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¿Qué es un ecosistema? Un ecosistema, en biología, se denomina al engranaje complejo de relaciones que hay entre las distintas comunidades de organismos vivos (referidas como biocenosis) y el medio ambiente físico en el que viven (llamado hábitat o biotopo). En este concepto tienen cabida las relaciones de mutua dependencia entre las especies de seres vivos, al igual que el flujo de energía y de materia que ocurre en el medio ambiente; procesos que para su estudio son comprendidos como un todo estructurado y organizado. Sin embargo, no se debe confundir el concepto de ecosistema con el de bioma. Este último se refiere las distintas áreas o regiones geográficas del planeta Tierra, clasificadas según su clima, topografía y también su presencia de vida, a diferencia de los ecosistemas, los biomas se consideran unidades geográficas homogéneas. Así, un mismo bioma puede contener diversos ecosistemas distintos. Dentro de cada ecosistema tienen lugar las cadenas tróficas o alimenticias, también entendidas como ciclos de transmisión de la materia, pues consisten en un circuito de alimentación que incluye a productores (vegetales, plantas, fitoplancton, etc.) que se nutren del medio ambiente físico, consumidores que se alimentan de ellos o de otros consumidores (tanto los herbívoros, como los depredadores primarios y secundarios) y por último los descomponedores (hongos, bacterias, etc.) que reciclan la materia orgánica residual. Actualmente muchos ecosistemas se hallan en estado de jaque debido a la actividad industrial humana. La contaminación, sobreexplotación, deforestación y los efectos del cambio climático implican a menudo extinciones, sobrepoblaciones, mutaciones y desplazamientos de la vida de todo tipo, atentando contra la biodiversidad y contra el equilibrio natural. 2.2 flujo de energía El flujo de energía se refiere a cantidad de energía en forma de alimentos que llega a la comunidad por medio de diversos niveles tróficos y la cantidad que sale de ella. Se refiere tanto a la cadena alimentaria del pastoreo como a la de los detritos. La entrada en el ecosistema de una cantidad de energía mayor que el nivel desarrollado en la naturaleza ocasiona la contaminación y la interrupción de los ciclos de los nutrientes. El flujo de energía (en el que intervienen agentes biológicos y no biológicos) impulsa los ciclos del carbono, del oxígeno, del nitrógeno y del fósforo. Los nutrientes circulan por el sistema impulsados por la acción de la fotosíntesis y vuelven a reciclarse gracias a la acción de los descomponedores. Se eliminan o añaden nutrientes constantemente; la aportación de más sustancias naturales o materiales sintéticos que los que el ecosistema puede procesar altera los ciclos biogeoquímicos. 2.3 biosfera La biósfera es la capa del planeta Tierra en donde se desarrolla la vida. La capa incluye alturas utilizadas por algunas aves en sus vuelos, de hasta diez kilómetros sobre el nivel del mar y las profundidades marinas como la fosa de Puerto Rico de más de 8 kilómetros de profundidad. Sin embargo, estos son los extremos, en general, la capa de la Tierra con vida es delgada, ya que las capas superiores de la atmósfera tienen poco oxígeno y la temperatura es muy baja, mientras que las profundidades de los océanos mayores a 1,000 m son oscuras y frías. De hecho, se ha dicho que la biósfera es como la cáscara de una manzana en relación a su tamaño. El desarrollo del término se atribuye al geólogo inglés Eduard Suess (1831-1914) y al físico ruso Vladimir I. Vernadsky (1863-1945). La biósfera es una de las cuatro capas que rodean la Tierra junto con la litósfera (rocas), hidrósfera (agua), y atmósfera (aire) y es la suma de todos los ecosistemas. La biósfera es única. Hasta el momento no se ha encontrado existencia de vida en ninguna otra parte del universo. La vida en el planeta Tierra depende del Sol. La energía proveniente del Sol en forma de luz es capturada por las plantas, algunas bacterias y protistas, mediante el maravilloso fenómeno de la fotosíntesis. La energía capturada transforma al bióxido de carbono en compuestos orgánicos, como los azúcares y se produce oxígeno. La inmensa mayoría de las especies de animales, hongos, plantas parásitas y muchas bacterias dependemos directa o indirectamente de la fotosíntesis. 2.3.1 hidrosfera La hidrosfera es la capa de agua que rodea la Tierra. El agua circula continuamente de unos lugares a otros, cambiando su estado físico, en una sucesión cíclica de procesos que constituyen el denominado ciclo hidrológico, el cual es la causa fundamental de la constante transformación de la superficie terrestre. La energía necesaria para que se puedan realizar esos cambios de estado del agua y el ciclo hidrológico procede del Sol. En resumen es una cubierta dinámica, con continuos movimientos y cambios de estado, que regula el clima, participa en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la Tierra. La hidrosfera es también responsable de riesgos geológicos externos como inundaciones, muchos deslizamientos del terreno, algunas subsidencias del terreno… La hidrosfera se formó por la condensación y solidificación del vapor de agua conteniendo en la atmósfera primitiva. El agua cubre casi las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra. La mayoría (97%) es agua salada que forma mares y océanos y, una pequeña parte (3%), se encuentra en la atmósfera y sobre los continentes, generalmente en forma de agua dulce. Esta última parte se encuentra de mayor a menor cantidad de agua: hielo> agua subterránea> lagos, embalses, pantanos, ríos > atmósfera > biosfera (seres vivos). Entre las características de la hidrosfera destacamos su composición mineral, salinidad, contenido en oxígeno, variación de la temperatura con la profundidad y densidad: 2.3.2 litosfera La litósfera o litosfera es la capa más sólida y superficial del planeta Tierra, o sea, la más rígida y externa de todas. Comunica la superficie en la cual vivimos los seres humanos con la astenosfera, la siguiente capa en profundidad. Suele considerarse como la unión de la corteza terrestre con la capa superior del manto. El nombre de la litósfera proviene de las palabras griegas lithos (“piedra”) y sphaíra (“esfera”). Esta capa varía en el promedio de su espesor. No es simple determinar con exactitud dónde empieza y dónde termina, y por eso podemos hablar de dos tipos de litósfera, que son: Litósfera continental, conformada por la corteza continental (es decir, los continentes) y la región más externa del manto terrestre, en su mayoría está compuesta por piedras de tipo granítico, y alcanza alrededor de los 120 km de espesor. Litósfera oceánica, que es la porción de la corteza terrestre que conforma los fondos oceánicos, es mucho más delgada que la continental (apenas 65 km de espesor) y está conformada en su mayoría por rocas basálticas. Por otro lado, la litósfera se encuentra fragmentada en distintos bloques conocidos como placas tectónicas o placas litosféricas, sobre las cuales se halla la corteza terrestre. Dichas placas pueden desplazarse a razón de unos pocos centímetros al año. Su movimiento se debe a que se encuentran sobre los materiales más viscosos que conforman el manto terrestre. Se ocasionan fricciones las unas a las otras, que conocemos como sismos. A este mismo fenómeno le debemos la orogénesis (formación de montañas y accidentes geográficos) y el magmatismo o vulcanismo. 2.3.3 atmosfera Llamamos atmósfera a la bola más o menos homogénea de gases concentrada alrededor de un planeta o astro celeste y mantenida en su lugar por acción de la gravedad. En algunos planetas, compuestos mayormente por gas, esta capa puede ser particularmente densa y profunda. La atmósfera terrestre alcanza unos 10.000 km de distancia de la superficiedel planeta, y alberga en distintas capas los gases necesarios para preservar la temperatura planetaria estable y permitir el desarrollo de la vida. Las corrientes de aire presentes en ella se encuentran estrechamente relacionadas con la hidrósfera (el conjunto de agua planetaria), y se afectan de manera recíproca. Nuestra atmósfera puede dividirse en dos grandes regiones: homósfera (los 100 km inferiores) y heterósfera (desde los 80 km hasta el borde exterior), de acuerdo a la variedad de gases que integran cada una, mucho más variados y homogéneos en la primera, y estratificados y diferenciados en la segunda. El origen y la evolución de la atmósfera datan desde los inicios mismos del planeta, en los que una gruesa capa de gases primigenios permaneció alrededor del planeta, constituida más que nada por hidrógeno y helio provenientes del sistema solar. 2.3.4 ciclo biogeoquímicos (C H O N P) El término Ciclo Biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos y el ambiente geológico en donde interviene un cambio químico. Pero mientras que el flujo de energía en el ecosistema es abierto, puesto que al ser utilizada en el seno de los niveles tróficos para el mantenimiento de las funciones vitales de los seres vivos se degrada y disipa en forma de calor, no sigue un ciclo y fluye en una sola dirección. El flujo de materia es cerrado ya que los nutrientes se reciclan. La energía solar que permanentemente incide sobre la corteza terrestre, permite mantener el ciclo de dichos nutrientes y el mantenimiento del ecosistema. Por tanto estos ciclos biogeoquímicos son activados directa o indirectamente por la energía que proviene del sol. Se refiere en resumen al estudio del intercambio de sustancias químicas entre formas bióticas y abióticas. La materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abiótico, y viceversa. Esa circulación constituye los ciclos biogeoquímicos, que son los movimientos de agua, de carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se conectan con los componentes bióticos y abióticos de la Tierra. Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo período. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos. Nuestro planeta actúa como un sistema cerrado donde la cantidad de materia existente permanece constante, pero sufre permanentes cambios en su estado químico dando lugar a la producción de compuestos simples y complejos. Es por ello que los ciclos de los elementos químicos gobiernan la vida sobre la Tierra, partiendo desde un estado elemental para formar componentes inorgánicos, luego orgánicos y regresar a su estado elemental. En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorgánica y la convierten en orgánica, que será la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores radica en la conversión que hacen de la materia orgánica en inorgánica, actuando sobre los restos depositados en la tierra y las aguas. Esos compuestos inorgánicos quedan a disposición de los distintos productores que inician nuevamente el ciclo. Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre) estén disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos. TIPOS DE CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Los ciclos biogeoquímicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos. CICLOS GASEOSOS Los elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmósfera como en el agua y de ahí a los organismos, y así sucesivamente. Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno. La transformación de elementos de un estado a otro es relativamente rápida. CICLOS SEDIMENTARIOS Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ahí a los organismos. En estos, la transformación y recuperación de estos elementos es mucho más lenta. Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fósforo y el del azufre. CICLOS MIXTOS El ciclo del agua es una combinación de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece tanto en la atmósfera como en la corteza terrestre. Los ciclos biogeoquímicos más importantes corresponden al agua, oxígeno, carbono y nitrógeno. 2.3.5 BIODIVERSIDAD La biodiversidad refiere a la pluralidad de seres vivos, más precisamente microorganismos, plantas y animales, que interactúan entre sí. Se estima que la variedad de especies que habitan el planeta Tierra supera los treinta millones. Esta enorme cantidad de especies son el producto de la evolución, donde los seres vivos se relacionan de manera armoniosa con el medio en el que se encuentra presente. La biodiversidad adquiere una gran importancia ya que la dependencia de los seres vivos entre sí es elemental para su subsistencia. La vinculación de los seres vivos no solo es con su hábitat, sino que también hacia otros individuos de la misma u otras especies. En caso de la desaparición de una especie en particular pone en riesgo la existencia de muchas otras, incluyendo la nuestra. 2.4 ESTRATEGIAS DE SUSTENTIBILIDAD PARA EL MANEJO DE RECURSOS NATURALES
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