Un
Ecosistema, es un sistema dinámico relativamente autónomo formado por una
comunidad natural y su medio ambiente
físico. El concepto, que empezó a desarrollarse en las décadas de 1920 y 1930,
tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos —plantas,
animales, bacterias, algas, protozoos y hongos, entre otros— que forman la
comunidad y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.
Hay muchas
formas de clasificar ecosistemas, y el propio término se ha utilizado en
contextos distintos. Pueden describirse como ecosistemas zonas tan reducidas
como los charcos de marea de las rocas y tan extensas como un bosque completo.
Pero, en general, no es posible determinar con exactitud dónde termina un ecosistema
y empieza otro. La idea de ecosistemas claramente separables es, por tanto,
artificiosa.
Principales Ecosistemas:
No obstante,
el concepto de ecosistema ha demostrado su utilidad en ecología. Se aplica, por
ejemplo, para describir los principales tipos de hábitats del planeta.
Ecosistemas terrestres: árticos y alpinos, propios de regiones frías y sin
árboles; bosques, que pueden subdividirse en un amplio abanico de tipos, como
selva lluviosa tropical o pluvisilva, bosque mediterráneo perennifolio, bosques
templados, boreales y bosques templados caducifolios; praderas y sabanas; y
desiertos y ecosistemas semiáridos. Ecosistemas de agua dulce: lagos, ríos y
pantanos. También hay ecosistemas híbridos, terrestres y de agua dulce, como
las llanuras de inundación estacionales. La gama de ecosistemas marinos es
amplísima: arrecifes de coral, manglares, lechos de algas y otros ecosistemas
acuáticos litorales y de aguas someras, ecosistemas de mar abierto o los
misteriosos y poco conocidos sistemas de las llanuras y fosas abisales del
fondo oceánico.
El término
ecosistema puede también utilizarse para describir áreas geográficas que
contienen un espectro amplio de tipos de hábitats mutuamente vinculados por
fenómenos ecológicos. Así, la región del Serengeti-Seronera, en África
oriental, una de las regiones salvajes más espectaculares del mundo, suele
considerarse como un único ecosistema formado por distintos hábitats: llanuras
herbáceas, sabana arbórea, espesuras, manchas de bosque, afloramientos rocosos (localmente
denominados koppies o kopjes), ríos, arroyos y charcas estacionales. Asimismo,
las zonas más productivas de los océanos se han dividido en una serie de
grandes ecosistemas marinos que contienen hábitats muy variados. Son ejemplos
de grandes ecosistemas marinos de características muy distintas: el mar Negro,
el sistema formado por la corriente de Benguela, frente a la costa
suroccidental de África, o el golfo de México
Cambios Naturales en los Ecosistemas:
El mundo
natural está en perpetuo estado de transformación. El cambio opera a todas las
escalas de tiempo, desde las más cortas a las más largas. Los cambios a corto
plazo, observables por las personas, suelen ser cíclicos y predecibles: noche y
día, ciclo mensual de las mareas, cambio anual de las estaciones, crecimiento,
reproducción y muerte de los individuos. A esta escala, muchos ecosistemas no
expuestos a la acción humana parecen estables e invariables, en un estado de
‘equilibrio natural’.
Cada vez es
más evidente que esto no es así. Pero los cambios a largo plazo, los que actúan
durante décadas, siglos, milenios y hasta decenas de millones de años, son más
difíciles de seguir. La propia ecología es una ciencia con menos de un siglo de
antigüedad, un simple guiño en la historia de la mayor parte de los ecosistemas
naturales. Además, es evidente que casi todos estos cambios a largo plazo no son
ni regulares ni predecibles.
En conjunto,
el clima es, sin duda, el factor más influyente a corto y medio plazo. En
tierra, la temperatura, la precipitación y la estacionalidad son los tres
factores que más afectan a la distribución de ecosistemas. Los cambios de
cualquiera de ellos pueden tener consecuencias duraderas. En tiempos geológicos
recientes, el ejemplo más visible de esto es, sin duda, la serie de
glaciaciones que han caracterizado a gran parte del pleistoceno. Estos
prolongados periodos de enfriamiento global han afectado profundamente a los
ecosistemas de todo el mundo, han provocado la invasión por los casquetes de
hielo polares de regiones templadas y la contracción de los hábitats forestales
húmedos en partes del trópico.
A escalas
temporales más cortas pueden también producirse alteraciones climáticas de
influencia geográfica amplia. Uno de los ejemplos más espectaculares es la
corriente de El Niño, una corriente de agua cálida que recorre periódicamente
el Pacífico. Ejerce una influencia enorme sobre los ecosistemas marinos y
provoca, por ejemplo, la muerte de arrecifes de coral en muchos lugares del
Pacífico o la pérdida de productividad de las pesquerías del ecosistema de la
corriente de Humboldt, frente a las costas de Perú y Chile. La corriente de El
Niño sigue un ciclo irregular y varía en cuanto a intensidad e impacto;
raramente pasan más de veinte años sin que se produzca, pero en ocasiones el
fenómeno se ha repetido con un intervalo de sólo uno o dos años. Afecta también
a los ecosistemas terrestres, pues altera las pautas de precipitación, sobre
todo en América.
Ciertos
episodios locales también afectan con fuerza a los ecosistemas: incendios,
inundaciones y corrimientos de tierras son fenómenos naturales que pueden tener
repercusiones catastróficas a escala local. Este impacto no es necesariamente
negativo: de hecho, muchos ecosistemas necesitan estas perturbaciones
periódicas para mantenerse. Ciertos ecosistemas, una vez alcanzado el estado
óptimo o clímax, son dependientes del fuego, ya que los incendios periódicos
forman parte esencial del ciclo de crecimiento; estos ecosistemas son muy
comunes en áreas semiáridas, como gran parte de Australia.
A escalas de
tiempo más prolongadas, los fenómenos geológicos y la evolución desempeñan una
función crucial en el cambio de funcionamiento de los ecosistemas. La deriva
continental altera, literalmente, la faz de la Tierra, destruye paisajes y crea
otros nuevos, mientras que la evolución da lugar a nuevas formas de vida que, a
su vez, pueden crear ecosistemas nuevos al tiempo que inducen la extinción de
otras especies y la pérdida o transformación de los ecosistemas de los que
formaban parte.
Pero esto no
significa que los ecosistemas naturales carezcan de continuidad. Muchos han
demostrado una elasticidad y una persistencia enormes durante millones de años.
Son ejemplos de ecosistemas que se han mantenido aparentemente estables durante
mucho tiempo: las extensas llanuras del fondo oceánico, los ecosistemas de tipo
mediterráneo del sur de África y el oeste de Australia y algunas áreas de selva
tropical lluviosa o pluvisilva, como las del Sureste asiático continental o las
montañas del este de África.
Componentes Abióticos.
Componentes Abióticos en el Ecosistema:
Los factores
abióticos son los distintos componentes que en determinan el espacio físico en
el cual habitan los seres vivos; entre los más importantes podemos encontrar:
el agua, la temperatura, la luz, el pH, el suelo, la humedad, el oxígeno y los
nutrientes.
Específicamente,
son los principales factores sin vida que conforman un ecosistema.
Los factores
bióticos son los principales frenos del crecimiento de las poblaciones. Estos
varían según el ecosistema de cada ser vivo, por ejemplo el factor biolimitante
fundamental en el desierto es el agua, mientras que para los seres vivos de las
zonas profundas del mar el freno es la luz.
- Luz (energía solar)
La luz es la
principal fuente de energía. Su variabilidad depende, entre otras causas, de
los movimientos de rotación y de translación de la Tierra, lo que da como
resultado un foto período (cantidad de luz en relación con un período de tiempo
determinado) que produce cambios fisiológicos y periódicos.
Del total de
la energía solar que llega a la Tierra (1,94 calorías por centímetro cuadrado
por minuto), casi 0,582 calorías son reflejadas hacia el espacio por el polvo y
las nubes de la atmósfera terrestre, 0,388 calorías son absorbidas por las
capas atmosféricas, y 0,97 calorías llegan a la superficie terrestre.
La luz es un
factor abiótico esencial para el ecosistema, dado que constituye el suministro
principal de energía fría para todos los organismos. La energía lumínica es
convertida por las plantas en energía química gracias al proceso llamado
fotosíntesis. Ésta energía química es encerrada en las sustancias orgánicas
producidas por las plantas. Es decir, que sin la luz, la vida no existiría
sobre la Tierra.
Además de
esta valiosa función, la luz regula los ritmos biológicos de la mayor parte de
las especies.
La luz
visible no es la única forma de energía que nos llega desde el Sol. El Sol nos
envía varios tipos de energía, desde ondas de radio hasta rayos gamma. La luz
ultravioleta (UV) y la radiación infrarroja (calor) se encuentran entre estas
formas de radiación solar. Ambas son factores ecológicos muy valiosos para la
vida
La luz es un
factor abiótico esencial del ecosistema.
Muchos
insectos usan la luz ultravioleta para diferenciar una flor de otra. Los
humanos no podemos percibir la radiación UV. Actúa también limitando algunas
reacciones bioquímicas que podrían ser perniciosas para los seres vivos,
aniquila patógenos, y puede producir mutaciones favorables y desfavorables en
todas las formas de vida.
El espectro
solar se constituye de:
45% de luz visible
45% de luz infrarroja
10% de luz ultravioleta
-
Temperatura:
Es útil para los organismos ectotérmicos, para
ser preciso, los organismos que no están adaptados para regular su temperatura
corporal (por ejemplo, los peces, los anfibios y los reptiles). Las plantas
utilizan una cantidad pequeña del calor para realizar el proceso fotosintético
y se adaptan para sobrevivir entre límites de temperatura mínimos y máximos.
Esto es válido para todos los organismos, desde los Archaea hasta los
Mamíferos. Existen algunos microorganismos que toleran excepcionalmente
temperaturas extremas (extremófilos).
Cuando las
ondas infrarrojas penetran en la atmósfera, el agua y el dióxido de carbono en
la atmósfera terrestre demoran la salida de las ondas del calor,
consecuentemente la radiación infrarroja permanece en la atmósfera y la
calienta (efecto invernadero).
Los océanos
juegan un papel importante en la estabilidad del clima terrestre. La diferencia
de temperaturas entre diferentes masas de agua oceánica, en combinación con los
vientos y la rotación de la Tierra, crean las corrientes marinas. El
desplazamiento del calor que es liberado desde los océanos, o que es absorbido
por las aguas oceánicas permite que ciertas zonas atmosféricas frías se
calienten, y que las regiones atmosféricas calientes se refresquen.
Éste es un
factor fundamental en la vida de los organismos ya que regula las funciones
vitales que realizan las enzimas de carácter proteico. Cuando la temperatura es
muy elevada o muy baja, estas funciones se paralizan llevando a la destrucción
de los orgánulos celulares o la propia célula.
Organismos
tales como aves y mamíferos invierten una gran cantidad de su energía para
conservar una temperatura constante óptima con el fin de asegurar que las
reacciones químicas, vitales para su supervivencia, se realicen eficientemente.
Elementos Químicos:
Los
organismos están constituidos, por materia. De los 92 elementos naturales
conocidos, solamente 25 elementos forman parte de la materia viviente. De estos
25 elementos, el carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno están
presentes en el 96% de las moléculas de la vida. Los elementos restantes llegan
a formar parte del 4% de la materia viva, siendo los más importantes el
fósforo, el potasio, el calcio y el azufre.
Las
moléculas que contienen carbono se denominan compuestos orgánicos, a excepción
del dióxido de carbono, el cual está formado por un átomo de carbono y dos
átomos de oxígeno (CO2). Las que carecen de carbono en su estructura, se
denominan compuestos inorgánicos, por ejemplo, una molécula de agua, la cual
está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H2O).
a.- Agua:
El agua (H2O) es un factor
indispensable para la vida. La vida se originó en el agua, y todos los seres
vivos tienen necesidad de esta para subsistir. El agua forma parte de diversos
procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las moléculas de agua se usan durante
la fotosíntesis, liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua.
El agua actúa como un termorregulador
del clima y de los sistemas vivientes; gracias al agua, el clima de la Tierra
se mantiene estable. El agua funciona como termorregulador en los sistemas
vivos, especialmente en animales endotermos (aves y mamíferos). Esto es posible
gracias al calor específico del agua, que es de una caloría, el mayor de las
sustancias comunes. En términos biológicos, esto significa que frente a una
elevación de la temperatura en el ambiente circundante, la temperatura de una
masa de agua subirá con una mayor lentitud que otros materiales. Igualmente, si
la temperatura circundante disminuye, la temperatura de esa masa de agua
disminuirá con más lentitud que la de otros materiales. Así, esta cualidad del
agua permite que los organismos acuáticos vivan relativamente con placidez en
un ambiente con temperatura fija.
La evaporación es el cambio de una
sustancia de un estado físico líquido a un estado físico gaseoso. Necesitamos
540 calorías para evaporar un gramo de agua. En este punto, el agua hierve
(punto de ebullición). Esto significa que tenemos que elevar la temperatura
hasta 100 °C para hacer que el agua hierva. Cuándo el agua se evapora desde la
superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las
moléculas de agua arrastran consigo calor. Esto funciona como un sistema
refrescante en los organismos.
Otra ventaja del agua es su punto de
congelación. Cuando se desea que una sustancia cambie de un estado físico
líquido a un estado físico sólido, se debe extraer calor de esa sustancia. La
temperatura a la cual se produce el cambio en una sustancia desde un estado físico
líquido a un estado físico sólido se llama solidificación.
Para cambiar el agua del estado físico
líquido al sólido, tenemos que disminuir la temperatura circundante hasta 0 °C.
Para fundirla de nuevo, es decir para cambiar un gramo de hielo a agua líquida,
se requiere un suministro de calor de 79,7 calorías. Cuándo el agua se congela,
la misma cantidad de calor es liberada al ambiente circundante. Esto permite
que en invierno la temperatura del entorno no disminuya hasta el grado de
aniquilar toda la vida del planeta.
b.- Aire:
Se denomina aire a la mezcla de gases
que constituye la atmósfera terrestre, que permanecen alrededor de la Tierra
por la acción de la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el
planeta, es particularmente delicado, fino y etéreo, transparente en las
distancias cortas y medias si está limpio, y está compuesto, en proporciones
ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno (78%), oxígeno
(21%), vapor de agua (variable entre 0-7%), ozono, dióxido de carbono,
hidrógeno y algunos gases nobles como el criptón o el argón.
c.- Suelo:
Se denomina suelo a la parte no
consolidada y superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que
tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la
influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización).
Los suelos son sistemas complejos
donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se
ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra.
A grandes rasgos los suelos están
compuestos de minerales y material orgánico como materia sólida, agua y aire en
distintas proporciones en los poros. De una manera más esquemática se puede
decir que la pedosfera, el conjunto de todos los suelos, abarca partes de la
litósfera, biósfera, atmósfera e hidrósfera.
Aunque la ecología también se ocupa
del estudio del suelo, es en realidad otra ciencia que se encuentra entre la
biología y la geología, denominada edafología, la encargada de su estudio
integral. Por su parte, la ecología considera al suelo y sus factores abióticos
como actuantes sobre los seres vivos, y lo define dentro del ecosistema global
como un ecosistema particular
d.- Clima:
El clima abarca los valores
estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante
un período representativo: temperatura, humedad, presión, viento y
precipitaciones, principalmente.
Estos valores se obtienen con la
recopilación de forma sistemática y homogénea de la información meteorológica,
durante períodos que se consideran suficientemente representativos, de 30 años
o más. Estas épocas necesitan ser más largas en las zonas subtropicales y
templadas que en la zona intertropical, especialmente, en la faja ecuatorial,
donde el clima es más estable y menos variable en lo que respecta a los
parámetros climáticos.
Los factores naturales que afectan al
clima son la latitud, altitud, orientación del relieve, continentalita (o
distancia al mar) y corrientes marinas. Según se refiera al mundo, a una zona o
región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional o
local (micro-clima), respectivamente.
Componentes Bióticos. Factores Bióticos
Los factores bióticos son todos los
organismos que tienen vida. Pueden referirse a la flora, la fauna, de un lugar
y sus interacciones. Los individuos deben tener comportamiento y
características fisiológicas específicas que permitan su supervivencia y su reproducción
en un ambiente definido. La condición de compartir un ambiente engendra una
competencia entre las especies, dada por el alimento, el espacio, etc.
Una población es un conjunto de
organismos de una especie que están en una misma zona. Se refiere a organismos
vivos, sean unicelulares o pluricelulares.
En el ámbito de la biología y la
ecología, el término abiótico designa a aquello que no es biótico, es decir,
que no forma parte o no es producto de los seres vivos, como los factores
inertes: climático, geológico o geográfico, presentes en el medio ambiente y
que afectan a los ecosistemas.
Población, Comunidad ó Biocenosis
El concepto de comunidad se refiere
solo a los seres vivos de un área determinada y puede definirse como el conjunto
de poblaciones de organismos que viven en un área determinada y se
interrelacionan entre si. Todo esto, supone una coexistencia de los organismos
que forman parte de una comunidad, una serie de vinculaciones y de relaciones
existentes sobre ellos, pues forman una agrupación con cierto grado de integración
y de adaptación, a pesar de los antagonistas que puedan existir entre ellos.
Luego hay una relación de dependencia entre los organismos que componen la
comunidad. Con frecuencia se prefiere utilizar el término de Biocenosis en
lugar de comunidad para precisar más el sentido etológico y no confundirlo con
las diferentes acepciones que en el lenguaje común se da la palabra comunidad.
Por tanto, la Biocenosis es:
"Una agrupación de seres vivos
que corresponden por su composición, número de especies y de individuos, a
ciertas condiciones generales del medio, están ligados por una dependencia
recíproca y se mantienen y reproducen en un área determinada de manera
permanente"
Características de la Biocenosis:
a.- La dependencia entre los seres
vivos que la componen, ya que al ser afectada una especie por cualquier acción,
las demás se verán afectadas.
b.- Su persistencia, pues las especies
se mantienen en cierto grado de estabilidad por tiempo indefinido.
c.- Su amplitud, tanto en cuanto al
espacio ocupado como al número de especies que la integran.
Los componentes bióticos del
ecosistema comprenden todos los seres vivos que viven en él, tanto animales y
plantas. Estos organismos a su vez, constituyen los niveles de organización de
diferente complejidad: la Población, Comunidad ó Biocenosis.
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