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Ecosistemas
Ecología
• Ciencia que estudia la interacción entre los organismos, y entre los organismos y su ambiente.
• Generalmente dividida en:– Ecología de individuos
– Ecología de poblaciones– Ecología de comunidades
– Ecología de ecosistemas
Componentes de un ecosistema
• Componentes vivos:– Productores (plantas; autótrofos ): fabrican su
alimento– Consumidores (heterótrofos ; se nutren de otros):
• Herbívoros (consumidores primarios)• Carnívoros (consumidores secundarios, terciarios, etc.)
– Descomponedores (hongos, bacterias)
• Componentes no-vivos:– Energía– Materiales– Condiciones del clima– Etc.
Cadenas y redes alimenticias
• Una cadena alimenticia muestra el flujo de energía y materiales entre organismos de diferentes niveles tróficos (productores, consumidores, etc.)
• Aparte de los productores, la mayoría de los consumidores utilizan mas de un nivel trófico; o sea, son omnivoros
• Una red alimenticia representa mejor las relaciones tróficas en un ecosistema– Animación: rainforest
• Un ecosistema es una comunidad de organismos que se interconectan entre sí y con el ambiente físico por medio de un flujo energético y un reciclado de materiales.
• Los productores utilizan la energía solar y producen sus propios compuestos orgánicos con materia prima inorgánica.
• Los productores se encuentran en el primer nivel trófico de una cadena alimenticia (una secuencia de relaciones alimenticias).
• En los ecosistemas, las cadenas alimenticias se interconectan formando redes alimenticias .
Flujos de energía
• Las cadenas alimenticias raras veces sobrepasan 4 o 5 niveles tróficos.
• Esto se ha explicado por la ley de física que indica que las transferencias de energía nunca son 100% eficientes– en cada transferencia se pierde energía en
formas no utilizables (calor).
Flujos de energía
• Debido a lo ineficiente de las transferencias de energía, la cantidad disponible para alimentar niveles tróficos mas altos es menor.
• Eso limita el número de niveles tróficos en cadenas alimenticias.
Bioacumulación
• A diferencia de la dilución de la energía en las cadenas alimenticias, ciertos materiales se van acumulando en los organismos a medida que se avanza en nivel trófico.
• A este proceso se le conoce por bioacumulación .
• Los casos mas notables se dan con sustancias sintéticas, particularmente pesticidas.
Ciclos biogeoquímicos
• Los elementos esenciales se transfieren entre los componentes vivos (organismos) y los no-vivos (suelos, agua, atmósfera) de manera tal que todo lo que pasa a lo vivo eventualmente regresa a lo no-vivo en un ciclo.
• Componentes principales:– Reservas ambientales– Fracción disponible a organismos– Productores– Consumidores– Descomponedores
Ciclo hidrológico
• La reserva ambiental principal está en los océanos
• La evaporación y la transpiración llevan el agua a la atmósfera
• De la atmósfera pasa al terreno por lluvia• Parte de esa agua de lluvia es recogida
por los organismos• El resto regresa a los océanos
Problemas con el ciclo hidrológico
• Erosión en las cuencas (mayormente por deforestación)– Sedimentación en ríos, lagos y el mar– Pérdida de nutrientes: animación; hubbard
• Daño a los acuíferos (reservas subterráneas)– Intrusión salina– Contaminación con pesticidas y otros
contaminantes
Ciclo del carbono
• Las reservas ambientales principales están en sedimentos y en rocas marinas
• Se mueve principalmente en forma de gas (bióxido de carbono) en la atmósfera.
• Procesos principales:– Fotosíntesis: incorpora C a las plantas– Respiración aeróbica: libera C a la atmósfera– Procesos geológicos: forma nuevas rocas y
combustibles fósiles– Combustión: libera C a la atmósfera– Deforestación: libera C a la atmósfera
• Ciclo de carbono
Efecto de invernadero
• Efecto natural esencial para la vida en la Tierra
• El problema: se ha magnificado durante la era industrial
• Aumento en gases de invernadero:– Bióxido de carbono– Otros gases: fluorocarbonos, metano
• Aumento en temperatura global– Provoca cambios en el clima– Aumento en nivel del mar
Examen final
• Miércoles 20 de mayo, 2:15pm• M-202b• Incluye:
– Respiración– Digestión– Ambiente interno– Reproducción y desarrollo– Reproducción humana– Ecosistemas
Cambio en temperatura
Aumento en bióxido de carbono en la atmosfera
Karso de Puerto Rico: formado antiguamente por corales
Ciclo de carbono en tierra
Ciclo de carbono en el mar
Ciclo de carbono
Intrusión salina a un acuífero
Experimento en cuenca deforestada vs no-deforestada
Pérdidas en la cuencano perturbada
Ciclo hidrológicounidades: kilómetros cúbicos
un kilómetros cúbico = 300,000 millones de galones
Ciclo biogeoquímico generalizado
Ciguatera
Enfermedad causadapor comer carne de peces que hanacumulado ciguatoxina, toxina que produce unaalga marina.
Barracuda: carnívoro de alto nivel trófico.
Halcón peregrino: casi se extinguepor bioacumulación de DDT
Pesticidas sintéticos
DDT
malatión
atrazina
2-4-D
Dieta de omnivoro
?
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productor
Consumidor 1rio
Consumidor 4rio
Consumidor 3rio
Consumidor 2rio
Red alimenticia