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Ciencias de la Tierra y Medioambientales 169 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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Ciencias de la Tierra y Medioambientales

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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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Ciencias de la Tierra y Medioambientales

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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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Ciencias de la Tierra y Medioambientales

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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

Page 20: TEMA 6. LA ECOSFERA

Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.

188

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.

Page 21: TEMA 6. LA ECOSFERA

Ciencias de la Tierra y Medioambientales

189

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

Page 22: TEMA 6. LA ECOSFERA

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.

Page 23: TEMA 6. LA ECOSFERA

Ciencias de la Tierra y Medioambientales

191

Tabla 1. Biomas terrestres.

Fig.21. Biomas dulceacuícolas.

Page 24: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

Page 25: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

Page 26: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

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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).

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Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.

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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

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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

Page 30: TEMA 6. LA ECOSFERA

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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

Page 31: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

Page 32: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

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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

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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

Page 35: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

Page 36: TEMA 6. LA ECOSFERA

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

Page 37: TEMA 6. LA ECOSFERA

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)

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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

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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

Page 40: TEMA 6. LA ECOSFERA

Depto. Biología-Geología. IES Ceutí.

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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.