Dinámica de Ecosistemas y Relaciones Tróficas

Observación de la Pirámide Ecológica (Energía)

Observe la pirámide ecológica y conteste:

• Se trata de una pirámide de energía o producción que informa sobre la energía de cada nivel trófico.
• Regla básica en ecología trófica: De toda la energía contenida en un nivel trófico, solo un 10% pasa al siguiente nivel.
• En el 1º nivel tenemos 20.000 y en el 2º 3.000, lo que indica una transferencia superior al 10%.
• La 2º transferencia sí se cumple, pero en la 3º pasa menos del 10%.
• La energía no es ilimitada; llega muy poca a los niveles superiores.

Interpretación de Gráficas de Relaciones Tróficas

Observe la siguiente gráfica:

• La energía fluye de productores a consumidores primarios y luego a consumidores secundarios.
• A largo plazo: Aumentaría la población de linces y la vegetación, y disminuirían los conejos y liebres.
• A corto plazo: La competencia entre conejos y liebres provocaría una disminución de la vegetación, conejos y liebres.
• La extinción de linces provoca un aumento de conejos y liebres y una disminución de la vegetación.

Componentes y Flujo de Energía

Entre los seres vivos de un ecosistema hemos encontrado:

• Fitoplancton, Zooplancton, Crustáceos, Peces, Aves.
• Cadena trófica: Fitoplancton (Abajo), Zooplancton, Crustáceos, Peces y Aves.
• La energía solar se convierte en energía química, que finalmente se disipa como calor.
• El biotopo permite la asimilación de la biocenosis y la mineralización del biotopo.

Mantenimiento de Niveles Tróficos

En un ecosistema, cada nivel trófico ha de mantenerse:

• Pirámide invertida (ejemplo).
• Pirámide de biomasa típica de las zonas de afloramiento.
• Pirámide de Número: Representa el número de individuos de cada nivel.
• Pirámide de Energía: Representa la energía contenida en cada nivel.
• Las zonas de afloramiento son zonas de gran producción.

Relaciones Interespecíficas y Amenazas

Según el tipo de relaciones que se establecen entre dos especies:

• El animal se alimenta a expensas de otro, pero sin matarlo a corto plazo (Parasitismo).
• Amenazas a la biodiversidad: Pérdida de hábitats, pesticidas, pesca y caza abundante.
• Objetivos de conservación: Evitar la pérdida de recursos farmacológicos, evitar la pérdida de recursos turísticos, conservar nichos ecológicos.

Cadenas Tróficas y la Regla del 10%

Las relaciones tróficas representan el mecanismo:

• La regla del 10% implica que, al subir un escalón, se pierde el 90% de la energía.
• Ejemplo 1 (3 niveles): Algas, Almejas, Límulo.
• Ejemplo 2 (4 niveles): Alga, Camarón, Anchoa, Golondrina.
• Los productores realizan la fotosíntesis. Los consumidores se alimentan de otros seres vivos.
• Si los productores desaparecieran, el resto de niveles desaparecerían y el ecosistema se desequilibraría.
• Un factor de desequilibrio antrópico es la pesca.

Representación de la Biomasa

La siguiente ilustración representa:

• El Fitoplancton tiene gran producción y renovación, lo que permite alimentar a los animales de niveles superiores.
• La pirámide se construye colocando la biomasa de cada nivel trófico en cada peldaño.
• También existe la Pirámide de Número (individuos de cada nivel).

Relaciones Energéticas y Biomasa

La siguiente pirámide de biomasa representa las relaciones energéticas:

• Se cumple la regla del 10%.
• No, porque mínimo se necesita 100 mg/m² en el 2º peldaño (Contexto específico de la gráfica).
• Sí, las pirámides invertidas se dan en las zonas de afloramiento y los mares del Ártico.

Interpretación de Pirámides de Producción

Interpreta la gráfica adjunta:

• Es una pirámide ecológica o trófica, porque es una pirámide de producción.
• Se aplica la Regla del 10%; la energía se agota rápidamente.
• La energía se convierte en calor.

Conceptos Fundamentales de Ecología

Impacto Antrópico y Definiciones Ecológicas

El hombre ha interferido en la vida de los seres vivos, alterando los ecosistemas:

• Biodiversidad: Variedad de formas de vida existentes en la Tierra.
• Ecosistema: Suma de un biotopo y una biocenosis.
• Hábitat: Lugar donde se dan las condiciones para la supervivencia de una especie.
• Amenazas: Bioinvasión, contaminación.
• Medidas de conservación: Educación, espacios protegidos, control de fronteras.
• Factores de biodiversidad: Variedad de hábitats, situación geográfica.

Valor de la Biodiversidad

Ayudándonos del esquema de la derecha:

• Biodiversidad: Es la variedad de formas de vida existentes en la Tierra.
• Su valor es muy elevado.
• Razones para su conservación: Toda especie existe por algo, recursos culturales, recursos farmacológicos, las especies son recursos genéticos.

Tipos de Sucesión Ecológica

En áreas como una zona extensa de bosque después de un fuego:

• Bosque: Sucesión secundaria, porque ya existía ese bosque antes, solo se ha quemado.
• Isla: Sucesión primaria, nunca había existido vida previa.
• Causas Naturales: Inundación, alud, incendio natural.
• Causas Antrópicas: Tala de bosque.
• La sucesión busca rejuvenecer el ecosistema, retrocediendo en el proceso sucesional.

Influencia de Factores Ambientales

Los factores ambientales influyen de manera decisiva:

• Ecosistema: Biotopo + Biocenosis.
• Roles tróficos:
  • Productores: Hacen fotosíntesis.
  • Consumidores: Obtienen materia y energía a partir de otros seres vivos.
  • Descomponedores: Transforman materia orgánica muerta en materia inorgánica.
• Relaciones interespecíficas: 1. Parasitismo, 2. Mutualismo, 3. Depredación, 4. Simbiosis.
• Efecto de factores: Más temperatura acelera la fotosíntesis hasta un nivel máximo, donde cae. La humedad provoca más fotosíntesis.

Ciclos Biogeoquímicos y Producción

Ingreso de Energía y Roles Tróficos

La energía ingresa en el planeta y biosfera en forma:

• Productores (Prod): Realizan la fotosíntesis (vegetales, algas y encina).
• Consumidores: Se alimentan de otros seres vivos (vaca, hiena, culebra).
• Descomponedores: Convierten restos orgánicos en materia inorgánica (Hongo y Bacteria).
• Fotosíntesis: CO₂, H₂O, Sales, Luz → Materia orgánica + O₂.
• El proceso inverso es la Respiración.
• La red trófica es la representación gráfica de relaciones alimenticias con más de un organismo en cada nivel.

Fuentes de CO₂ y su Rol

En julio de 1988:

• El CO₂ es necesario para hacer la fotosíntesis.
• Fuentes Naturales de CO₂: Volcanes, incendios.
• Fuentes Antrópicas de CO₂: Quema de combustibles fósiles, deforestación, incendios provocados.

Factores Abióticos y Biocombustibles

Conteste a las siguientes cuestiones:

• Productores: (Respuesta implícita).
• Factores Abióticos: CO₂, Agua.
• Amenazas ambientales: Deforestación, contaminación, incendios forestales, prácticas agrícolas incontroladas.
• Biocombustibles: Bioetanol y biodiésel.
  • Ventajas: Recurso renovable, poco contaminante.
  • Inconvenientes: Precio, tecnología poco desarrollada.

Producción Primaria (Bruta y Neta)

La siguiente gráfica representa de manera aproximada cómo varía:

• La producción primaria es necesaria para la fotosíntesis.
• Producción Bruta (PB): Cantidad de materia que fabrica una planta sin contar pérdidas.
• Producción Neta (PN): Producción bruta menos las pérdidas (por respiración).
• Menos luz implica menos fotosíntesis; más luz implica más fotosíntesis hasta que se satura.
• Factores limitantes: Presencia de nutrientes, temperatura, humedad.

Procesos del Ciclo del Carbono

En el dibujo se representan algunos procesos:

• A = Fotosíntesis
• B = Respiración
• C = Actividad volcánica
• D = Combustión
• El carbono se convierte en materia orgánica al hacer la fotosíntesis.
• La deforestación y la quema masiva de combustibles fósiles aumentan el CO₂ atmosférico.

Impacto Humano y Colapso Ecológico

Bioacumulación (Enfermedad de Minamata)

En la bahía japonesa de Minamata:

• Consiste en la acumulación de metales pesados dentro del organismo, ya que el cuerpo no tiene capacidad para eliminarlos.
• La transferencia sigue la cadena: Productores → Consumidores 1º → Consumidores 2º.
• La concentración de contaminantes aumenta conforme ascendemos en los niveles tróficos.

Consecuencias del Colapso del Ecosistema

La materia y energía fluyen en el ecosistema:

• Si desaparecen los productores, desaparecen los demás niveles.
• Amenazas: Incendios, deforestación, contaminación, sobreexplotación.
• Si la materia dejara de reciclarse, el ecosistema se colapsaría.
• Usos humanos de recursos: Ganadería, pesca, madera, agricultura.