuosdeunaespecie.Algunosparámetrosson:
Ø Densidadnºindividuos/unidaddesuperficieovolumencantidaddebiomasa/unidaddesuperficieovolumenSepuedemedirsolamenteelespacioenelqueesaespeciepuedevivir.
Ø Tasadenatalidadnºindividuosnacen/unidaddetiempo,referidoaltotaldelapoblaciónoalnºdehembras.
o Natalidadteóricaomáxima:encondicionesideales,sinfactoreslimitantes.o Natalidadrealoecológica:encondicionesnormales.
Ø TasademortalidadNºindividuosmuertos/unidaddetiempo
o Mortalidadmínimateórica:sóloporenvejecimientoo Mortalidadrealoecológica:encondicionesreales
Ø Esperanzadevida(alta,media,baja).Curvasdesupervivencia.Ø Índicedesupervivencia
1–índicedemortalidad(1–m)Ø Tasadecrecimiento
r(tasadecrecimiento)=n–mUnapoblaciónpermanececonstantecuandon=mrvaríaconeltiempoparaunamismapoblaciónAlmáximovalorquepuedealcanzarr:potencialreproductor
EJERCICIO4
Completaelsiguientecuadrosobrelavariaciónenlapoblacióndeunaespecie
Año Ni n m r Nf
1990 100 0.1 0.3 –0.2 1991 0.2 961992 0.4 1993 96 0.25 –0.25 721994 0.5 901995 0.5 1996 135 0.75 0.35
Ø Crecimientodeunapoblación
Curvadecrecimientoexponencial:sinlimitacionesCurvadecrecimiento sigmoideo, logísticooenS: limitacionesenel crecimiento;dependede la capacidaddelmedio.
AmedidaqueunapoblaciónseacercaaK,aumentalaresistenciaambientalalcrecimiento.
Cuandohaypocosindividuos,elfactorpredominanteeselpotencialbiótico.EstrategiadeK:enbiotoposquepermanecenconstantesmuchotiempo, intentandoocasionarpocosdañosenél.Seadaptanalacapacidaddelmedio.Estrategiader:aprovechamientoexhaustivodelmedio.Especiesoportunistas.Fluctuacionesdelaspoblaciones(liebresdeCanadá–linces):sistemadepredador–presa.
Ø Regulacióndelapoblacióno Mecanismosdependientesdeladensidad:parásitos,cantidaddealimento,competencia,etc.o Mecanismosindependientesdeladensidad:factoresclimáticos,etc.
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 5
o Autorregulación de la población (de la densidad): poniendo más o menos huevos, inhibiendo laovulación,emigracionesmasivas,sistemasdepredador–presa,etc.
Ø Tasadeinmigración:nºdeindividuosqueingresanenlapoblaciónØ Tasadeemigración:nºdeindividuosquedejanlapoblación
DispersiónMayoromenortendenciadelosindividuosatrasladarse.Estálimitadaporlacapacidadpropiadelindividuoyporlasbarrerasgeológicas.Tipos:
§ Activa§ Pasiva:anemógama,zoógama,…
Distribución:§ Espacial:distribucióninternadelosindividuos
o Uniforme:suelenimplicarcompetenciaintraespecíficaoterritorialidad.o Alazar:sininclinaciónaformargrupos,enambientesuniformes.o En enjambre o por contagio: aumenta la competencia intraespecífica y eleva la supervivencia de la
especie.§ Poredades:grupospre-reproductivos,reproductivosypost-reproductivos.
RelacionesbióticasSonlasrelacionesqueseestablecenentrelosdistintosseresvivosØ Relacionesintraespecíficas
Puedensertemporalesoparatodalavida;favorables(cooperación)odesfavorables(competencia).o Asociacionesfamiliares:progenitoresydescendencia
§ Parental:padresehijos§ Matriarcal:madreehijos§ Filial:hijos
Lasfamiliaspuedensermonógamas,polígamas(unmachoyvariashembras)ypoliándricas(unahembrayvariosmachos)
o Asociacionescoloniales:porreproducciónasexualapartirdeunprogenitorcomún.Puedenserhemimorfas(individuosiguales)oheteromorfas(individuosdiferentes).
o Asociacionesgregarias:individuosnonecesariamenteemparentadosqueseasocianduranteunperiododetiempomásomenoslargo(manadas,bandadasybancosenmamíferos,avesypecesrespectivamente).
o Asociacionesestatales:individuosjerarquizados(abejas,hormigas,etc).Ø Relacionesinterespecíficas
RELACIONESINTERESPECÍFICAS EspecieA EspecieBCompetenciaPorinterferencia(laactividaddeunolimitaelaccesodelotro)yporexplotación(deunmismorecurso)
(–) (–)
DepredaciónFeed–back (+)Depredador (–)Presa
ParasitismoEctoyendoparásitos;obligadosyfacultativos (+)Parásito (–)Hospedador
ExplotaciónPorinteracciónenlaactividadbiológica.Ejm:cuco. (+) (–)
Comensalismo (+)Comensal (0)HospedadorInquilinismoUnoledacobijoalotro (+)Inquilino (0)Hospedador
TanatocresisUnaespecieaprovechacomoherramientacadáveres,excrementos,etc.deotra (+) (0)
ForesiaUnaespecietransportapasivamenteaotra (+) (0)
EpibiosisUnaespecievegetalvivesobreotra (+)Epibionte (0)Hospedador
MutualismoDosespecies(consortes)sebeneficianmutuamente (+) (+)
SimbiosisMutualismoobligado (+) (+)
AntibiosisImposibilidaddevivirunaespeciecercadeotra (0) (–)
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 6
ECOSISTEMASYSUDINÁMICA
Ecosistema=biotopo+biocenosisEcosfera=Tierra+Biosfera
Nichoecológico:funciónquerealizaunaespecieenunecosistemaHábitat:conjuntodebiotoposdondepuedevivirunorganismoEspeciesvicariasovicariantes:especiesdelmismogrupotaxonómico,hábitatssemejantes,mismonichoecológicoperode distintas áreas biogeográficas. Son equivalentes ecológicos. Si se eliminan las barreras geográficas, entran encompetencia.Sucesión ecológica: proceso por el cual en una misma área se pasa de una comunidad a otra hasta llegar a unacomunidadestabledenominadacomunidadclímax.Acadaunadelascomunidades:etapaserial,yalconjuntodetodas:serie.
Ø Sucesiónprimaria:laqueseiniciaenunáreadondeantesnoexistíanorganismos(deltas,zonasvolcánicas,etc.)Ø Sucesiónsecundaria:dondeyahanexistidocomunidades(fuegos,etc.)
RELACIONESTRÓFICAS
Nivelestróficos:
• Productores(autótrofos)• Consumidores(heterótrofos)
o Herbívorosoconsumidoresprimarioso Carnívorosoconsumidoressecundarioso Carnívorosfinales(súperdepredadores)o Omnívoros(másdeunniveltrófico)o Carroñerosonecrófagoso Detritívoros
• Descomponedores:materiaorgánicaenmateriainorgánica.Bacteriasyhongos.• Transformadores:compuestosinorgánicosenotrosaprovechablesporlosproductores.Bacterias.
Cadenas(lineales)yredestróficas(ramificadas).
PARÁMETROSTRÓFICOS 1. Biomasa(B):cantidadenpesodemateriaorgánicaviva(fitomasavegetalyzoomasaanimal)omuerta(necromasa)
decualquierniveltróficoodecualquierecosistema(leña,carne,lechehojarasca,etc.)Semideenkg,g,mgoenKcal(1gdemateriaequivalea4ó5kcal)
2. Producción:Cantidaddeenergíaquefluyeporcadaniveltrófico,porunidaddetiempo(g/m2.día,kcal/ha.año,etc.Producciónprimaria:deproductoresProducciónsecundaria:delconjuntodeconsumidoresProducciónbruta(Pb)PotenciatotalProducciónneta(Pn). Pn=Pb–RAproximadamentepasaun10%deenergíadeuneslabónaotro.ProducciónnetadelecosistemaPNE=PB–(resp.autótrofos+resp.heterótrofos)
Ø Enecosistemasmaduros:PNE=0Ø Enecosistemasjóvenes:PNE>0Ø Enecosistemasenregresión:PNE<0(sedegradará)
3. Productividad:relaciónentreproducciónybiomasa(entreinteresesycapital)Indicalariquezadeunecosistemaodeunniveltrófico.Indicalavelocidadalaqueserenuevalabiomasa.TambiénsellamatasaderenovaciónysuvaloresPn/B
4. Tiempoderenovación.Tiempoquetardeunniveltróficoenrenovarse.B/PN.Sepuedemedirendías,años,etc.5. Eficiencia:representaelrendimientodeunniveltrófico,calculadomedianteelcocientesalidas/entradas
• En productores se calcula mediante la relación energía asimilada / energía incidente. Alcanza valoresinferioresal2%
• Pn/Pb cantidad de energía incorporada a cada nivel respecto al total asimilado. Continuas pérdidas porrespiración
• Rentabilidaddelosconsumidores:Pn/totalingerido(engorde/alimentoingerido)
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 7
PIRÁMIDESECOLÓGICAS
• Pirámidesdeenergía• Pirámidesdebiomasa• Pirámidesdenúmeros
FLUJODELAENERGÍA
Esunidireccional
Ejercicio1Supongamoslasiguientecadenatrófica:FitoplanctonèZooplanctonèSardinaèAtúnèTiburónLabiomasadelfitoplanctonesde100.000.Sabiendoquecadaniveltróficoutilizaun50%desuenergíaenlarespiración,un15%sepierdepordescomposiciónyun35%escomidoporelsiguienteniveltrófico(deloscualesun20%sepierdeenexcrementosyun15%seincorporaalabiomasadelsiguienteniveltrófico),indicar:
1. Cuáleselconsumidorsecundario2. Producciónbrutaprimaria3. Producciónnetaprimaria4. Producciónbrutasecundaria5. Producciónnetasecundaria6. Biomasadeltiburón7. Pérdidaporrespiracióndelasardina8. Producciónbrutadelatún9. Producciónnetadeltiburón
Ejercicio2
Supongamoslasiguientecadenatrófica:Hierbaècebraèleónèhienaylossiguientesdatos:
1. pérdidaporrespiracióndelashienas:72. pérdidaporrespiracióndelosleones:1003. pérdidaporrespiracióndelascebras1.3004. pérdidapordescomposicióndelosleones:305. pérdidaporrespiracióndelahierba:5.0006. excrementosdelascebras:8.0007. excrementosdelosleones:3008. pérdidapordescomposicióndelahierba:10.0009. excrementosdelashienas:1010. pérdidapordescomposicióndelascebras:25011. pérdidapordescomposicióndelashienas:3
Indicar:1. Cuáleselconsumidorprimario2. Producciónbrutaprimaria3. Producciónnetaprimaria
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 8
4. Producciónbrutasecundaria5. Producciónnetasecundaria6. Biomasadelashienas7. Pérdidaporrespiracióndelascebras8. Producciónbrutadelosleones9. Producciónnetadelahierba
CICLODELAMATERIA
Escerrado
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 9
RECURSOSDELABIOSFERA
RECURSOSALIMENTICIOS
Problemasrelacionadosconlaalimentación:
• Lapoblaciónactualesde6400millonesdehabitantes,quepodríatriplicarseparaelaño2014(segúnlaONU).• Desigualdistribucióndelapoblaciónquesuponenunapresiónsobrelosrecursosdelplaneta.
Porellohacefalta:• Manteneryconservarlosrecursosnaturales• Absorberlacontaminaciónylosrecursos.
LamayoríadelapoblaciónaumentaenelTercerMundo,dondeseconsideraqueunadescendencianumerosapuedeserla esperanza de una mayor seguridad económica, lo que provoca una retroalimentación positiva entre población ypobreza
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 10
La producción de alimentos ha crecido de forma considerable en todos los países del TercerMundo; si n embargo, ydebidoalrápidocrecimientodelapoblación,laproduccióndealimentosporpersonahaaumentadomuypocooinclusohadescendido.Lacantidadtotaldealimentosproducidaenelaño1990fuede1800millonesdeTmdegranoy88millonesdeTmdepescado.Estacantidadessuficienteparaalimentaralapoblaciónmundialadecuadamente,peronoconexcesos.Debidoaldesperdicioya ladistribucióndesigual,partede lapoblaciónesalimentadaenexceso,partemoderadamenteyotrapartedemanerainsuficiente.Lospaísesdesarrolladosconsumenalrededordel120%desus requerimientosdeenergíametabólica,mientrasque lossubdesarrolladossóloconsumenalrededordel97%.Lastécnicasagrícolasdebendirigirseentresdirecciones:
• Lasquereduceneldeterioroambientalproducidosporelempleodefertilizantesypesticidas.• Lasquereducenlademandadeaguaderiego.• Lasencaminadasaunaumentoenelrendimientodeloscultivos.
LoslímitesdelaTierraLaproducciónagrícolaenlaTierraeslimitadaydependededosfactores:
• Suelo cultivable. Actualmente existen de 2000 a 4000 millones de hectáreas disponibles para la producciónagrícola, de las que se cultivan y cosechan aproximadamente 1500 millones. La superficie cultivada se hareducido en los últimos años a causa de las pérdidas de suelo fértil por erosión, salinización, urbanización ydesertización
• DisponibilidaddeaguaydesumiderosparalosproductosquímicosdeusoagrícolaLaproducción y consumodealimentos sepuedeentender comouna cadena tróficaen laqueel hombreesel últimoeslabón.Sepuedenhacervariascadenassegúnlasfuentesdealimentos:
• Cultivos–Hombre.Asítieneaccesoamayorcantidaddeenergíayproteínasquecuandoactúadecarnívoro.Asíconsumeel30%delaproducciónfotosintética.
• Cultivos–Animales–Hombre.Sóloconsumeel4%delaproducciónfotosintética.Elrendimientovaríasegúnlaprocedenciadelosproductosanimales.Asílalecheesmáseficazquelacarne.Aestabajaeficienciaenergéticade las cadenas tróficas hayque añadir el gasto energéticodel procesamientode los alimentos. El transporte,almacenamiento,distribuciónycocinadodelosalimentosantesdellegaralconsumidorsuponeunadisminucióndelaenergíaalimentarianeta.
Laseguridadalimentariamundialseapoyaen:• Laproduccióndecereales• Lascapturasmarinas.
El crecimiento de la producción de alimentos no aumenta como antes, mientras que el crecimiento de la poblacióncontinúa.Lasoluciónpasapor:
• Conseguirunflujodealimentosmáseficiente• Controldemográfico,mediantelaeducaciónde120millonesdemujeres.Estádemostradoqueelaumentodel
niveldeeducacióndeunpueblollevaconsigounadisminuciónenelcrecimientodemográfico.• Laeducacióndelconsumidorenlospaísesdesarrollados,quebasansualimentaciónenproductoscárnicos.• Mayorinversiónenagricultura
§ Investigacióndeespeciesmásrentables§ Estudiodenuevassuperficiesparaexplotación§ Conservacióndelastierrasexistentes§ Conservacióndelasreservasdeagua.
LASFUENTESDEALIMENTOSLaagriculturaTiposdeagricultura
AGRICULTURAINTENSIVAOINDUSTRIAL AGRICULTURATRADICIONALODESUBSISTENCIAPermite obtener grandes rendimientos con grandesinversiones.
Se obtienen rendimientos por superficie más bienescasos
Se siembra una sola variedad de cultivo, normalmente Se siembran semillas de diversos tipos, disponibles de
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 11
desemillashíbridas. formanatural.Secultivaencamposllanos,desuelosfértiles Secultivanterrenosnormalmentedifícilesdelabrar,con
suelosfrágiles.Utiliza mucha maquinaria, para la que necesitacombustiblesfósiles.
Utiliza pocosmedios técnicos y poco aporte energéticoexterno.
Aumentaelrendimientomediantelaadiciónalsuelodefertilizantes.
Aumenta el rendimiento mediante el empleo defertilizantes orgánicos y haciendo un uso eficiente delagua.
Utilizaproductosquímicosparalucharcontralasplagas. Desarrollandiversos tipos de cultivopara luchar contralasplagas.
Utilizan grandes cantidades de energía para mantenermonocultivos en etapas tempranas de sucesiónecológica.
Posibilitan diversos cultivos que imiten una sucesiónecológica.
Laproducciónagrícolaseconcentraenespeciesconaltorendimiento,especialmentetrigo,arroz,maízypatata.La producción de las principales cosechas tiene lugar en el Hemisferio Norte. En América del Sur, África y Oceanía laproducciónesrelativamenteescasa.
• Asiaproducemásdel90%delarrozylasbatatasqueseconsumenenelmundo.• Europaproduceel40%delaproduccióntotaldepatatasyeslaprimeraproductoradecebadaycenteno.• Norteaméricacultivalamitaddelmaíz.• EnÁfrica laprincipal cosechaesdemandioca,unalimentoquecontieneun0,9%deproteínasutilizables,en
comparaciónconel5,9%delaspatatasotrigo.Lasáreasmásproductivassonlaszonastempladas,dondeelinviernoactúaamododeherbicidaypesticida,impidiendoeldesarrollodemalashierbasyplagasylossuelossonnaturalmentefértiles.Enlasáreastropicaleslabonanzadelclimaespropiciaparalaextensióndeplagas,ylossueloshanperdidosusnutrientesacausadellavadoefectuadoporlastormentastropicales.Tiposdefertilizantes
• Fertilizantessintéticos.Seusanenlaagriculturaindustrializada.Existenfertilizantesnitrogenados,fosforados,potásicos,etc.
• Fertilizantesorgánicos.Seusanmásenlaagriculturatradicional.Seempleaprincipalmenteestiércolypurín,provenientesdelasexplotacionesganaderas.Actualmenteseestádesarrollandolaproduccióndecompost,queesunamezclademateriaorgánicadescompuestaobtenidadelasbasuras,lodosdedesagüesurbanos,residuosagroforestalesyexcrementosdeanimales.Tienemenoscantidaddenutrientesperosonreciclables.
LaganaderíaTiposdeganadería
GANADERÍAINTENSIVAOINDUSTRIALIZADA GANADERÍATRADICIONALOEXTENSIVAProducen grandes cantidades de un sólo tipo deproductoanimalocárnico.
Producen carne y productos animales suficientes paraalimentar a sus familias, además de tracción para lostrabajosagrícolasymediodetransporte.
Utilizan cercados y establos para criar gran número decabezasdeganadoenunpequeñoespacio.
Utilizanpastizalesybosquesnaturalescomofuentesdealimento y agua; con frecuencia se desplazan en buscadeéstos.
Necesitan administrar antibióticos y hormonas delcrecimientoparamantenerunaproduccióneficiente.
Utilizan gran cantidad de combustibles fósiles paracalefacción, refrigeración, bombeode agua, producciónde alimento y forraje, transporte de ganado ysuministros.
Noutilizanapenascombustiblesfósiles.
Producen grandes concentraciones de desechosanimales con los riesgos de contaminación que elloconlleva.
Reintegran al suelo desechos animales, ricos ennutrientes,enlaszonasdepastodelganado;losutilizancomo fertilizantes para cultivos o los secan y quemancomocombustiblesparacalefacción.
Básicamentecasitodoslosproductosganaderosseobtienendeladomesticacióndetansolonueveespeciesanimales.Lamayorpartedelosanimalesdomésticossealimentandeplantasqueelhombrenoaprovecha.
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 12
Pero la producción de carne de forma intensiva implica alimentar el ganado con cereales, de forma que una caloríaprocedente de este ganado representa almenos 10 calorías gastadas en su producción. La eficiencia de este tipo dealimentoesbastantebaja.LapescaLosmaresocupanel71%delasuperficieterrestre.Perosuextensiónnohacequelaproducciónseailimitada.Loslímiteslosdeterminalaluz,latemperatura,laconcentracióndeCO2,etc.Lamayoríadelasespeciesprocedendelaplataformacontinental.A nivel mundial aproximadamente el 20% de la proteína animal proviene directamente del mar (peces, crustáceos ymoluscos) y un 5% de forma indirectamediante harina de pescado empleada paraalimentarganado.De las20.000especiesconocidasenelmundosólounas40secapturanengrandescantidades y son seis (bacalao, arenque, lucio, salmón, caballa y atún) las quesuponen2/3delascapturasanuales.A principios de los 80 la sobreexplotación colapsó la productividad de numerosasespecies. Pero a pesar del incremento en las capturas, la captura per capita hadisminuidodesde1970yaquelapoblaciónhacrecidomásrápidamente.Alapresiónporlascapturashayqueañadirlapresióndebidaalacontaminación.Lasmedidasparaprotegerlaproductividaddelosocéanosson:
• Unaexplotaciónmásracionaldelosrecursosmarinos.• Reducirlacontaminaciónoceánica• Ampliarlautilizacióndelosrecursosmarinos,utilizandoespeciesdesechadasonoutilizadashastaahora.• Pescarenáreaspocoatractivas,comoelhemisferioaustral.• El desarrollo de nuevas técnicas de pesca y cultivo, como aumentar la producción mediante la adición de
fertilizantesalagua.• Evolucióndelaacuicultura,reduciendolapresiónsobremaresyocéanos.
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 13
LOSRECURSOSFORESTALESLos bosques y las selvas son recursos potencialmente renovables si se usan de forma sostenible. Albergan la mayorbiodiversidadbiológicadelplaneta.DesdequecomenzólaagriculturalasactividadeshumanashanidoreduciendolacubiertaforestaldelaTierra,sobretodoenlasáreastempladas.Actualmentelapresiónestácentradaenlasáreastropicales.Losbosques,debidoalaestratificacióndelassuperficiesfotosintéticasyalaelevadadensidaddelostejidosconclorofila,conviertengrancantidaddeenergíasolarenenergíaquímica.Importanciaecológicadelosbosques
• Ayudaaretardarlapérdidadeaguadelluviaporlaescorrentía,porqueabsorbenyretienenaguaderecargadeacuíferos.
• Ayudaacontrolarlaerosióndelsuelo.Reducenlaseveridaddelasinundacionesyevitanquesecolmatenríos,lagosoembalsesartificiales.
• Ayudan a regular el clima, tanto local como regional o mundial. Los bosques devuelven a la atmósfera, porevapotranspiración, gran cantidad del agua retenida en la superficie. Si las masas de árboles son taladas, laprecipitaciónmediaanualdisminuyeyelclimadelaregiónsehacemáscálidoyseco.
• AyudanamantenerlosnivelesdeCO2atmosférico.• Proporcionan hábitats para gran cantidad de especies silvestres, manteniendo la mayor biodiversidad del
planeta.• Ayudanaamortiguarelruidoyabsorbenalgunoscontaminantesdelaire.• Sonelhogardenumerosospueblosindígenas.• Seutilizan,cadavezmás,comoáreasderecreo.
Importanciacomercialdelosbosques
• Proporcionanmaderaqueseutilizaennumerosas industrias(muebles,embarcaciones,víasférreas,etc).Parteseutilizacomocombustibleyparaproducircarbónvegetal.
• Lapulpademaderaseutilizaparalaproduccióndepapel.• Enmuchasregiones,en losbosquesse localizanacumulacionesdemineralesquehacenrentable laextracción
minera.• Seaprovechaparaelapacentamientodelganado.• Proporcionangrancantidaddeproductosalimenticios(setas,café,frutossecos,frutoscarnosos,etc)• Son fuentedeunaamplia variedaddemateriales industriales, comoel corcho, el caucho, resinas, colorantes,
aceites,etc.• La industria farmacéutica obtienen los principios activos de muchos medicamentos, algunos utilizados en
enfermedadescomoelcáncer,paludismo,leucemia,esclerosismúltiple,etc.LosbosquesespañolesLos bosques de la península han estado sometidos durante muchos años a una intensa explotación. Actualmenteregistranunaciertarecuperación.Laspolíticasforestaleseuropeasestánbasadasencuatroobjetivos:
• Producirlamayorcantidadposibledemaderadealtacalidad.• Conservarelsuelo,elaguayelclimapormediosnaturales.• Ofertarunlugardeocio.• Mantenerlosecosistemastandiversificadosyestablescomosepueda.
Actualmenteseestáfavoreciendounapolíticadereforestación,queenEspañatienecuatroobjetivosprincipales:• Lareforestación.• Laluchacontralaerosión• Ladefensadelasaluddelosbosques.• Laprevencióndeincendios.
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 14
RECURSOSENERGÉTICOSLabiomasaLabiomasaestáformadaporelconjuntodemateriaorgánicadeprocedenciatantoanimalcomovegetal,lacualcontieneenergíaensusenlacesquímicosyportantopuedesertransformadaenenergíaútilparaelhombre.
TratamientosLosmaterialessólidosdecombustióndirectasuelensermuyheterogéneos,porloqueinicialmentesonsometidosadostiposdetratamiento:1. Homogenización: consiste en una trituración, astillado, etc. Consiguiendo una granulometría y grado de humedad
homogéneosquemejoransuutilización.2. Densificación:consisteenunprensadoparaaumentarelpesoespecífico,facilitandoelalmacenajeytransporte.Lostratamientosposteriorespuedenser:
• Pirólisis:paralaobtencióndecarbónvegetal.• Gasificación:transformanengasloscombustiblessólidosporcombustiónincompleta.ElgascontieneCO,H2
yCH4.• Digestiónanaerobia:paraproducirbiogás(metano,CO2,H2,...).SEhaceconresiduosorgánicosdegranjaso
conlodosdedepuradoras.• Fermentaciónalcohólica:paralaproduccióndeetanol.• Tratamientosespecíficos:obtencióndeaceites(colza,girasolysoja)paraproducirbiodiesel.
Losproductossólidosseutilizanparaproducircalorporcombustióndirecta.Muchosproductoslíquidosseutilizancomobiocarburantes.Características
• Nocontamina• Noseagota• Generapuestosdetrabajo.• Contribuyealdesarrollosostenible.
Proyectosfuturos• Desarrollo masivo de cultivos agrícolas y forestales para la obtención de biocarburantes de automoción y
sustituciónprogresivadeloscarburantesfósiles.• Generacióneléctricaencentralestérmicasaprovechandolabiomasaparasustituiralcarbón.
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 15
IMPACTOSSOBRELABIOSFERADegradacióndelosecosistemasTansóloel32%delasuperficieterrestresepodríaconsiderarcomoáreasvírgenes,queapenassehanvistoalteradasporelhombreodondesóloesunvisitantetransitorio.Engeneralsonregionesdondeloabruptodelterreno,unascondicionesclimáticasmuydesfavorablesosulejaníaydifícilacceso,handesalentadosuocupación.Entrelasáreasmejorconservadasdestacan:
• Regionespolaresycircumpolares• Desiertos• Áreasdealtamontaña• Zonashúmedas(zonaspantanosas,ciénagas,marismas).Sonecosistemasmuyfecundosyproductivos.• Manglares• Arrecifesdecoral.Seestándegradandoydestruyendoaunritmodramático• Praderas.CasilamitaddelsuelolibredehielodelaTierra.Lamayoríasondemasiadosecasofrías.• Bosquesdeconíferasybosquescaducifolios.• Selvastropicales.
DeforestaciónLasselvastropicalessonlosecosistemasmásantiguosricosycomplejosqueexistensobrelaTierra.Lasselvas:
• Tienenunincalculablevalorenrecursosgenéticos• Controlanelflujodelagua• Protegenelsuelo• Regulanelclima• Producenoxígeno• Suministranmaderasnoblesyleña• Sonelorigendenumerosasmedicinas• Sonelhogarancestraldenumerosospueblosindígenas
Elritmoactualdedestrucciónesdeunos16millonesdeha/año.Causas:
• Explotacionesmadererasindiscriminadas.• Agricultura transitoria. Las familias de campesinos talan y queman amplias parcelas de bosque, implantando
cultivosdesubsistencia.Alsersuelosmuypobresennutrientes,trasunosaños,eldeteriorodelsuelo,lasplagasylasmalashierbasimpulsanalosagricultoresadeforestarotraregión.
• Desarrollo de pastos. Tras quemar una gran extensión de bosque, se implantan pastizales para el ganado. Alprincipio las cenizas favorecen el crecimiento de las praderas, pero pronto se agota el suelo y el crecimientoganaderoenmuyinferioraldelasregionestempladas.
Seríainjustoysimplistapretenderdesdenuestraperspectivaoccidentalquelosbosquestropicalespermanezcansiemprecomo inmensosparquesnaturales. Estos parajes se encuentran, en sumayoría, enpaíses sumidos enprofundas crisisfinancieras y con grandes aumentos demográficos. En esta situación demiseria demuchas familias, es lógico que sepreocupenmásdesobrevivir,aunqueseaacortoplaza,quedeadmirarlabiodiversidad.Entrelasalternativasparalaconservaciónseencontrarían:
• Condonacióndeladeudaexternaacambiodepreservardeterminadaszonasdelbosque.• Usostradicionalesynodestructivosdelbosque,comolaextraccióndecaucho,defrutasysemillastropicales,de
especiasyplantasmedicinales,explotacionesagroforestales,etc.Todosellosdanbeneficiossuperioresymejorrepartidosquelatalaindiscriminadaolaagriculturadecortaryquemar.
• Cultivodediversasplantastropicales• Críadeanimalesnativos,piscifactorías• Ecoturismo
Pérdidadelabiodiversidad
CienciasdelaTierraydelMedioAmbienteLossistemasterrestres:labiosfera
JoaquínRodríguezPiaya 16
Actualmente están catalogadas aproximadamente algo más de un millón y medio de especies, aunque segúnestimacionespuedehaberentre5y40millones.
Elmayornúmerodeespeciesnocorrespondeagruposdeanimalesyplantanmásevolucionados,llamativosodemayor tamaño (aves, mamíferos, angiospermas, etc.). Losmás abundantes son los insectos, arácnidos, hongos,bacterias,etc.
Lasespeciesnoestánuniformementerepartidas.Existenzonasdondelavariabilidadesmuysuperioralamedia.Másdelamitaddetodaslasespeciesvivenenlasselvastropicales,queocupanúnicamenteel6%delasuperficieterrestre.Deahíelproblemadeladestruccióndeestosecosistemas.Otrosambientesqueacumulangranriquezasonlosarrecifescoralinos,las“praderas”marinas,etc.Ademásexistenimportantesáreasdeendemismos,porprolongadascondicionesdeaislamientoyevoluciónpropia,comoenMadagascaroenlasIslasGalápagos.Españaeselpaíseuropeoconmayorriquezadeespecies.Causas:
• Variabilidadpaisajística,orográficayclimática• Posiciónenelextremosuroccidental,próximaalnortedeÁfrica.• Surecientehistorianaturalconmenorefectodeloshielosglaciares
Existen:• Unas8.000especiesdeplantasvasculares(1.500endémicas).Alemaniasolamentecuentacon5endemismos.• Unas55.000especiesdeanimales
Importanciadepreservarlasespecies
• Valorfarmacológico• Valoragrícolayganadero• Interéscientíficoyecológico• Valorrecreativoyturístico• Legadonaturalparalasgeneracionesvenideras.
Peronohayqueolvidarque,aunquenoselesaqueningúninterés,cadaespecieesúnicayelhombrenotieneelderechodedestruirla.CausasdelaactualextinciónActualmente nos encontramos en un periodo de extinción que supiera con creces, en rapidez y especies afectadas, aotras extinciones del pasado. Se ha calculado que se extinguen anualmente entre 10.000 y 20.000 especies al año. Elritmodeextinciónesunmillóndevecessuperioraldeespeciación.Lascausassonmúltiples:
• Desapariciónodegradacióndehábitatsnaturales.• Utilizacióndebiocidas(seincorporanalascadenastróficas)• Luchacontralosdepredadoresyotroanimalessalvajes• Contaminacióndelambiente• Lacazafurtiva• Comerciointernacionaldeanimalesyplantassilvestres• Introduccióndeespeciesyvariedadesexóticas.
Actuacionesadesarrollar:
• Proteccióndeespeciesenpeligrodeextinción• Administracióndelavidasilvestre:leyesdecaza,proteccióndeespeciesmigratorias,controldelecoturismo,etc.• Proteccióndelosecosistemas• Bancosdegenes,jardinesbotánicos,críaencautividadytécnicasdeclonación