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UNIDADES DE ANALISIS
ECOLOGIA
•Poblaciones •Comunidades •Ecosistemas (su dinámica) •Biomas
¿Como puede emplearse el conocimiento sobre los ecosistemas? ¿el conocimiento sirve para comprender como responden los ecosistemas a las alteraciones causadas por la especie humana? y eventualmente si ¿podemos aprender de los errores?
e.g. “Degradación ecológica y cambio cultural durante los últimos cuatro mil años en el sureste ibérico semiárido”
Fuentes et al 2005
Ecología histórica y restauración de ecosistemas
Arqueología del paisaje
Ecología cultural
Arqueología regional
entender el pasado humano en relación a su medioambiente
ECOSISTEMA
Unidad organizada en el espacio y en el tiempo, formada por componentes
bióticos y abióticos interrelacionados
Límites: naturales (discontinuidades o cambios bruscos en fisonomía de la vegetación o del paisaje) arbitrarios
Un ecosistema está formado por todos los organismos que viven en una comunidad, en conjunto con los factores abióticos con los que interactúan Los ecosistemas pueden ser tan pequeños como un acuario, o tan grandes como un lago o una selva
LOS ECOSISTEMAS
Sistemas ecológicos o ECOSISTEMAS
Independientemente de su tamaño, la dinámica de un ecosistema involucra dos procesos principales:
flujo de energía y ciclos químicos
La energía fluye a través del ecosistema, mientras que
la materia circula dentro de él
La energía fluye en una sola dirección: de los organismos autótrofos hacia los heterótrofos
Los materiales se mueven desde el medio abiótico,
pasan a través de los cuerpos de los organismos vivos y regresan al medio abiótico
Ecosistemas: energía y materia
Los ecólogos ven a los ecosistemas como transformadores de energía y procesadores
de materia
La energía se conserva, pero es degradada a calor durante los procesos en el ecosistema
Todas las transformaciones de energía obedecen a
las leyes de la termodinámica
Ley 1: la energía no se crea ni se destruye
Ley 2: cuando la energía pasa de un tipo a otro parte de ella queda incapacitada para realizar trabajo
La energía usada por los organismos procede del SOL
El Flujo de energía a través de los ecosistemas
Solo un 5% de la energía Solar es capturada para la fotosíntesis
La mayor parte de la energía restante es irradiada como calor hacia la atmósfera
La fotosíntesis alimenta los procesos del ecosistema
¿De que forma pasa la energía por los organismos?
energía que llega a los océanos calienta la superficie y produce evaporación
Vapor de agua, CO2, compuestos nitrogenados absorben radiación así el calor se retiene en la atmósfera y la superficie terrestre se calienta
Microorganismos y otros
detritivoros
Consumidores terciarios
Consumidores secundarios
Detritos Consumidores primarios
Sol
Productores primarios
calor
claves
Ciclos químicos o de los nutrientes Flujo de energía
MODELO DEL FLUJO DE ENERGIA NIVELES TROFICOS
O ALIMENTARIOS
Descomposición de la materia orgánica
Conecta todos los niveles tróficos Los saprófagos: detritívoros y/o descomponedores, principalmente bacterias, hongos, lombrices, ácaros, larvas de insectos, carroñeros, etc. reciclan elementos químicos esenciales descomponiendo la materia orgánica y retornando los elementos a reservorios inorgánicos
Procesos de humificación y de mineralización
La energía y los nutrientes pasan por niveles tróficos formados por una sucesión de organismos que se comen unos a otros (cadenas, tramas o redes tróficas) de los productores primarios (autótrofos) a los consumidores primarios (herbívoros) y luego a los consumidores secundarios (carnívoros)
Cadena trófica terrestre
Consumidores secundarios carnívoros
Consumidores primarios herbívoros
Consumidores terciarios
Productores
Cadena trófica acuática (de un lago)
PRODUCTORES PRIMARIOS Autótrofos = 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo Fotosintéticos
Heterótrofos = 1% de toda la materia orgánica de la biota
BIOMASA = peso seco total de todos los organismos en un tiempo dado y en una superficie definida
Productividad bruta = tasa o medida (cantidad y frecuencia) a la cual los organismos asimilan energía en un nivel trófico
Productividad neta = productividad bruta menos la materia orgánica consumida para todas las actividades metabólicas de los organismos de ese nivel
PRODUCTIVIDAD (de un ecosistema, comunidad o nivel trófico)= calorías/año
PRODUCTIVIDAD de los grandes ecosistemas terrestres del planeta
Factores que influyen: intensidad y duración de la luz solar, temperatura precipitación
Productividad primaria bruta de un ecosistema: cantidad total de energía que es asimilada por las plantas en la fotosíntesis, generalmente medida a lo largo de un año La producción primaria neta es igual a la bruta menos la energía usada por las plantas para la respiración, construcción de sus tejidos, defensa, etc. Sólo la productividad primaria neta está disponible para los consumidores
Ejemplo: para el primer nivel trófico
La producción secundaria de un ecosistema es la cantidad de energía química de los alimentos convertida en biomasa durante un período de
tiempo dado
Crecimiento (nueva biomasa)
Respiración celular heces
100 J 33 J
67 J
200 J
Material vegetal ingerido
Cuando una oruga se alimenta de una hoja, sólo alrededor de 1/6 de la energía disponible en la hoja es usada para la producción secundaria
Una pirámide de producción neta representa la pérdida de energía en cada eslabón de una cadena trófica
1,000,000 J luz solar
10,000 J
1,000 J
100 J
10 J Consumidores terciarios
Consumidores secundarios
Consumidores primarios
Productores primarios
En una pirámide de biomasa, cada fila representa el peso seco de todos los organismos en un nivel trófico. La mayoría de éstas muestran un agudo decrecimiento a niveles tróficos sucesivamente más altos
En ciertos ecosistemas acuáticos se invierte la pirámide de biomasa: los consumidores primarios pesan más que los productores
PIRAMIDES DE BIOMASA (gramos/m2) PIRAMIDES DE ENERGIA Kcalorías/m2/año
La energía fluye a través de un ecosistema, entrando como luz y saliendo como calor
MODELO DEL FLUJO DE ENERGIA
EFICIENCIA TROFICA Energía transferida = BIOMASA producida, entre los niveles tróficos (es usualmente menos del 20% de la inicial) EFICIENCIA ECOLOGICA
PH = productividad heterótrofa
PN = productividad neta
Pb = productividad bruta
Los nutrientes realizan ciclos en los ecosistemas
Ciclos biogeoquímicos Componentes biológicos Componentes de la atmósfera, la litosfera la hidrosfera
Ciclos gaseosos y sedimentarios (C, N, H, O) (P, Mg, Ca, K..)
CICLO DEL AGUA
CICLO DEL NITRÓGENO
CICLO DEL FÓSFORO
Ion fosfato
CICLO DEL CARBONO
Sistema natural Sistema social
Condiciona (recursos)
Interviene (cultura)
Responde
Ambiente
Las diversas y complejas sociedades humanas interactuamos con la complejidad de la naturaleza
El equilibrio de los ecosistemas naturales está condicionado por el flujo de la energía y los ciclos de la materia
ALTERACIONES -tala de los ecosistemas forestados -incendios -sobreexplotación de recursos no renovables -introducción de especies exóticas -sobreexplotación de especies vegetales o animales -quema excesiva de combustibles
Arqueología ambiental: El Hombre es parte del mundo natural forma parte activa del ecosistema interactuando con el entorno
Octubre 1985 Octubre 2000
Aumento de CO2 Adelgazamiento de la capa de Ozono
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