Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-19

Vista previa del material en texto

base nitrogenada. C o n fo rm e e l agua d ren a hacia lagos, ríos y al 
f in a l d e cuentas a l océano, d ichos fertilizantes pertu rban e l d e li­
cado e q u ilib r io d e las redes tróficas al e s tim u la r e n exceso el creci­
m ien to de fitop lanc ton . Esto h a ce q u e los 'a u g e s ' d e fitop lancton 
p uedan vo lve r e l agua razonab lem ente c lara e n un a so pa verde 
opaca. A m e d id a q ue el fito p lan c to n m uere, sus cuerpos se h u n ­
d en h a d a aguas m ás profundas, p ro p o rc io n an d o u n festín para 
los sapró fiios. La re sp irad ó n ce lu lar d e los saprófitos agota la m a­
y o r parte d e l ox ígeno d isue lto d isp o n ib le . P rivad o s de oxígeno, 
los invertebrados acuáticos y los peces m ueren ( lo q ue con tribu ­
ye al p rob lem a ) o dejan e l área, l l n e je m p lo d ram ático ocurre 
cada a ñ o e n el G o lfo d e M éx ico fuera d e la costa d e Lou is iana , 
d o n d e e l r ío M iss iss ip p i a rro ja eno rm es cantidades d e nitratos 
lavados d e los cam pos agríco las fe rtilizados e n el M ed io O este. 
C ada verano , esto a e a un a *zx>na m u erta ' q ue cubre de 18,000 a 
casi 2 1 , 0 0 0 k m J, d o n d e los n ive les d e oxígeno so n ta n bajos que 
pocos tipos d e organism os pueden so b rev iv ir . A n iv e l m und ia l, 
las zonas m uertas au m en tan ráp idam ente tan to e n tam añ o co m o 
en nú m ero a m ed id a q ue se in tensifican las activ idades agrícolas.
Sobrecargar los ciclos d d azufre y del nitrógeno 
causa deposición árida
A unque los procesos naturales (co m o la actividad d e las bacterias 
fijadoras d e n itrógeno y los saprofitos, los incendios, y los re lám pa­
gos) producen óxidos d e nitrógeno y am on iaco , a lrededor d e 6 0 % 
del n itrógeno d isp o n ib le para los ecosistem as d e la T ierra resulta 
ahora d e las actividades d e los seres hum anos. La q uem a de com ­
bustibles fósiles co m b in a nitrógeno atm osférico co n oxígeno, lo 
q ue produce la m ayoría d e las em isiones de óxidos d e nitrógeno. 
A unque el azufre es liberado co m o d ióx ido de azufre ( S O j ) por los 
volcanes, fuentes termales y saprófitos, las actividades industriales 
de los seres hum anos, co m o la q uem a d e com bustib les fósiles que 
contienen azufre, representa cerca d e 7 5 % d e todas las em isiones 
m undiales d e d ió x id o d e azufre. La producción excesiva d e óxi­
dos d e nitrógeno y d ió x id o d e azufre se iden tificó a fina les de la 
década d e 1960 co m o la causa de un a creciente am enaza am b ien ­
tal: la 'l lu v ia á r id a ', llam ada con m ayo r rigor d e p o s ic ió n a c id a .
C u a n d o se co m b in an con v a p o r de agua e n la atm ósfera, 
lo s óxidos d e n itrógeno y el d ió x id o de azufre se convie rten en 
ác id o n ítr ico y ác id o su lfú rico , respectivam ente. D ías después, y 
con frecuencia a cientos d e k ilóm etros d e la fuente, d icho s áridos 
c ie n a la T ierra d isue ltos e n e l agua d e lluvia. La d eposic ión árida 
daña los bosques, p uede m atar la v id a e n los lagos y desintegrar 
ed ific ios y estatuas (F IG U R A 28-12). Kn Estados U n id o s , las regio ­
nes noreste, la reg ión m ed ia d e l A tlán tico , m e d io oeste y regiones 
occ identa les y e l estado d e F lo r id a so n las m ás vu lnerab les, por­
q ue las rocas y su e lo s q ue p red o m in an e n d ichas áreas tienen 
p oca capacidad para neu tra lizar áridos.
L a d e p o s ic ió n á r id a d a ñ a l a v id a e n lo s la g o s y b o s q u e s 
En las m ontañas Adirondack del estado d e N ueva York , a fa vo r del 
v ien to desde las plantas eléctricas que q uem an carbón y la indus­
tria e n el m ed io oeste, la llu v ia á r id a h a vuelto a m uchos lagos y 
estanques d em asiado ácidos para sostener a los peces y las redes 
tróficas que los sustentan, L a deposición árida aum enta la exposi­
c ión d e los organism os a m etales tóxicos (c o m o a lu m in io , m ercu­
rio , p lo m o y cadm io ), los cuales so n m u cho m ás solubles e n agua 
ácida que e n agua d e p l l neutro. E l a lu m in io d isue lto de la roca 
puede in h ib ir el crecim iento vegetal y m alar peces.
¿Cóm o fumionan los aos is iem as? 5 4 5
A F IG U R A 28-12 L a d e p o s ic ió n á r id a e s c o r ro s iv a Esta 
estatua se esculpió e n piedra caliza y se ha erosionado severamente 
por deposición árida.
E n la tierra, la llu v ia á r id a rem ueve nu trim entos vegeta­
les esenciales co m o ca lc io , m agnesio y potas io . T am b ié n puede 
m atar m icroorgan ism os saprófitos, lo q u e ev ita el regreso d e n u ­
trim entos al suelo . Las p lan tas e n su e lo ác id o se vu e lven déb i­
les y m ás vu lnerab les a in fecciones y ataques de insectos. Desde 
1965, los científicos han atestiguado la m uerte d e casi la m itad de 
las p iceas ro jas y hayas, y u n te rc io d e lo s arces e n las m ontañas 
Creen d e V erm o n t. La n ieve, la llu v ia y la n ieb la densa q ue por lo 
general cubren d ichas cum bres son eno rm em en te ácidas. Por 
e jem p lo , e n un a estac ión de m o n ito reo e n lo a lto del m o n te M it- 
chell e n C a ro lin a d e l Norte, el p l l d e la n ieb la se h a registrado en
2.9 — m ás á d d a q u e e l v inagre— (F IG U R A 28-13).
Desde 1990, las regulaciones gubernam entales h a n con­
seguido reducciones sustanciales e n em isiones tan to d e d ióx ido 
d e azufre co m o d e óxidos d e nitrógeno d e las p lantas eléctricas 
estadounidenses. 1.a ca lidad d e l aire h a m ejo rad o y La lluvia se ha 
vuelto m enos árida. S in em bargo, la liberación total d e ó x id o de 
nitrógeno sigue s ie n d o e levada porque ah o ra h a y m ás quem a 
d e gasolina p o r parte d e los autom óviles, lo que libera m ás óxido de 
nitrógeno d e esta ftiente. Ix » ecosistemas dañados se recuperan 
lentamente. I x » lagos Adirondack h a n ten ido un a d ism inución 
g radual e n cu an to a acidez, aunque la recuperación p len a todavía 
está a décadas d e d istancia. E n el Sureste todavía están e n au m en to 
los n iveles de acidez d e algunos cuerpos d e agua fresca. M uchos 
ecólogos creen q ue se necesitarán controles m u ch o m ás estrictos 
sobre las em isiones d e nitrógeno para ev ita r m ayo r d eterio ro y para 
p erm itir la recuperación d e los ecosistemas dañados.
In terferir en el d c lo del carbono contribuye 
ai calentam iento global
R ajo las calurosas condiciones húm edas del periodo carbonífero, 
cfie in ic ió hace 345 m illones de añ os y con cluyó hace 280 m illo ­
nes d e años, enorm es cantidades de ca rbono se desviaron d e l ciclo 
del carbono. C u an d o los cuerpos d e los organism os prehistóricos 
q ie d a ro n enterrados en sedim entos, y escaparon de la descom po­
s ic ión . C o n e l tiem po, e l ca lo r y la p resión convirtie ron sus cuerpos 
(que con ten ían energía a lm acenada d e la luz so la r) e n combusti- 
N es fósiles co m o carbón, petróleo y gas natural. S in em bargo, des- 
ifc m ediados d e l s ig lo X IX , la hu m an id ad depende cada vez más
www.FreeLibros.me
5 4 6 Comportamiento y ecología
A R G U R A 28-13 L a d e p o s ic ió n á r id a p u e d e d e s tru ir 
b o s q u e s l a lluvia ácida y la neblina ácida destruyeron este bosque.
d e la energ ía lib e rad a por la q uem a d e d ichos com bustib les. U n 
investigador estim a que un tanque d e g aso lina d e u n au tom óvil 
co m ú n con tiene los restos transform ados de 1 0 0 toneladas d e vida 
prehistórica, p rincipa lm ente fitop lancton m icroscóp ico . A l que­
m ar com bustib les fósiles e n las p lantas eléctricas, fabricas y auto ­
m óviles, se cosechala energ ía d e la lu z so la r p reh istórica y se libera 
C O , a la atm ósfera. La q uem a d e com bustib les fósiles representa 
de 80 a 8 5 % d e l C O , agregado a la atm ósfera cada añ o .
U n a segunda fuente d e C O , atm osférico agregado es la defb- 
re s ta c ió n . q ue destruye decenas de m illones d e hectáreas d e bos­
q ue a l a ñ o y representa alrededor d e 1 5 % de las em is io n es d e C O ,. 
l a deforestación ocurre principa lm ente e n los trópicos, d o n d e la 
p lu v isd va se está co n v in ien d o d e m anera vertiginosa e n tierra 
agrícola para a lim entar a las crecientes pob laciones y sum in istrar 
la d em and a m u n d ia l d e b iocom bustib les, co m o e tano l y b iodiésel. 
lil carbono a lm acenad o e n los árboles m asivos e n d ichas selvas 
regresa a la atm ósfera cuando se cortan y quem an.
D e m an e ra co lectiva, se e s t im a q ue las actividades d e los se­
res h u m an os liberan m ás d e 1 0 m il m illo n e s d e tone ladas d e car-
¿Te Has preguntado...
cuál es tu huella de carbono?
Cada persona impacta a la Tierra a través de sus decisiones 
personales y las elecciones que realiza. Una "huella de carbono" 
es una medida del impacto q ue las actividades de los seres 
humanos tienen sobre e l d lm a , con base en la cantidad de 
gases de efecto Invernadero que emiten.
la huella d e carbono proporciona una percepción de 
los impactos Individuales. Por ejemplo, cada litro de gasolina 
cjjemado libera cerca d e 3 kg de C O ,a l aire. De este modo, 
si tu automóvil obtiene 1 0 kilómetros por litro, entonces cada 
kilómetro q ue conduzcas agregarás alrededor de 300 g d e CO, 
a la atmósfera.
Los sitios Web d e la U.S. Envlronmental Protectlon Agency 
lAgencia de Protección Ambiental d e Estados Unidos), asi 
como los de varias organizaciones ambientales, proporcionan 
calculadoras de em isiones domésticas que te permiten estimar 
tu huella de carbono, y brindan consejo acerca d e cómo puedes 
reducirla. Para comenzar, sólo escribe "huella de carbono" en tu 
navegador de Internet.
b o n o (e n fo rm a d e C O , ) e n la a tm ósfera cada a ñ o , un a cantidad 
q u e au m enta co n fo rm e la p o b la d ó n h u m an a crece y los países 
m enos desarro llados au m en tan sus estándares d e v ida . Aproxi­
m adam ente la m itad d e este ca rb o n o lo absorben los océanos, las 
p lan tas y e l suelo , m ientras e l resto perm anece e n la atm ósfera. 
C o m o resu ltado, desde 1850 (cu an d o las personas com enzaron 
a q u e m ar grandes cantidades d e com bustib les fósiles durante 
la R e vo lu c ió n In d u s tria l) e l co n ten id o d e C O , d e la atm ósfera 
h a au m en tad o casi 3 7 % |d e 2 8 0 partes p o r m illó n (p p m ) a 383 
p p m | y crece e n a lrededo r d e d o s p pm al a ñ o {i<éase la figura 2 8 - 
15b). C o n base e n u n an á lis is d e burbu jas d e gas atrapadas en 
h ie lo an tá rt ico an tig u o , el co n ten id o d e C .O , a tm osférico ahora es 
ap rox im adam ente 3 0 % m ás a lto que e n cualqu ier ép o ca durante 
los pasados 6 5 0 m i l años.
gases d e efecto
 t -f--
E l d ióx ido d e ca rb o n o y otro; 
inve rn ade ro a trap an e l c a lo r en l a « 
lil destino d e la lu z so la r que entra a la atm ósfera de la T ierra se 
m uestra e n la R G U R A 28-14. Parte d e la energía proven iente d e la 
lu z so la r se re fle ja d e vuelta al espacio, y rebota e n e l vapo r d e agua 
en las nubes y e n otras partículas e n el aire (F IG U R A 28-14 0 ) . Sin 
em bargo, la m ayo r parte d e la lu z so la r llega a la 'n e rra y se convier­
te e n ca lo r (R G U R A 28-14 0 ) que luego se irrad ia d e vuelta a l es­
p a d o (F IG U R A 28-14 O )- A unque la m ayo ría d e l ca lo r se lib era al 
espacio (F IG U R A 28-14 0 ) , e l d ióx ido d e ca rbono y m uchos otros 
g ases d e e fecto in v e rn a d e ro atrapan parte d e este ca lo r e n la 
atm ósfera (F IG U R A 28-14 0 ) . Éste es u n proceso natural llam ado 
e fe c to in v e rn a d e ro , que m an tien e a la atm ósfera relativam ente 
(a lien te y perm ite la v id a sobre la T ierra co m o se le conoce.
S in em bargo , u n gran y crerien te cuerpo de ev id en ria in d i­
ca que las actividades d e los seres h u m an o s am p lifica ro n e l efecto 
in ve rn adero na tu ra l, lo q ue p ro d u jo u n fen ó m e n o lla m a d o ca­
le n ta m ie n to g lo b a l. Para q ue la tem peratura de la T ie rra per­
m anezca constante, la energ ía to ta l q u e en tra y sa le de la atm ós­
fera d e la T ierra debe ser igual. C o n fo rm e se e levan los n ive les de 
gas d e efecto inve rn adero , se retiene m ás ca lo r del q ue se irrad ia 
d e vuelta al espacio , lo q ue hace q u e la T ierra se ca lien te . A u n ­
q ue e l C O , representa la m ayor parte d e las em isiones hum anas 
de gases de efecto invernadero , o tros im portantes gases d e efec­
to in ve rn adero in c lu yen m e tan o (C H 4), lib e rad o p o r actividades 
agrícolas, vertederos y m inas d e carbón , y óx ido n itro so (N , ü ) , li­
b erado p o r actividades agríco las y q uem a d e com bustib les fósiles.
E l aum en to en la tem p era tu ra g lo b a l t iene un aum en to 
p a ra le lo en e l d ióx ido de ca rb o n o a tm o sfé rico 
La década de 1998 a 2008 fue la más ca lien te jam ás registrada, 
lo s datos d e tem peratura superficia l g lobal se registraron desde 
miles d e estaciones meteorológicas alrededor d e l m u n d o y des­
d e satélites q ue m id e n las temperaturas superficiales oceánicas, lo s 
datos de C O , atm osférico se reco lectan d e l a ire q ue usualm ente ha 
v ia jado cientos d e k ilóm etros antes de llegar al sitio de muestreo 
cerca d e la cum bre árida del M a u n a Loa , un a m o n tañ a e n H aw ai, 
d o n d e d iariam en te se to m an num erosas m ed ic iones. E laborados 
p roced im ien tos estad ísticos se usan para e lim in a r las lecturas que 
m uestran gran va r iab ilid ad duran te u n lapso co rto , l o q ue ind ica 
q u e fueron in fin id a s p o r fuentes cercanas d e C O , . Los registros 
d e tem peratura h istóricos y réden les revelaron un au m en to e n la 
tem peratura g lob a l (F IG U R A 28-15 a ) que se presenta e n para le lo 
con e l au m en to m ed id o e n C O , a tm osférico (F IG U R A 28-15b).
www.FreeLibros.me
¿Cóm o funcionan los ecosistemas? 5 4 7
O L a m a y o r p a r t e d e la lu z 
s o la r g o l p e a la s u p e r f i c i e d e 
fa T ie r r a y s e c o n v i e r t e e n c a lo r
do vehículos
A R G U R A 28-14 G a s e s d e e fe c to in v e rn a d e ro y c a le n ta m ie n to g lo b a l la luz solar entrante callenta 
la superficie de la Tierra y se Irradia d e regreso a la atmósfera. Los gases de efecto Invernadero, liberados 
por procesos naturales y aumentados sustancialmente por actividades de los seres humanos (rectángulos 
amarillos), absorben cantidades crecientes de este calor, lo que e leva la temperatura global.
C u a lq u ie r c ien tífico d irá q ue las correlaciones entre even­
tos n o p rueban que u n e ven to causó e l o tro . S in em bargo, la 
ev idencia de que las actividades d e los seres hum anos im pu lsan 
el ca len tam ien to g lob a l es ta n con v in cen te q ue la ab rum adora 
m ayo ría d e los c ien tíficos acepta esta hipótesis y es tá convencida 
d e q ue se necesitan m edidas urgentes para frenar el proceso. F.l 
T h e In te rg ovem m en ta l Pane l o n C lim a te C h ang e ( IP C C , Panel 
In tergubernam enta l de Expertos sobre el C a m b io C lim á t ic o ), es 
u n co n so rc io q u e in vo lu c ra a cien tos d e científicos, asi co m o a 
otros expertos d e 130 nacionesdiferentes. E n su reporte d e 7007, 
el IP C C p red ijo q u e in c lu so b a jo e l m ejo r escenario, e n el q ue se 
haga un esfuerzo m u n d ia l concertado para reducir las em isiones 
d e gases de efecto invernadero , la tem pera tu ra g lob a l p rom ed io 
se e levará al m enos 1,8 ®C hacia e l a ñ o 2100; u n escenario de 
a lto n ive l d e em isiones p royecia u n a u m e n to d e 4 .0 °C (F IG U R A
28-16). Pequeños cam b ios e n la tem peratura g lob a l pueden te­
n e r im pactos enorm es. P o r e jem p lo , las tem peraturas p rom ed io 
d uran te el p ico d e la ú ltim a Era de H ie lo (h a ce 20 m il añ o s ) só lo 
estuvieron m ás o m enos 5 °C m ás ab a jo q ue e n la actualidad.
E l c a len tam ie n to g loba l ten d rá g raves consecuencias 
C o m o sentenció sarcásticam ente e l geoqu ím ico lam es W h ite , de 
la U n ive rs ity o f C o lo rado (U n ive rs id ad d e C o lo rad o ): 'S i la T ierra 
tuviera un m anual d e operación, e l cap ítu lo acerca d e clim a podría 
com enzar co n la advertencia de que: 'e l s istem a se a justó desde la
fábrica para ó p tim a com odidad , de m o d o q ue n o h a y q ue tocar los 
co n tro le s ." Acaso los efectos m ás visib les d e l ca len tam ien to glo­
bal están en e l derretim iento de los glaciares a lo largo d e l m u n d o 
(F IG U R A 28-17). Po r e jem p lo , cada añ o , a lrededor d e 1.6 m illones 
d e personas se reúnen e n el G lacie r N a tio n a l Park, e n M on tana , 
llam ad o así por su espectacular abundancia de glaciares. D e los 
cerca d e 150 glaciares q ue daban garbo a sus laderas e n 1850, ac­
tua lm ente quedan m enos d e 30.
Se predicen más extremos en e l d m a y es posible que y a están ocurrien­
do M uchos d im a tó lo g o s líderes ven ev idencia de q ue e l ca len ta­
m ie n to g lob a l y a está a fectando e l c lim a . Los d en tíf icos e n e l Cen- 
ter fo r A tm ospheric Research (C e n t ro N ac io n a l d e Investig adó n 
A tm osférica ) co n d u ye ro n q u e el ca len tam ien to g lob a l au m en tó 
las tem peraturas d e la su perfide oceán ica m ás a llá d e l rango d e las 
flu c tuad o nes no rm a les, lo q ue con tribuye , desde m ediados d e la 
década d e 1960, a un a u m e n to e n huracanes severos q ue generan 
u n a ve lo c id ad d e l v ie n to m ayor, a s í co m o m ás lluvias. A m edida 
q ue el m u n d o se ca lien ta , los expertos pred icen u n a u m e n to en 
las o las d e ca lo r. A lg u nas regiones d e l m u n d o experim entarán 
m ás in u n d ad o n es , m ien tras que e n o tras áreas es p rob ab le que 
las sequías duren m ás t iem p o y sean m ás intensas. Desde la dé­
cada d e 1970, e l área d e la T ie rra im pactad a p o r sequ ía severa se 
h a d u p lica d o co m o resu ltado d e l au m en to d e las tem peraturas y 
d e las d ism in u d o n e s locales d e lluvias. La p ertu rb a aó n agríco la
www.FreeLibros.me
5 4 8 l¡1 2 M » ^ *Z J Comportamiento y ecología
año
(a) Cam bio do la tem peratura desdo 1960
•F *C
58.1 
57.9
57.7 
57.6 
57.4
57.2 
57.0
56.8
año
fe) Cam bio del C O , atm osférico desde 1960
A F IG U R A 28*15 E l c a le n ta m ie n to g lo b a l e s p a ra le lo a l
a u m e n to d e C 0 2 a tm o s fé r ic o (a )Tem peraturas superficiales 
Róbales. Puesto que la temperatura g lobal varía considerablemente 
de un año a l otro, es ta curva de temperatura muestra tendencias al 
promediar cada año sucesivo con los cuatro artos que lo anteceden,
(b ) Concentraciones anuales promedio de C 0 2 e n partes por 
millón. Estas mediciones se registraron a 3,400 metros sobre el 
nivel del mar, cerca de la cim a del Mauna lo a . Haw ai. Datos tomados 
de la National Ocwnograpbc and Atmospnertc Admlmstratlon (NOAA, 
Administración Nacional Oceanógrafica y Atmosférica).
resu ltante d e tales extrem us e n el c lim a p o d ría se r desastrosa para 
las naciones q ue y a padecen d e u n a p roducción insu fic ien te de 
a lim ento .
Las mtaracóonas com unitarias puedan perturbarse E l ráp id o au m en ­
to p red icho e n la tem peratura g lob a l superará la tasa a la q ue la 
selección natural p uede p erm itir la ad ap tac ión d e la m ayo ría de 
los organism os. E l im pacto d e l ca len tam ien to g lob a l sobre los 
bosques pod ría se r p ro fund o . C o n fo rm e el m u n d o se calienta, 
cam b iarán las d istribuciones d e árboles con base e n s u to lerancia 
a l c a lo r . Po r e jem p lo , los arces pueden desaparecer d e los bosques 
estadounidenses d e l noreste, m ientras q ue a lgunos bosques del 
sureste pod rían se r sustitu idos p o r pastizales. E l ca len tam ien to 
con tribuye a la destrucc ión m asiva d e árbo les p eren n ifo lio s en 
e l occ idente d e Estados U n id o s y C an ad á p o r e l escarabajo de
► F IG U R A 28*17 Lo s g la c ia re s se d e r r ite n Fotografías tomadas 
desde e l mismo ángulo e n ( a ) 1904 y (b ) 2004 documentan el 
repliegue d e l glaciar Carroll en Glacler Bay, Alaska.
2000 2020 2040 2060 2080 2100
año
A F IG U R A 28-16 In te r v a lo p ro y e c ta d o d e a u m e n to de 
te m p e ra tu ra la s proyecciones IPCC para el siglo XXI se basan 
en tres d iferentes escenarios de emisiones d e gases d e efecto 
invernadero. Las lincas de datos roja, azu l y verde son proyecciones 
con base en el crecimiento a lto , moderado y sustandalmente 
reducido d e emisiones de gases de efecto Invernadero, 
respectivamente. Incluso bajo las suposiciones más optim istas, se 
predice un aumento continuo en el calentamiento global. El cambio 
de temperatura global se expresa en relación con una línea de 
referencia de cero grados de cambio, l a linea de referencia e s la 
temperatura prom edio de 1980 a 1990. Q»to» tomado» de IPCC, 2007. 
fourth auenm ent repon: Suirm ary for policymaters
(a ) G lac iar Carro*, 1904
fe) G lac iar C a rro l. 2004
www.FreeLibros.me