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TEMA 5º.- LA BIOSFERA: ORGANIZACIÓN Y DIVERSIDAD. 1º.- INTRODUCCIÓN - Organización: Capacidad que presenta una población o ecosistema para autorregularse con el paso del tiempo. - Diversidad biológica o biodiversidad: Es el número de especies que posee un ecosistema (riqueza). Es una tarea ardua y llena de dificultades. - Especie: Conjunto de individuos parecidos entre si, que pueden cruzarse y dar descendencia fértil. Conjunto de organismos que comparten sus genes y están aislados genéticamente del resto de los organismos. Se han determinado: 500.000 sps vegetales y 1.500.000 sps. animales, de 10 millones que se consideran totales. Las especies forman parte de los ecosistemas constituyendo poblaciones (dos poblaciones de la misma especie separadas largo tiempo podrían llegar a divergir genéticamente hasta dar lugar a dos especies diferentes, que no podrían reproducirse entre sí). 2º.- PARÁMETROS POBLACIONALES Población es un conjunto de individuos de la misma especie que habitan un área determinada.

Abundancia: Nm x Nc Es el número de individuos que integran la población. Nt = ----------- Nr

Nt = nº total de individuos. Nm = nº individuos marcados. Nc = nº de ind. capturados Nr = nº de ind. marcados y capturados. Densidad: Número de individuos por unidad de área o volumen. Los nacimientos y las inmigraciones la hacen aumentar. Muertes y emigraciones descender. Natalidad o tasa de natalidad: Es el porcentaje de individuos nacidos B dentro de la población N, en un tiempo determinado. b = B / N B = nº de nacimientos. N = total de la población Mortalidad o tasa de mortalidad: Es el porcentaje de individuos muertos M dentro de la población N, en un tiempo determinado. m = M / N M = nº de muertos N = total de la población La tasa de mortalidad es superior al 15 por mil: África, Asia, América lati Es entre el 10 y 15 por mil: Oriente Medio, Europa (envejecimiento) .... Menor 10 por mil: EE.UU, Canadá, Japón, Argentina, Australia (joven). El crecimiento poblacional viene determinado por: dN ----- = ( b - m ) N d t b - m = r

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r es la tasa intríseca de aumento de población-potencial reproductivo de la población. Si r es mayor de 0 la población crece, si es menor disminuirá. Al valor máximo de r se le denomina potencial biótico: r max.

El potencial biótico tiene valores altos para organismos pequeños y bajos para los organismos grandes. Tiempo de generación: t: Edad media de los padres en la cual nace la progenie. Homo sapiens: t = 20 años y r = 0,0003 per capita y día ó 0,1 per cap. y año. Paramecium: t = 8 a 12 horas (t = 2,3) y r = 2 individuos per capita y día. 3º.- CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN Si la tasa de natalidad es máxima (máxima la reproducción) y mínima la mortalidad, el crecimiento de la población es exponencial N Exponencial dN ------ = rmax. x N dt k Nt = N0 e

r t Nt = N0 2t / T r = 0,693 / T

Logística Nt = número final de individuos. N0 = número inicial de individuos. r = Tasa de multiplicación diaria en func. de e N0 Resistencia ambiental t = Tiempo en días que ha pasado. T = Tiempo medio entre dos divisiones en días Una bacteria con un tiempo de generación de 20 minutos, en 36 h. habrá: 1032 m.o. (lo que corresponde a 30 cm. de espesor platerario). Ninguna población crece exponencialmente ya que se agotarían los recursos, espacio .... Los factores físico-químicos y biológicos que disminuyen el crecimiento de la población constituyen la resistencia ambiental. Teniendo en cuenta esto el crecimiento sigue una curva logistica o sigmoidea, que se hace estacionaria en un nivel máximo: K (capacidad de carga). El matemático Vernulst estableció en 1.838 una ecuación que se ajusta muy bien al crecimiento de dicha población: dN K - N ------ = r x N --------- K = capacidad de carga del sistema dt K k/2 K i = tiempo en que se alcanza K/2. Nt = ------------------ r = capacidad de crecimiento. 1 + e - r (t - i) i Cuando N es muy pequeño o la densidad es muy baja se aproxima a la ecuación primera y el crecimiento de la población viene en función de r. Cuando N = K la población no crece y se mantiene constante y siendo r = 0. No todas las poblaciones presentan estas gráficas: los lemmings (roedores) y zorros o buhos nivales (predadores) presentan curvas a modo de J repetidas (mortalidad repetitiva irregul)

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4º.- CURVAS DE SUPERVIVENCIA Representan el % de la población inicial que permanece viva a cada edad. Hay tres tipos de curvas: a.- Curvas tipo I o convexas: La mayor mortalidad se da al final. Hombre, elefante, hipopótamo .... b.- Curvas tipo II o rectas: La probabilidad de muerte es igual en toda edad Aves, jabalí, lagartos .... c.- Curvas tipo III o cóncavas: Gran mortalidad larvaria o juvenil. Peces, invertebrados marinos, insectos .... Tipo I Tipo II Tipo III N N N Tiempo Tiempo Tpo.

5º.- TIPOS DE POBLACIONES Las constantes r y K nos permiten diferenciar dos estrategias para el crecimiento y la supervivencia de la especie. Una población para mantenerse a lo largo del tiempo en su hábitat, puede optar entre dos estrategias reproductoras funtamentales: producir un gran número de descendientes (muchos pereceran) o pocos descendientes (con gran cantidad de recursos para asegurar su supervivencia). La primera opción son los estrategas de la r: oportunistas, extensión rápida, ocupan hábitats recien creados, gran cantidad de huevos o semillas, reproducción rápida ... La segunda son los estrategas de la K: especialistas, menor potencial reproductivo, descendientes muy cuidados (prole) .... Estrategas de la r Estrategas de la K Clima: Variable Constante. Mortalidad Catastrófica Depende de la densidad Supervivencia Tipo III Tipo I y II. Tamaño población Variable con tiempo Constante en el tiempo. Competencia Suave Usualmente aguda. Duración vida Corta (menos de 1 año) Más larga (más 1 año) Relación interespec. Elevada competencia Sociales, territoriales ... Ecosistemas Iniciales Bien organizados. Conduce a: Productividad Eficacia.

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6º.- ESTRUCTURA DE LAS POBLACIONES Se utilizan pirámides de edades con barras proporcionales al número de individuos de esa edad. Hay tres grupos: prerreproductores, reproductores y postreproductores. Tres tipos de pirámides: - Triangulares o en expansión. - Campana o estables: el crecimiento en ellas es cero. - Flecha: población decreciente. La base es estrecha con baja tasas de natalidad. La mayor anchura en el centro: reproductora. Varones Hembras Varones Hembras Varones Hembras PAGODA CAMPANA FLECHA

TASA DE MULTIPLICACIÓN DE ORGANISMOS UNICELULARES

Especie r: tasa en

función de e a: divisiones

día Especie r a

Escherichia coli 60 86,4 Paramecium 1,25 – 1,6 1,8 – 2,3

Azotobacter

3 - 14 4,3 – 20,1 Stentor 0,4 – 1,4 0,6 – 2,1

Euglena gracilis 0,58 – 1,4 0,83 – 2,01 Ceratium 0,12 – 0,25 0,2 – 0,4

Chaetoceros

0,6 – 1,3 1 - 2 Didinium 2,5 3,6

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7º.- FACTORES QUE REGULAN LAS POBLACIONES Estos factores pueden ser de dos tipos: a.- FACTORES ABIÓTICOS: Dependen de las condiciones físico-químicas del medio. Los límites para cada factor que permiten la supervivencia de la especie se denominan: límites de tolerancia. Ley del Mínimo de Liebig: La distribución de una especie está controlada por aquel factor ambiental para el cual el organismo tiene la mínima capacidad de adaptación o de control. El factor más escaso (factor limitante) regula la supervivencia de los organismos de la población. Curva de tolerancia: Representa el número de individuos de una población frente a una variable o factor considerado. El intervalo (límite inferior - superior) respecto a un factor se denomina: valencia ecológica; en función de la cual los organismos pueden ser: 1.- Especies estenoicas: Estrecho margen de tolerancia para un factor determinado. Son especies muy exigentes. Valencia ecológica muy estrecha. Salmo trutta es estenoterma y estenoica para el oxígeno. 2.- Especies eurioicas: Amplio margen de tolerancia. Son poco exigentes. Gran valencia ecológica. Las especies de marisma son eurihalinas. Los homeotermos somos euritermos. Factores abióticos de ecosistemas terrestres: Temperatura: La inclinación del eje terrestre, la distribución de continentes y océanos y la atmósfera condicionan las temperaturas desde el Ecuador a los Polos. Es un factor que influye en la distribución de los seres vivos. Determina la existencia de agua en estado líquido, influye en la humedad, vientos y precipitaciones. Acelera la velocidad de las reacciones químicas. Humedad: En clima árido se pueden producir hasta 9 litros de sudor al día con las deshidratación que esto conlleva. Es un buen refrigerante y es el mecanismo más extendido en el mantenimiento de la temperatura corporal. Luz: Provee de energía a la biosfera por medio de la fotosíntesis. Marca los ritmos diarios o circadianos y varia a lo largo del año. La variación de las horas de luz y oscuridad desencadena procesos como la floración, la caída de hojas, las migraciones animales y la época de reproducción. Determina zonas de umbría y solana o zonas fóticas y afóticas. Suelo: Son necesarios para tomar las plantas sus nutrientes. No todos los poseen y los vegetales tienen que adaptarse en ocasiones asociandose a otras especies: Rhizobium sp. Factores abióticos de ecosistemas acuáticos: Densidad: El agua es 800 veces más densa que el aire modificando a los organismos que en ella viven: plantas sin troncos rígidos, adaptación anátomica de los animales .

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Presión: La presión P = d x h (d es la densidad y h la profundidad), aumentando considerablemente con la profundidad. Los cambios bruscos de presión (explosión) producen mortandades por descompresión. Oxígeno: Es necesario para la vida y es un factor limitante. La presencia de materia orgánica en putrefacción , que consume oxígeno y el aumento de temperatura son las dos causas más habituales de la falta de oxígeno en el agua: mortalidad alta o cambio de especies. Salinidad (ósmosis). Luz (fótica o afótica). Temperatura (termoclina) ..... b.- FACTORES BIÓTICOS: Se debe a las relaciones que puede haber entre individuos de: la misma especie (intraespecíficas) o de distinta especie (interespecíficas). Relaciones intraespecíficas: Estas relaciones pueden ser:

Favorables:

Son beneficiosas para la propia especie: orientación, reproducción, trabajo, alimentación, protección .... En función de ello las poblaciones pueden ser: - Familiares: procrean y cuidan la prole: aves .... - Gregarias: desplazamientos: manadas, bandadas, cardumenes, emigr. - Estatales: dividen el trabajo: hormigas, abejas, termitas ... - Coloniales: corales. Desfavorables: Al tener todos el mismo tipo de necesidad aparece: competencia intraespecífica por un recurso: alimento, espacio, sexual .... disminuyendo el número de individuos. El territorio se marca por feromonas (mamíferos) o por el canto o vuelo (aves) .... A mayor densidad de pulgas de agua menor tasa de natalidad.

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Relaciones interespecíficas: Son aquellas que se establecen entre individuos de distintas poblaciones que habitan un área determinada. Comunidad: Conjunto de poblaciones (riqueza) que habitan un área determinada y que interrelacionan entre si. Diversidad: Para medir la diversidad existente en un ecosistema, es decir la relación entre la riqueza y la abundancia, se utilizan índices: Shanon-Weaver. 1 N! N =nº individuos de la muestra. H = ----- lg2 ------------------------------- Na Nb Nc .... individuos de las N Na! Nb! Nc! ....... .. Ns! especies a, b, c ..... La diversidad es cero para comunidades con una sola especie y bajo para comunidades pequeñas en especies, pero con una abundancia elevada (marismas, desiertos …). H oscila entre 1 y 3,5 para comunidades piscícolas y de 2,5 bosques. 5 corales. Especie dominante: Es aquella que por su tamaño o número prevalece sobre las demás. Ejemplos: pinar, encinar, banco de ostras, manada de búfalos, cardumen de sardinas .... Ecotono: Son los límites o zonas de transición que delimitan un ecosistema concreto. Nicho ecológico: Es la función que un organismo desempeña en la comunidad. Su oficio Habitat: Es el lugar en el que vive una especie determinada. Las relaciones entre especies distintas pueden ser:

a.- MUTUALISMO + + Las dos especies salen beneficiadas recíprocamente. Suelen ser relaciones tróficas facultativas u ocasionales.

Ejemplo: Gaviotas y hombre. Garcillas y bueyes. Anémona y cangrejo ermitaño.

b.- SIMBIOSIS ++ Las dos especies beneficiadas. La relación es íntima y personal toda la vida. Ejemplos: Micorrizas y raíces de árboles. Termitas y protozoos flagelados. Rumiantes y bacterias del estómago. Rhizobium y leguminosas. Líquenes: alga y hongo. Mitocondrias y cél. eucariota. c.- COMENSALISMO + 0 Orquídeas y grandes árboles. Rémoras y tiburones. d.- NEUTRALISMO 0 0 No hay interacción particular entre las especies. Águila culebrera y lechuza. Cebras y jirafas. e.- TANATOCRESIS + 0 El beneficio de una especie no es trófico. Uso de esqueletos y cadáveres. Cangrejo ermitaño y concha de moluscos.

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f.- FORESIA + 0 La asociación es para el transporte. Aves transportando parásitos en sus patas. g.- PARASITISMO + - La beneficiada (parásito) y la perjudicada (huesped). La relación es trófica. El parásito no causa la muerte al huesped a corto plazo El parásito siempre es de menor tamaño. - Ectoparásitos: Son parásitos externos: pulga (Pulex irritans), garrapata, piojos (Pediculus humanus), muérdago, orobanche .... - Endoparásitos: Plasmodium falciparum: paludismo. Tripanosoma gambiense: enfermedad del sueño. Tenia o solitaria. Duela del hígado .... h.- ADELFOPARASITISMO + - Cuculus canorus en nidos de carriceros bisbitas i.- DEPREDACIÓN + - Una beneficiada (predador) y otra perjudicada (presa). Se regulan por realimentación negativa. Ejemplo: leopardo - gacela, conejo - hierba .... Los buhos: 66% conejos, 13% aves, 16% roed.. A veces la relación no es tan cíclica como: lince-liebre. La población de linces va desfasada respecto a liebres. Estudiado por Lotka y Volterra independientemente. Si desaparece el predador la densidad de las presas será elevada, agotando los alimentos y desapareciendo la sp. j.- COMPETENCIA -- Es la lucha por el mismo recurso: alimento, territorio .... entre dos especies distintas. Contribuyen a organizar el ecosistema. Principio de exclusión competitiva: Cuando dos especies entran en competencia o diferencian sus nichos ecológicos (en el espacio o en el tiempo) o una de las dos termina por desaparecer. Ej.: Buhos (noche) y los halcones (día). Leones (mayor tamaño)-leopardos (menor). Se estudian los paramecios (ver fotocopias). k.- AMENSALISMO: - 0 Una especie perjudica a otra sin beneficio alguno. Penicilium sp 0 y microorganismos -.

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8º.- BIODIVERSIDAD 1.992 en Río de Janeiro: Conferencia de las Naciones Unidas Sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo. Es el conjunto de variedades de forma de vida que existe sobre el planeta con sus manifestaciones y relaciones. Hay tres clases de diversidades: - Diversidad genética: debida a la variación en estructura y cantidad de ADN (número de cromosomas) entre los organismos. - Diversidad específica: se han descrito cerca de 2 millones de especies distintas (cerca de 100 millones de especies distintas) - Diversidad de ecosistemas: dependen de las especies, factores abióticos .... que definen los distintos: biomas. El valor de la biodiversidad podría reflejarse en: alimentación (trigo, arroz, patata, maíz, cebada, boniato y mandioca constituyen el 75 % de la producción mundial junto con vino, queso, pan, yogur ...), farmacia (Salix sp para calmar dolor de cabeza: 1-2-1.899 se sintetizó la aspirina), industria (aceites, grasas, cuero), bioquímica (los seres vivos fabrican: vino, queso, yogur ...), tecnología (biotecnología: genética) bienestar (ocio y paseo) y valor económico (regala 435 billones de pesetas a la humanidad). La vida media de una especie en el planeta es de 4 m.a. Toda especie termina por extinguirse. La extinción no es paulatina (4 especies por año), sino que ha habido una serie de extinciones masivas a lo largo de la historia de la Tierra (600 mill. de años): Ordovícico 440 mill. de añós 22 % de las fam. mar extinguidas. Devónico 380 mill. de años 21 % de las fam. mar extinguidas Pérmico 245 mill. de años 54 % de las fam. mar extinguidas Triásico 225 mill. de años 20 % de las familias. Cretácico 65 mill. de años 15 % de las familias. La biodiversidad no es uniforme en el planeta, siendo máxima en los bosques tropicales (7 % de la superficie del planeta: 90 % de las especies) y en los arrecifes coralinos. La pérdida de esta biodiversidad se debe a: deforestación, sobrepastoreo, caza, actividades industriales, venta de especies exóticas: mascotas, introducción de especies mejoradas genéticamente: transgénicos, sustitución de ecosistemas naturales en agrícolas o ganaderos .....Esto hace que se extingan del 1 al 11 % de los taxones por década (de 10.000 a 100.000 especies por año). Defenderemos la diversidad biológica por:

- Obtención de alimentos, medicinas - Son fuentes de riqueza. - Mantienen el equilibrio biogeoquímico del planeta.

Como medida urgente se establece la creación de bancos de semillas o de genes. España posee el 54 % de la biodiversidad europea (90 % en plantas superiores y de cerca del 65 % de los vertebrados: 79 % en mamíferos y 74 % en aves).

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9º.- SUCESIONES Y CLÍMAX Se define sucesión ecológica como los cambios producidos en el ecosistema a lo largo del tiempo. Es la sustitución cronológica de comunidades animales y vegetales. El motor principal: los vegetales. Los animales sólo reciclan los nutrientes y dispersan vegetales. Es un proceso muy lento, continuo y direccional en busca del equilibrio con el conjunto de factores ambientales del lugar. A este último nivel de equilibrio, de máxima madurez, se le denomina clímax o comunidad clímax y que ya no es sustituida. Clímax: es el máximo biológico al que la sucesión puede llegar en una región. Es la biocenosis final fija, pero no estática. Es sinómimo de ecosistema maduro. Serie evolutiva: conjunto de comunidades que se suceden desde la pionera al climax. Tipos de sucesiones: a.- PRIMARIAS: En ella se parte de un terreno desnudo. La vida se instala progresivamente en un área deshabitada: isla volcánica: Surtsey 1.963, Krakatoa 1.889, dunas, glaciares que retroceden, flechas litorales .... Roca ----- musgos ---- herbáceas ----- matorral ----- arbustos ----- árboles. b.- SECUNDARIAS: Es aquella en que se parte de un sustrato donde se ha eliminado la vegetación (fuegos, huracanes, inundaciones ... o abandono de cultivos) conservando aún semillas o esporas. Hay colonización por semillas extrañas: gramíneas y posteriormente árboles: fresnos, robles, encinas .... que no dejan pasar la luz. Al final se llega a la misma comunidad clímax. El proceso es más corto en el tiempo. Causa de las sucesiones: - Causas AUTÓGENAS: Debidas a variaciones en el clima o en el suelo con el tiempo por acción de la propia vegetación. Hay sustitución de especies heliófilas por umbriofilas Ejemplo: pasto ---- matorral ---- coscojal ---- encinar (Suelo calizo mediterráneo). - Causas EXÓGENAS: - Cambio climático: periodos glaciares o interglaciares. - Talas o incendios: aparecen sps heliófilas y pirófilas. - Destrucción de la comunidad clímax. - Acción de la fauna doméstica que elimina brotes. - El hombre: ocupación urbana, industrial ... contamina . En la serie evolutiva hacia la comunidad clímax se observa: 1º.- Aumento de la estratificación vegetal y de la heterogeneidad espacial de los biotopos. En el bosque (comunidad clímax) se diferencian los siguientes estratos: a.- Estrato arbóreo: regula la temperatura y humedad. Q. robur. b.- Estrato arbustivo: arbustos y matorrales. Carpinus betulus. c.- Estrato subfruticoso: matorrales bajos. Genista sp. d.- Estrato herbáceo: herbáceas y helechos: Juncus sp, Carex s e.- Estrato muscinal: hongos, líquenes, musgos y hepáticas. f.- Estrato hipógeo: bulbos, raíces, rizomas, microflora y fauna. g.- Estrato epífito: vegetal sobre vegetal: muérdago, trepadoras..

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2º.- Aumento de la biomasa (madera). 3º.- Mayor gasto en respiración y menor PN. La PB/R se aproxima a 1. 4º.- Aumento de la diversidad al disponer de mayor número de nichos ecológico 5º.- Las semillas son transportadas por los animales y no por el viento. 6º.- Se estabilizan las poblaciones y biocenosis. Son independientes a cambios. 7º.- La comunidad clímax con máxima biomasa y mínima tasa renovación. La destrucción de alguno de los elementos que determinan la estructura de un ecosistema produce regresión. La actividad humana da origen a regresiones en los ecosistemas. Chara/Elodea ---- Lenteja/Ranun. ---- Carrizos ---- Sauce/Aliso ---- Chopo ---- Encina

10º.- DIAGRAMAS CLIMÁTICOS. ZONAS CLIMÁTICAS PLANETARIAS Las variables determinantes del tiempo atmosférico y de su regularidad (clima) son la temperatura, la presión, los vientos y las precipitaciones. DIAGRAMAS CLIMÁTICOS: Los factores climáticos no influyen sobre los seres vivos independientemente, lo que interesa es su acción simultánea. En este sentido es muy interesante la información que proporcionan los diagramas climáticos, los cuales indican las relaciones entre las temperaturas y precipitaciones a lo largo del año. TIPOS DE CLIMAS: Los distintos cinturones de viento y presión originan las grandes zonas climáticas. La variabilidad de la circulación dentro de cada zona da lugar a una clasificación más detallada y a menor escala en función de: continentalidad, latitud, altitud, vegetación, influencia de las corrientes marinas ... Se puede seguir reduciendo la escala de estudio hasta niveles locales (microclimas). Hay numerosas clasificaciones del clima; una muy extendida es el sistema de Koppen en el que cada clima se define según la temperatura, las precipitaciones y el tipo de vegetación. Nosotros haremos la clasificación propuesta por Strahler.

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1º.- Climas de latitudes bajas: 1º.- ECUATORIAL HÚMEDO: - Localizado en el Ecuador (ZCIT). Entre los 10º N y 10º S. - Precipitaciones superiores a 1.500 mm año.

- Temperaturas uniformes todo el año. - Vegetación: plurisilva.

2º.- LITORAL DE VIENTOS ALISIOS: - Entre los 10 y 25º N y S. - Precipitaciones elevadas originadas por los vientos alisios que arrastran humedad de zonas oceánicas. - Vegetación: selva. 3º.- DESÉRTICO TROPICAL: - Entre los 15 y 35º de latitud N ó S. - Precipitaciones por debajo de 400 mm al año, debido a la presencia de los anticiclones subtropicales. - Temperaturas de hasta 50º C durante el día y de cerca de 0ª C durante la noche. - Vegetación: desierto. 4º.- DESÉRTICO DE COSTAS OCCIDENTALES: - Bioma o vegetación: desiertos costeros: California. Precipitaciones bajas y variaciones térmicas menores. 15-30º N-S. 5º.- TROPICAL HÚMEDO Y SECO: - Entre los 5 y 25º de latitud N ó S. - Al sur de Asia, en lugar del clima desértico que le correspondería por su latitud, debido a los monzones éste es monzónico. - Estación húmeda en verano y seca en invierno. Las zonas tropicales quedan bajo el dominio de ZCIT. - Vegetación: sabanas. 2º.- Climas de latitudes medias: 6º.- SUBTROPICAL HÚMEDO: - Entre los 30 y 45º de latitud N y S. - Precipitaciones abundantes en verano-invierno originadas por los vientos alisios y borrascas de la zona templada respectivamente. - Bosques densos con mezcla tropical (bambú). 7º.- MARÍTIMO DE COSTA OCCIDENTAL: - Oeste de los continentes entre los 45 y 60º de latitud N. Sólo en Europa y América del Norte. - Abundante precipitación, no existiendo estación seca. Temperaturas moderadas por acción del medio marino. Bosque característico: roble, haya, abedul ..... Bosque caducifolio. 8º.- MEDITERRÁNEO: - Entre los 30 y 45º de latitud N ó S. - Precipitaciones abundantes en invierno, veranos secos. Esto es debido a la influencia alternativa de los anticiclones subtropicales y las borrascas de la zona templada. Temperaturas elevadas en verano, invierno fríos. - Vegetación: bosque esclerófilo mediterráneo. 9º.- CONTINENTAL SECO: - En el interior de los continentes: 35 - 45º N S. - Escasa precipitación. Corresponde a estepas. - Gran variación anual de temperatura. Son pastos.

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10º.- CONTINENTAL HÚMEDO: - Entre los 35 y 60º latitud N. Alta prec. - Temperaturas diferenciadas a lo largo del año: el bosque caducifolio va dejando paso a las praderas de gramíneas a medida que aumenta la continentalidad. A mayor altitud son sustituidos por coníferas. 3º.- Climas de latitudes altas: 11º.- SUBÁRTICO CONTINENTAL: - Entre los 50 y 70º latitud N. Estación seca en invierno debido a la instalación sobre el continente: Siberia y Canadá del anticiclón frío. - Temperatutas entre - 50 y 30º C. - Vegetación de coníferas. 12º.- TUNDRA: - Por encima de los 55º de latitud N ó S. Bordes septentrionales de Eurasia y América. Precipitaciones en forma de nieve. Temperaturas muy bajas: permafrost. - Vegetación de tundra: gramíneas, musgos, juncos, líqu. 13º.- CASQUETE GLACIAR: Mayor latitud: Groenlandia y Antártida. Hielos. 4º.- Climas de grandes altitudes: 14º.- ALTA MONTAÑA: Son azonales. Vegetación dep. de la altitud y orientac. 11º.- PRINCIPALES BIOMAS TERRESTRES Se define bioma como el conjunto de comunidades (vegetales y animales) que se extienden por una determinada zona geográfica caracterizada por un clima concreto. Los ecosistemas o biomas se dividen en: acuáticos (tres tipos) y terrestres (ocho tipos).

CARACTERÍSTICAS ECOSISTEMA TERRESTRE

ECOSISTEMA ACUÁTICO

BIOTOPO Factores pueden comportarse como

limitantes Precipitación, Tª,

nutrientes Luz, nutrientes, oxígeno

... Espesor: zona iluminada/zona no

iluminada > 1 < 1

Espesor: zona donde circulan los nutrientes

1 m 4.000 m

Responsable del transporte de nutrientes Vegetación Animales y corrientes

agua BIOCENOSIS

Producción primaria neta 324 g C/m2 año = 7,8

Mg/ha año 69 g C/m2 año = 1,65

Mg/ha año Espesor donde genera la producción

primaria Desde suelo hasta punta Zona fótica

Concentración de pigmentos 1.400 mg/m2 350 mg/m2

Cantidad materia orgánica poco degradable.

Alta Baja

Cantidad de biomasa descompuesta sin haber servido antes de alimento

Alta Baja

Biomasa animal/biomasa vegetal 1/10 hasta 1/100 1/1 Tasa de renovación de autótrofos Superior a un año Menor de una semana

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BIOMAS ACUÁTICOS 1º.- MARES - OCÉANOS:

Ocupan 316 millones de km2. Peculiaridades del biotopo: a.- Densidad: menor que las células vivas que se van al fondo al morir. b.- Salinidad: 35 por mil (Mar Muerto: 226 por mil). No es limitante. c.- Solubilidad de oxígeno: 20 % en el aire y 8 % en el agua marina. Se disuelve mejor en agua dulce y fría. d.- Luminosidad:

Eufótica: del 100 al 1 % de intensidad luminosa.

Disfótica: del 1 al 0,001 % de “ Afótica: menor de 0,001. A partir de los

400 metros. e.- Horizontal:

- Nerítica: Supralitoral: sobre la pleamar. Litoral: entre la pleamar y la bajamar. Infralitoral: bajo la pleamar. Circalitoral. - Pelágica: Batial: corresponde a la zona del talud continental. Abisal: corresponde a la zona de la llanura abisal. Hadal: son zonas de fosa o de gran profundidad. f.- Vertical:

- Epipelágica: abarca toda la zona eufótica. - Mesopelágica: salmón. - Batipelágica: cachalote. - Abisopelágica: entre 2.000 y 6.000 m. Gusanos y calamar gigante

y organismos quimiosintéticos (ox. H2S). g.- Tipos de organismos en este bioma: - Plancton: corrientes marinas de forma pasiva. Diatomeas - Necton: nadan activamente: peces, calamares, ballenas ... - Bentos: ligados al fondo oceánico: moluscos, equinodermos ... 2º.- ESTUARIOS Y MARISMAS: - Interfase acuático - terrestre. - Presentan variaciones de salinidad. - Hay pocas especies y muy abundantes. - Flora: Ulva sp, Enteromorfa, Zostera Salicornia sp, Suaeda sp, Diatomeas. Fauna: esponjas, anémonas, misidaceos, Nereis, Arenicola 3º.- DULCEACUÍCOLAS: a.- LACUSTRES - LÉNTICOS: Con zona fótica. La sedimentación empobrece en nutrientes. Hay mezclas de agua en vertical que compensan esa pérdida. - Oligotróficos: aguas puras con baja concentración de NO3

- y PO43-.

- Eutróficos: menor zona fótica. Rico en nitratos y fosfatos (det-abonos). b.- RÍOS - LÓTICOS: - Bentos (cangrejo), plancton (diat.) y necton (truchas).

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BIOMAS TERRESTRES Condicionados por el tipo de clima de cada zona. 1º.- TUNDRA BOREAL: - En la región boreal del Hemisferio Norte: Eurasia y Norteamérica. - Precipitaciones de 200 mm al año. Suelos ácidos. - Suelo permanentemente helado: permafrost. El frío es fáctor limitante. - Vegetación de líquenes y musgos. También brezos, abedules .... - Fauna: reno, zorro, liebre, lemings, buho, dipteros, escribanos .... 2º.- TAIGA O BOSQUE DE CONÍFERAS TEMPLADO: - Entre los 50 y 60º de latitud. Precipitaciones entre 400 y 1000 mm. - Árboles perennifolios de hojas aciculares: pino y abeto (de hasta 20 m) - Suelos muy ácidos: podzoles difíciles de descomponer: turberas. - Fauna: lince, oso, lobo, zorro, marta, visón, ungulados, lepidópteros ... 3º.- ESTEPA: - En todos los continentes. Afectado por la mecanización agrícola. - Con estación seca: verano y húmeda: invierno. No hay vegetación árborea ya que la estación seca no lo permite. Los suelos se denominan chernozems. - Precipitación entre 300 y 900 mm: pampas, praderas (EE.UU.), estepa. que están constituidas por pastos de hasta 2 metros. Tallos transformados en rizomas (rebrotan). - Fauna: antílopes, caballos, búfalos, bisontes .... 4º.- BOSQUE TEMPLADO CADUCIFOLIO: - Precipitaciones superiores a 1.200 mm anuales. Clima suave - Árboles de hoja caduca: frondosas que originan gran cantidad de hojarasca: humus. En la Península corresponde a la parte Norte: hayas, robles, arces, tilos, cast.... - Fauna: ciervo, rebeco, corzo, gamo, comadreja, urogallo .... 5º.- BOSQUE ESCLERÓFILO: - También llamado Mediterráneo (o de hojas duras). Maquis y garriga. - Inviernos fríos y húmedos y veranos cálidos. Vegetación con hojas adaptadas a la transpiración: encinas, alcornoques, sabinares, enebrares, cistaceas .... Pirófilas. - Fauna: lince, jabalí, zorro, lobo, meloncillo, conejo, águila .... 6º.- DESIERTO: - Localizados en las zonas subtropicales de altas presiones. - Precipitación menor de 200 mm: México, Atacama, Kalahari, Australia, Sahara, Arabia, Gobi, Arabia ..... Ocupan el 10 % de la superficie terrestre. - Vegetación adaptada al stress hídrico: plantas CAM: captáceas. - Fauna: activa de noche: insectos, roedores, reptiles, escorpiones .... 7º.- SABANA: - Es la pradera con árboles dispersos en las zonas de Trópicos: África. - Precipitación sobre 1.400 mm. Gramíneas, matorral y árboles xerófilos - Fauna: antílope, jirafa, cebra, rinoceronte, canguro, hienas, leones .... 8º.- BOSQUE TROPICAL: - Ocupa el 6 % de la superficie terrestre y disminuye de forma alarmante debido a la acción humana: talas, incendios, madera noble .... - Precipitaciones superiores a 2.000 mm al año. Temp. superio a 25 ºC. - No hay estaciones. Alta diversidad: 70 sps de árboles por Ha. - Constituyen manglares, selvas monzónicas y laurisilvas. Suelo laterític - Vegetación: trepadoras, epifitas, parásitas. Especies arborícola, insect.

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12º.- CAMBIOS CLIMÁTICOS PASADOS Y ACTUALES. Las grandes crisis climáticas, los grandes cambios de la cubierta vegetal y los procesos exógenos asociados, están relacionados con la energía solar interceptada por cada área del planeta en cada momento. La Paleoclimatología es la ciencia que estudia el clima en los tiempos geológicos. Aplica el principio de actualismo: las acciones de los factores ambientales sobre los organismos, el tipo de suelo y la litología de los sedimentos, han sido las mismas en el pasado que en la actualidad. Por ello se apoya en los llamados indicadores paleoclimáticos, que informan sobre alguna característica del clima: tillitas (clima frío), carbones (clima húmedo, ligeramente frío), evaporitas (clima árido: caluroso y seco), bauxita y lateritas (clima cálido y humedo) y carbonatos (clima cálido). Se han registrado importantes glaciaciones, si bien éstas han sido excepcionales en la historia geológica de la Tierra. Durante el Precámbrico hubo tres grandes periodos glaciares. Posteriormente se han registrado otras tres glaciaciones: Ordovícico, Carbonífero y Cuaternario. Durante la glaciación del Cuaternario la extensión de los hielos descendió hasta latitudes medias cubriendo la mitad norte del continente euroasiático, todo el Canadá y parte de EE.UU. En las épocas de máxima acumulación de hielo, el nivel del mar descendió unos cien metros. Sin embargo, no fue el único proceso de enfriamiento progresivo y posterior calentamiento, sino una sucesión de episodios o “pulsos” de enfriamiento-calentamiento. Desde hace 50 millones de años, el clima general de la Tierra ha ido evolucionando en su conjunto, de cálido y húmedo a frío y seco. ¿Estamos ante un cambio de esa tendencia? Las causas de la alteración del clima La Tierra es una gigantesca máquina térmica y sólo una parte de la energía solar interceptada es aprovechada por el sistema; esa energía aprovechada es la base de toda la dinámica del sistema y la que mantiene todas sus manifestaciones: la vida, el ciclo del agua, el movimiento de la atmósfera .... Dos tipos de causas pueden alterar los rasgos esenciales del clima general: 1º.- CAUSAS EXTERNAS AL SISTEMA a) Variaciones en la energía emitida por el Sol Algunos autores, como Lovelock en su teoría Gaia, sostiene que la energía solar ha variado a lo largo del tiempo. Lo que sí parece seguro es que existen unos ciclos de actividad solar, con manifestaciones como las manchas solares, que se producen cada 11 años, aunque no está claro el modo en que repercuten en nuestro clima. También hay un ciclo de polaridad magnética solar (ciclo de Hale) del orden de 22 años y puede haber otros ciclos más de períodos muy largos que desconozcamos. b) Cambios en la órbita terrestre Los movimientos del planeta y la forma en que inciden los rayos varían a lo largo del tiempo. Esto condiciona la duración de los días, estaciones y años. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse que describe la tierra y la velocidad de traslación varía dependiendo del lugar de la órbita. El eje de giro de la tierra se encuentra inclinado y condiciona las estaciones y la duración de los días.

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Cada estación comienza en un punto determinado de la órbita: 21 de diciembre o solsticio de invierno es el día más corto del año. 21 de junio solsticio de verano o día más largo del año 20 de marzo y 22 de septiembre son los equinoccios de primavera y otoño. El afelio actualmente coincide con el 4 de julio y el perihelio con el 3 de enero, y además las estaciones frías: otoño e invierno son 7 días más cortas que las cálidas: primavera y verano en el hemisferio norte. En el sur es al revés, lo que determina que los veranos e inviernos del norte sean más suaves que los del sur. Hay cambios en estas constantes astronómicas: Precesión en los equinoccios. Se debe al movimiento de bamboleo a modo de peonza, en sentido contrario a la rotación planetaria y que se repite cada 22.000 años. Esto hará que el verano actual del hemisferio norte pueda coincidir con el perihelio y el invierno con el afelio, por lo cual los cambios serán mayores a los actuales.

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Excentricidad de la órbita: Varía cada 100.000 años pasando a ser circular. Cuando es elíptica las diferencias entre afelio y perihelio son importantes y cuando es circular son más moderadas.

Oblicuidad del eje de rotación: El eje está inclinado entre 21,6º y 24,5º (actualmente 23,5º y disminuyendo). Este ciclo es de unos 41.000 años. Cuanto mayor es este ángulo mayor es el contraste entre verano e invierno y más insolación reciben los polos en verano. La combinación de los tres controla la cantidad de radiación que llega al planeta Teoría Milankovitch (sobre glaciaciones): Basadas en estudios anteriores de Agassiz, Croll ... llego a la conclusión de que una glaciación es una reducción de la insolación en verano y no una sucesión de inviernos rigurosos. El verano es la estación clave. Si hay verano en perihelio, inclinación mayor de 23,5º y excentricidad baja son suficiente para fundir los hielos glaciares. En 1976 se presentó un trabajo donde se veían periodos repetitivos cada 100.000 años (debidos a la excentricidad) y otros cada 42 y 22.000 años.

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c.- Impacto de meteoritos Levantan gran cantidad de “polvo” que resta transparencia a la atmósfera provocando un enfriamiento del clima. El ejemplo más típico es el del meteorito “Nautilus” que impactó al final del Cretácico, con la consecuencia de la extinción de numerosas especies. 2.- CAUSAS INTERNAS AL SISTEMA a) Emanaciones volcánicas Algunos volcanes expulsan gran cantidad de cenizas y pequeñas partículas (aerosoles) capaces de alcanzar y permanecer durante mucho tiempo en la alta troposfera o en la estratosfera. Estas partículas tienen una enorme capacidad reflectante y representan una pérdida muy importante de radiación solar. Un ejemplo reciente fue la erupción del volcán Chichón en México, en 1982; muchas de sus partículas permanecen aún en la estratosfera. Aunque su efecto sobre el balance térmico es todavía pequeño, se espera un enfriamiento, a escala mundial, del orden de 0,3º C. Sin duda, la intensa actividad volcánica en el pasado geológico influyó de manera más relevante en el clima terrestre. b) Distribución de mares y continentes Los continentes han variado mucho su posición relativa a lo largo de la historia de la Tierra. Suponiendo una relación superficie continental/superficie oceánica semejante a la actual, han existido diferencias en la distribución de las masas continentales. Este último factor es el que permite la circulación de las corrientes oceánicas que regulan la temperatura de las aguas. Un caso especial es el que se produce cuando todos los continentes se reúnen formando un supercontinente al que suele llamarse Pangea. La consecuencia de esta agrupación es una continentalización del clima, ya que las masas de aire oceánicas cargadas de vapor de agua no pueden penetrar hasta el interior del continente. c) Composición química de la atmósfera Es el fáctor que más debió influir en los cambios climáticos del pasado más lejano. Se sabe que nuestra atmósfera es, en gran medida, producto de la desgasificación interna de la Tierra durante las etapas iniciales de consolidación como planeta, completada hace 3.500 millones de años. La primitiva atmósfera evolucionó hasta hace unos 300 m.a., momento a partir del cual su composición puede considerarse muy semejante a la actual. d) Actividades humanas Es la actual causa de la alteración del clima; desde el comienzo de la Era Industrial la concentración de CO2 en la atmósfera está en continuo aumento. De seguir al ritmo actual podría alcanzar el nivel del 0,06 % (frente al 0,035 actual) a mitad del siglo XXI, lo que significaría un aumento de la temperatura del planeta entre 2 y 4º C. Consecuencias de la alteración actual del clima Son muchos los estudios que se han realizado sobre un incremento de su temperatura y las conclusiones más visibles son: - Mayor tasa de fusión de los hielos de la Antártida y Groenlandia. - Subida del nivel del mar de varios metros. - Aumento de las precipitaciones en las altas latitudes compensado por un descenso de las mismas en las bajas. - Expansión de las zonas áridas. - Alteración de la distribución planetaria de los recursos hídricos.