Ecosistemas y ciclos de vida

Capas de la tierra

• Atmósfera• Hidrósfera• Litósfera• Biósfera• Antropósfera

BIOSFERA

ATMOSFERA ANTROPOSFERA

HIDROSFERA LITOSFERA

Atmósfera

• Mezcla de gases que se ha desarrollado a lo largo de 4.500 millones de años.

• Transformada por el desarrollo de una serie de procesos.

Condensación Reacciones químicas

Hidrósfera• Conjunto de toda el agua que hay sobre la superficie de la Tierra:

océanos, mares, ríos, lagos, pantanos, glaciares, polos, ... •

La mayor parte del agua se encuentra en los océanos, que cubren casi las tres cuartas partes de la superficie terrestre.

En la Tierra hay unos 1.400 millones de km. cúbicos de agua, de los cuales, sólo el 3,5 % es agua dulce

• Ayuda a amortiguar las diferencias de temperatura que se producirían en las distintas estaciones del año o entre el día y la noche.

Litósfera

• Compuesta por la corteza terrestre, comprende dos capas de la tierra, la corteza y el manto superior, extendiéndose hasta los 100 km de profundidad.

• Las rocas de la litosfera se componen casi por completo de 11 elementos, que juntos forman el 99,5% de su masa. El más abundante es el oxígeno, seguido por el silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio, titanio, hidrógeno y fósforo.

Biósfera

• Es una capa relativamente delgada de aire, tierra y agua capaz de dar sustento a la vida, que abarca desde unos 10 km de altitud en la atmósfera hasta el más profundo de los fondos oceánicos. En esta zona la vida depende de la energía del Sol y de la circulación del calor y los nutrientes esenciales.

• La biosfera terrestre contiene numerosos ecosistemas complejos que engloban, en conjunto, todos los organismos vivos del planeta.

Antropósfera

• Es el espacio de la biósfera que abarca el hábitat humano.

• No es una esfera natural sino artificial.• Esta capa es la que se denomina antropósfera o

tecnósfera. • Creada para satisfacer las necesidades humanas y

resolver sus problemas en distintas áreas: salud, suministro de energía, transporte, alimentación.

• Genera nuevos problemas como el deterioro del medio ambiente y el agotamiento de los recursos naturales.

Resumiendo• Las esferas que conforman el ambiente global están

constituidas por diferentes elementos químicos, indispensables para la vida y el funcionamiento del ecosistema.

• Estos elementos se encuentran en la naturaleza inerte, acumulados en depósitos.

• La atmósfera es fundamentalmente O2, N2 y CO2-

• La hidrósfera hidrógeno y oxígeno • La litósfera silicio, oxígeno, carbono, aluminio, hierro y

nitrógeno• La biósfera carbono, nitrógeno, oxígeno e hidrógeno. • Los seres vivos están formados por oxígeno, hidrógeno,

carbono y nitrógeno fundamentalmente , que en conjunto, suponen más del 95% de peso de los seres vivos.

Que son los ciclos biogeoquímicos?

• Los bioelementos circulan cíclicamente desde la Atmósfera y la Hidrosfera hasta los organismos vivos y de ellos, de nuevo a la Atmósfera o a la Hidrosfera. Estos ciclos reciben el nombre de Ciclos Biogeoquímicos.

• Los bioelementos se transfieren por las cadenas tróficas

• Los ciclos de los elementos mantienen una estrecha relación con el flujo de energía en el ecosistema

Ciclos biogeoquímicos

• Ciclo del carbón• Ciclo del oxígeno• Ciclo del nitrógeno• Ciclo del fósforo• Ciclo del azufre• Ciclo del agua

Ciclo de la energía

• El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente.

• La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores.

• La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento.

Ciclo del Carbono

• Se encuentra en la atmósfera como CO2, metano y otros compuestos

• En la hidrósfera en forma de CO2 disuelto en el agua• En la litósfera, en las rocas y depósitos de carbón, petróleo y gas• En la antropósfera en los objetos creados por el hombre en

diferentes formas.• Los recursos totales estimados en unas 49.000 giga toneladas se

distribuyen en formas orgánicas e inorgánicas. • Compone aprox. 50% de los tejidos de los organismos vivos y es el

elemento esencial para el crecimiento de las plantas.• Importante para la regulación del clima del planeta.

Ciclo del Oxígeno• Elemento esencial para el desarrollo de los seres vivos y el

funcionamiento del sistema global. • Constituye el 20% de la atmósfera, donde se encuentra como O2, O3, en el

vapor de agua H2O, en el CO2 y otros gases. • En la hidrósfera es componente del agua y también como O2 disuelto• En la litósfera forma parte de la materia orgánica • En la antropósfera está almacenado en diferentes elementos de la

actividad humana. • Es el elemento químico más abundante en los seres vivos. • La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la

atmósfera. • Los individuos que necesitan oxígeno para llevar a cabo sus procesos

metabólicos, se llaman individuos aerobios y aquelos que no lo necesitan se conocen como anaerobios.

Ciclo de Oxígeno

• En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos.

• El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto a los átomos de oxígeno de las moléculas de agua.

• Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de dióxido de carbono. Inversamente, por cada molécula de dióxido de carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno.

Ciclo del Nitrógeno

• Suele ser uno de los elementos que escasean y que es factor limitante de la productividad de muchos ecosistemas.

• Usos: abono de los suelos con nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas. Ej el guano o el nitrato de Chile.

• Su mal uso produce, a veces, problemas de contaminación en las aguas: la eutrofización.

• El dióxido de nitrógeno vertido en la atmósfera por los escapes de los automóviles y las industrial se descompone y reacciona con otros contaminantes atmosféricos dando origen al smog fotoquímico y a la formación del N2O un gas con efecto invernadero.

Ciclo del Nitrógeno

Ciclo del Fósforo

• Constituyente esencial de los seres vivos.• Se encuentra en los huesos y los tejidos (biósfera) y

como fosfato en la corteza terrestre (litósfera) en forma sólida.

• No existe en la atmósfera • Sirve como abono en los terrenos de cultivo.• En cantidades desmesuradas, origina problemas de

eutrofización.

Ciclo del fósforo• Disponible en la litósfera

queda disponible para que lo puedan tomar las plantas.

• En los oceanos, una parte forma rocas y otra parte es absorbido por el plancton insertándose a la cadena trófica.

Ciclo del Azufre

• Se encuentra en forma de compuestos sulfuros gaseosos, en los sistemas acuáticos y en los sedimentos en forma mineral.

• Componente de algunas proteínas y vitaminas necesarias para el desarrollo de la vida.

• Participa en la formación de la nubosidad y la lluvia, actuando como regulador del clima.

• Los aerosoles formados por los sulfuros actúan en la atmósfera como una película que refleja la radiación solar y ayuda al enfriamiento de la tierra

• Si hay exceso de sulfuros, la lluvia se convierte en lluvia ácida.

Ciclo del Azufre• Los descomponedores, con ayuda

del O2, convierten en azufre en sulfatos; las plantas toman estos a través de la raíz y lo acumulan en las hojas.

• Los dimetailsulfuros son producidos por las algas de donde pasa a la atmósfera, donde se oxida y se convierte en sulfato conformando pequeñas partículas o aerosoles, los cuales forman núcleos de condensación en los que se forman las gotas de agua que constituyen las nubes.

• La combustión de los combustibles fósiles genera emisiones de dióxido de sulfuro, el cual genera lluvia ácida.

Ciclo del agua

• Es importante para el funcionamiento del sistema global, se encuentra en todas sus esferas, y es el compuesto más abundante en la tierra, siendo necesaria para el funcionamiento del sistema.

• Se distribuye en los océanos (97%), los continentes y la atmósfera, entre los cuales existe una circulación continua.

• El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad.

• En la biósfera, el agua compone aprox. el 95% de los vegetales y el 60% de los animales y de los seres humanos.

• En el ciclo del agua no solo se intercambia masa (agua), se transporta la energía que se esconde o libera a través de los procesos de transición del agua, debido al transporte de masa y de energía de este ciclo, este juega un papel fundamental en el sistema global.

• La dinámica de los procesos de la antropósfera está generando cambios importantes en el ciclo del agua, los cuales repercuten en factores del sistema global como el clima

Ciclo del agua

• Se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).

Cambios en ciclos

ANTROPÓSFERA

Cambios uso de la tierraDeforestaciónMal manejo del aguaActividad industrial

Cambio composición química de la tierraContaminación atmosféricaCambios climáticosDisminución aguaProblemas desechos no reciclables

Produce

Genera

Implica

  (del griego oikos: hogar, morada; logos: tratado), se define como la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su ambiente. El alemán Ernesto Haeckel (1834 - 1919), creador de este término en 1856, la ha llamado `la economía de la naturaleza`.

Ecología

Ecosistema– Unidad de estudio de la

Ecología

• Término acuñado por Sir Arthur Tansley (1935). Se define como una unidad natural compuesta de partes bióticas y abióticas (inertes) que interactúan mutuamente para producir un sistema estable con intercambio de materia y energía.

Según el ecólogo estadounidense E. P. Deum, existen en el ecosistema seis componentes estructurales, a saber:

  Abióticos Bióticos

  Sustancias inorgánicas Productores o autótrofos

  Régimen climático Consumidores o fagótrofos

  Compuestos orgánicos Descomponedores o desintegradores

     

PREDADORES

CARNIVOROS

HERBIVOROS

PRODUCTORES

DESCOMPONEDORES

En una pirámide trófica se aprecia la estructura alimentaria de un ecosistema en donde conviven productores, consumidores y descomponedores. Los vegetales elaboran materia orgánica a través de la fotosíntesis. Los herbívoros se alimentan de ellos, y a su vez son comidos por predadores o carnívoros. Cuando estos organismos van muriendo, sus restos son transformados en sustancias asimilables por la plantas, proceso en el que intervienen los organismos descomponedores.

Biodiversidad

Diversidad biológica de un área determinada que no implica sólo una colección de especies armónicamente coadaptadas a un medio natural; su interacción con otras especies forma comunidades y muchas comunidades se combinan para formar paisajes. Todo ello constituye la biodiversidad mundial.

Bioma

Forma mayor de paisaje constituido por muchos tipos similares de ecosistemas. Unidad fisiográfica que comparte condiciones topográficas y de clima que permite el desarrollo de determinadas especies.