ciencia naturales y medio ambiente final

Universidad Rural / Ing. Heber Garcia / Junio 2015

ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE

Introducción a la ecología

El término Ecología se deriva del griego oikos, casa y logos, tratado estudio. El significado literal sería el estudio de los organismos en su hogar, en el lugar en que viven. La ecología puede definirse como la ciencia que estudia las relaciones de los organismos entre si y con el medio que les rodea.

El alemán Ernst Haeckel introdujo el término Ecología en 1869. El señaló a la ecología como la ciencia del mantenimiento de la naturaleza. Haeckel consideró dicho concepto adecuado para hacer efectiva la transacción entre el paradigma del evolucionismo darwinista, de la selección natural de los caracteres de los mejor dotados, como estrategia adaptativa, inscrita en el patrimonio genético de las especies, con su analogía metafórica del organismo social

CONCEPTOS ECOLÓGICOS Y LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA

La ecología es la ciencia ideal para responder a hechos curiosos: ¿Porqué las hojas cambian de color antes de caer del árbol? ¿Porqué los insectos son pequeños? ¿Porqué en los mamíferos sólo hay dos sexos?

Ecología es la ciencia que estudia las relaciones de los organismos entre sí y su medio ambiente. El término medio ambiente incluye todos los factores inorgánicos (abióticos) y orgánicos (bióticos), de los cuales depende el desarrollo de un ser vivo. Los factores abióticos pueden ser materiales (suelo, agua) o energéticos (radiación solar) (Fig. 2). Los factores bióticos son otros organismos. Los ecólogos son científicos que estudian la distribución y abundancia de las especies y sus relaciones con el ambiente.

Fig. 2: Factores abióticos y las interacciones entre sí.


Ecología es la ciencia que estudia las interacciones de los organismos vivos y su ambiente. La ecología humana es el estudio de los ecosistemas desde el punto de vista de la forma en que afectan a los seres humanos y en la que resultan afectados por ellos. La ecología humana incluye conocimientos de muchas ramas del saber: aspectos químicos, económicos, políticos, sociales, éticos, y también estrictamente biológicos.

Los ecólogos tratan de organizar el conocimiento humano acerca de las interacciones que se presentan en la naturaleza y desarrollan modelos que simplifican la realidad determinando las variables que parecen ser claves en una situación dada. Una buena teoría o modelo, integra en forma consistente y ordenada varias referencias separadas. Esto permite a los científicos hacer predicciones sobre el futuro. Los modelos pueden ser gráficos, verbales y los más elaborados se basan en fórmulas matemáticas o estadísticas.

Figura 3: Espectro de los niveles de organización (según Odum, 1971)

La jerarquía ecológica

Los diferentes niveles de organización del espectro biológico (Fig. 3) han sido considerados por Odum (1971) como sistemas biológicos. Cuando los componentes bióticos (organismos) y los componentes abióticos interactúan entre sí, a través de un intercambio de materia y energía, se produce un sistema biológico funcional. Cada uno de los componentes bióticos representa un nivel de organización con características propias y funciones propias. Cada nivel es un sistema diferente con complejidades e interacciones que no se pueden predecir a través del conocimiento de otro nivel. Los ecólogos tratan especialmente los sistemas: individual, poblacional, comunidad, el ecosistemas y la biosfera como niveles de jerarquía.

Los estudios ecológicos se realizan a diferentes niveles de jerarquía, los cuales incluyen: individuo, población, comunidad y ecosistema.

Un individuo es un organismo que fisiológicamente es independiente de otro individuo. Ejemplo: un caracol, una colonia de corales. A nivel individual se trata de entender como un organismo sobrevive bajo condiciones físico-químicas cambiantes y


como se comporta el individuo para reproducirse, evitar a los predadores y localizar alimento

En un biotopo se encuentra por lo general un gran número de individuos de una misma especie y se conocen como población. Se puede hablar de la población de nícuros que viven en el río Magdalena, de los robles (Quercus humboldtii) en el Parque Chicaqué. Todas las plantas, los microorganismos y los animales de una comunidad interaccionan de diferentes formas (competencia por alimento, por lugares de reproducción, etc).

Una población es un grupo de organismos de la misma especie, que responden a los mismos factores ambientales y se mezclan libremente unos con otros.

A nivel de población se desea conocer como debe ser el tamaño de la población para garantizar que se produzcan suficientes descendientes para permitir que la población persista. También nos interesa saber si en la población hay suficiente variabilidad genética para permitir la adaptación evolutiva a cambios ambientales. Una especie es una población o un grupo de poblaciones que están aisladas genéticamente de otras especies. Aunque en ecología no se incluye el nivel de jerarquía de especie per se, es necesario estudiar las especies, para entender la evolución de los ecosistemas a largo plazo.

La biogeografía es el estudio de la distribución y abundancia de especies a través de los continentes u océanos. Los biogeógrafos examinan primero los patrones de distribución de las poblaciones y luego tratan de explicar los mecanismos de los cambios geográficos y climáticos que han afectado la distribución de la especie.

En los paisajes colombianos encontramos una variedad de bosques, praderas, sábanas, zonas secas, páramos, ríos etc. Esas áreas albergan diferentes organismos. Igualmente en otras regiones de la tierra encontramos otros paisajes (biotopos), que se distribuyen de manera diferente. Cada biotopo (topos- gr. Lugar) presenta determinadas características ambientales y permite el desarrollo de determinadas especies vegetales y animales. El hábitat de un organismo, es el lugar donde un organismo vive y se reproduce. Los organismos propios de un biotopo constituyen una comunidad o biocenosis. Una comunidad de páramo incluye todas las plantas, animales y microbios que viven en el páramo de Chisacá.

La comunidad es un grupo de poblaciones de diferentes especies, que viven en un mismo lugar o biotopo.

A nivel de la comunidad se trata de buscar las interacciones interespecíficas que podrían causar cambios en el tamaño de las poblaciones de las especies que conviven en un biotopo. Por ejemplo: una población de predadores podría sobre-explotar una especie presa y luego declinar abruptamente; una especie introducida podría ser más eficientes en usar un recurso limitado y reducir la oportunidad de las especies nativas, cuya población declinaría rápidamente.


Cuando se considera la comunidad junto con el medio abiótico, se habla del ecosistema. La totalidad de los ecosistemas del planeta tierra forman la biosfera.Se denomina Ecosistema a la unidad básica de interacción organismo-ambiente que resulta de las complejas relaciones existentes entre los elementos vivos e inanimados de un área dada.

A nivel de ecosistema estamos interesados en las corrientes marinas, el tiempo reproductivo de las especies y cualquier hecho o factor que explique la estructura total de un ecosistema. Aunque es conveniente dividir el mundo vivo en ecosistemas diferentes, cualquier investigación revela que raras veces hay límites definidos entre éstos y que nunca están del todo aislados. Muchas especies son parte de dos o más ecosistemas al mismo tiempo, o se trasladan de uno a otro como ocurre con las aves migratorias. Al pasar de un ecosistema a otro, se observa una gradual disminución de las de la comunidad del primer biotopo y un aumento de las poblaciones del siguiente biotopo. Los ecosistemas se superponen gradualmente en una región de transición conocida como ecotono (Fig. 4).

Figura 4: Representación esquemática de un ecotono (tomado de Nebel Wright, 1996)

Un ecotono es una zona de transición donde se presentan muchas especies características de dos ecosistemas adyacentes.

Algunos ecotonos presentan condiciones peculiares, las cuales les permiten albergar especies vegetales y animales diferentes a la de los ecosistemas adyacentes. Así por ejemplo las áreas pantanosas adyacentes a un ecosistema terrestre y un lago, puede estudiarse como un ecosistema por sus características distintivas.

La biosfera es el conjunto de seres vivos sobre la tierra y el ambiente en el cual ellos interactúa. El concepto biosfera puede ser muy abstracto, pero en las últimas décadas, se ha comprendido que las interacciones a nivel de la biosfera pueden ser cruciales para el bienestar humano. Por ejemplo la cantidad de carbono en la tierra depende de: las áreas de bosque, la combustión de materiales fósiles, la cantidad de fotosíntesis y la circulación en los océanos. A la atmósfera se le adicionó un exceso de Dióxido de


carbono (CO2), el exceso de CO2 puede atrapar calor y causar un cambio global en el clima.

Los diferentes niveles de jerarquía no siempre se pueden estudiar separadamente; puesto que ellos interactúan. Por ejemplo: cambios en el clima de la biosfera, pueden afectar la habilidad de un caracol para escapar a su predador; o la eficiencia de la fotosíntesis en el fitoplancton pueden contribuir a un cambio substancial en el ciclo de nutrientes de un ecosistema marino. Por lo tanto los cambios en ciertos niveles de jerarquía pueden afectar niveles superiores o inferiores.

BIOMAS DE LA TIERRA

Ambientes semejantes permiten la evolución de organismos semejantes en forma y función, pero no necesariamente en la herencia genética. Por ejemplo hay desiertos en todos los continentes, menos en la Antártica, Las principales plantas del desierto de cada uno de los continentes tienen una apariencia externa semejante; pero tienen diferente material genético. Los desiertos corresponden a uno de los biomas terrestres y es una clase de ecosistema. Los principales biomas terrestres se muestran en la figura 22. Se presenta una relación estrecha entre los factores abióticos y las formas de vida en los biomas (Fig. 23).

22: Distribución global de los principales biomas terrestres.


Figura 23. Diagrama simplificado de las relaciones entre la precipitación, la latitud y los biomas terrestres. La figura muestra una correlación entre el clima y la vegetación. Los climas cálidos y húmedos favorecen la productividad y los biomas de esas zonas climáticas tienden a ser muy productivos, si los otros factores como la disponibilidad de nutrientes que las plantas requieren no son limitantes. Los climas fríos y secos no permiten una alta producción primaria; por lo tanto diferentes biomas se caracterizan por ratas diferentes de producción vegetal (Fig. 24). El conocimiento del clima se puede usar para predecir el tipo de vegetación será más probable de encontrar en una región. El conocimiento de las características básicas de los biomas mundiales y las formas de vida en cada uno de ellos, son importantes para planear objetivos ambientales e investigar efectos ambientales. Por ejemplo es posible hacer una correlación entre clima, vegetación y posibles efectos del cambio global en el planeta tierra.

Figura 24. Geografía de la producción primaria. Los diferentes biomas se caracterizan por ratas promedios de producción diferentes. Los bosques tropicales, los bosques lluviosos templados y los


bosques deciduos templados son altamente productivos. Los biomas se nombran de acuerdo a la vegetación que predomina (Ej. Bosque de confieras, sabana); Es decir por la fisonomía de las plantas. O por las condiciones climáticas (desierto frío, desierto cálido).

Tundra

El bioma de tundra se encuentra en el Ártico y en las montañas altas de todas las latitudes. Debido al clima es demasiado frío para los árboles, allí crecen plantas perennes de crecimiento bajo. En el ártico el suelo está permanentemente congelado -permafrost-. Sólo unos pocos cm de suelo se descongelan durante el verano, cuando la luz del sol brilla durante las 24 horas del día. Aunque hay poca precipitación, la tundra ártica baja es muy húmeda; como resultado del mal drenaje del suelo, a causa del permafrost. Las plantas crecen activamente en los suelos inundados durante unos pocos meses al año.

La vegetación dominante incluye gramíneas, musgos, líquenes, plantas enanas arrosetadas y las que forman colchones. Cuando el ambiente se vuelve más hostil, la vegetación cambia de los arbustos enanos y gramíneas a musgos y líquenes y finalmente a superficies con rocas desnudas y líquenes dispersos. La mayor parte de animales regresan para el verano al ártico y se van para el invierno o hibernan, durante la mayor parte del año. La tundra alpina tiene días y noches de igual longitud todo el año. En esas altitudes la temperatura nunca es muy alta y la caída de la temperatura por debajo del punto de congelación se dá en las noches claras. Las plantas realizan fotosíntesis todo el año y la mayor parte de animales permanecen en el hábitat. La tundra extrema aparece en la Antártica, adonde los principales organismos (líquenes) aparecen esporádicamente en algunas áreas.

Taiga o bosque boreal

El bioma de taiga incluye los bosques de clima frío de las altas latitudes y altas altitudes. El invierno en el bosque boreal es largo y muy frío; mientras que el verano es muy corto (Aunque a menudo cálido). El verano corto favorece los árboles siempre verdes, los cuales están listos para realizar fotosíntesis cuando la temperatura se vuelve más favorable en la primavera. La vegetación dominante es la conífera, especialmente abetos, alerces, abedules y pinos. Las especies son polinizadas por el viento.

Las semillas se dispersan por viento. Los animales dominantes -insectos, renos y liebres- son herbívoros. Las semillas de las confieran alimentan a una fauna de roedores y aves.


Figura. 25: El bioma taiga o bosque boreal.

Bosque deciduo templado

El bioma de bosque deciduo templado se encuentra en el este de Norteamérica, este de Asia, Japón, y partes del este de Europa. Estos bosques son un poco más cálidos que el bosque boreal. La vegetación dominante incluye árboles altos deciduos; las especies más comunes son: arces, hayas, robles, nogales y castaños. Estos bosques son de importancia económica, debido a la madera dura de sus árboles, los cuales se usan en muebles. Son los ecosistemas más intervenidos por el hombre; debido a que estas regiones han sido las primeras ocupadas por la civilización. Los mamíferos grandes son raros, dentro de los herbívoros están los ciervos, Los animales dominantes son mamíferos pequeños, tales como ardillas y ratones. Las aves migran a este bioma durante el verano, cuando los insectos son abundantes.

Los cambios en el color de las hojas son los más conspicuos signos de las estaciones. Los árboles pierden sus hojas durante el otoño y producen hojas durante la primavera. Hay mayor número de especies en este bioma, que en el bosque boreal y muchos árboles presentan dispersión de polen y semillas por animales.

Bosque lluvioso templado

El bosque lluviosos templado se presenta bajo condiciones de temperatura moderada, donde la lluvia sobrepasa los 250 cm/año. Estos bosques son raros; ellos se presentan en el hemisferio norte y en el hemisferio sur, en Nueva Zelanda, los árboles dominantes son las confieras. Los árboles presentan alturas mayores de 70 m. Este bioma presenta una baja diversidad de plantas y animales, debido en parte a las condiciones climáticas; y e s de importancia económicas por la presencia de las maderas rojas importantes para estructuras y vigas.


Sabanas

El bioma de sabana templada se encuentra en muchas partes del mundo, las cuales son relativamente secas la mayor parte del año. Este bioma es de los que mayor cobertura mundial presenta e incluyen las praderas de Norteamérica, las estepas de Eurasia, las sabanas del este y sur de África y las pampas de Sudamérica. La vegetación dominante son las gramíneas y otras hierbas con flores, muchas de las cuales son perennes y con raíces muy extensas. Gran parte de estos biomas han sido transformados por el hombre en zonas agrícolas. Las gramíneas son las únicas adaptadas a sobrevivir a las perturbaciones, debido a que ellas almacenan gran parte de su energía bajo el suelo y se recuperan rápidamente después de ser quemadas o sobrepastoreadas. Este ecosistema soporta poblaciones grandes de mamíferos herbívoros y las quemas son frecuentes.

Desiertos

Los desiertos fríos se encuentran en regiones secas de latitud media a alta, especialmente en el interior de los continentes. Los desiertos fríos también se encuentran en zonas de latitud alta, en las zonas protegidas de las montañas. Los desiertos calientes se encuentran entre los 300 latitud norte y 300 latitud sur. En esas regiones, el aire desciende cálido y seco absorbiendo la humedad del ambiente.

Los desiertos se encuentran en áreas donde la precipitación es menos de 50 cm/año. Aunque la mayor parte de desiertos, tales como el Sahara, en el norte de África, y los desiertos del suroeste de Estados Unidos, Méjico y Australia, se ubican en latitudes bajas, los desiertos fríos se distribuyen en el macizo de UTA y Nevada y en partes del oeste de Asía. Los desiertos tienen un tipo de vegetación especializada, al igual que los animales vertebrados e invertebrados. Los suelos generalmente tienen abundantes nutrientes, pero poca materia orgánica y requieren sólo agua para volverse productivos. Las perturbaciones son frecuentes en la forma de fuegos y períodos fríos ocasionales, lluvias esporádicas intensas que causan inundaciones. Hay relativamente pocos mamíferos grandes en los desiertos. Los animales dominantes de sangre caliente son las culebras y lagartos. Los mamíferos son pequeños.

Tierras inundadas

Este bioma incluye los pantanos de agua dulce, ciénagas, y pantanos de agua salina. Todos permanecen inundados y el suelo está saturado de agua (Fig. 60). El agua crea un ambiente especial en el suelo con poco oxígeno, así que los procesos de descomposición tienen lugar muy lentamente y sólo plantas con raíces especializadas pueden sobrevivir. Las plantas dominantes son: manglares, abetos negros y alerces. Cambios pequeños en la altura del nivel de agua son significativos, ya que permiten


que algunas raíces reciban oxígeno y crezcan árboles pequeños; en las áreas más bajas se encuentran musgos y algas.

Aunque las zonas inundadas ocupan una porción pequeña de la superficie terrestre, ellas son importantes en la biosfera. En los suelos anóxicos las bacterias anaeróbicas producen metano y sulfuro de hidrógeno, los cuales tienen efectos importantes en la biosfera. Los pantanos de agua salina son áreas importantes para la reproducción de muchos animales marinos y contienen gran cantidad de invertebrados y son un recurso importante económicamente.

Bosque lluvioso tropical

El bosque lluvioso tropical se encuentra en la región ecuatorial, donde la lluvia excede los 250 cm/año y la estación seca tienen menos de tres meses de duración. Es el más bioma con mayor diversidad de especies de plantas y animales, con más de 500 especies de plantas por km2 y la mayor productividad. Gran parte de las especies son raras, las cadenas alimenticias en esta comunidad es extremadamente compleja. En este ecosistema la mayor parte de los nutrientes se conservan en la vegetación; los suelos son altamente meteorizados y no están en capacidad de soportar la agricultura, sin la aplicación masiva de fertilizantes. En las zonas montañosas del trópico la temperatura disminuye 6 0C por cada 1000 m de elevación. Los árboles presentan una altura menor, sus hojas son más pequeñas, y se presenta mayor número de epífitas -plantas que absorben nutrientes y del aire, y del agua de lluvia.

Las actividades antrópicas destruyen el bosque tropical a una rata muy alta; a pesar de que la mayor de organismos propios de este ecosistema no ha sido descrito por los especialistas. Muchos pasan a ser extintos, son que hayamos tenido conocimiento de que algún existieron.

Ecosistemas de agua dulce

Aunque los lagos, lagunas, ríos y quebradas representan un porcentaje bajo sobre la superficie terrestre, son críticos para el abastecimiento de agua para la industria, domestico y agricultura y juegan un papel ecológico esencial. Este bioma constituye uno de los principales recursos recreacionales, pero son los que más fácil se contaminan. Las plantas dominantes son las algas, llamadas fitoplancton . A lo largo de las riveras y en zonas someras crecen plantas con flores, como el lirio de agua. La vida animal es generalmente abundante. Las aguas abiertas tienen muchos invertebrados pequeños, llamados colectivamente zooplancton, los cuales pueden ser herbívoros o carnívoros.

Los ríos y quebradas son importantes en la biosfera, como los principales transportadores de materiales del continente al océano. El agua dulce es importante económicamente para el hombre para la producción de energía, de peces, de aves, para uso domestico y para recreación y deporte.


Las zonas de estuario -áreas donde los ríos desembocan en el océano - son ricas en nutrientes y soportan una gran abundancia de peces; además son importantes sitios de reproducción para muchos peces comercialmente importantes.

El bioma marino

Todos los océanos están conectados y el agua del océano se mueve de forma circular - en dirección de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en contra de las manecillas del reloj en el hemisferio sur. Esos movimientos dispersan a los organismos con pocas habilidades para nadar. Sin embargo la mayor parte de organismos marinos tienen rangos restringidos de distribución, lo que indica se presentan límites ambientales importantes para su distribución en los océanos.Los gradientes verticales y horizontales dividen los océanos en zonas con condiciones físicas distintivas. La temperatura del agua, la presión hidrostática y el abastecimiento de alimento cambia con la profundidad e influencian las distribuciones bióticas (Fig. 26).

Para vivir en las diferentes regiones del océano se requiere determinadas tolerancias fisiológicas y atributos morfológicos. Las temperaturas en el océano son barreras a la colonización debido a que muchos organismos son estenotérmicos - están adaptados a un rango estrecho de temperatura. Los cambios de temperatura en combinación con los cambios estacionales en la luz del día determinan las estaciones de máxima productividad primaria.

Figura 26: Distribución de zonas en el océano.

Zona litoral. Está constituido de áreas expuestas alternadamente al aire, durante la marea baja y al agua del océano, durante la marea alta. El movimiento constante de agua transporta nutrientes dentro y fuera de esas áreas, debido a lo cual son unos recursos económicos importantes, ya que sostienen muchos organismos. En esta zona se encuentran desde algas gigantes de aguas frías y templadas, hasta arrecifes de corales y esponjas en los trópicos. Cerca al litoral se encuentran centros de reproducción para muchas especies de peces, generalmente de importancia económica. La parte cercana a la playa es


la más susceptible a la contaminación por desechos continentales y como principal área recreacional está sometida a una alteración antrópica considerable.

Zona pelágica. Está constituida por el mar abierto. Esas regiones tienden a ser bajas en nitrógeno y fósforo, por lo cual se consideran desiertos químicos con baja productividad y baja diversidad de algas. Se presentan muchas especies animales grandes, pero en baja densidad.

Zona béntica. El bentos es la porción de la base del océano. La entrada primaria de alimento está constituida por materia orgánica muerta que cae desde arriba, las aguas son demasiado oscuras para permitir la fotosíntesis, así que no existen organismos fotoautótrofos.

Zona abisal. Las aguas profundas del océano son frías, oscuras y la vida es escasa. Sin embargo sus aguas son ricas en nutrientes; debido a que numerosos organismos, que mueren en la superficie su hunden. La surgencia de las aguas profundas lleva nutrientes a la superficie, facilitando el incremento de algas y otros organismos. Las surgencias tienen lugar en la costa oeste de Norteamérica, Sudamérica, oeste de África y en la cercanía de los casquetes del Ártico y la Antártica. Las zonas de surgencia constituyen regiones importantes para la producción comercial de peces.

Aberturas hidrotérmicas. Este bioma se encuentra en el océano profundo, donde los procesos de las placas tectónicas crean aberturas de agua caliente con concentraciones altas de compuestos de azufre. Los compuestos de azufre suministran energía para las bacterias chemosintéticas, las cuales sustentan bivalvos gigantes, gusanos y otras formas de vida poco comunes. La presión del agua es alta y la temperatura oscila desde el punto de ebullición, cerca de la abertura a los 4 0C, en el océano profundo.

La tierra

El calor de la tierra tiene su origen principalmente del calor del sol y en menor porcentaje de la energía interna de la tierra. La tierra consta de núcleo, manto y corteza terrestre. La corteza terrestre se conoce como litosfera. El centro de la tierra alcanza una temperatura de 5000 0C. El núcleo de la tierra consta en su mayor parte de hierro y níquel y es sólido. La temperatura se reduce desde el núcleo hacia la corteza significativamente. A 40-50 Km de profundidad se encuentra una temperatura de 1000 0C.

En la parte superior del manto y la parte inferior de la corteza terrestre se encuentran, a diferentes profundidades masas de rocas líquidas, ricas en gases, las cuales provienen del interior de la tierra. Esas rocas líquidas se conocen como Magma (griego = Masa moldeada). Los sitios donde se acumula el magma se conoce como olla magmática y se encuentran generalmente en el manto superior a 60-100 Km de profundidad.


La corteza terrestre tiene un espesor promedio de 30 Km. El manto terrestre 2870 Km y el núcleo (interno y externo) 3471 Km

Cuando hay erupciones volcánicas se arroja magma, el cual presenta más de 1000 0 C.

La corteza terrestre consta principalmente de SiO2. Gran parte de la energía del interior de la tierra se utiliza para el movimiento de las placas tectónicas.

Para mayor información, diríjase a: http://hum.amu.edu.pl/~zbzw/glob/glob34e.htm

La corteza terrestre se divide en diferentes placas, las cuales se desplazan. La tectónica de placas se puede observar en la figura de la derecha. En la figura se observa la placa de Norteamérica, de Sudamérica, del antártico, la Europea, la Africana, la Indo-australiana, la placa de Nazca y la placa del Pacífico.

Desde el espacio exterior se presenta la siguiente visión del ecosistema terrestre.

El 71 % de la superficie terrestre está cubierto con agua. La capacidad de almacenar calor de los océanos es un factor importante para mantener constante la temperatura sobre la superficie terrestre.

La atmósfera

La atmósfera es la cubierta gaseosa que rodea el planeta y se extiende 500 Km arriba de la superficie terrestre, es un sistema dinámico pero bien balanceado. La atmósfera es la máquina de calor que distribuye éste a través del globo y conduce el sistema climático del planeta. La atmósfera es una mezcla de gases que constituyen el aire y

http://hum.amu.edu.pl/~zbzw/glob/glob34e.htm


está compuesto de 78.1% de N2, 20.9% O2, 0.036% CO2 y numerosos gases traza (Tabla 1). El contenido de vapor de agua en la atmósfera varía de varios por cientos en ambientes húmedos calientes a 10 ppm en frío en condiciones secas. Los gases traza, aunque se presentan en concentración baja son de importancia en muchos de los fenómenos que afectan la ecosfera. Por ejemplo los gases de dióxido de carbono, metano, oxido nitroso y ozono contribuyen al efecto invernadero natural, el cual suministra un clima estable para la biota. El ozono estratosférico cubre la superficie del planeta y protege la vida de las radiaciones ultravioletas. Algunos gases de azufre emitidos a la atmósfera desde la tierra por procesos biológicos tienden a enfriar el planeta, ayudando a regular la temperatura de la superficie terrestre.

La hidrosfera

La hidrosfera es la parte de la tierra que contiene el agua líquida, vapor y hielo. Ella incluye el agua en los océanos y mares, hielo glacial, agua subterránea, lagos, suelos, atmósfera y ríos. El planeta tiene hidrosfera desde hace 4 billones de años. A través del tiempo geológico el tamaño y forma del océano y los patrones de circulación oceánica han cambiado debido a la distribución del piso oceánico y la deriva continental. Han sido continuos los cambios en la composición de la atmósfera, que incluyen el contenido en valor de agua y dióxido de carbono, y cambios en el tipo de nubes y de vegetación. Todos estos cambios afectan la temperatura y el clima terrestre e indirectamente afecta el volumen de la críosfera. Como resultado, el nivel del mar se levantado y caído durante la historia, debido a cambios en el volumen de hielo y por otras razones.

La litosfera

La litosfera es la región más externa de la corteza terrestre sólida, la cual se extiende a una profundidad de casi 100 Km. La litosfera consiste de compuestos inorgánicos naturales, llamados minerales. La litosfera está en contacto con la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera y está siempre en un estado de cambio continuo. Los suelos son un sistema biogeoquímico importante de la corteza y son un componente fundamental de la ecosfera. Dependiendo del clima y del material parental se requiere 200-1500 años para formar 2.5 cm de suelo a partir de las rocas.

La biosferaLa biosfera es el principal componente que define la ecosfera. Marte y Venus no tienen una ecosfera; debido a que no hay vida en esos planetas. Sólo la tierra mantiene una ecosfera. En la banda angosta de la ecosfera, la biota secuestra carbón y nutrientes y en interacción con la atmósfera, hidrosfera y litosfera ayuda a mantener el balance del carbono y otros elementos biológicamente reactivos en el planeta. Debido a la importancia de la biota en biogeoquímica, es necesario considerar a los organismos y sus relaciones entre sí y con el componente abiótico

ciencia naturales y medio ambiente final

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