Ambiente Físico de los Sistemas Ecológicos

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Miguel Ávila 10,195,757

Ambiente Físico de los Sistemas Ecológicos.

Los seres vivos necesitan estar abiertos al medioexterior para extraer de él: energía, ciertassustancias que precisa para su metabolismo y almismo tiempo verter en él otra serie de sustanciasexcretadas.

El objeto de la ecología es estudiar si undeterminado ser vivo va a encontrar, en un mediodeterminado, la energía y las sustancias necesariasy si va a poder verter en él sus excreciones. Tambiénsi ese ambiente va a introducir sustancias tóxicas enel organismo o su este puede modificar su medioexterno.

Primera introducción de sistema ecológico oecosistema

Primera introducción de sistema ecológico o ecosistema

El agua Conceptos básicos

El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humanono puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. Elcuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta.Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (aguaintracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

En las reacciones de combustión de los nutrientes que tiene lugar en el interior de lascélulas para obtener energía se producen pequeñas cantidades de agua. Esta formaciónde agua es mayor al oxidar las grasas - 1 gr. de agua por cada gr. de grasa -, quelos almidones -0,6 gr. por gr., de almidón-. El agua producida en la respiración celular sellama agua metabólica, y es fundamental para los animales adaptados a condicionesdesérticas. Si los camellos pueden aguantar meses sin beber es porque utilizan el aguaproducida al quemar la grasa acumulada en sus jorobas. En los seres humanos, laproducción de agua metabólica con una dieta normal no pasa de los 0,3 litros al día.

Como se muestra en la siguiente figura, el organismo pierde agua por distintas vías.Este agua ha de ser recuperada compensando las pérdidas con la ingesta y evitando asíla deshidratación.

Osmosis y presión osmótica

O Se define ósmosis como una difusión

pasiva, caracterizada por el paso del

agua, disolvente, a través de la

membrana semipermeable, desde la

solución más diluida a la más

concentrada.

Y entendemos por presión osmótica, a aquella que seria necesaria

para detener el flujo de agua a través de la membrana

semipermeable. Al considerar como semipermeable a la

membrana plasmática, las células de los organismos pluricelulares

deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos tisulares

que los bañan.

Si los líquidos extracelulares aumentan su concentración de

solutos, se haría hipertónica respecto a las células, como

consecuencia se originan pérdida de agua y deshidratación

(plasmólisis)

De igual forma, si los líquidos extracelulares se diluyen, se hacen

hipotónicos respecto a las células. El agua tiende a pasar al

protoplasma y las células se hinchan y se vuelven turgentes,

pudiendo estallar (en el caso de células vegetales la pared de

celulosa lo impediría), por un proceso de turgescencia

En el caso de los eritrocitos sanguíneos la

plasmólisis se denomina crenación y la

turgescencia el de hemólisis

Ósmosis inversa

Lo descrito hasta ahora es lo que ocurre en situacionesnormales, en las que los dos lados de la membrana están a lamisma presión; si se aumenta la presión del lado de mayorconcentración, puede lograrse que el agua pase desde el ladode alta concentración de sales al de baja concentración.

Se puede decir que se está haciendo lo contrario de laósmosis, por eso se llama ósmosis inversa. Téngase encuenta que en la ósmosis inversa a través de la membranasemipermeable sólo pasa agua. Es decir, el agua de la zonade alta concentración pasa a la de baja concentración.

Si la alta concentración es de sal, por ejemplo agua marina, alaplicar presión, el agua del mar pasa al otro lado de lamembrana. Sólo el agua, no la sal. Es decir, el agua se hadesalinizado por ósmosis inversa, y puede llegar aser potable.

Aire

Se denomina aire a la mezcla de gases queconstituye la atmósfera terrestre, que permanecenalrededor del planeta Tierra por acción de la fuerzade gravedad. El aire es esencial para la vida en elplaneta. Es particularmente delicado, fino, etéreo y siestá limpio transparente en distancias cortas ymedias.

En proporciones ligeramente variables, estácompuestopor nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor deagua (0-7%), ozono, dióxido decarbono, hidrógeno y gasesnoblescomo kriptón y argón; es decir, 1% de otrassustancias.

Propiedades del aire

O Según la altitud, la temperatura y la composición del aire, la atmósfera terrestre se divide en cuatro capas: troposfera, estratosfera,mesosfera y termosfera. A mayor altitud disminuyen la presión y el peso del aire.

O Las porciones más importantes para análisis de la contaminación atmosférica son las dos capas cercanas a la Tierra: la troposfera y la estratosfera. El aire de la troposfera interviene en la respiración. Por volumen está compuesto, aproximadamente, por 78,08% de nitrógeno (N2), 20,94% de oxígeno (O2), 0,035% de dióxido de carbono (CO2) y 0,93% de gases inertes, comoargón y neón.

O En esta capa, de 7 km de altura en los polos y 16 km en los trópicos, se encuentran las nubes y casi todo el vapor de agua. En ella se generan todos los fenómenos atmosféricos que originan el clima. Más arriba, aproximadamente a 25 kilómetros de altura, en la estratosfera, se encuentra la capa de ozono, que protege a la Tierra de los rayos ultravioleta (UV).

O En relación con esto vale la pena recordar que, en términos generales, un contaminante es una substancia que está «fuera de lugar», y que un buen ejemplo de ello puede ser el caso del ozono (O3).

O Cuando este gas se encuentra en el aire que se respira, ­es decir bajo los 25 kilómetros de altura habituales­, es contaminante y constituye un poderoso antiséptico que ejerce un efecto dañino para la salud, por lo cual en esas circunstancias se le conoce como ozono troposférico u ozono malo.

O Sin embargo, el mismo gas, cuando está en la estratosfera, forma la capa que protege de los rayos ultravioleta del Sol a todos los seres vivientes (vida) de la Tierra, por lo cual se le identifica como ozono bueno.

SueloSe denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre,biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración físicay química de las rocas y de los residuos de las actividades de los seresvivos que se asientan sobre ella.1

Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama deprocesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la granvariedad de suelos existentes en la tierra.

Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular,algunos de estos son: la deposición eólica, sedimentación en cursos deagua, meteorización, y deposición de material orgánico.

De un modo simplificado puede decirse que las etapas implicadas enla formación del suelo son las siguientes:

Disgregación mecánica de las rocas.

Meteorización química de los materiales regolíticos, liberados.

Instalación de los seres vivos (microorganismos, líquenes, musgos, etc.)sobre ese sustrato inorgánico. Esta es la fase más significativa, ya que consus procesos vitales y metabólicos, continúan la meteorización delos minerales, iniciada por mecanismos inorgánicos. Además, los restosvegetales y animales a través de la fermentación yla putrefacción enriquecen ese sustrato.

Mezcla de todos estos elementos entre sí, y con agua y aire intersticiales.

Inicialmente, se da la alteración de factores físicos y químicos de las rocas,realizada, fundamentalmente, por la acción geológica del agua y otrosagentes geológicos externos, y posteriormente por la influencia de los seresvivos, que es fundamental en este proceso de formación. Se desarrolla asíuna estructura en niveles superpuestos, conocida como el perfil de unsuelo, y una composición química y biológica definida. Las característicaslocales de los sistemas implicados —litología y relieve, clima y biota— y susinteracciones dan lugar a los diferentes tipos de suelo.

Los procesos de alteración mecánica y meteorización química de las rocas,determinan la formación de un manto de alteración oeluvión que, cuandopor la acción de los mecanismos de transporte de laderas, es desplazadode su posición de origen, se denomina coluvión.

Sobre los materiales del coluvión, puede desarrollarse lo que comúnmentese conoce como suelo; el suelo es el resultado de la dinámica física,química y biológica de los materiales alterados del coluvión, originándoseen su seno una diferenciación vertical en niveles horizontales u horizontes.En estos procesos, los de carácter biológico y bioquímico llegan a adquiriruna gran importancia, ya sea por la descomposición de los productosvegetales y su metabolismo, por los microorganismos y los animaleszapadores.

El conjunto de disciplinas que se abocan al estudio del suelo se englobanen el conjunto denominado Ciencias del Suelo, aunque entre ellaspredomina la edafología e incluso se usa el adjetivo edáfico para todo lorelativo al suelo. El estudio del suelo implica el análisis de su mineralogía,su física, su química y su biología.