Asignatura: ECOLOGÍA GENERAL CÓDIGO: 8011
Grupo: 9LC221 Prof.: Diana Velasco
I Semestre 2013
Resumen 1
Semana 1-2
I Conceptos Básicos
- Ecología:
Estudio de las relaciones entre los
organismos y el medio en que viven. Diccionario
Larousse
El término ecología fue utilizado por
primera vez por el biólogo alemán E. Haeckel en 1869. Deriva de la raíz griega oikos (casa); de aquí que la acepción
literal de la ecología es el “estudio del ambiente que rodea a los organismos”.
Es así usual definir a la ecología como la ciencia que estudia las
interrelaciones entre los organismos y su medio.
Hasta hace muy poco tiempo se ponía
énfasis en la descripción del hábitat, como puede ser por ejemplo la
clasificación y descripción de los cuerpos de agua continentales, pero estas
orientaciones son hoy anticuadas y el verdadero sentido de la ecología moderna “es
el estudio de la estructura y función de la naturaleza” (Odum, 1959) o bien
como lo expresa Margalef (1962) “es el estudio de las reglas generales que
rigen la dinámica y evolución de la comunidad”.
Así definida, los límites de la
ecología pueden ser considerados en términos del concepto de niveles de organización. Arbitrariamente
se reconoce un espectro biológico integrado por diez niveles: protoplasma-células-tejido-órgano-sistema de
órganos-organismos-población-comunidad-ecosistema-biosfera (Odum, 1959). La
ecología se relaciona con los cuatro últimos términos, es decir los niveles de
organización que se hallan por encima de los organismos. Elementos de ecología.
Santiago Raúl Oliver. Capitulo I
Ecología es el estudio de las relaciones recíprocas entre los
organismos y su medio ambiente. Se ocupa así de casi todos los niveles de
organización de la vida sobre la Tierra, desde el animal o el vegetal
individuales hasta la comunidad entera de organismos que vive en una región y
hasta los efectos, sobre dichos organismos, de los factores climáticos e
inclusive geológicos que constituyen su alrededor físico. En el sentido último
y más amplio, los ecólogos están interesados en “construir una comprensión de
la actividad de las cosas vivas en la estructura y la función del universo”. En
la práctica, los ecólogos tienden a especializarse, en sus respectivos
estudios, en un determinado nivel de organización: el individuo, la población,
la comunidad o el ecosistema. Ecología y
Biología de las Poblaciones de Emmel. Pag. 2
- Ambiente
Es el conjunto de circunstancias
físicas (o factores físicos) que rodean a los seres vivos. Este concepto puede
extenderse más allá de los factores del medio natural, para incluir también las
circunstancias sociales, culturales y económicas de los grupos humanos, lo que
amplía el significado de la definición original, y al mismo tiempo, la hace más
flexible. En este sentido el ambiente abarcaría a todos los sistemas en los que
es posible la vida, dado que el hombre forma parte de la naturaleza, depende de
ella para la supervivencia, y a su vez, la modifica con sus actividades, en
ocasiones de manera irreversible. Por lo tanto, es claro que el concepto
ambiente es distinto del concepto ecología, aunque ambos están relacionados. La contaminación y sus efectos en la salud
y el ambiente. Julio Flores. Sergio López Moreno y Lilia A. Albert. Pag.
32
- Ecosistema
Comunidad de los seres vivos cuyos
procesos vitales se relacionan entre sí y se desarrollan en función de los
factores físicos de un mismo ambiente. Diccionario
de la Lengua Española. Vigésima Primera Edición
Es cualquier área de la naturaleza
que comprenda organismos vivientes y sustancias inertes actuando recíprocamente
para producir un intercambio de materiales entre los elementos vivientes y los
inertes.
Principales ecosistemas de
la biosfera
Sistemas marinos, Sistemas de estuarios, Sistemas de Agua Dulce,
Sistemas Terrestres
- Biodiversidad
Es la variabilidad de organismos
vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otros, los ecosistemas terrestres y
marinos. Se encuentre dentro de cada especie, entre especies y entre
ecosistemas. Ley 41. pag.6
- Especie
Cada uno de los grupos en que se
dividen los géneros y que se componen de individuos que además de los
caracteres genéricos, tienen en común otros caracteres para los cuales se
asemejan entre si y se distinguen de las demás especies. La especie se
subdivide a veces en variedades o razas. Diccionario
de la Lengua Española. Real Academia Española. Vigésima Primera Edición
Es un grupo de animales o plantas que
presentan aislamiento reproductivo; es decir, aquel cuyos miembros forman una
población interprocreadora que no se reproduce fuera del grupo. Tratado de Ecologlía. Turk.
Turk/Wittes.Wittes. Capítulo 5. pág. 101
- Población
Conjunto de organismo de una misma
especie que ocupan un área determinada en u momento dado, aunque corrientemente
el término utilizado para designar al conjunto de organismos que ocupan una
unidad de espacio. Por ejemplo es posible hablar de la población de pejerrey o
de la población planctónica que vive en la laguna Chascomús en una determinada
época del año. Son atributos de toda población, su densidad (expresada en
individuos por unidad de superficie o volumen), la proporción de nacimientos y
la mortalidad, su estructura por edades, la dispersión y agregación, entre
otras. Elementos de Ecología. Santiago
Raúl Olivier. Pág. 14
- Comunidad biótica o Biocenosis
Conjunto de animales y vegetales que
ocupan un área determinada, se condicionan mutuamente, se mantienen en estado
dinámico en virtud de su propia reproducción y sólo dependen del ambiente
exterior inanimado, pero no, o de manera no esencial, de organismos ajenos a la
biocenosis. (Margalef. 1962). Ejemplos clásicos de comunidades brindan las agua
continentales estancada (charcos, lagunas, lagos) donde los límites se hallan
muy bien definidos; en cambio en el ambiente marino resulta mucho más
complicado delimitar comunidades, especialmente en el pelagial, donde ocupan
inmensas masas de agua de características homogéneas (por ejemplo, las corrientes
marinas).
El espacio ocupado por una biocenosis
recibe la designación de biotopo.
También se llama comunidad biótica o
biocenosis a un grupo de animales o vegetales con relaciones más o menos
estrechas que puedan formar grupos grandes o pequeños, benéficos o dañinos y
que están relacionados con el ambiente.
Los individuos constituyen
poblaciones y las poblaciones forman a su vez las comunidades animales y
vegetales. Así pues, la comunidad biótica es una reunión de poblaciones de
diversas especies que viven en una región o en un hábitat particular. Las
comunidades tienen una estructura interna y procesos reguladores exactamente
iguales que la población y el organismo individual.
La palabra comunidad puede comprender
agrupaciones bióticas que difieren considerablemente en tamaño, desde los
organismos que viven en un tronco en descomposición, hasta la flora y la fauna
en un gran bosque.
Las comunidades principales son
aquellas que, justamente con su hábitat físico, forman ecosistemas más o menos
completos y autosuficientes. En semejantes sistemas, la energía solar es el
elemento principal o único que se necesita de fuera.
Las comunidades menores, por otra
parte, dependen más o menos de agregaciones de organismos vecinos para el
suministro de energía. Ecología y
Biología de las Poblaciones. Emmel. Interamerican. Capítulo 6. La Ecología de
las Comunidades
- Desarrollo sostenible
Proceso o capacidad de una sociedad humana de
satisfacer las necesidades y aspiraciones sociales, culturales, políticas,
ambientales y económicas actuales de sus miembros, sin comprometer la capacidad
de las futuras generaciones para satisfacer las propias. Ley 41, pag. 5
- Contaminación
Consiste en el deterioro de la calidad del ambiente, debido a la
introducción de impurezas.
- Habitat
Es el ambiente que ocupa una población biológica . Es el espacio que reúne las condiciones
adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su
presencia. Un hábitat queda así descrito por los rasgos que lo definen
ecológicamente, distinguiéndolo de otros hábitats en los que las mismas
especies no podrían encontrar acomodo
II Problemas
Ambientales Actuales y su Relación con la Ecología
2.1 Crecimiento
demográfico
La población del mundo, 6000 millones
de habitantes en los últimos 25 años y sigue aumentando más rápidamente que en
cualquier otra época, pues cada años se asuman 88 millones de individuos.
Aunque disminuye paulatinamente la tasa de crecimiento, se estima que la
población alcanzará los 10000 millones para el 2050. Cada persona impone cierta
demanda de recursos a la Tierra, demanda que tiende a incrementarse con la
mayor riqueza. Así, consideremos los
recursos necesarios para mantener el estilo de vida característico de los
países de América del Norte, comparados con los que precisan los indígenas que
habitan en las márgenes del Amazonas peruano.
Los recursos vitales están sometidos
a la doble tensión de las exigencias del crecimiento demográfico y el aumento
en el consumo per cápita. En todo el
mundo vemos que los suministros de agua dulce se agotan, que las tierras de
cultivo se degradan, que se pesca en exceso en los mares, que bajan las
reservas de petróleo y se talan los bosques más rápidamente de lo que se
regeneran. A pesar de los esfuerzos por mejorar la situación, son cada vez más
las personas que la padecen, como lo demuestran las mujeres y niñas del África,
que deben recorrer largas distancias de yermos en busca de agua y leña.
¿Cómo puede soportar la Tierra que
casi se duplique la población en los próximos 50 años (como se calcula) y de
cualquier modo aumentar el nivel de vida al mismo tiempo?
2.1.1 La explosión
demográfica y su causa
a) La explosión
Desde el amanecer
de la historia hasta el comienzo del siglo XIX, la población aumentó de manera
lenta y variable, con retrocesos periódicos. Fue por allá de 1830 que la
población llegó a la marca de 1000 millones. Pero para 1930, sólo un siglo
después, la población ya se había duplicado a 2000 millones. Apenas 30 años
después, en 1960 el número de habitantes alcanzó los 3000 millones. Así, la
población se duplicó en casi 45 años, de 1930 a 1975. Luego, 12 años después,
en 1987, cruzó la marca de los 5000 millones. Puesto que este crecimiento
continúa a un ritmo de casi 88 millones de habitantes por año, la línea de 6000
millones se halla a comienzos de 1999.
b) Razones de la explosión
La principal
razón del crecimiento lento y fluctuante de la población antes de comienzos del
siglo XIX era la frecuencia de enfermedades como la viruela, la difteria, el
sarampión y la escarlatina, que solían ser mortales. Estas enfermedades
atacaban con especial fuerza a los recién nacidos y los niños y no era raro que
las mujeres tuvieran siete y ocho nacimientos pero que sólo uno o dos de los
hijos llegaran a la edad adulta. Además, epidemias de fiebre tifoidea o cólera,
asimila la Peste Negra (peste bubónica) del siglo XIV, eliminaban a muchísimos
adultos. Las hambrunas tampoco eran raras.
Tomando en cuenta
sólo as cuestiones biológicas, hasta antes del siglo XVIII la población
guardaba un balance dinámico con los enemigos naturales (más que nada
enfermedades) y el ambiente. Los altos índices de reproducción se compensaban
con los de mortalidad, en particular entre los infantes. Por esas
circunstancias, el crecimiento demográfico en esas sociedades preindustriales
fue muy lento.
En el siglo XIX,
Louis Pasteur y otros llegaron al magno descubrimiento de que las enfermedades
eran causadas por agentes infecciosos (ahora identificados como bacterias,
virus y parásitos) y que se transmitían a través del agua y los alimentos por
acción de insectos y alimañas. Estos descubrimientos trajeron mejoras
importantes en la sanidad y la higiene personal. Surgieron entonces las
técnicas de brindar protección por medio de vacunas. En el siglo XX, en la
década de los treinta, el descubrimiento de la penicilina, el primero de una
larga lista de antibióticos, dio la cura para enfermedades de otra manera solían
ser mortales, como la neumonía (pulmonía). También los adelantos en la
nutrición comenzaron a ser significativos. En otras palabras, mayor higiene,
medicamentos y nutrición llevaron a reducciones espectaculares en la
mortalidad, en particular entre bebés y niños, mientras que los índices de
natalidad se mantuvieron elevados.
Una vez más desde
el punto de vista biológico, la población humana comenzó un crecimiento
exponencial, al igual que cualquier población que queda libre de enemigos
naturales y de otras restricciones del entorno. Observe que las tasas menores
de mortalidad deben ser comparadas con los de natalidad, que siguieron siendo
altos.
En las últimas
décadas, la tasa promedio de fertilidad (es decir, el número promedio de hijos
de cada mujer) ha declinado con el consiguiente descenso en el ritmo de
crecimiento de la población. Con todo, dado que el número de personas en edad
reproductiva se ha expandido en razón del aumento de niños y pese a las menores
tasas de fertilidad, se sigue incrementando con mayor rapidez el número
absoluto de habitantes que en cualquier otra época de la historia
2.2 Cambios
Atmosféricos
Miles de lagos ya no albergan vida, y
decenas de miles están en peligro de desaparecer. Los bosques siguen
reduciéndose. El clima general muestra signos de calentamiento, lo que amenaza
al mundo con cambios si precedentes y la elevación desnivel de los mares. Se
nos advierte del peligro de cáncer cutáneo porque estamos más expuestos a la
radiación ultravioleta. Los científicos y los medios de comunicación nos dicen
que estos problemas son consecuencias de la contaminación del aire y que los
problemas se agravarán a menos que emprendamos acciones eficaces. No son buenas
noticias, sino tan malas que muchos se niegan a creerlas y prefieren escuchar a
los que insisten en que la humanidad es lo bastante fuerte para adaptarse a los
cambios del planeta, o en que los problemas son meros inventos de científicos.
La atmósfera es una capa protectora que se vuelto dañina al
irse agotando la capa de ozono, la cual sirve de pantalla para impedir el paso
de la totalidad de rayos ultravioleta que llega a nuestro planeta.
2.2.1 Principales cambios atmosféricos
Los científicos
señalan que la deposición ácida, el calentamiento del planeta y el deterioro de
la capa de ozono son antropogénicos, es
decir, proceden de las actividades del hombre: son el resultado, por ejemplo,
de los sistemas de generación eléctrica que prestan servicios importantes a las
sociedades modernas. El bienestar económico de los países desarrollados y el
progreso de los que están en desarrollo
dependen del aprovechamiento de la energía de los combustibles fósiles (carbón,
combustibles líquidos derivados del petróleo y del gas natural). El problema es
que al quemarse estos combustibles, su energía impulsa vehículos, hace girar
turbinas, enciende motores y acciona equipos de aire acondicionado, pero se
descargan contaminantes. Los meteorólogos y otros científicos nos dicen que la
contaminación atmosférica del sistema humano ya ha causado estragos en suelos,
bosques y lagos de la inmediaciones de las fuentes de energía que tal vez ha dañado toda la biosfera. Con
un futuro que sin duda verá que en los
países más pobres continúa el crecimiento de la población y el progreso
económico, las posibilidades de que la contaminación ambiental cause perjuicios
a la biosfera son grandes. En todos los sentidos, la deposición ácida, el
calentamiento global y el deterioro de la capa de ozono representan impactos
insostenibles en el ambiente. Es probable que el mayor reto que enfrente el
planeta sea proteger nuestra atmósfera al mismo tiempo que se consiguen los
beneficios económicos que la gente desea.
a) Lluvia
Ácida
La deposición ácida es lluvia, bruma o nieve con
más acidez de lo normal. Además, como también hay partículas ácidas secas en la
atmósfera, la combinación de deposición y caída de estas partículas se llama precipitación ácida. Comprobaciones
cuidadosas muestran que grandes áreas de
Estados Unidos y Canadá, casi toda Europa y otras regiones industrializadas
tienen precipitaciones 10 a 100 veces más ácidas de lo normal, lo que afecta el
ecosistema de diversas formas
a.1)
Ácidos y Bases
 |
0 1 2
3 4 5 6 7
8 9 10
11 12 13
14
a.2) Extensión y fuerza de la deposición ácida
En ausencia de
contaminación, la lluvia es ligeramente ácida, con un pH de 5.6, porque el
dióxido de carbono del aire se disuelve con facilidad y al combinarse con el
agua produce ácido carbónico. La precipitación
ácida, entonces es cualquier precipitación que tenga pH de 5.5 menos.
a.3) Fuentes de la deposición ácida
El análisis
químico de la deposición ácida en el este de Estados Unidos y en Europa revela
la presencia de ácido sulfúrico (H2SO4) y nítrico (HNO3)
en proporción de más o menos dos a uno (en el oeste de Estados Unidos predomina
el ácido nítrico, que proviene sobre todo de las emisiones de las chimeneas
fabriles). Debemos recordar que la quema de combustibles produce dióxido de
azufre y óxidos de nitrógeno, con lo que empieza a aparecer el problema de la
deposición ácida. Estos óxidos entran en la troposfera en grandes cantidades de
fuentes naturales y antropogénicas. En la troposfera, radicales hidrófilos los
oxidan y convierten en ácido sulfúrico y nítrico, que se disuelven con
facilidad en agua o se adhieren a partículas y caen con la precipitación ácida.
Esto ocurre al cabo de una semana de que los óxidos entraran a la atmósfera.
·
Fuentes naturales
Contribuyen con
cantidades cuantiosas de contaminantes: al año
De 50 a 70 millones de toneladas de azufre (de volcanes, espuma de mar
y procesos microbianos).
De 30 a 40 millones de toneladas de óxidos de
nitrógeno
(de los relámpagos, la quema de biomasa y los procesos microbianos).
·
Fuentes Antropogénicas (al
año)
De 100 a 130 millones de toneladas de dióxido de
azufre
De 60 a 70 de óxidos de nitrógeno.
La diferencia
vital entre ambas fuentes es que los óxidos de la fuente antropogénica están
muy concentrados en las regiones industrializadas, en tanto que las emisiones
de las naturales están distribuidas en todo el planeta y son parte del ambiente
global
a.4) Efectos de la Lluvia Ácida
La deposición
ácida ha sido un problema causado por los centros industriales durante mas de
un siglo; sin embargo, su efecto en los ecosistemas fue notado apenas hace 35
años, cuando los pescadores comenzaron a observar grandes menguas en las
poblaciones de peces de muchos lagos en Suecia, Notario y las montañas
Adirondack al norte del estado de Nueva Cork. Los científicos suecos fueron los
primeros en señalar como causa el aumento en la acidez del agua de los lagos y
a vincularla a precipitaciones con un pH anormalmente bajo. Desde entonces,
como los daños ecológicos se han difundido, los estudios han revelado los
diversos modos en que la deposición ácida altera y destruye los sistemas
naturales.
·
Efectos en los ecosistemas
acuáticos:
El pH del
ambiente es crucial porque afecta el funcionamiento de casi todas las enzimas,
hormonas y otras proteínas de los organismos que lo habitan. Por lo general,
los seres vivos regulan su pH interno, pero cuando el pH del entorno es casi
siempre bajo, a menudo supera esta capacidad regulatoria en muchas formas de
vida.
·
Efectos en los bosques:
Junto con la de
los lagos, la declinación de los bosques es notable. Mucho del daño de la
precipitación ácida a los bosques se debe a reacciones químicas con los suelos.
En principio, la precipitación les añade nitrógeno y azufre, que estimula el
crecimiento de los árboles; después estas sustancias arrastran por lixiviación
los neutralizantes ( por lo regular sales de calcio y magnesio). Cuando las
sales dejan de neutralizar la lluvia ácida, se desprenden iones de aluminio de
los minerales del suelo. La combinación de aluminio (que es tóxico y la
creciente escasez de calcio (esencial para los vegetales) reduce el crecimiento
de los árboles.
·
Efectos en los seres humanos y sus obras
Uno de los
efectos más notables e la precipitación ácida es e deterioro de las piezas de
ornato.
a.5) Manejo de la Lluvia Ácida
Las emisiones
cruzan las fronteras nacionales: los 40.1 millones de toneladas anuales de
óxidos de azufre y nitrógeno que Estados Unidos envía a la troposfera
descienden como precipitación ácida sobre todo hacia el este de sus fuentes,
porque es el sentido en que soplan los vientos. Canadá debe la mitad de su
precipitación ácida a Estados Unidos, y Escandinavia la recibe de Inglaterra y
otras naciones europeas; a Japón llegan los vientos contaminados de la extensa
quema de carbón en Corea y China. Hay un consenso entre los científicos de que
el problema debe ser enfrentado a los niveles nacionales e internacionales
b) Calentamiento
Mundial
b.1) La Tierra como Invernadero
Procesos de Calentamiento
Habrá observado
que el interior de los coches se calienta cuando se encuentran estacionados en
el sol con las ventanillas cerradas. Este calentamiento se debe a que la luz
pasa a través de los cristales y es absorbida por los asientos y otros objetos
del interior, con lo que se convierte en energía calorífica que se desprende en
forma de radiación infrarroja. Ésta a diferencia de la luz, no cruza los
cristales, sino queda atrapada en el interior
y eleva la temperatura del aire. Es el mismo principio que hace que los
invernaderos sean más cálidos que su entorno
b.2) La Historia del Dióxido de Carbono
El científico G.
Callendar razonaba que nuestro uso de combustibles fósiles plantea la
posibilidad de aumentar las concentraciones de dióxido de carbono en la
atmósfera, y que de ocurrir eso, el
clima cambiaría. Esta hipótesis fue olvidada hasta 1958, cuando Charles Keeling
comenzó a medir los niveles de dióxido de carbono en Mauna Loa, Hawai. Se ha
continuado con el registro de las mediciones, y revelan un incremento asombroso
en los niveles atmosféricos de ese compuesto. Las concentraciones aumentaron
exponencialmente hasta la crisis de los energéticos a mediados de los años
setenta, crecieron en forma lineal dos décadas y a mediados de los noventa reasumieron su
incremento exponencial. Los datos también revelan una oscilación anual de cinco
ppm, que refleja los cambios estacionales de la fotosíntesis y la respiración
de los ecosistemas terrestres en el hemisferio norte.
b.3) Otros Gases de Invernadero
Varios gases más
absorben también radiación infrarroja y se suman al efecto de aislamiento del
dióxido de carbono. Algunos son de origen antropogénico y su concentración
aumenta, lo que hace temer que el calentamiento global rebase con mucho los
efectos calculados sólo para el dióxido de carbono.
b.4) El Calentamiento y sus Efectos Probables
Es un hecho que
los niveles de dióxido de carbono y los otros gases de invernadero aumentan en
la atmósfera a resultas de las actividades humanas. Asimismo, está bien
establecido el fenómeno del efecto invernadero
c)
Deterioro de la capa de ozono
La capa de ozono es la capa protectora, necesaria en virtud
de que la radiación ultravioleta daña el ADN de la piel humana produciendo
quemaduras solares y en ciertos casos cáncer de la piel, debe su existencia a
la luz ultravioleta misma. Todos los tejidos vivos están expuestos a en alguna
medida al riesgo.
La vida ha prosperado en la tierra porque la poderosa radiación
ultravioleta se elimina totalmente por filtración.
c.1) Naturaleza e importancia de la capa de ozono
2.3 Contaminación
del Agua
Los ecosistemas naturales evitan la
contaminación y el agotamiento de los recursos reciclando todos los elementos,
como indica el principio de la sostenibilidad. Por su parte las sociedades
humanas han erigido por lo regular sistemas basados en el flujo unidireccional
de los recursos. En particular, la ruta que siguen los elementos fertilizantes
(nitrógeno, fósforo, potasio) va de los
campos de cultivo a las cadenas alimentarias y a los seres humanos, para
determinar en las corrientes fluviales con la descarga de las aguas residuales.
En los últimos años, varios países
han aceptado el problema de la eutrofización y han logrado progresos
considerables en el establecimiento o la modificación de sistemas de
tratamiento de agua que mantengan a los nutrientes en un ciclo en el suelo y no
los arrojen a las corrientes fluviales.
Referencia
Bibliográfica
- Nebel, Bernard y Wrigth,
Richard. Ciencias
Ambientales: Ecología y Desarrollo Sostenible. Sexta Edición. Editorial
Prince Hall. 1999.
- E.P.Odum. Fundamentos de
Ecología. Nueva Editorial Interamericana.1986
- Panamá Frente
al Cambio Climático
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