Fundamentos de Ecología: Modelos, Recursos y Biodiversidad

Índice

– Tema 1: Medio ambiente, modelos (caja negra, caja blanca), pasos para modelar un sistema.

– Tema 2: Recurso natural, impacto ambiental, crisis ambiental, alternativas ante la problemática ambiental, principios desarrollo sostenible, indicadores ambientales, riesgos, predicción, prevención, medidas estructurales, medidas no estructurales.

– Tema 4: Biosfera, ecosistema, ecosfera, biomas, cadena trófica, red trófica, consumidores, descomponedores, reciclado de la materia, flujo de energía, biomasa, producción, productividad, tasa de renovación, eficiencia, bioacumulación, pirámides ecológicas.

– Tema 5: Ecosistema modelo, población, r-estrategia, k-estrategia, valencia ecológica, competencia, nicho ecológico, biodiversidad, causas de la pérdida de biodiversidad, medidas para evitar la pérdida de biodiversidad.

Introducción al Medio Ambiente y Modelos

Medio Ambiente: Es el conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y los humanos.

Modelos:

Modelos Mentales: Sirven para guiarnos por el mundo y los vamos perfeccionando y enriqueciendo con la experiencia.
Modelos Formales: Los modelos matemáticos, que son solo aproximaciones, constituyen una herramienta muy útil para representar la realidad.

Modelos de Caja Negra

Los sistemas reales que se pueden representar mediante modelos de sistemas se llaman también sistemas. Hay tres tipos de sistemas caja negra:

Abiertos: En ellos se producen entradas y salidas de materia y energía.
Cerrados: No hay intercambio de materia, pero sí de energía.
Aislados: No hay intercambio ni de energía ni de materia.

Modelos de Caja Blanca

Cuando observamos el interior de un sistema, nos basamos en un enfoque de caja blanca. Lo primero que hay que hacer es marcar las variables y unirlas con flechas que las relacionen entre sí y que representan las interacciones. Su representación forma un diagrama causal.

Pasos para Modelar un Sistema

Formación de un modelo mental.
Diseño del diagrama causal.
Elaboración de un modelo formal o matemático.
Simulación de diferentes escenarios.

Recursos Naturales, Impacto y Sostenibilidad

Recurso Natural: Es todo aquello que la humanidad obtiene de la naturaleza para satisfacer sus necesidades físicas básicas y otras necesidades fruto de sus apetencias y deseos. Se dividen en: Renovables, No renovables y Potencialmente renovables.

Impacto Ambiental: Cualquier modificación tanto en la composición como en las condiciones del entorno introducida por la acción humana, por la cual se transforma su estado natural y generalmente resulta dañada su calidad inicial. Causas: Cambios en los usos del suelo, Contaminación y Sobreesplotación.

Crisis Ambiental: Se pone de manifiesto por los siguientes problemas ambientales: Contaminación del aire, Aumento del estrés hídrico, Degradación de los suelos, Destrucción por tala de los bosques, Extinción de las especies animales y vegetales, Agotamiento de la pesca por sobreexplotación.

Alternativas ante la Problemática Ambiental

Explotación Incontrolada: Prima el desarrollo económico al margen de la preservación del medio ambiente. Se basa en la generación de riqueza y bienes de consumo que provocan un crecimiento económico o desarrollo económico sin tener en cuenta el medio natural. En este sistema económico se liberan muchos residuos y producen costes ocultos, que son unos costes ambientales que no se contabilizan en el precio de los productos y provocan efectos nocivos en el medio ambiente, en la sociedad o en la salud.
Conservacionismo a Ultranza: En la conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente celebrada en Estocolmo en 1972, se puso por primera vez de manifiesto que la única manera eficaz de abordar los problemas ambientales es desde un punto de vista global. Sin embargo, se abrió una profunda brecha entre los países: los industrializados o ricos y los no industrializados o pobres. Los industrializados propusieron detener el desarrollo, cuyo objetivo era detener el avance económico para evitar daños en el entorno. Pero no interesó en absoluto a los países pobres que luchaban por conseguir los recursos básicos con los que mantener a su ingente población.
Desarrollo Sostenible: O sostenibilidad, se define como la actividad económica que satisface las necesidades de la generación presente sin afectar la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades. Hay tres niveles de sostenibilidad: Sostenibilidad económica (crecimiento industrial y agrícola), Sostenibilidad ecológica (aire y agua limpios y preservación del suelo) y Sostenibilidad social (beneficio público, equidad laboral, participación, etc.).

Principios del Desarrollo Sostenible

Principio de recolección sostenible.
Principio de vaciado sostenible.
Principio de emisión sostenible.
Principio de selección sostenible de tecnologías.

Indicadores Ambientales

Es una variable o estimación ambiental que aporta información sobre el estado o la evolución de un problema ambiental concreto y que se utiliza con el fin de adoptar el tipo de medidas más adecuadas. Tipos: Indicadores de presión (presión directa o indirecta de actividades humanas), Indicadores de estado (efectos de la presión sobre la calidad del medio) e Indicadores de respuesta (esfuerzo político o social en materia de medio ambiente).

Riesgos

Un riesgo es toda condición, proceso o evento que puede causar daños personales. Tipos:

Riesgos Tecnológicos o Culturales: Se producen como consecuencia del funcionamiento normal de las máquinas, del uso habitual de productos químicos.
Riesgos Naturales: Biológicos (enfermedades causadas por microorganismos), Químicos (acción de productos químicos peligrosos), Físicos (radiaciones, ruido, incendios, climáticos, geológicos y cósmicos).
Riesgos Mixtos: Resultado de la alteración o la intensificación de los procesos naturales debido a la acción humana.

Predicción y Prevención

Predicción: Anunciar con anticipación. Una de las medidas más empleadas para la predicción es la realización de mapas de riesgo.

Prevención: Prepararse con anticipación. La prevención consiste en la aplicación de una serie de medidas adecuadas para mitigar los daños o eliminar los efectos originados por los diferentes tipos de riesgos.

Medidas Estructurales y No Estructurales

Medidas Estructurales: Implican modificaciones de las estructuras geológicas o la implantación de construcciones adecuadas.

Medidas No Estructurales: No implican modificaciones de las estructuras geológicas ni de levantamiento de construcciones. Incluyen: Ordenación del territorio, Protección civil y Educación para el riesgo.

Ecosistemas y Flujo de Energía

Biosfera: Conjunto formado por todos los seres vivos que habitan la Tierra.

Ecosistema: Sistema natural integrado por componentes vivos y no vivos que interactúan entre sí.

Ecosfera: Conjunto formado por todos los ecosistemas que constituyen la Tierra.

Biomas: Son los diferentes ecosistemas que hay en la Tierra.

CADENA TROFICA: es la relacion lineal y unidireccional entre los seres vivos de un ecosistema que se alimentan unos de otros. RED TROFICA: es el resultado de la interrelacion de diferentes cadenas troficas. En este caso cada eslabon puede alimentarse de mas de una presa y puede tener varios depredadores. CONSUMIDORES: distinguimos los hervivoros o consumidores primarios, que se alimentan de los productores y constituyen el segundo nivel, los carnivoros o consumidores secundarios que se alimentan de los herbivoros y constituyen el tercer nivel, y los carnivoros finales que se alimentan de los carnivoros y constituyen el cuarto nivel. DESCOMPONEDORES: constituyen un tipo especial de organismos detritivoros que se encargan de transformar la materia organica en sales minerales. EL RECICLADO DE LA MATERIA: La materia organica es biodegradable, puede ser degradada y transformada en materia inorganica po la acion de organismos concretos llamados descomponedores, que trasforman en sales minerales. El ciclo de la materia suele ser cerrado. FLUJO DE LA ENERGIA: el flujo de energia es abierto y su sentido de trasferencia es unidireccional. La regla del 10% dice que la energia pasa de un eslabon a otro es el 10% de la acumulada en el. BIOMASA: es la cantidad en peso de materia organica viva o muerta de cualquier nivel trofico o de cualquier ecosistema. PRODUCCION: represeta la cantidad de energia que fluye por cada nivel trofico, y hay dos tipos de produccion: – Produccion ruta: es la cantidad de energia fijada en cada nivel trofico por unidad de tiempo. -Produccion neta: energa almacenada en ca nivel trofico por unidad de tiempo. Pn=Pb-R. PRODUCTIVIDAD: Pn/B Sirve para valorar la riqueza de un ecosistema o nivel trofico ya que representa la velocidad con que se renueva la biomasa. TASA DE RENOVACION: llamamos tiempo de renovacion al periodo que tarda en renovarse un nivel trofico o un sistema. B/Pn. EFICIENCIA: representa el rendimiento de un nivel trofico o de un sistemay se calcula mediante el cociente salidas/entradas. BIOACUMULACION: proceso de acumulacion de sustancias toxicas o de compuestos organicos sinteticos en organismos vivos en concentraciones cada vez mayores en el medio ambiente. Ocurre cuando las sustancias ingeridas no pueden ser descompuestas ni excretadas. PIRAMEDES ECOLOGICAS: tres tipos: 1-Piramides de energia: Representan el contenido energetico de cada nivel. 2- Piramides de biomasa: Estan elaboradas en funcion de la biomasa acumulada en cada nivel. 3-Piramides de numeros: Se realizan mediante recuento del numero total de individuos de cada nivel.

TEMA 5

ECOSISTEMA MODELO: un ecosistema es un sistema formado por la interaccion entre una comunidad y unos factgores fisicos del medio. A partir de las relaciones troficas que ligan a la biocenosis podriamos modelar un sistema autorregulado. Un ecosistema modelo es cerrado para la materia aunque abierto para la energia siendo capaz de autorregularse y permanecer en equilibrio dinamico a lo largo del tiempo. POBLACION: constituida por un conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar determinado. R-ESTRATEGAS: son individuos que poseen un potencial biotico muy elevado lo que significa que tienen muchas crias que no reciben cuidados por lo que quedan abandonadas a su suerte. Debido a ello son pocas las que sobreviven y logran alcanzar la edad adulta por lo que el tamaño de la poblacion se mantiene estacionario. K-ESTRATEGAS: tienen pocas crias pero al recibir cuidados la mayoria de ellas consigue alcanzar la edad adulta. VALENCIA ECOLOGICA: es el campo o intervalo de tolerancia de una especie respecto a un factor cualquiera del medioque actua como factor limitante. Se pueden considerar con esta valencia ecologica dos especies: -Eurocicas: suelen ser r-estrategas y son generalistas. -Estenoicas: son my exigentes respecto a los valores alcanzados por un determinado factor suelen ser las k-estrategas. COMPETENCIA: es una relacion entre los individuos de una o mas especies que al utilizar el mismo recurso no pueden coexistir. NICHO ECOLOGICO: es el conjunto de circunstancias relaciones con el ambiente conexiones troficas y funciones que definen el papel desepmpeñado por una especie en un ecosistema. BIODIVERSIDAD: es la riqueza o variedad de las especies de un ecosistema y la abundancia relativa de los individuos de cada especie. La diversidad se engloba en tres conceptos o niveles: 1-Variedad de especies que hay en la tierra. 2-Diversidad de ecosistemas en nuestro planeta. 3-Diversidad genetica. CAUSAS DE LA PERDIDA DE BIODIVERSIDAD: 1-Sobreexplotacion: deforestacion con fines madereros el sobrepastoreo la caza y la pesca. 2-Alteracion y destruccion de habitats: por cambios en los usos del suelo las extracciones masivas de agua etc. 3-Introduccion y sustitucion de especies: La introduccion de especies foraneas. MEDIDAS PARA EVITAR LA PERDIDA DE BIODIVERSIDAD: -Establecer espacios protegidos -Realizar estudios sobre el estado de los ecosistemas – Decretar y respetar las leyes promulgadas especificamente para la preservacion de las especies.