Desarrollo Sustentable

1 | Conceptos básicos de ecología y medio ambiente

¿Por qué hay que estudiar ecología? La respuesta es bastante sencilla: porque los profesionales de cualquier disciplina trabajan, directa o indirectamente, modificando el ambiente.

¿Qué es la ecología? es el total de relaciones del animal con sus medios ambientes orgánico e inorgánico, incluyendo, sobre todo, su relación amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los que se relaciona directa o indirectamente.

¿Qué es el medio ambiente? el término medio ambiente incluye todos los factores inorgánicos (abióticos) y orgánicos (bióticos) de los cuales depende el desarrollo de un ser vivo. Los factores abióticos pueden ser materiales (suelo, agua) o energéticos (radiación solar). Los factores bióticos comprenden otros organismos.

El medio ambiente es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas.

1.1.1 La ecología y ciencias afines

Las disciplinas biológicas vinculadas estrechamente con la ecología son cuatro: genética, evolución, fisiología y conducta.

Con base en el hecho de que las fronteras de las ciencias son, sobre todo, difusas, en el estudio de los problemas ambientales es muy amplia la posibilidad de que concurran muchas ciencias distintas. Biología, geología, física y química y otras ciencias positivas que son imprescindibles para su estudio, pero también lo son la economía,

El derecho, la religión, la ética, la política y otras ciencias sociales.

Los amplios campos del conocimiento sobre las que se sostienen las raíces de la ecología residen en la historia natural, la demografía humana, la biometría (enfoque matemático) y los problemas aplicados de la agricultura y la medicina.

Durante la década de los años sesenta la ecología fue considerada, en círculos

Académicos, como una rama de la biología, que junto con la biología molecular, la genética, la biología del desarrollo y la evolución, se incluyó a menudo en un paquete curricular para biología avanzada. En este contexto, se consideró a la ecología como una “biología del medio ambiente”. Así, la ecología ha avanzado de una visión de las ciencias biológicas hasta ser una ciencia principal interdisciplinaria que agrupa a las ciencias biológicas, físicas y sociales (Odum, 1998).

Sería un grave error estudiar las irregularidades ambientales como si se trataran de un conjunto de mosaicos discrecionales en el que cada uno se entendiera como un problema único y para el cual hubiera, también, una receta única. Son, más bien, una oportunidad de discutir y probar diferentes soluciones y formas de enfrentarse con el conflicto ambiental, después de llevar a cabo las primeras aproximaciones y de haber obtenido una buena cantidad de datos de los hechos que se desprenden del problema

Que se esté analizando. El marco de análisis es el ecosistema.

1.1.2 Ecosistemas

El ecosistema es la unidad de trabajo, estudio e investigación de la ecología. Es un sistema complejo en el que interactúan los seres vivos entre sí y con el conjunto de factores no vivos que forman el ambiente: temperatura, sustancias químicas presentes, clima, características geológicas, etc. (Echarri, 1998). Dicho de otra manera, los ecosistemas son sistemas complejos, como el bosque, el rio o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo)5 y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos).

Es decir, el ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre si los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos.

El ecosistema magno es la Ecosfera. Esta abarca todo el planeta y reúne a todos los seres vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de toda la Tierra.

Para que funcionen, todos los ecosistemas necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del mismo, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. Dos son las fuentes sustantivas de energía de las que depende el funcionamiento del ecosistema: 1) la energía solar y 2) la energía producida por combustibles químicos, de tal modo que es posible distinguir entre sistemas impulsados por el sol e impulsados por combustibles.

Con base en esta diferenciación energética, el ecosistema se clasifica en:

1. Ecosistemas naturales no subsidiados impulsados por energía solar. Ejemplos: el piélago, bosques de zonas altas.

2. Subsidiados impulsados por ecosistemas naturales por energía solar. Ejemplos: estuario de marea, algunas selvas tropicales.

3. Ecosistemas humanos subsidiados, impulsados por energía solar. Ejemplos: agricultura, acuicultura.

4. Sistemas urbanos-industriales, impulsados por combustible. Ejemplos: ciudades, ciudades satélites, parques industriales.

Desde el punto de vista del ecosistema, se distinguen dos componentes bióticos: aquel que es capaz de captar energía luminosa y utilizarla para elaborar alimento, mediante síntesis, a partir de sustancias inorgánicas denominado componente autotrófico, y el que degrada, asimila y desintegra las sustancias orgánicas requeridas en los procesos vitales, llamado componente heterotrófico, que emplea las sustancias elaboradas por los autótrofos.

La identificación de un ecosistema se hace con el objeto de descubrir, sobre todo, las relaciones entre los elementos, más que el interés por explorar el cómo son estos elementos. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo de energía y en el ciclo de los materiales es similar, y es lo que interesa en ecología. Ahora bien, como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso es tan importante identificar las relaciones que se establecen, las cuales son: alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.

El bosque como ecosistema

El bosque es un ejemplo de ecosistema, pues se compone de aire, suelo, agua, nutrientes y especies particulares de animales, pájaros, insectos, microorganismos, árboles y otras plantas.

¿Por qué es importante comprender el concepto ecosistema?

El concepto de ecosistema ofrece una de las claves de la ciencia de la ecología: todo se relaciona con todo. La percepción diaria muestra que el mundo se compone de distintas unidades: arboles, rocas, animales, edificios, etc. Sin embargo, todos estos fragmentos aparentemente desconectados son, de hecho, parte de un sistema; todos los componentes están interrelacionados y esa interrelación es esencial para la vida. Debido a que no existe una pieza independientemente de otra, ninguna puede ser modificada sin afectar a las otras. Es esta idea la que subyace en el término “ecosistema.”

1.1.3 Factores limitantes

Cualquier factor que tiende a disminuir la tasa metabólica o el potencial de crecimiento en un ecosistema es un factor limitante (ley de los factores limitantes), donde el tope, por decirlo de algún modo, tiene valor de supervivencia. La idea es que los organismos pueden controlarse por el eslabón más débil en la cadena ecológica de requerimientos.

Expresado de modo más amplio, el concepto de factores limitantes señala que el éxito de una población o una comunidad depende de un conjunto de condiciones; se puede decir que cualquier condición que se aproxime o sobrepase el límite de tolerancia de un organismo o del grupo en cuestión es un factor limitante.

La idea de que un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su cadena ecológica de requerimientos fue expresada claramente por Justas Liebig en 1843. Liebig fue uno de los pioneros en el estudio del efecto de diversos factores sobre el crecimiento de las plantas. Descubrió, como saben los agricultores en la actualidad, que el rendimiento de las plantas suele ser limitado no solo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades, como el dióxido de carbono y el agua, que suelen abundar en el medio, sino por algunas materias primas como el zinc, por ejemplo, que se necesitan en cantidades mínimas pero escasean en el suelo. La afirmación de Liebig de que “el porcentaje de crecimiento depende del nutriente suministrado o reciclado en cantidad mínima, en términos de su necesidad” se conoce como la ley del mínimo de Liebig.

Esta idea se puede ampliar para incluir otros factores que no sean nutrientes, para abarcar el efecto limitante del máximo (es decir, también demasiado puede limitar) y reconocer que los factores accionan mutuamente (esto es, el suministro deficiente de una cosa afecta los requerimientos para otra cosa no en su propia limitación), de lo cual se concluye con un principio fundamental que es muy útil en el estudio de cualquier ecosistema especifico o cualquier parte de este (Odum, 1998). La modificación de la ley del mínimo se conoce como la ley de los factores limitantes; mientras que el factor que este limitando el crecimiento (o cualquier otra respuesta) de un organismo se conoce como el factor limitante.

¿Qué es la diversidad biológica? Existen varias definiciones para este concepto:

• Es una variedad de organismos y de relaciones ecológicas complejas que le dan a la biosfera sus características productivas únicas (Cunningham

...