GENERALIDADES DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES

GENERALIDADES DE LAS CIENCIAS AMBIENTALES

ECOSISTEMAS:

SISTEMA.- Conjunto de elementos en interacción e interpedencia (que dependen el uno del otro para poder funcionar o vivir) y que forman un todo. Ejemplo: Un televisor, un automóvil, un ecosistema.

Los sistemas pueden ser:

A.- Abiertos.- Que mantienen un permanente intercambio de materia y/o energía con su medio ambiente. Ejemplo: un televisor.

Energía Imagen y

Eléctrica entrada TV salida Sonido

B.- Cerrados.- La materia y/o energía es reciclada, como ejemplo: Una cadena trófica.

C.- Cibernéticos.-

Se autorregulan o estabilizan mediante un mecanismo de retroalimentación (Homeostasis). Y pueden ser de dos tipos:

• Retroalimentación negativa.- La estabilidad del sistema alcanza un equilibrio por acción de sus fuerzas contrarias (+ y -). Por ejemplo la estabilidad en el tamaño de una población depende de los nacimientos (+) y muertes (-). Si solamente hubiera nacimientos la población colapsaría pues agotaría los recursos, por otro lado, si solo hubiera muertes la población se extinguiría. En cambio por la acción conjunto de los nacimientos y muertes se crea un equilibrio.

• Retroalimentación positiva.- La estabilidad del sistema alcanza un equilibrio por acción de uno solo de sus elementos, es una condición ideal de un sistema, no es común en la naturaleza.

ECOSISTEMA.- Una comunidad en relación con su medio ambiente. Se le considera como la unidad básica de la ecología, ya que la ecología es el estudio de la estructura y funcionamiento de los ecosistemas. El ecosistema es considerado:

• Un sistema abierto, desde el punto de vista de flujo de energía. Ya que este flujo, que inicia con la fotosíntesis y circula a través de las cadenas alimenticias, se mantiene por suministro continuo de energía solar, y se va perdiendo a medida que fluye por el sistema, pero ninguna de esta “perdidas de energía” regresa al sol.

• Un sistema cerrado, desde el punto de vista del intercambio de materia, en donde los elementos o nutrientes, circulan del medio físico al biológico por medio de los ciclos biogeoquímicos.

• Un sistema cibernético de retroalimentación negativa, ya que los elementos bióticos actúan entre si y con el elemento abiótico regulados por determinados mecanismos de fuerzas contrarias, que les permite alcanzar un equilibrio (homeostasis), que se manifiesta en una optima recirculación de materia y mínimas perdidas de energía.

En el ecosistema HOMEOSTASIS, se define como; la capacidad que tiene el propio ecosistema, por medio de mecanismos de retroalimentación negativa, para mantener su estabilidad.

Las fluctuaciones o pérdida de la estabilidad, a las que deben regularse los ecosistemas, son principalmente climáticas. Supongamos una condición hipotética en donde las poblaciones de un ecosistema se regulan anualmente, en base a las condiciones climáticas, para mantener el equilibrio de todo el sistema:

El ecosistema o sistema ecológico, es un todo que funciona como una unidad y lo integran dos elementos:

1. BIOTOPO.- Son los elementos abióticos o físicos que la componen: Luz, suelo, agua, temperatura, pH, altitud, latitud, etc.

2. BIOCENOSIS.- Son los elementos bióticos o vivos que lo integran: Productores, consumidores y descomponedores.

1.1. BIOTOPO (Factores abióticos).

Los componentes abióticos del medio ambiente se diferencian en dos categorías:

A.- Los que ejercen efecto físico en el ambiente, como son: luz solar, temperatura, gravedad, vientos, presión atmosférica, etc...

B.- Los que ejercen efectos químicos en el ambiente, como son: suelo, aire y agua.

1.1.1. Luz solar.

Esta es la fuente principal de energía de la biosfera, ya que proporciona la luz y el calor necesarios para la vida. La luz solar o radiación solar llega a la tierra a través del espacio en forma de ondas electromagnéticas que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestre.

Para entender mejor los efectos de la luz solar sobre el medio ambiente es necesario conocer su estructura. La luz o radiación solar esta compuestas por fotones que viajan a diferentes longitudes de ondas electromagnéticas.

La longitud de una onda electromagnética es la distancia de una cresta de la onda a la siguiente, así tenemos longitudes de ondas cortas y longitudes de ondas largas.

Ondas cortas Ondas largas

Dependiendo de las longitudes de ondas, los componentes de la radiación solar se clasifican en lo que se llama “espectro de luz solar”,

Como observamos solo una pequeña parte de la radiación solar es visible para el ojo humano y es a la que llamamos luz visible. Al descomponer esta luz visible en su diferentes longitudes de ondas obtenemos un espectro de colores que van desde el violeta (de ondas cortas) al rojo (de ondas largas), esto lo podemos hacer con la ayuda de un prisma.

Dependiendo de la longitud de onda, los diferentes tipos de radiación solar, actúan en forma diferente sobre el medio ambiente en la tierra y permiten la vida en el planeta:

Rayos ultravioleta (UV). De acción fotoquímica son dañinos para la salud de los organismos y provocan: Cáncer de piel, cataratas en los ojos, supresión en el sistema inmunológico y algunos tipos de mutaciones. La mayor parte de estos rayos no logran atravesar la atmósfera ya que son desviados al espacio por la capa de ozono.

Luz visible. De acción lumínica, es la que absorben las plantas por medio de los cloroplastos para efectuar la fotosíntesis, fenómeno de trascendental importancia en el medio ambiente para el intercambio de energía y materia.

Rayos infrarrojos (IR). De acción calorífica, son absorbidos por la superficie terrestre e irradiados a la atmósfera, en forma de calor, y por el efecto invernadero, parte de esta energía calorífica regresa nuevamente a la superficie, refractada por los gases de la atmósfera (principalmente CO2 y H2O). Este equilibrio mantiene caliente la biosfera.

1.- Rayos UV rechazados por la capa de ozono.

2.- Luz visible aprovechada por las plantas para la fotosíntesis.

3.- Rayos IR absorbidos por la corteza terrestre, irradiados al espacio en forma de calor, una parte refractada por los gases de la atmósfera y devuelta a la superficie de la tierra.

Factores que afectan la incidencia de la luz solar sobre el planeta:

 La forma del planeta.- Debido a que la tierra es un objeto elíptico, la radiación solar que se recibe en la tierra varia sus ángulos de incidencia por la curvatura de la superficie terrestre. Llegan más directamente en el ecuador y mas inclinados en los polos. Este fenómeno causa efectos notables en la temperatura del ambiente, el ecuador que recibe la radiación en forma más directa presenta temperaturas más altas, en cambio los polos que reciben la radiación en forma indirecta o inclinada, la temperatura es más baja.

 Inclinación del eje de rotación del planeta.- La incidencia de radiación solar se ve afectada por la inclinación del eje de rotación de la tierra, ya que en ciertas épocas del año el hemisferio norte se inclina mas hacia el sol y recibe mas directamente la radiación solar que el hemisferio sur, lo cual ocasiona, en ese periodo, mayor horas luz y mas calor en el hemisferio norte que en el sur. El efecto contrario se presenta cuando el hemisferio sur se inclina más hacia el sol. Este fenómeno es que el que da origen a las estaciones del año y la diferencia de cantidad de horas luz por día, que se presentan en las diferentes épocas del año en cada uno de los hemisferios del planeta.

Efecto de la luz solar en los organismos:

1. Fotosíntesis.- Fenómeno de gran importancia en donde las planta absorben la luz y la transforman en energía química, dando origen al flujo energía en toda la biosfera.

2. Fotoperiodicidad.- Respuesta condicional de las plantas a los niveles de luz solar. La cantidad de horas luz por día afecta el metabolismo, crecimiento y reproducción de las plantas. El fotoperiodo afecta principalmente el patrón de reproducción de las plantas. Se tienen plantas que florean solo si los días son cortos, como en invierno, y se les conoce coma plantas de días cortos, ejemp; Trigo, avena, etc... Si las plantas florean en días largos, como en verano, se les llama plantas de días largos, ejemp; arroz, caña de azúcar, etc.

3. Tactismo.- Respuesta condicional de los animales a los niveles de luz solar. La mayoría de los animales son más activos en precçscencia de luz solar y reducen sus actividades por las noches, existen excepciones por ejemplo la mayoría de los animales del desierto son más activos por las noches para escapar de las altas temperaturas del día. Un ejemplo extremo de tactismo es la HIBERNACION cuando ciertos organismos como los osos polares reducen sus procesos metabólicos al mínimo y duermen todo el invierno cuando

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