Biosfera y Ecosistemas: Fundamentos de la Vida en la Tierra

La biosfera es la capa de la Tierra donde existe vida, constituyendo un gran ecosistema. Su grosor y densidad varían considerablemente.

Ecosistema: Interacción entre Seres Vivos y su Entorno

Un ecosistema es una comunidad de diferentes especies que interactúan entre sí y con los factores químicos y físicos de su ambiente no vivo. Es una red dinámica de interacciones biológicas, químicas y físicas que sustentan una comunidad y le permiten responder a cambios ambientales. Está formado por:

  • Biocenosis: Conjunto de seres vivos que habitan en un medio.
  • Biotopo: Factores físico-químicos de dicho medio.
  • Interacciones entre ambos.

Una población es el número total de individuos de la misma especie que ocupa un área determinada durante un periodo de tiempo. El hábitat son las características fisicoquímicas del lugar que ocupa.

El nicho ecológico es la función que una especie realiza dentro de un ecosistema.

Toda la biosfera se puede considerar como un único ecosistema, llamado ecosfera.

Biomas Terrestres y Acuáticos

  • Biomas terrestres: Selvas, sabana, bosque esclerófilo, bosque caducifolio, estepa.
  • Biomas acuáticos: Dulceacuícolas, de interfase, marinos.

Componentes Abióticos: Factores Físicos y Químicos

Factores Físicos

  • Intensidad luminosa y sombra
  • Viento
  • Topografía

Factores Químicos

  • Cantidad de agua y aire en el suelo
  • Salinidad (ecosistemas acuáticos)
  • pH del agua

Parámetros Tróficos: Biomasa y Producción

  • Biomasa: Peso fresco o peso seco de materia viva por unidad de superficie o de volumen.
  • Producción: Incremento de biomasa en un tiempo determinado.

P = B/T

PPB = PPN + R

PPN = PPB – R

  • Productividad (p) o Tasa de renovación: Indica la velocidad de renovación de la biomasa y la eficiencia con la que se transmite la energía de un nivel trófico a otro.

p = PN x 100/B. P = PN/B x100

  • Tiempo de renovación: Tiempo que tarda en renovarse toda la biomasa de un nivel trófico o ecosistema.

tiempo: B/PN

  • Eficiencia (e): energía asimilada/energía incidente × 100.

Factores Limitantes de la Producción Primaria

Un factor limitante de la producción primaria es cualquier requerimiento de algún factor físico o sustancia necesarios para que se efectúe la fotosíntesis. Son:

  • Luz
  • Concentración de CO2
  • Temperatura
  • Nitrógeno

Flujo de Energía y la Regla del 10%

La pirámide del flujo de energía explica por qué una población mayor de humanos puede ser sustentable si la gente consume vegetales directamente, en vez de comer animales que se alimentan con vegetales.

Regla del 10%: Solo alrededor del 10% de la energía procedente de un nivel trófico es útil para los organismos del nivel siguiente. Es decir, la energía total contenida en un nivel trófico es la décima parte de la que tenía el nivel precedente.

Sucesiones Ecológicas: Cambios en la Comunidad a lo Largo del Tiempo

Las sucesiones son las etapas por las cuales pasa la comunidad a lo largo del tiempo, hasta llegar a una comunidad estable llamada comunidad clímax. Cada una de las comunidades que se suceden se denomina etapa serial y el conjunto de todas recibe el nombre de serie.

Tipos de Sucesión

  • Sucesión primaria: Se inicia en un área en la que antes no existían organismos.
  • Sucesión secundaria: La vegetación de una zona ha sido eliminada de forma total o parcial, pero queda un suelo bien desarrollado con semillas y esporas.

Cambios en la Sucesión

  • Aumento progresivo de la diversidad de especies.
  • Sustitución de estrategas de la R por estrategas de la K.
  • Incremento de la biomasa.
  • Estabilidad metabólica.
  • Aumento de la complejidad estructural.

Biodiversidad: Variedad de la Vida en la Tierra

La biodiversidad es la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos los ecosistemas terrestres y marinos, otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas.

Componentes de la Biodiversidad

  1. Diversidad de los Ecosistemas
  2. Diversidad de Especies
  3. Diversidad Genética

Importancia de la Biodiversidad

De la biodiversidad dependen:

  1. La fotosíntesis, de la que a su vez dependen la producción primaria y la producción de oxígeno y eliminación del CO2.
  2. La formación y el mantenimiento de los suelos.
  3. Los ciclos biogeoquímicos.
  4. Los flujos energéticos a lo largo de los distintos componentes de la biocenosis.
  5. La polinización y diseminación de semillas.
  6. El control de la erosión del suelo.
  7. Determinados fenómenos simbióticos.
  8. Control de poblaciones.
  9. La alimentación humana y la obtención de productos farmacéuticos.

Causas de la Desaparición de Especies

  1. Deterioro, destrucción y fragmentación de los hábitats.
  2. Introducción de especies exóticas.
  3. Sobreexplotación de especies.
  4. Contaminación de suelos, aguas y atmósfera.
  5. Cambio climático.
  6. Industrialización e intensificación agrícola y forestal.

Consecuencias de la Pérdida de la Biodiversidad

Desertificación, inundaciones y hambre en el mundo.

Protección de Especies

  1. Protección de especies en peligro de extinción: evitar comercio indiscriminado.
  2. Establecimiento de sistemas de explotación sostenible: leyes de caza y pesca.
  3. Protección de los distintos ecosistemas: conservar sus hábitats naturales.
  4. Creación de bancos de genes, jardines botánicos y fomento, para determinadas especies, de cría en cautividad.
  5. Evitar el coleccionismo de especies vegetales o animales, tanto autóctonas como exóticas.

En España: existen 16 especies en peligro crítico de extinción, como la foca monje, el lince ibérico. Entre las plantas se encuentran el acebo y la subespecie canaria del saúco, y entre los peces el esturión.

Especies Invasoras: Amenazas a la Biodiversidad

Las especies invasoras son animales, plantas u otros organismos introducidos por el ser humano en lugares fuera de su área de distribución natural y que han conseguido establecerse y dispersarse en la nueva región, produciendo cambios importantes en la composición, la estructura o en los procesos que ocurren en los ecosistemas naturales, poniendo en peligro las especies autóctonas y, por lo tanto, la biodiversidad.

Ejemplo de Especie Invasora

Carpobrotus sp. (Uña de gato) Arenales y roquedos costeros. En las costas de Asturias y Cantabria. Forma densas alfombras que desplazan a las especies nativas. Favorece la estabilización de las arenas y la acumulación de sales en el suelo, alterando el pH y disminuyendo la disponibilidad de nutrientes.