UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
CURSO: ECOLOGÍA GENERAL
PROFESORA: Blga. Liz Zaida
Castañeda Córdova
¿Qué es la Ecología?
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
• HOMBRE PALEOLÍTICO CAZAR Y
RECOLECTAR PARA
SOBREVIVIR
USO SOSTENIBLE
DEL AMBIENTE +
REDUCIDA
POBLACIÓN
Historia de la Ecología...
• Todas las sociedades primitivas desarrollaron un cierto conocimiento ecológico práctico necesario para sobrevivir.
• Antigüedad grecolatina: en los escritos de Hipócrates,
Aristóteles y otros filósofos existe la preocupación por las relaciones entre los seres vivos y el ambiente.
• El término fue acuñado por el zoólogo alemán Ernst
Haeckel en 1866, quien originalmente lo llamó Oecologie = estudio de las relaciones entre los animales y su ambiente.
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
• ALEXANDER VON HUMBOLDT (1769-1859)
• Se pasa de la Observación a la Cuantificación
• GEOGRAFIA BOTANICA = ECOLOGIA TERRESTRE
• 1805. Geografía de las Plantas
(Paisajes relacionados a los climas)
ERNST HAECKEL (1834-1919)
1866. DEFINICION DE ECOLOGIA
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
• EUGEN WARMING (1841-1919)
1905. Ecología de las Plantas
FREDERIC E. CLEMENTS (1871-1955)
Sucesión Ecológica.
DINAMICA DE LOS ECOSISTEMAS
1936.Naturaleza y Estructura
Climax
1915. Asociación Americana de
Ecología
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
ARTHUR GEORGE TANSLEY (1871-1955)
1935. Concepto de Ecosistema
1913. Sociedad Británica de
Ecología
RAYMOND LINDEMAN (1915 -1942)
1941. Teoría de sistemas
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
EVELYN HUTCHINSON (1903-1991)
Nicho Ecológico.
Segregación Ecológica.
La bases de una teoría ecológica
Eugene Odum (1913-2002)
Howard T. Odum (1924-2004)
• Aplicación de los conocimientos de cibernética y
termodinámica al Funcionamiento de los
ecosistemas.
• Retroalimentación (feed-back)
• Los ecosistemas como unidades de Producción
de materia y consumo de energía.
1953. Fundamentos de Ecología
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
RAMON MARGALEF
(1919-2004)
1968. Perspectivas en la
Ecología
Teórica
Teoría de la información,
Diversidad, Estabilidad,
Sucesión.
EN LA ACTUALIDAD • PARIS, 1968
Conferencia Intergubernamental sobre la Conservación y el Uso Racional de los Recursos de la Biosfera promovida por la UNESCO. Nace el Programa MaB (Man and Biosphere) de la UNESCO para promover la aplicación real de los conceptos conservación y desarrollo sostenible.
• ESTOCOLMO, 1972
Conferencia sobre Medio Ambiente Humano: “... el hombre es a la vez obra y artífice del medio que lo rodea..., con una acción sobre el mismo que se ha acrecentado gracias a la rápida aceleración de la ciencia y de la tecnología..., hasta el punto que los dos aspectos del medio humano, el natural y el artificial, son esenciales para su bienestar”
• NAIROBI, 1982
Conferencia de la ONU. La Guerra Fría, hizo fracasar los acuerdos.
• RIO DE JANEIRO, 1992
Cumbre de la Tierra. Desarrollo sostenible:"Es el desarrollo que satisface las necesidades actuales de las personas sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las suyas."
Convenciones sobre Cambios Climáticos y otra sobre la Biodiversidad; Declaración sobre Florestas; Declaración de Río y la Agenda 21.
EN LA ACTUALIDAD • BERLIN, 1995
Voluntad de reducir los gases que causan el efecto invernadero; declaración de intenciones, sin compromisos para combatir el problema.
• GINEBRA, 1996
Delegados de 150 países asumieron que la causa del cambio climático radicaba en las actividades humanas.
• KIOTO, 1997
Protocolo de Naciones Unidas sobre Cambio Climático: Acuerdo vinculante a todos los países firmantes para que durante el periodo del 2008 al 2012, se redujeran las emisiones de los seis gases que más potenciaban el efecto invernadero en un 5,2% con respecto a 1990.
• JOHANNESBURBO, 2002
Cumbre Mundial sobre el Desarrollo Sostenible, llamada Río +10. Controversial. Compromisos: mayor acceso a recursos hídricos y saneamiento; energía; mejora de los rendimientos agrícolas; gestión de los productos químicos tóxicos; protección de la biodiversidad y perfeccionamiento de la ordenación de los ecosistemas.
EN LA ACTUALIDAD
• Conferencia de las partes de la Convención Marco del Cambio Climático (10). Buenos Aires 2004. Poner en acción el protocolo de Kioto (Incremento de temperatura).
• Conferencia de las partes de la Convención Marco del Cambio Climático (11). Montreal 2005. Poner en acción el protocolo de Kioto (Incremento de temperatura).
• Convención de la ONU para la lucha para la desertificación. Nairobi (2006). Erosión una preocupación.
• Cumbre de Bali (2007). Plantean un nuevo Protocolo Post Kioto.
• Conferencia de las partes de la Convención Marco del Cambio Climático (14). Poznan 2008. Fijar nuevos objetivos para el Post- Kioto
EN LA ACTUALIDAD
• Cumbre Copenhague (2009) EN LA ACTUALIDAD
• Conferencia de las partes de la Convención Marco del Cambio Climático (15) Reducir los gases que generan el efecto invernadero. En el 2020 reducir de 20 a 40%, a comparación de 1990. En el 2020 evitar que suba 2ºC la temperatura.
• Cancún 2010. Conferencia de las partes de la Convención Marco del Cambio Climático (16). Intentaron que se den fondos a los países en vías de desarrollo.
• Bangkok 2011. Conferencia de las partes de la Convención Marco del Cambio Climático (17).
• Durban 2011. Comprometer a China y EEUU a aportar financieramente.
• Río + 20 2012. ECONOMÍA VERDE EN EL CONTEXTO desarrollo sostenible y la erradicación de la pobreza.
EN LA ACTUALIDAD (continúan las
reuniones) • En el 2013 (19) Varsovia 7 de Diciembre.
• En el 2014 (20) Lima 1 al 12 de Diciembre
• Temas:
• Glaciares
• Bosques (reducción 0 % de deforestación) al 2020
• Gases de efecto invernadero
• Contaminación en agua dulce
Seguir averiguando …………….
¿Qué es la Ecología?
Lo que Haeckel escribió
• “Por oekología
entendemos (…) la ciencia
de las relaciones del
organismo con el medio
ambiente, incluidas, en
sentido amplio, todas las
condiciones de
existencia”.
Lo que E.P Odum dice:
• “Habitualmente, la
ecología se define como
el estudio de las
relaciones de los
organismos o de los
grupos de organismos
con su entorno, o bien
como la ciencia de las
interrelaciones de los
organismos vivos con su
entorno”
Capítulo I: Introducción
La Ecología es una ciencia.
El término Ecología deriva de dos palabras griegas.
oikos = “casa” , y logia = “estudio”
Es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente. Ambiente: condiciones físicas, biológicas y sociales. Relaciones: interacciones de los organismos tanto con el mundo físico como con los miembros de su misma especie y con los de las demás especies.
Capítulo I: Introducción
Literalmente, ecología es el “estudio de la casa” economía, “gestión de la casa”.
Disciplinas paralelas
Por lo tanto la Ecología también se conoce como el estudio de la economía de la naturaleza.
¿ES LA ECOLOGÍA UNA CIENCIA?
1. Observe la situación
2. Haga una pregunta
3. Convierta esa pregunta en una hipótesis demostrable
4. Prediga el resultado de su experimento
5. Desarrolle su experimento
6. Analice los resultados
7. Evalúe la hipótesis
El
método
científico
DIVISIONES DE LA ECOLOGÍA
ECOLOGIA DEL
INDIVIDUO O AUTOECOLOGIA
ECOLOGIA DE POBLACIONES O DEMECOLOGIA
ECOLOGIA DE
COMUNIDADES O SINECOLOGIA
ECOLOGIA DE ECOSISTEMAS
RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS
CC AMBIENTALES
GENÉTICA BOTÁNICA
BIOQUÍMICA
ZOOLOGÍA
HIDROLOGÍA
GEOLOGÍA
ANTROPOLOGÍA SOCIOLOGÍA
ETOLOGÍA
HISTORIA
ECONOMÍA
ESTADÍSTICA
FISIOLOGÍA
ECOLOGISMO (Definiciones)
• Teoría y movimiento social que defiende la conservación del ambiente y se opone al uso incontrolado de la naturaleza y a la degradación que ésta sufre a causa de la industrialización y de las necesidades del consumo. El ecologismo ha alcanzado mucha fuerza en los países desarrollados, donde está representado políticamente por los partidos verdes.
• Averiguar movimientos ecologistas en el Perú y en el Mundo más conocidos.
Páginas web con información
ambiental • www.avaaz.org
• http://servindi.org
• http://www.ecoportal.net/
• Grupo GEA
• Comando Ecológico
• Ibis
• S.O.S., delfines en
problemas
• GAV (Grupo de alumnos
voluntarios)
• AROMA
Características de la Ecología
¿QUÉ ENFOQUE UTILIZA LA
ECOLOGÍA?
ENFOQUE
REDUCCIONISTA ENFOQUE HOLISTA
¿QUÉ ENFOQUE UTILIZA LA ECOLOGÍA?
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA
SISTEMAS
• Conjunto de cosas que relacionadas entre si
ordenadamente contribuyen a determinado objeto.
Un ejemplo de un Sistema
ECOSISTEMA
Propiedades de los Sistemas
Propiedad Emergente • Los componentes o subconjuntos se combinan para producir “todos
funcionales” de mayor tamaño, en los cuales emergen nuevas
propiedades que no estaban presentes en el nivel inferior.
Procesos de Control
• Los controles tanto por retroalimentación positiva y negativa son universales.
• Estados Estables vs Estados Pulsantes.
• Cibernética: Ciencia que trata con los mecanismos de control o regulación.
HOMEOSTASIA
• Autoregulación = Autoconservación = Equilibrio
HOMEORHESIS homos = Igual
rea= Flujo
• “Mantener el
Flujo” ha sido
sugerido para
este control
pulsante.
En otras palabras, no hay equilibrio a nivel
de ecosistema y ecósfera, pero hay
balances o equilibrios pulsantes.
Ejms: Producción y Respiración.
Oxigeno y Dióxido de carbono en la
atmósfera
FEEDBACK (retroalimentación)
• Retro (+) Una cadena circular de efectos que
incrementa el cambio
FEEDBACK (retroalimentación)
• Retro (-) Una cadena circular de efectos que se opone al cambio. La
función de la retroalimentación negativa consiste en mantener las partes
del sistema dentro de los límites necesarios para la supervivencia. La
retroalimentación negativa es una fuente de estabilidad; es una fuerza
contra el cambio.
Sistemas complejos
• Todas las dinámicas surgen de la
interacción de dos tipos básicos de
realimentación:
Gallinas Huevos
Gallinas Zorras
–Positiva (autoreforzante)
–Negativa (autolimitante)
Modelos
• Modelar es abstraer lo esencial de un
sistema, de acuerdo con un objetivo
dado, así que un modelo es: – Una representación simplificada de algunos aspectos
del mundo real que son de interés.
– Una representación que nos permite interpretar y
comprender la naturaleza.
Modelos Vocabulario
• Modelo.- Descripción de un sistema.
• Sistema.- Cualquier colección de objetos
interrelacionados.
• Objeto.- Alguna unidad elemental sobre la que se
pueden hacer mediciones. Pero cuya estructura
interna no existe o se decide ignorar.
• Descripción.- Es una señal que puede ser
decodificada o interpretada por seres humanos.
¿Quiénes modelan?
¿Para qué modelar?
Modelación en ciencia
R respuestas
sistemaE entrada
ControlES y RInstrumentación
PredicciónRE y SAnálisis
EntendimientoSE y RSíntesis
Usos de los modelosIncógnitaDatosTipo de problema
Modificado de Haefner 1996
Modelo 4
Datos
Abstracción
Predicciones
Análisis
Observaciones
Imposible
Mundo real
Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3
Comparación
El proceso de abstracción
Modificado de Puccia y Levins (1985)
Entendimiento
Humano
Procesos
Naturales
Observaciones
Predicciones
Simulación
TeorizaciónExperimentación
Relaciones entre procesos naturales y
entendimiento
Modificado de Flake 2001
Pero sobre todo...
• Construimos modelos para aprender
• Aprendemos mientras los construimos,
cuando los usamos y también cuando
los modificamos o desechamos.
• Conocemos a través de nuestros
modelos.
Los modelos
tienen distintos
apariencia
Conceptual/pictórico -
USGS
Lírico
La gota de agua que da la nube como regalo para la flor en vapor se desvanece cuando se levanta el sol.
Y nuevamente al cielo sube hasta la nube que la soltó la gotita sube y baja, baja y sube al compás de esta canción.
USGS
El Chorrito numérico
20 25 30 35 40
tiempo (ms)
-3,0
00
-2,0
00
-1,0
00
01,0
00
2,0
00
3,0
00
fre
cu
encia
donde:
P = Precipitación
Et = Evapotranspiración
In = Intercepción
I = Infiltración
R = Escurrimiento superficial
G = Escurrimiento subterráneo
S = Almacenamiento
Matemático
S = P + I - (Et + In + R +G)
Matemático
dS/dt = E - Sa
donde:
E = Entrada
Sa = Salida
S = Almacenamiento
agua almacenada
saleentra
Conceptual
(Forrester)
Equihua and O. Pérez-Maqueo (2004)
( )S P I Et In R G
dSE S
dt
agua almacenada
saleentra
11:18 a.m. Mar, 17 de Oct de 2000
Untitled
Page 3
1.00 183.25 365.50 547.75 730.00
Days
1:
1:
1:
2:
2:
2:
3:
3:
3:
4:
4:
4:
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.01
0.00
1.00
2.00
0.00
0.00
0.01
1: Evaporation 2: Transpi ration 3: Water avai l 4: UW etransp
1
1
1
1
2
2
2
2
3 3 3 3
4
4
4
4
La gota de agua que da la nube como regalo para la flor en vapor se desvanece cuando se levanta el sol.
Y nuevamente al cielo sube hasta la nube que la soltó la gotita sube y baja, baja y sube al compás de esta canción.
Recapitulación de tipos de
modelos
USGS
Modelos
Físicos Conceptuales Matemáticos
Escala Análogos Probabilísticos Determinísticos
Abstracción - +
Tipos de Modelos
Traducido y Modificado de Huggett (1993)
¿Cómo se construye un
modelo?
Mundo Real
Realimentación de información
Modelos mentales del mundo
real
Estrategia, estructura y
reglas de decisión
Decisiones 1.- Articulación del problema
2.- Hipótesis dinámica
3.- Formulación 4.- Comprobación
5.- Formulación de política
y evaluación
Proceso de modelación
Modificado de Sterman 2000
Construcción de modelos
1.- Articulación del problema
2.- Formulación de hipótesis
3.- Formulación de modelo
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
Ejemplo
Depredación • Había una vez en un ranchito una población de conejos y otra
de zorros. El curioso granjero contó por años el número de animales de ambas y al dibujarlas en una gráfica encontró el patrón que aquí se muestra. Pudo deducir que las fluctuaciones no se debían al clima y no se le ocurrieron otros factores externos para explicarlas ¿habría alguna explicación?
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
0 5 10 15 20 25 30 35 40
años
co
nejo
s
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
zo
rras
conejos
zorras
Equihua and O. Pérez-Maqueo (2004)
2.- Formulación de hipótesis
3.- Formulación de modelo
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
• Entender la dinámica de la relación entre
los zorros y los conejos en el ranchito.
1.- Articulación del problema
1.- Articulación del problema
3.- Formulación de modelo
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
Conejos Zorros
2.- Formulación de hipótesis
• Lista de variables
1.- Articulación del problema
3.- Formulación de modelo
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
Conejos Zorras
2.- Formulación de hipótesis
• Lista de variables
• Mapa de bucles causales
1.- Articulación del problema
2.- Formulación de hipótesis
• Lista de variables
• Mapa de bucles causales
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
Las poblaciones viven en un área de 1000
ha.
No hay factores externos actuando sobre las
poblaciones.
Las poblaciones crecen exponencialmente.
c
z
dcr c
dt
dzr z
dt
3.- Formulación de modelo
• Identificar supuestos y condiciones necesarios para que el
modelo opere
1.- Articulación del problema
2.- Formulación de hipótesis
• Lista de variables
• Mapa de bucles causales
3.- Formulación de modelo
• Identificar supuestos y condiciones necesarios para que el
modelo opere.
• Elaborar herramienta de solución (uso de programas o
calculadoras).
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación Propongo:
– Construir el modelo de crecimiento exponencial de los conejos
en una hoja de cálculo.
– Construir el modelo completo en una herramienta de
modelación visual como lo es Vensim.
Construcción de modelo en Vensim
Caja
Tasa de entrada Tasa de salida
Variable
<Variable>
conector
Sombra de
Variable
Nube
Válvula
Modificado de Haefner (1996)
1.- Articulación del problema
2.- Formulación de hipótesis
• Lista de variables
• Mapa de bucles causales
3.- Formulación de modelo
• Identificar supuestos y condiciones necesarios para que el
modelo opere.
• Elaborar herramienta de solución (uso de programas o
calculadoras).
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
Valorar críticamente los resultados:
• ¿Son creíbles? (¡verificación de realismo para casos conocidos!)
• Si hay sorpresas, ¿son lógicas o apuntan a cuestionamientos interesantes?
Estrategia de modelación Objetivos
Formulación
matemática
Calibración
Evaluación
¿Objetivos
cumplidos?
Modelo 1
Hipótesis 1
Establecer hipótesis
alternativas que
compiten
Modelo 2
Hipótesis 2
Modelo k
Hipótesis k
Sí
No
Descartar
hipótesis
Evaluar hipótesis sobrevivientes
(elegir la mejor, quizas la más simple)
1.- Articulación del problema
2.- Formulación de hipótesis
• Lista de variables
• Mapa de bucles causales
3.- Formulación de modelo
• Identificar supuestos y condiciones necesarios para que el
modelo opere.
• Elaborar herramienta de solución (uso de programas o
calculadoras).
4.- Comprobación
5.- Diseño de políticas y evaluación
Generación de escenarios
Modelo de una población de Vicuñas
N
R EC LU TAS MU ER TOS AD
D ISPAST
PPNPP
Migración y deforestación en
la Cuenca Ponasa
MODELO CONCEPTUAL
• Los componentes mayores
del sistema son tres
subsistemas:
• población humana
• paisaje
• ciclo hidrológico.
POB
N
M
I
BOSQUE
SEC
y
AGR
DEGRAD
CONV1 CONV2
URB
CONV3
EVAPOT
INTERCEP
INFILT
CAUDAL
F4 F5F1
F2
F3
SUELO y RELIEVE
PP TºPOB
SEC
y
AGR
BOSQUE
SEC
y
AGR
DEGRAD
BOSQUE
DEGRAD
F6
Migración y deforestación en
la Cuenca Ponasa
MODELO OPERATIVO
Subsistemas Elementos
Población
humana
Tasa de cambio (TASA)
Población (POB)
Paisaje Bosque (BOSQUE)
Vegetación secundaria y
campos agrícolas
(SEC y AGR)
Áreas “degradadas”(DEGRAD)
Conversión 1 (CONV1)
Conversión 2 (CONV2)
Ciclo
hidrológico
Precipitación (PP)
Intercepción (INTERCEP)
POB
TASA
BOSQUE SEC y AGR DEGRAD
CONV1 CONV2
PP
INTERCEP