TEMA 6. LA ECOSFERA.
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TEMA 6. LA ECOSFERA.
1. El ecosistema: componentes e interrelaciones. 2. Los ciclos biogeoquímicos del oxígeno, carbono, nitrógeno, fósforo y
azufre. 3. Relaciones tróficas entre los organismos de los ecosistemas. 4. Biomasa y producción biológica. 5. Representación gráfica e interpretación de las relaciones tróficas en
un ecosistema. 6. El ecosistema en el tiempo: sucesión, autorregulación y regresión. 7. Los biomas terrestres y acuáticos. 8. Ejemplos de algunos ecosistemas significativos de la Región de
Murcia. 9. Impactos sobre la biosfera: deforestación y pérdida de biodiversidad.
1. ECOSISTEMAS: COMPONENTES E INTERRELACIONES.
1.1. Ecosistema, biosfera y ecosfera. Como recordaréis, definíamos en cursos anteriores la biosfera como una capa
terrestre, discontinua, en la que habitan los seres vivos. Si tomásemos todos los seres
vivos del planeta y los distribuyésemos homogéneamente sobre su superficie, la capa
apenas tendría 1 cm de espesor. Pero esta delgada capa es, en sí misma, un complejo
sistema que tiene relaciones y efectos importantes sobre las otras capas (sistemas) que
la envuelven. De hecho, la aparición y el desarrollo de la biosfera, y la paralela
modificación de su entorno físico se han producido en el curso de un largo proceso
evolutivo, iniciado hace miles de millones de años y que todavía prosigue. En este
proceso, cada modificación en la biosfera o en su entorno repercute sobre el conjunto y
es causa de nuevas alteraciones y reajustes.
Por su propia naturaleza, la biosfera, es una capa difícil de delimitar y de
cuantificar, pero una cosa si aparece clara, los seres que la constituyen no están
aislados, sino que existen entre ellos tramas complejas de relaciones. El estudio de
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estas complejas relaciones de los seres vivos entre sí y con su medio ambiente es el
cometido de una ciencia relativamente joven: la Ecología. Fue probablemente E.
Haeckel en 1870 el primero en utilizar el término ecología (con la acepción de economía
de la naturaleza) y en abrir el camino de esta nueva ciencia de síntesis, ya que como tal
debemos considerarla pues bebe en las fuentes de muchas otras: zoología, botánica,
geomorfología, climatología, dinámica poblacional, etc.
La unidad de estudio de la ecología es el ecosistema: un complejo entramado
de elementos físicos (abióticos), el biotopo, y biológicos (o bióticos), la biocenosis.
Por último, denominaremos ecosfera al conjunto de ecosistemas del planeta, lo
que en Ciencias de la Tierra y a efectos prácticos, debe considerarse como un sinónimo
del término biosfera.
1.2. Componentes del biotopo. El biotopo es el espacio que ocupa el ecosistema, y viene definido por sus
características físico-químicas, también llamadas factores abióticos:
• Climáticas: precipitaciones y criptoprecipitaciones, temperaturas, vientos,
insolación, humedad, etc.
• Hidrológicas: pH, sales disueltas, etc.
• Del sustrato: según se trate de ecosistemas terrestre o acuáticos habremos de
tomar en consideración factores como la penetración de la luz, la riqueza en
nutrientes, la naturaleza del suelo, el contenido de humedad o materia orgánica,
etc.
1.3. Componentes de la biocenosis Llamamos biocenosis al conjunto formado por todos los seres vivos del
ecosistema. Es un sinónimo del término comunidad, que estaría formada, a su vez, por
un conjunto de poblaciones: cada población es el conjunto de individuos de la misma
especie que habitan el ecosistema.
Al conjunto de relaciones que los seres vivos del ecosistema establecen entre si
se les denomina factores bióticos y pueden agruparse en dos:
• Relaciones interespecíficas, si se establecen entre individuos de especies
diferentes. De cursos anteriores seguro que recordarás algunas como
mutualismo, simbiosis, inquilinismo, parasitismo, antibiosis, depredación o
competición.
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• Relaciones intraespecíficas, si se establecen entre miembros de una
población. Entre ellas hablamos de relaciones familiares (parentales,
monógamas, polígamas, matriarcales, patriarcales, filiales), gregarias (manadas,
bancos, bandadas, etc), coloniales (si todos los miembros de la colonia son
clones obtenidos por reproducción asexual) o estatales (cuando de establecen
castas que tienen el trabajo dividido).
1.4. El flujo de energía en los ecosistemas Desde el punto de vista energético, la Tierra es un sistema abierto. Para que la
vida pueda existir, nuestro planeta debe recibir constantemente la energía proveniente
del Sol y que mantiene todos los procesos vitales, para después producir salidas de
energía calorífica que pasan al sumidero de calor que es el espacio exterior.
Fig.1. Materia y energía en la biosfera.
Esta energía que nos llega ha de responder a los principios de la termodinámica.
Como sabéis, el primer principio de la termodinámica establece que la energía no se
crea ni se destruye, sólo se transforma, lo que significa que la cantidad total de energía
permanece constante aunque esta cambie de unas formas a otras. El segundo principio
establece que siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de una forma más
organizada y concentrada a otra menos organizada y más dispersa. La implicación
ecológica de este segundo principio nos dice que las transferencias de energía nunca
son muy eficaces, en cada una de ellas, parte de la energía se torna tan desorganizada
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o dispersa que deja de ser útil.
De este modo, para compensar las "pérdidas", los ecosistemas necesitan un
aporte continuo de energía solar. Esta energía circulará a través del ecosistema como
se refleja en la figura 2, para, finalmente, perderse en forma de calor. Llamamos pues,
flujo de energía a esta circulación energética unidireccional en los ecosistemas.
Fig.2. Flujo de energía en los ecosistemas.
El segundo principio de la termodinámica marca inexorablemente el destino final
de la vida en el Universo: desaparecer. (Algunos autores han traducido los principios de
la termodinámica a términos biológicos de la siguiente forma: si la vida es un juego, no
podemos ganar nunca, no podemos cambiar las reglas y no podemos salirnos del
juego). La tendencia al desorden que propugna sólo puede ser soslayada mediante el
gasto energético necesario para mantener el orden. La vida es orden y lo pagamos en
forma de gasto energético (perdón: de conversión de energía útil en formas
degradadas).
1.5. El ciclo de la materia en los ecosistemas En contra de lo que hemos visto en el caso de la energía, la utilización de la
materia por la biosfera es cíclica. Los diferentes elementos químicos pasarán de la
materia inorgánica a los seres vivos, atravesarán los diferentes niveles tróficos para,
finalmente, volver al medio inorgánico de donde serán recuperados de nuevo. Se
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establece así un ciclo interminable regulado por los procesos vitales (fotosíntesis,
asimilación de nitrógeno, respiración, fermentación, etc) y por procesos geológicos. Este
ciclo puede sufrir pérdidas temporales; ciertas cantidades de algunos elementos pueden
quedar fuera del alcance de los organismos, sea porque entran a formar parte de
compuestos no utilizables directamente o de difícil transformación, sea porque se
depositan en áreas inasequibles para la biota.
En cualquier caso, los ciclos no se desarrollan con velocidad uniforme, sino que
algunas etapas requieren períodos más prolongados que otras. A veces, estas etapas
de retardo en el ritmo del ciclo permiten una regulación, al formarse una reserva del
elemento nutritivo que podrá ser usada de modo gradual. Otras veces, para un
ecosistema concreto, el retardo es tan grande que debe considerarse como una pérdida
definitiva. De hecho, sólo es posible hablar de ciclos a nivel de la biosfera entera.
En definitiva, se puede dividir idealmente a los ecosistemas en compartimentos
a través de los cuales circula la materia. La mayor parte del ciclo implica a tres
compartimentos muy activos: los seres vivos, el detritus orgánico muerto y los nutrientes
minerales disponibles. Hay otros dos compartimentos menos activos, uno de ellos
formado por los compuestos inorgánicos accesibles de forma indirecta y el otro,
análogamente, por los materiales orgánicos disponibles sólo indirectamente.
Fig.3. Compartimentos del ciclo de la materia.
El funcionamiento casi perfecto de los ciclos de los elementos esenciales en el
conjunto de la biosfera es imprescindible para el mantenimiento de la vida.
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2. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Además del agua, ocho elementos son los procesados en grandes cantidades, y
en consecuencia, sus ciclos son los más estudiados por los ecólogos. Se trata del
carbono, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo, el azufre, el calcio, el sodio y el potasio.
Estos elementos, a los que de modo vago se suele denominar nutrientes, se mantienen
dentro de los ecosistemas, reciclándose continuamente entre los organismos vivos y el
mundo inanimado.
Cada elemento sigue su ciclo, pero todos son movidos por la energía solar.
Podemos decir que el movimiento de los nutrientes va paralelo al flujo de la energía. El
carbono es el que está más ligado, porque sus compuestos contienen la mayor parte de
la energía asimilada por la fotosíntesis. El nitrógeno, el fósforo y el azufre circulan más
lentamente que la energía, porque son retenidos en el cuerpo para la síntesis de
moléculas estructurales y funcionales. En cuanto al intercambio de cationes, en un
ecosistema estable las pérdidas por el lavado superficial e intersticial se compensan por
los aportes de la precipitación y la erosión.
De forma general, podemos hablar de dos tipos de ciclos. Los ciclos
"gaseosos", en los que el principal reservorio del elemento es la atmósfera; y los ciclos
"sedimentarios", en los que la reserva principal se halla en los sedimentos.
Los primeros (oxígeno, carbono, nitrógeno) son ciclos relativamente rápidos, en
los que no suelen aparecer limitaciones locales ni pérdidas que duren excesivo tiempo.
Esto hace que estos elementos no sean limitantes para la vida de los organismos.
En los ciclos sedimentarios (fósforo, nitrógeno, azufre) la velocidad de utilización
es mucho menor por la dificulltad de acceso a la reserva del elemento. Aparecen
limitaciones locales cuando hay suelos muy pobres en los elementos implicados y
existen formas de pérdida en la litosfera que significan largos tiempos de retorno. Esto
hace que sean nutrientes limitantes en muchos casos para el desarrollo de los seres
vivos.
2.1. Ciclo del carbono Respiración y fotosíntesis son los procesos vitales básicos que regulan el
tránsito de C entre la atmósfera y la biosfera. La muerte de los seres vivos supondrá la
descomposición de sus restos y la incorporación del carbono, bien a la litosfera (suelo),
bien a la hidrosfera (en ecosistemas acuáticos). No obstante, una buena parte del
carbono de los seres vivos se derivará hacia la litosfera al incorporarse al carbón y al
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petróleo, donde quedarán almacenados largo tiempo antes de volver a ponerse en
circulación gracias a las combustiones.
Entre atmósfera y litosfera el C se intercambia bajo la forma de CO2 que se
incorpora a rocas carbonatadas o silicatadas. Las erupciones volcánicas facilitarán el
camino de retorno.
Entre atmósfera e hidrosfera se establece un equilibrio dinámico con un continuo
intercambio de carbono bajo la forma de CO2.
Fig.4. Ciclo del carbono
Fig.5. Diagrama por compartimentos del ciclo del carbono.
2.2. Ciclo del oxígeno
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El ciclo de este elemento está conectado al anterior, al ser el CO2 su principal
vehículo en la biosfera. De nuevo el balance entre respiración y fotosíntesis será la llave
de los intercambios, pero, en este caso, las transformaciones posibles en el seno de la
atmósfera son más complejas y su paso a los sedimentos se hace ligado a minerales
oxidados que formarán parte de las rocas.
2.3. Ciclo del nitrógeno El ciclo de este elemento es tremendamente complejo y goza de características
intermedias entre los ciclos gaseosos y sedimentarios. Por un lado, la principal reserva
es atmosférica, pero muy pocos seres vivos tienen acceso a ella, de manera que la gran
mayoría de los casos se ha de obtener del suelo para incorporarlo a la biosfera. Esto
puede suponer graves limitaciones locales si los suelos son pobres.
Fig.6. Ciclo del nitrógeno.
Las llaves de paso del nitrógeno a la biosfera (tanto en ecosistemas terrestres
como acuáticos) son los organismos fijadores, que lo toman de la atmósfera, y los
productores primarios que lo incorporarán desde la disolución del suelo. La muerte y
descomposición de los organismos supone el paso de nitrógeno orgánico a los suelos,
en los que se establecerá un complejo equilibrio entre organismos nitrificantes (que
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llevarán el amonio hasta nitrato, previa conversión en nitritos), bacterias fotosintéticas
(que pueden reducir los nitratos en la fase oscura de su fotosíntesis) y bacterias
desnitrificantes que, en anaerobiosis, pueden llevar los nitratos a nitrógeno molecular
que retornará a la atmósfera.
Entre la geosfera y la atmósfera los intercambios se pueden llevar a cabo
directamente mediante las erupciones volcánicas en un sentido y, mediante la fijación
en las tormentas y su lavado posterior en el sentido contrario.
2.4. Ciclo del azufre La reserva principal de este elemento, bajo la forma de sulfato, está en la
hidrosfera y en los yesos de la litosfera, estableciéndose un equilibrio entre el lixiviado y
la aportación por las lluvias. Desde aquí, la llave de entrada a la biosfera será su
reducción fotosintética por parte de productores primarios (plantas y bacterias). La
muerte de los seres vivos y su descomposición suponen la liberación del azufre bajo la
forma reducida de H2S que pasará a la atmósfera. En otros casos, el azufre puede
quedar retenido como impureza en carbones y petróleos.
En los ecosistemas acuáticos el sulfhídrico puede pasar a los sedimentos y
combinarse con hierro (piritas) para luego ser liberados por los volcanes bajo la forma
de diferentes compuestos.
Fig.7. Ciclo del azufre.
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2.5. Ciclo del fósforo El fósforo es el nutriente sedimentario por excelencia y el mejor ejemplo de
factor limitante para el desarrollo de los seres vivos. Su depósito fundamental se halla
en los sedimentos, desde donde su liberación queda a merced de procesos geológicos
muy lentos. La meteorización y la erosión lo ponen a disposición de los seres vivos bajo
la forma de fosfatos disueltos en el agua del suelo. Tras su paso por la biosfera, lento
también al utilizarse fundamentalmente en macromoléculas estructurales, volverá a los
suelos o las aguas para ser reciclado por las bacterias fosfatizantes, o para perderse de
nuevo hacia los sedimentos.
Fig.8. Ciclo del fósforo.
3. RELACIONES TRÓFICAS. Los ecosistemas están organizados para su funcionamiento en torno a estas dos
variables que hemos estudiado más arriba, el ciclo de la materia y el flujo de energía.
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Se denomina nivel trófico a la forma en que un ser obtiene la materia y la
energía. Los distintos niveles tróficos son:
o Productores: engloba a todos los seres autótrofos (foto y quimioautótrofos).
o Consumidores: heterótrofos que aprovechan la energía química almacenada en
la materia orgánica de otros seres vivos. Según la procedencia del alimento
ingerido se pueden separar en:
Consumidores primarios: se alimentan de organismos del nivel de los
productores. (Herbívoros).
Consumidores secundarios: heterótrofos que se alimentan de los seres
del nivel anterior. (Carnívoros).
Consumidores terciarios: incluye carnívoros que se alimentan de otros
carnívoros, también llamados supercarnívoros.
Otros tipos de consumidores ocupan una posición transversal en este esquema,
quedando a caballo de varios niveles tróficos. Son los omnívoros, los carroñeros y los
detritívoros, cuya nutrición es heterótrofa, pero ingieren alimento de procedencia
diversa.
o Descomponedores: se alimentan de restos orgánicos de los seres de niveles
anteriores, pero su especial metabolismo contribuye al reciclaje de los
nutrientes. Pueden ser clasificados en dos grupos, los transformadores,
saprófitos que originan moléculas orgánicas e inorgánicas sencillas; y los
mineralizadores, cuyos procesos quimiosintéticos liberan sales solubles al medio
que serán asimiladas de nuevo por los productores.
Se habla de cadenas tróficas o cadenas de alimentación para designar las
relaciones de dependencia que se establecen entre seres de los diferentes niveles
tróficos. Como ejemplo veamos la cadena reflejada en el esquema siguiente:
Fig.9. Cadena trófica.
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Dado que existen eslabones comunes a diferentes cadenas tróficas, éstas están
interconectadas en organizaciones más complejas llamadas redes tróficas. En realidad,
las cadenas aisladas del resto del ecosistema no existen, por lo que se trata sólo de una
forma de simplificar el estudio de las relaciones tróficas en los ecosistemas.
Fig.10. Red trófica.
4. BIOMASA Y PRODUCCIÓN EN LOS ECOSISTEMAS
Hasta este momento hemos realizado un estudio clásico sobre los ecosistemas,
separando y clasificando partes del mismo para simplificar el trabajo. Desde la óptica de
la Teoría General de Sistemas se trata de una compartimentación que no siempre
ofrece la visión más ágil y adecuada de un sistema. Según lo visto, de cada ecosistema
habríamos de estudiar parámetros como cuántos y cuáles son sus productores
primarios, qué descomponedores lo habitan, qué relaciones se establecen entre unos y
otros organismos, etc. Esto convierte a cada ecosistema en algo distinto de los demás y
no nos ofrece datos para conocer si existen pautas comunes de funcionamiento o de
organización entre los diferentes ecosistemas. Vamos ahora a abordar su estudio desde
una perspectiva más globalizadora a través de parámetros que nos permitan comparar
unos con otros.
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A la hora de hacer un estudio sintético de los ecosistemas es frecuente que nos
interese, no tanto qué seres viven en él, como la cantidad de masa que el sistema
puede abarcar y su evolución a lo largo del tiempo. Es decir, nos interesa saber que un
ecosistema mantiene unos gramos determinados de materia viva, independientemente
de si es en forma de conejo, lince o lobo. El término biomasa representa la masa de
todos los organismos que constituyen los distintos niveles tróficos del ecosistema,
aunque a menudo, también se habla de biomasa de una determinada especie o de
biomasa de algún conjunto de especies. Se puede expresar en gramos de peso fresco,
gramos de peso seco, gramos de carbono, o también en calorías (para ello es necesario
conocer la energía química fijada en una determinada masa del material biológico de
que se trate, de forma aproximada se acepta que un gramo de materia orgánica
equivale a 4 Kcal). Normalmente, habrá que referir esta biomasa a un área o volumen
determinado; así es frecuente trabajar con unidades como g/Ha; Kcal/Ha; o g/cm2.
La producción es una medida del flujo energético por unidad de área y por
unidad de tiempo; dicho de otra forma: el aumento de biomasa por unidad de tiempo.
Nos proporciona una idea de la biomasa disponible por unidad de tiempo para la
utilización por parte de un nivel trófico superior sin poner en peligro la estabilidad del
sistema. Se suele medir en mg/cm3/día; o en Kg/ha/año; o en Kcal/ha/año.
En ocasiones conviene diferenciar entre:
Producción primaria: representa el incremento de la biomasa de los
productores primarios. La producción primaria bruta constituye la biomasa
sintetizada mediante la actividad fotosintética de los representantes de este
nivel.
Producción primaria neta: diferencia entre la producción primaria bruta y la
biomasa consumida mediante la respiración. Constituye el alimento teóricamente
disponible para los organismos herbívoros.
Producción secundaria: es el incremento de biomasa por unidad de tiempo y
de superficie en los niveles de consumidores y descomponedores.
Producción neta del ecosistema: es la diferencia existente entre la energía
fijada y la utilizada en la respiración de autótrofos y heterótrofos.
El cociente entre producción y biomasa, que recibe el nombre de productividad,
es una medida de la velocidad de renovación de la biomasa (a veces se denomina
también tasa de renovación). Se trata de un índice de gran interés porque expresa la
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nueva materia formada a expensas de la ya existente y la velocidad con que se ofrece
nueva materia al consumo por otros organismos. Por ejemplo, un gran árbol que fabrica
200 Kg nuevos de materia cada año tiene una alta producción, pero su productividad es
baja si comparamos la nueva biomasa con la que ya poseía la planta. Por el contrario,
en un pastizal anual, la producción puede ser menor si se fabrican 185 Kg de materia,
pero la productividad es mucho mayor pues unos días antes allí sólo había semillas
esperando a germinar. En definitiva, el árbol puede producir más, pero su materia
permanece mucho tiempo bajo la misma forma; la materia del pastizal se renueva a
mayor velocidad y se ofrece más rápidamente al uso por parte de otros seres vivos.
Una característica de los ecosistemas maduros (selva, bosques) es que la
producción es igual a la respiración, con lo que PNE=0. En los ecosistemas jóvenes (un
prado) la producción es mayor que la respiración, y por tanto, la PNE>0. En los
ecosistemas contaminados (o sometidos a explotación por el hombre) se invierte la
relación, y la PNE es negativa al ser mayor la respiración.
Fig.11 . Comparación del flujo de energía entre un ecosistema joven y uno maduro.
5. REPRESENTACIÓN GRÁFICA E INTERPRETACIÓN DE LAS RELACIONES TRÓFICAS EN UN ECOSISTEMA
5.1. Pirámides de producción y biomasa Los ecosistemas naturales se hallan normalmente en equilibrio. Esto significa
que cada nivel trófico explota al inmediatamente inferior, es decir, se alimenta de él,
pero lo hace de tal modo que los efectivos de este último no disminuyan
progresivamente hasta desaparecer, sino que se mantengan aproximadamente
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constantes.
La explotación ha de consistir, por tanto, en retirar del nivel trófico inferior una
cantidad de materia (=energía) por unidad de tiempo igual a la producida por dicho
nivel, cuya biomasa permanecerá así constante; algo parecido a lo que hace alguien
que vive de los intereses de una cuenta corriente, pero sin tocar el capital. En
consecuencia, la biomasa que puede mantenerse en un determinado nivel no depende
de la biomasa del nivel anterior, sino de la producción de éste y de la velocidad con que
se lleva a cabo (productividad). La producción representa la energía realmente
disponible para el consumo. Por lo tanto, si representamos la producción de los distintos
niveles tróficos de un ecosistema en forma de escalones superpuestos, tendremos
necesariamente una pirámide, con la base mucho más ancha que los escalones
superiores. A esta representación se le denomina Pirámide de producción. (Algunos
autores la llaman pirámide de energía).
Fig.12. Pirámide de producción (o energía)
En cambio, si cada escalón representa la biomasa de un nivel en lugar de su
producción, la representación obtenida se denomina Pirámide de biomasa, y en ella
pueden aparecer escalones intermedios mayores que otros más bajos, o incluso puede
ser una pirámide invertida. Esta particular inversión es debida a que un nivel trófico
determinado puede estar explotando a otro cuya biomasa sea menor, ya que el
equilibrio no se establece con la biomasa del mismo, sino con su productividad.
Fig.13. Pirámides de biomasa.
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Otra pirámide que resulta útil en ocasiones es la Pirámide de números, en la que
cada escalón representa el número de individuos de cada nivel trófico. Generalmente,
cada nivel trófico posee un número mayor de individuos que el inmediatamente
superior. A veces, sin embargo, sucede lo contrario, como en el caso de un árbol y sus
pobladores o el de un animal y sus parásitos.
Fig.14. Pirámide de números
Conviene recordar una vez más que la producción de un ecosistema estará
siempre limitada por las condiciones ambientales del sistema, por la propia eficacia de
los procesos biológicos que intervienen y, en definitiva, por el corsé que imponen los
principios de la termodinámica. Esto significa que si estudiásemos los diferentes
ambientes que podemos encontrar en nuestro planeta, cada uno de ellos mostraría una
producción diferente, tal y como aparece reflejado en la figura 15.
Fig.15. producción en los diferentes biomas.
A medida que la energía se moviliza dentro de una red trófica, la mayor parte de
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ella se pierde en la respiración, de hecho solamente alrededor del 10% de la energía
procedente de un nivel puede ser obtenida por los organismos del nivel trófico inmediato
superior. Esto es una consecuencia directa del segundo principio de la termodinámica:
cada transferencia energética origina una pérdida considerable de energía, lo que en la
práctica significa que cuanto mayor sea el nivel trófico de un organismo, menor cantidad
de energía tendrá a su disposición.
Por ejemplo, una planta debe gastar energía durante la fotosíntesis. Esta
energía se emplea para tomar agua y nutrientes del suelo y el dióxido de carbono del
aire. Constantemente está creciendo y reproduciéndose. Los animales, por su parte,
gastan una gran cantidad de energía para encontrar las plantas o animales que utilizan
para su sustento, y más energía en la operación real de comerlos, sin mencionar su
constante respiración celular. Prácticamente, del 80 al 90% de la energía que reciben
los organismos de un nivel trófico se emplea antes de ser transferida al siguiente nivel.
En otras palabras, la energía total contenida en un nivel trófico de un ecosistema
alcanza sólo un décimo de la correspondiente al nivel precedente; lo que se conoce
cono Ley del diezmo ecológico o del diez por ciento.
Fig. 16. Ley del diez por ciento y flujo de energía.
Esta ley limita en la práctica el número máximo de niveles tróficos que pueden
poseer los ecosistemas, límite que se alcanza cuando los organismos ya no pueden
obtener suficiente energía para mantenerse vivos y reproducirse. La mayoría de las
redes alimenticias presentan sólo de cuatro a cinco niveles tróficos.
Por último, no debemos olvidar que, en cada ecosistema, la utilización de la
energía vendrá determinada por las características de la red trófica. En este sentido no
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hay dos ecosistemas iguales, ya que tampoco hay dos ecosistemas que tengan
exactamente la misma composición específica. La sustitución de una especie por otra
supone siempre que habrán de llevarse a cabo reajustes en los caminos seguidos por el
flujo energético. Las especies son como los nudos de un complejo entramado,
atravesado por el flujo unidireccional de energía; es evidente que cada especie tiene
exigencias especiales en función de su metabolismo, e incluso que tales exigencias se
modifican durante la vida de cada individuo.
Fig.17. Nicho ecológico.
Por tanto, puede decirse que cada especie desempeña un "oficio" dentro de la
organización del ecosistema (aunque dicho oficio puede cambiar durante su vida y
entonces, para las especies en que así sea, habrá que distinguir clases de edad con
función distinta). A este oficio que cumple una especie en su ecosistema se le llama
nicho ecológico. Estrictamente hablando, no hay dos especies que se comporten de
modo idéntico, pero si se alimentan de modo muy similar y son víctimas de unos
mismos depredadores, se dice que ambas tienen el mismo nicho y se acepta que la
sustitución de una biomasa determinada de una de ellas por una biomasa
funcionalmente igual de la otra no alteraría el funcionamiento del ecosistema.
6. ECOSISTEMA Y TIEMPO: DINÁMICA DEL ECOSISTEMA
Observando un paisaje cualquiera podemos ver una gran diversidad de
comunidades. ¿Ocupaban ya ese lugar hace cincuenta, cien o mil años? ¿Seguirán ahí
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dentro de otros cien?
Cada comunidad es el resultado de un proceso histórico; proceso que comienza
con un lugar desocupado cuyo estado actual está determinado por factores geográficos
como son el clima general y la naturaleza de la roca madre, y por una serie de factores
biológicos ligados a los seres vivos que han ocupado el sitio en diversos períodos.
Por ejemplo, una roca plana desnuda no es un medio apropiado para que sobre
ella germinen las semillas de un árbol. Muy lentamente la lluvia y los cambios de
temperatura, producirán una paulatina alteración de la superficie de la roca, que se verá
invadida por algunos vegetales inferiores como algas verdes o líquenes. Poco después
aparecerán los primeros musgos. La acción combinada de estos organismos y de los
agentes geológicos, va formando una capa de residuos orgánicos y de partículas
minerales procedentes de la roca madre por disgregación. Por el momento, las
condiciones ambientales son muy extremas, con grandes fluctuaciones en la humedad
disponible y en las temperaturas, lo que hace que sólo puedan resistir vegetales
capaces de soportar la desecación de sus tejidos y de captar la humedad atmosférica
higroscópicamente, es decir, vegetales con estructuras muy primitivas, de crecimiento
lento y largos períodos de inactividad.
Sobre este suelo incipiente, y especialmente en las grietas de la roca, donde se
acumulan las partículas, pueden empezar a vivir determinadas plantas vasculares de
raíces poco profundas. La acción mecánica de estas raíces y la acción química de los
ácidos orgánicos (producidos por la descomposición de los vegetales muertos) van
aumentando el espesor de este suelo y acelerando la disgregación de la roca. Pronto,
estas primeras plantas pueden ser sustituidas por otras, y éstas, a su vez, por otras más
a medida que la capa de suelo se hace más profunda. El suelo retiene humedad y las
plantas pueden contar con esa reserva, lo que disminuye el rigor de las condiciones que
se daban en la roca desnuda. Las oscilaciones en la temperatura también se hacen
menos intensas a medida que se desarrollan el suelo y una cobertura vegetal
importante. Al final de este proceso, el suelo habrá alcanzado varios decímetros de
espesor, y sobre él se habrá instalado una vegetación considerable, con frecuencia
forestal. Por supuesto, a lo largo de este proceso van incorporándose animales que
también irán cambiando al disponer de distintos vegetales como alimento.
Supongamos que durante los cientos o miles de años que suele durar esta
evolución se fueran tomando listas periódicas de las especies que habitan el lugar. Se
observaría un constante cambio en la composición de tales listas, desde la fase de roca
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cubierta por unos pocos líquenes hasta la de bosque; y podrían delimitarse una serie de
etapas, atendiendo por ejemplo a los cambios en las especies dominantes o a la forma
de la vegetación (fase de líquenes, fase de musgos, fase de plantas vasculares
anuales, fase de matorral, fase de bosque).
En cada etapa tenemos, por tanto, una comunidad distinta. Al proceso por el que
se pasa de una a otra hasta alcanzar una fase de relativa estabilidad se le da el nombre
de sucesión. La que hemos descrito sería una sucesión primaria, por oposición a las
secundarias, que se producen, por ejemplo, cuando tras talar un bosque abandonamos
el terreno de modo que la vegetación pueda adueñarse de nuevo de él. La sucesión
secundaria no repite necesariamente la primaria ya que parte de una situación inicial
diferente y sutiles diferencias de partida pueden provocar drásticos cambios en las
relaciones entre las especies, llegándose a composiciones específicas del ecosistema
muy distintas.
No todas las sucesiones exigen muchos años para su desarrollo. Sobre un
tronco caído o sobre la carroña de un animal muerto, por ejemplo, tienen lugar rápidas
sucesiones. Toda sucesión tiende hacia un límite, un estado final en equilibrio con el
medio exterior y estabilizado interiormente, en el que las proporciones de las distintas
especies se conserven en el tiempo, el reciclado de los elementos nutritivos funcione
con regularidad, la masa total del sistema permanezca aproximadamente constante,
etc. Este estadio final hipotético recibe el nombre de clímax. La idea de una fase de
clímax no debe engañarnos, no se trata de un equilibrio estático, sino dinámico y no se
trata de eternidad, sino de estabilidad aquí y ahora. A escala geológica ninguna
comunidad es estable.
Fig.18. Sucesión en un ecosistema terrestre.
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Fig.19. Sucesión lacustre.
En el curso de la sucesión se producen ciertos cambios en las características
estructurales y funcionales de los ecosistemas:
Incremento en la diversidad. La diversificación va unida a una explotación más
completa de los recursos del medio. Mientras parte de estos queden sin utilizar,
podrá decirse que hay huecos en la comunidad, nichos ecológicos no ocupados.
La especie capaz de hacer uso de esos huecos tendrá una fuerte ventaja
selectiva, pues no encontrará competencia.
Aumento de la biomasa. Se explica por la misma diversificación, ya que el
aumento de nichos supone un incremento del número de especies.
Tendencia a la disminución de la productividad. El incremento de materiales
en los organismos hace que aumente la biomasa sin provocar el
correspondiente incremento en la producción. Una gran parte del aumento de
biomasa se hace en materia inerte (por ejemplo los troncos de los árboles).
Asimismo, la cantidad de materia orgánica muerta que se acumula es también
mayor.
Equilibrio entre producción y consumo.
Se reduce la tasa de reproducción de los organismos. A lo largo de la
sucesión aparecen especies de vida más larga que dejan un menor número de
descendientes (estrategas de la K). Aún así se asegura la descendencia al
surgir adaptaciones que proporcionan una mayor protección y una diseminación
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
190
dirigida. Al principio de la sucesión predominan especies de crecimiento rápido y
vida breve, que dejan numerosos descendientes (que morirán en su mayoría
antes de reproducirse), capaces de dispersarse con facilidad y poco exigentes
en cuanto a las condiciones del medio (estrategas de la r).
Si bien la sucesión es un fenómeno general, aún sin la intervención del hombre
existen zonas que se mantienen en las fases iniciales. Se trata de lugares sometidos a
catástrofes más o menos periódicas (inundaciones, avalanchas, incendios...) o
esporádicas (erupciones, terremotos...). El efecto de estas catástrofes es el inmediato
rejuvenecimiento del ecosistema. Aún cuando no puede hablarse de retorno a una
etapa anterior (las etapas ya superadas no vuelven a reproducirse exactamente) si se
produce un retroceso en las tendencias que hemos señalado. La explotación por parte
del hombre de los ecosistemas también tiene el mismo efecto rejuvenecedor, de
disminución de la diversidad y de aumento de la productividad. Se conoce como
regresión a este retroceso a etapas menos maduras del ecosistema.
Fig.20. Regresiones antrópicas.
7. BIOMAS A lo largo de la biosfera, el clima, los suelos, y, en general, la interacción de
todos los factores abióticos (altitud, latitud, humedad, precipitaciones, insolación, etc.)
hacen possible diferenciar grandes areas geográficas caracterizadas por la presencia
de unos ecosistemas tipo que se denominan biomas. De forma muy general podemos
clasificarlos en biomas terrestres y acuáticos, como aparece reflejado a continuación.
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
191
Tabla 1. Biomas terrestres.
Fig.21. Biomas dulceacuícolas.
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
192
Fig.22. Biomas marinos.
8. EJEMPLOS DE ALGUNOS ECOSISTEMAS SIGNIFICATIVOS DE LA REGIÓN DE MURCIA Para el estudio de algunos de los ecosistemas significativos de la region, vamos
a utilizar los siguientes ejemplos:
Ecosistema litoral: Calblanque.
Ecosistema de bosque medio: Sierra Espuña.
Ecosistema desértico: El barranco de Gevas.
Ecosistema fluvial: Cañaverosa.
Ecosisremas de ramblas: la Rambla Salada
Ecosistemas de estepa: el Altiplano
ACTIVIDADES Repartidos en grupos vamos a buscar en la red información sobre cada uno de estos
espacios y prepararemos una presentación para exponerla en clase y darlos a conocer
a todos vuestros compañeros.
9. IMPACTOS SOBRE LA BIOSFERA: DEFORESTACIÓN Y PERDIDA DE BIODIVERSIDAD. El hombre es un componente más de los ecosistemas y como tal utiliza los
recursos que estos ponen a su disposición para satisfacer sus necesidades vitales. En
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
193
los términos que utilizábamos más arriba, el hombre sería una especie más, con un
nicho ecológico propio y ocupando uno de los nudos de la red trófica por la que
circulaba el flujo energético.
Fig.23. Esquema de las relaciones entre el hombre y su medio.
Pero la acción del hombre sobre los ecosistemas, antaño en equilibrio con el
medio y sus recursos, parece estar próxima a superar ciertos límites que ponen en
peligro la supervivencia misma de la especie y de otras muchas con él relacionadas.
Uno de los fenómenos más característicos de nuestro siglo es el inmenso poder que el
hombre ha adquirido para transformar la naturaleza. Ese poder lo ha desarrollado con
mucha mayor rapidez que el conocimiento de los demás seres vivos y de sí mismo (lo
que no es sorprendente dado que los sistemas físicos son menos complejos que los
biológicos), y puede resultar catastrófico. En otras palabras, el hombre es mucho más
"faber" que "sapiens" en su interacción con los ecosistemas de que depende y se ha
comportado con una fe ciega en la inagotabilidad de los recursos naturales. Hasta el
presente, cuando una explotación es agotada, siempre ha sido posible abandonarla
para concentrarse en otra, y este comportamiento nómada ha caracterizado muchas
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
194
veces a nuestra especie. Pero en razón del mencionado poder de transformación,
siempre en aumento, y del vertiginoso crecimiento demográfico, ningún ecosistema
queda hoy fuera de nuestro alcance. Por ello, ya no podemos contar con la práctica
indefinida del nomadismo en la utilización de los recursos del tipo que sean. La especie
humana debe llegar a un estado de equilibrio con su medio, es decir, con el planeta
entero. Es una simple cuestión de supervivencia.
En temas anteriores hemos estudiado algunos impactos del hombre sobre su
medio, pero, tal vez merece la pena mencionarlos de nuevo junto a otros que veremos
en los temas siguientes:
introducción de nuevas especies en los ecosistemas o eliminación de las
existentes.
alteración de los flujos energéticos de los ecosistemas.
explotación de los sistemas naturales.
contaminación en todas sus posibles variantes.
En realidad, todos son variantes de un mismo problema. Si el ciclo de la materia
y el flujo de energía son las llaves del funcionamiento de los ecosistemas, el efecto
humano sobre ellos se centra en la alteración de ambas claves bajo múltiples formas.
9.1. La Pérdida de Biodiversidad.
"La especie humana apareció en el momento de mayor diversidad biológica que ha
conocido la historia de la Tierra. Hoy en día, a medida que las poblaciones humanas se
expanden y alteran el ambiente natural, están reduciendo la diversidad biológica a su nivel
más bajo desde el final de la era Mesozoica, hace 65 millones de años. Aunque imposibles
de calcular, las consecuencias de esta última colisión biológica serán, sin la menor duda,
perniciosas (...) En cierto modo, la pérdida de diversidad constituye el proceso principal de
deterioro ambiental, y lo afirmo porque se trata del único proceso que es completamente
irreversible. En eso consiste, en esencia, la crisis de la biodiversidad". E. O. Wilson.
9.1.1.- La biodiversidad
El convenio sobre Diversidad Biológica de Río de Janeiro, en su artículo 2 define
la biodiversidad como “variabilidad de los organismos vivos de cualquier fuente,
incluidos, entre otros, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas
acuáticos y los complejos ecológicos de que forman parte; comprende la diversidad
dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas”.
Se trata de una definición complicada, pero que deja patentes las tres
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
195
acepciones básicas que hoy se integran bajo el concepto de biodiversidad:
diversidad de especies
diversidad genética y
diversidad de ecosistemas.
Las tres están tan absoluta y firmemente entrelazadas que de su mantenimiento
conjunto depende la vida global sobre la Tierra tal y como la conocemos.
Todavía más difícil que definir la biodiversidad es determinar cuanta hay.
Dejando de lado la diversidad genética (imposible de cuantificar hoy por hoy) y la de
ecosistemas, y centrándonos en la diversidad específica, nos encontraremos con
aproximaciones radicalmente diferentes. Mientras algunos autores estiman en unos
cinco millones el total de especies que pueblan nuestro planeta, los menos
conservadores hablan de cantidades cercanas a los 80 millones de especies. En
cualquier caso, las especies conocidas en la actualidad (con nombre latino adjudicado)
no sobrepasan los dos millones. En la imagen siguiente podemos ver los datos
aportados por algunos autores acerca de las especies conocidas.
Como podemos ver, tan sólo conocemos una mínima parte de las especies que
conviven con nosotros en el planeta. Sin embargo, este profundo desconocimiento
científico de la biodiversidad no impide que la humanidad destruya y simplifique
ecosistemas, reduzca y elimine especies, y haga perder formas genéticas. Y todo ello
sin conocer siquiera las consecuencias, probablemente irreversibles, de tales acciones.
Todos los países del planeta hacen su contribución a la diversidad biológica,
pero unos lo hacen en mayor grado que otros. La primera regularidad que se observa
es que este parámetro crece conforme nos aproximamos a las áreas tropicales: se
calcula que el 50% de las especies del planeta habitan los bosques tropicales húmedos,
bosques que hoy cubren tan sólo el 6% de su superficie. Los investigadores de estas
pluvisilvas nos dejan algunos datos que podrían figurar en los registros de récords: en
una superficie del tamaño de diez campos de fútbol de las selvas de Borneo se pueden
encontrar más especies de árboles que en todo el continente americano; en la
superficie equivalente a un campo de fútbol en Iquitos (Perú), se contabilizaron 300
especies de árboles diferentes; en un sólo árbol en Perú se identificaron más especies
de hormigas que en todas las Islas Británicas (73 especies); Panamá, con una
superficie seis veces menor que la española, posee un número de vertebrados
terrestres identificados dos veces y media superior (1424 frente a 534).
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
196
Fig.24. Biodiversidad conocida.
Fig.25. Áreas tropicales críticas de Myers. Con apenas el 0.2% de la superficie
del planeta, albergan al 27% de las metafitas , (además el 14% de las plantas del
mundo son endemismos de estas zonas) (Pascual, 1997)
Los arrecifes de coral son el equivalente marino de las pluvisilvas. En apenas
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
197
600.000 km2 (15% de los ecosistemas costeros) se conocen más de 4.000 especies
sólo de peces.
No obstante, una segunda regularidad, podría ser el hecho de que los
ecosistemas terrestres parecen ser más diversos que los marinos en cuanto a especies
(en una relación aproximada de 4:1), pero éstos ganan a aquellos en phyla
representados: de los 34 conocidos, 33 aparecen en el mar, y 15 de ellos son
exclusivos de los ambientes oceánicos.
Estudios recientes en los fondos abisales parecen contradecir la mayor
diversidad específica terrestre. Grassle (1989) estudió en estas profundidades 21 m2 en
los que halló 898 especies de 100 familias y 12 phyla diferentes. ¡Nada más y nada
menos que 460 de ellas eran nuevas para la ciencia!.
España es el país europeo con mayor biodiversidad, el 40 % de las especies del
continente se encuentran en nuestro país (el 75% en el caso de los hongos y el 65% en
los vertebrados). Probablemente, la heterogeneidad topográfica, la presencia de
diferentes climas, de diferentes sustratos, la gran longitud de nuestras costas, la
ubicación clave de nuestros humedales y la aportación de las islas, jueguen a favor de
esta alta diversidad.
Poseemos, además, una alta tasa de endemismos (especies que aparecen aquí
y sólo aquí como único lugar en todo el planeta), lo que nos da la “responsabilidad
última” en la supervivencia de numerosas especies: el 28% de todas las plantas
vasculares de Baleares son endémicas, en Canarias se alcanza el 26%, 113
vertebrados son igualmente únicos.
Fig.26. Tablas comparativas acerca de la biodiversidad en nuestro país
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
198
9.1.2.- Historia de la biodiversidad
Según la opinión más generalizada, nos hallamos en el momento de mayor
diversidad de la historia de la vida sobre la Tierra. No obstante, el devenir temporal de la
diversidad no ha sido un continuo progresar.
Numerosas especies han desaparecido por el camino y todos tenemos en la
imaginación buenos ejemplos de ellas: dinosaurios, trilobites, ammonites, tigres de
dientes de sable, mamuts, rinoceronte lanudo, etc.
Fig.27. Evolución de la biodiversidad en el planeta (Wilson, 1989)
Las especies desaparecidas lo han hecho sometidas a dos ritmos inexorables.
Una extinción de fondo, gradual, ligada generalmente a la selección natural. Y las
extinciones en masa, en períodos de crisis para la biosfera, ligados a catástrofes
globales y en las que, a menudo, la selección natural jugaba un escaso papel, siendo la
supervivencia una mera cuestión de azar. En la figura 4 pueden apreciarse claramente
estos momentos de crisis que significaron auténticas revoluciones para la biota del
planeta y de las que siempre se repuso tras largos millones de años de lento progreso.
A pesar del trayecto creciente para la biodiversidad específica que la tabla
parece indicar, algunos autores han comenzado a aportar datos contradictorios a partir
de nuevos hallazgos paleontológicos. Es el caso del célebre paleontólogo de la
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
199
Universidad de Harvard, S. J. Gould, quién, a partir de los registros fósiles del cámbrico
en Burguess Shale (Canadá), nos muestra la vida de una forma radicalmente diferente;
con una historia inicial de experimentación en sus orígenes, lo que daría como resultado
la aparición de numerosos planes arquitectónicos para los seres vivos (el equivalente a
los phylla actuales), y una fase posterior de “diezmación” de la mayoría de esos
proyectos, bien eliminados por la selección natural, bien por la ciega lotería de las
catástrofes (Gould, 1995).
En resumen, nos hallamos ahora ante el momento de mayor diversidad de
especies, que podemos agrupar en unos pocos taxa de orden superior; pero
probablemente, en los albores de la vida en el planeta existieron muchos más phyla,
aunque agruparan a un menor número de especies. Los supervivientes fueron los
mimbres con los que la evolución construyó los actuales seres vivos.
Fig.28. Variaciones históricas en la biodiversidad marina.
9.1.3.- Causas de la actual pérdida de biodiversidad
El problema actual de pérdida de biodiversidad se circunscribe a dos cuestiones
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
200
clave: la primera es el hecho de que las tasas de extinción actuales son debidas, casi
en su totalidad, a causas humanas; la segunda es que este proceso de degradación de
la biodiversidad reviste una velocidad inusitada, nunca vista a lo largo del registro fósil.
Entre los mecanismos principales de reducción de la diversidad biológica
podemos citar cinco:
1. Excesiva presión en la explotación de algunas especies. (En el tema anterior
hemos visto algunos ejemplos de esta situación en relación con la pesca:
bacalao, sardina, cetáceos, etc).
2. Introducción de especies exóticas: el catálogo de ejemplos de este proceso
es enorme. Probablemente el más espectacular sea el ocurrido en los años
ochenta, cuando se introdujo en el Lago Victoria la perca del Nilo con el fin de
aumentar los beneficios de las pesquerías locales. Este activo predador ha
acabado ya con 200 de las 300 especies de cíclidos autóctonos de lago.
Ejemplos similares han acompañado a la llegada del hombre y su cortejo de
animales acompañantes (cerdos, ratas, conejos, ...) a todas las islas: Hawai,
Australia, Nueva Zelanda, Madagascar, etc, donde la flora y fauna autóctonas se
han visto dramáticamente diezmadas y arrinconadas por los visitantes. En
España contamos con los ejemplos del eucalipto, la Caulerpa taxifolia (bautizada
como el alga asesina), el cangrejo de río americano, el visón americano, el lucio,
la trucha arco iris, la gambusia o el muflón, que han desplazado a sus
competidores autóctonos.
3. Deterioro y fragmentación de los hábitats naturales. La FAO y el World
Resources Institute hablan de una pérdida de 200.000 km2 de bosque tropical
anual. Además, las zonas no taladas se convierten en islas ecológicamente
frágiles de las que numerosas especies no tienen forma de salir, quedando sus
poblaciones fragmentadas y en condiciones muy precarias.
Wilson (o.c.) estima en unas 100.000 las especies que pueden estar
desapareciendo cada año. Peter Raven considera que una cuarta parte de las
especies de plantas tropicales habrán desaparecido en 30 años de continuar el
ritmo actual. El World Watch Institute habla de 1000 especies desaparecidas/año.
Las estimaciones son tremendamente dispares, pero, aunque nos quedemos con
las mas bajas, si las comparamos con las tasas de extinción de fondo (1-2
especies/año), las tasas actuales multiplicarían ésta por 1.000 (según el W.W.I.).
Se trataría de un fenómeno comparable con cualquiera de las cinco grandes crisis
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
201
biológicas reflejadas en la figura 26.
4. Contaminación de aguas, suelos y atmósfera: ya vimos en temas anteriores
como simplifica las comunidades, quedando tan sólo algunas especies
resistentes donde antes había complejas comunidades.
Fig. 29. Cuantificación de los endemismos botánicos y vertebrados en las áreas tropicales de
Myers
5. La industrialización e intensificación de los monocultivos agrícolas y
forestales y la eliminación de variedades ganaderas. (En el tema anterior ya
los comentamos en relación con la Revolución Verde).
9.1.4.- El valor de la biodiversidad: consecuencias de su pérdida
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
202
Podemos analizar el valor de la biodiversidad en torno a tres niveles:
El valor económico: puesto que en nuestra sociedad casi todo se ha de medir con el
resero de la utilidad económica inmediata, tendremos que entrar, siquiera sea de forma
aproximada a medir el valor económico de la diversidad biológica. El mercado de la
biodiversidad mueve, sólo en la industria farmacéutica del orden de 40.000 millones de
dólares anuales,¡ y el 40% de los fármacos comercializados provienen de seres vivos!.
Y nos jugamos el arsenal de fármacos a largo plazo de la humanidad.
El PIB agrícola mundial en 1990 fue de 22.298.850 millones de dólares y todo
ello obtenido en base a la diversidad vegetal (sólo en España se generó un PIB de
18.537 millones de dólares en ese año). Además, conviene recordar que, dada la
escasa variabilidad genética de los actuales monocultivos, la biodiversidad se
convierte en un recurso básico para planificar un futuro agrícola más variado y
resistente (aproximadamente, cada cinco años se hace necesario hibridar los cultivos
con variedades silvestres para protegerlos de las plagas).
Fig.30. Las diez especies más amenazadas de la fauna y flora europeas
En los sectores industriales, el mundo natural nos surte de maderas, pieles,
fibras, tintes...
En los últimos años, la biotecnología ha desatado un inusitado interés por los
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
203
genes silvestres que, convenientemente patentados, aseguran a las compañías los
futuros beneficios del hipotético uso de productos derivados de esos genes. Futuros
fármacos contra cáncer, sida, leucemias y otras plagas del próximo milenio rendirán
pingües beneficios a las empresas y ninguno a las culturas que han crecido en
contacto con los seres vivos originales, o que incluso han contribuido a moldear sus
acervos genéticos mediante generaciones y generaciones de cruces para obtener
semillas más rentables.
PLANTA DROGA USO
Liana amazónica curare Relajante muscular
artemisia artemisia antimalaria
Cólquico colchicina Antitumoral
Belladona Atropina Anticolinérgico
Coca Cocaína Anestésico local
Tomillo Timol Fungicida
Cornezuelo centeno Ergotamina Analgésico
Dedalera Digitalina Cardiotónico
Dragontea Reserpina Anti-hipertensivo
ulmaria Ac. Salicílico Analgésico
Ñame mejicano diosgenina Anovulatorio
Amapola de opio Codeína, morfina Analgésicos , antitusivo
Tejo del pacífico Laxol Antitumoral
Higuera loca Escopolamina Sedante
Vinca pervinca Vincristina, vinblastina Antileucémicos
Judía blanca L-dopa Antiparkinsoniano
Sauce Salicina Analgésico
chinchona Quinina antimalaria
Nuez vómica estricnina Estimulante SNC
Tabla 2. Algunas drogas obtenidas de las plantas y su utilidad
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
204
El valor de mantenimiento del entorno físico: desde el punto de vista del
funcionamiento de nuestra biosfera, la diversidad nos presta lo que Erlich llama
“servicios ecológicos”, que incluyen aspectos tan básicos como el mantenimiento de los
ciclos biogeoquímicos, la mineralización de la materia, el control de las poblaciones, el
control de la erosión, la diseminación de semillas, polen y esporas, la modulación de
micro y macroclimas, la estabilidad de los ecosistemas, etc.
El valor estético o emocional: lo que Wilson llama la biofilia, la vinculación emocional
innata del ser humano ante otros seres vivos. Probablemente el valor más difícil de
medir por intangible, pero en absoluto desdeñable.
Atajar la pérdida de biodiversidad es pues, una necesidad acuciante. La
protección de las zonas más sensibles mediante la creación de reservas biológicas o
parques naturales es una forma de encarar el problema. Los bancos de genes o
semillas, pueden ayudar también, pero se necesita un fuerte compromiso internacional
si de verdad se quiere resolverlo.
El 29 de diciembre de 1993 entró en vigor, con la trigésima ratificación, el
Convenio sobre la Diversidad Biológica firmado durante la Cumbre de la Tierra en Río
de Janeiro en 1992. España se haya sujeta al convenio por ratificación del 21 de
diciembre. (De los 160 países firmantes inicialmente, apenas medio centenar lo han
ratificado hasta la fecha). "Aparte de la ratificación es necesario que los estados lo cumplan, no puede ser un
documento cosmético y vacío de contenido, debe ser parte de un cambio en el modelo de
política global hacia la sostenibilidad del desarrollo e implicar a todas y cada una de las
políticas sectoriales de cada país.
Pero éste debe ser también un compromiso de toda la sociedad, de forma que la
participación pública forme parte del proceso de cambio y sea, a la par, movilizadora y
supervisora del mismo". J.A. Pascual (Amigos de la Tierra).
9.2. La deforestación. La historia de la expansión de la humanidad es la historia de la regresión de los
bosques y de la disminución progresiva de la superficie arbolada del planeta. Podemos
considerar los bosques como grandes abastecedores y productores. Mantienen la
diversidad ecológica, salvaguardan las cuencas fluviales, protegen el suelo de la
erosión, suministran combustible para alrededor de la mitad de la población mundial,
suministran madera para la fabricación de papel y maderas industriales. Y, a pesar de
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
205
todo, están desapareciendo a una velocidad alarmante.
Tras haber aumentado en más de un 50% desde 1965, la cosecha mundial de
madera llega ahora hasta 3.400 millones de metros cúbicos (datos de 1988), unos 4.000
millones de toneladas al año. De ellos, el 55% corresponde a árboles de hoja ancha
(maderas duras en general) y el resto a coníferas (madera blanda). El 48% de esta
madera se destina a usos industriales (se reparten un 37% los países desarrollados y
un 11% los países en vías de desarrollo), y un 52% se destina a combustible
(invirtiéndose entonces la tendencia, los países desarrollados se llevan tan sólo un 8% y
los que están en vías de desarrollo consumen el restante 44%).
En el mundo desarrollado se utiliza una gran cantidad de madera para la
producción de papel, alrededor de 200 millones de toneladas de pulpa al año (un sólo
habitante consume 150 kilos de papel al año), mientras que los países en desarrollo
apenas consumen 25 millones de toneladas (5 kilos por habitante y año). Lógicamente,
se esperan aumentos significativos en este consumo, los cálculos menos optimistas
hablan de multiplicar por tres el consumo de los países en desarrollo y algo menor en
los desarrollados.
En definitiva, los productos forestales representan una parte importante del total
de todas las exportaciones agrícolas. Cifrada en 1980 en el 19% y con una clara
tendencia al alza ya que representa una fuente de enormes beneficios para países en
vías de desarrollo.
9.2.1. Los recursos del bosque.
Al analizar los bosque como recurso podemos cifrar su importancia en tres
niveles diferentes:
o Su valor económico: de ellos obtenemos fundamentalmente madera, utilizada
como combustible (leña o carbón vegetal), como material de construcción o para
pasta de papel. Pero también nos proporcionan otros recursos valiosos, como
medicamentos, corcho, gomas, resinas, frutos, miel, perfumes, setas, etc.
o Su valor paisajístico y recreativo, que, en muchos países supone un atractivo
económico de primer orden, incluso superior al valor de su explotación directa.
o Su valor ecológico: los bosques son esenciales en
o Regulación del clima local (evapotranspiración contribuye a generar
microclimas más húmedos, con menor oscilación térmica y menos
vientos)
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
206
o Regulación de la infiltración y la escorrentía, contribuyendo a la recarga
de los acuíferos y a la protección frente a las inundaciones.
o Contribución a la formación y protección del suelo: aporte de m. o. Y
nutrientes, protección frente a la erosión provocada por las gotas de agua
y al viento, retención del suelo por las raíces.
o Retirada de CO2 atmosférico en el proceso de fotosíntesis.
o Acción depuradora: son filtro natural de contaminantes y ruidos.
o Fuente de biodiversidad
Fig. 31. Recursos forestales.
9.2.2. La desaparición de los bosques.
En los últimos 8000 años, desde la aparición de la agricultura y la ganadería,
casi la mitad de la cubierta forestal del planeta ha desaparecido. Apenas nos quedan
unas 3000 millones de hectáreas de bosque, de los que sólo el 50% se consideran
bosques primarios. Rusia, Canadá y Brasil albergan casi el 70% de ellos y con tamaño
apenas suficiente para que se puedan considerar cercanos a la biodiversidad original.
Según la FAO, entre 1990 y 1995, la pérdida neta de superficie de bosque en
todo el mundo fue de 56,3 millones de hectáreas, 65,1 millones en los países en
desarrollo, mientras que en los países desarrollados se ganaron 8,8 millones
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
207
(evidentemente de bosque secundario, en muchos casos de monocultivo y, a menudo
sin arbolar al considerarse terreno forestal todo lo que no es cultivo). A ese ritmo los
bosques tropicales desaparecerían en unos 40 años.
En el caso concreto de la Península Ibérica, el II Inventario forestal Nacional
concluyó en 1998 que los ecosistemas forestales de España ocupaban algo más de
veintiséis millones de hectáreas (26.280.281 ha), de las cuales casi quince millones
(14.717.898 ha) están arboladas y unas doce (11.562.382 ha) desarboladas, que
suponen respectivamente el 29% y el 23% del territorio nacional. Tienen parecida
extensión los bosques de coníferas que los de frondosas (5,7 y 5,2 millones de
hectáreas, respectivamente) mientras que los mixtos pueblan algo menos (3,9 millones
de hectáreas). La provincia con mayor extensión de monte arbolado es Cáceres,
seguida de Badajoz, Cuenca y Huelva, siendo las de menor Almería, Alicante y Las
Palmas.
Entre los árboles del grupo frondosas la especie con mayor presencia es la
encina (Quercus ilex), seguida del roble negro o rebollo (Quercus pyrenaica y Q.
pubescens), el eucalipto (Eucalyptus spp.) y el alcornoque (Quercus suber); aunque en
biomasa arbórea la que más tiene es el haya, y a continuación la encina, los robles, los
eucaliptos, el rebollo y el castaño (Castanea sativa).
Por lo que respecta a las coníferas la especie de mayor ocupación territorial es
el pino carrasco (Pinus halepensis), seguida de los pinos pináster (Pinus pinaster),
silvestre (P. sylvestris) y laricio (P. nigra); y la de mayor biomasa arbórea el pino
pináster y luego están el silvestre, laricio, carrasco e insigne.
En 2007 se concluyó el III Inventario Forestal Nacional, que como comparación
nos dice que los ecosistemas forestales de España ocupan ahora más de veintisiete
millones y medio de hectáreas (27.527.974 ha), de las cuales algo más de 18 millones
(18.265.394 ha) están arboladas y unas nueve (9.262.580 ha) desarboladas. Como
conclusiones de la comparativa se puede establecer que:
• Se detecta una notable aumento de la superficie de monte arbolado a costa de
una disminución de la del desarbolado y cultivo.
• La biomasa arbórea existente en los montes es ahora mucho mayor que la que
mostraba el IFN2, tanto en valores absolutos como en valores por hectárea.
• En las provincias cantábricas la expansión del eucalipto ha sido espectacular a
Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.
208
pesar de que cada vez se corta más madera de dicha especie.
• Las frondosas autóctonas (robles, castaño, haya, quejigos, etc.) han crecido
considerablemente tanto en superficie como en biomasa.
• La cantidad de árboles de grandes dimensiones se ha incrementado mucho
pero, en cambio, hay ahora menos pies pequeños que hace 10 años.
• En general los bosques españoles están en la actualidad igual o más sanos que
antes.
• Prácticamente todos los indicadores de desarrollo sostenible muestran una
evolución positiva de los montes españoles.
9.2.3. Causas de la deforestación.
Entre las causas de la deforestación podemos citar:
o La sobreexplotación de los bosques: su tala indiscriminada para utilización de
la madera o para ganar espacio para pastos o cultivos, sobre todo en la
actualidad en áreas tropicales. Esto arrastra a los ecosistemas a etapas
anteiores de la sucesión, con especies oportunistas y además se interrumpen
los ciclos “bgq”, quedando los nutrientes largo tiempo almacenados en el suelo a
merced de las escorrentías.
o Las plagas: procesionarias en los pinos, grafiosis en los olmos, picudo rojo en
las palmeras, son ejemplos de parásitos que están diezmando las poblaciones
forestales.
o Los incendios, como los de este verano (25000 ha) en España, o más de 60000
sólo en California, contribuyen a la desparición de las masas forestales.