Unidad II Escenario Natural de la Sustentabilidad

2.1 Ecosistema

 

Un ecosistema está formado por un grupo de organismos y el ambiente físico con el que interactúan. Aunque esta definición puede parecer simple, los ecosistemas son en realidad muy complejos, con numerosas interacciones en pequeña y gran escala que se dan entre las diferentes plantas y animales. Estos organismos requieren de insumos de materia (suelo) y energía (luz solar) tanto para crecer y reproducirse. Para visualizar esta complejidad, puede ayudar a pensar sobre los componentes vivos y no vivos de un área en particular.(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Flujo de Energía

La energía es la capacidad de realizar un trabajo y el comportamiento de la misma la describen las leyes de la termodinámica, que son dos:

 

• La primera ley dice que la energía puede transformarse de una clase en otra, pero no puede destruirse. Por ejemplo, la energía de la luz se transforma en materia orgánica (leña), que a su vez se transforma en calor (fuego) y luz; el calor se puede transformar en energía del movimiento (máquinas a vapor); ésta en luz (dinamo que produce electricidad), y así sucesivamente.

 

• La segunda ley dice que al pasar de una forma de energía a otra (energía mecánica a química a calor y viceversa) hay pérdida de energía en forma de calor. Cualquier cambio de una forma de energía a otra produce pérdidas por calor. De esto se deduce que un ecosistema no puede ser autoabastecido de energía en el corto plazo y que todos los procesos naturales son irreversibles en cuanto al flujo de energía, es decir, el flujo de energía sigue una sola dirección

 

De la energía solar que llega a la superficie de un ecosistema se aprovecha sólo un 1 % aproximadamente, porque las pérdidas son considerables hasta llegar a la producción primaria. En efecto, sólo el 45% de la luz disponible es absorbible por los orgánulos fotosintéticos; una parte de la radiación potencial es reflejada; otra parte es transmitida por los órganos vegetales, 0 sea, que pasa por ellos, y la energía absorbida es transformada en calor.

En el mismo ecosistema hay pérdida de energía, porque cerca de la mitad de la producción primaria bruta es gastada por los productores en su metabolismo y se pierde como calor, y sólo la otra mitad está disponible para los consumidores como alimento (carbohidratos, celulosa, lignina, grasas, proteínas, etc.).(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Ciclos Biogequímicos

En este tema se analizará el flujo de materia en el entorno natural, también llamados ciclos biogeoquímicos.Cuando nos fijamos en los ciclos, estamos mirando a los sistemas autónomos de la materia o flujo de energía. La palabra biogeoquímicos se refiere a la vida (bio), la Tierra (GEO), y las sustancias o moléculas (química). Por lo tanto, cuando nos referimos a los ciclos biogeoquímicos, estamos observando el flujo de un elemento químico o molécula moverse a través de la biosfera de nuestro planeta o el ecosistema.(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

Tipos de cilcos Biogequímicos

Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc.) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo lugar geográfico. Los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFORO y el AZUFRE.(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el CARBONO, el NITRÓGENO y OXÍGENO.

Ciclo Hidrológico: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos, este ciclo además distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ciclo del carbono: son las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios entre biosfera, atmósfera, hidrosfera y litosfera. Es un ciclo de gran importancia para la supervivencia de los seres vivos en nuestro planeta, debido a que de él depende la producción de materia orgánica que es el alimento básico y fundamental de todo ser vivo.
El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO2 (dióxido de carbono) o de H2CO3 (ácido carbónico), tal como se encuentran en la atmósfera. Forma parte de compuestos como: la glucosa, carbohidrato fundamental para la realización de procesos como la respiración y la alimentación de los seres vivos, y del cual se derivan sucesivamente la mayoría de los demás alimentos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Biodiversidad desde Genes hasta Ecosistemas

La biodiversidad se refiere al grado de variación de los organismos vivos en un ecosistema o del planeta. Un ecosistema de gran biodiversidad es saludable porque tiene una amplia gama de variación en los tipos de organismos que viven allí. Procesos que reducen la biodiversidad de un área en particular son la extinción de especies y el cambio ambiental, dando como resultado la pérdida de la vida en un área en particular.La biodiversidad es un campo muy importante de estudio debido a las implicaciones del desarrollo humano en la diversidad de especies de la Tierra.

La biodiversidad se inicia con la medida de la variabilidad genética en una población dada. Un gen es una unidad de la herencia de un organismo, o la información necesaria para un organismo para construir y mantener sus células y sus rasgos de exhibición.
Por ejemplo, si una persona va a tener los ojos azules esto es determinado por el material genético de su ADN. Es importante para una especie particular el tener una considerable diversidad genética dentro de su población para que pueda adaptarse al entorno. Si los miembros de una población en particular son muy similares, estos pueden ser eliminados por un cambio en el medio ambiente ya que ninguno de la población tendrá defensa contra ese cambio. Por ejemplo, la creciente prevalencia de los monocultivos (cultivos con maquillaje genético casi idéntico) en los cultivos genéticamente modificados ha llevado a los cultivos a ser susceptibles a la enfermedad. La introducción de una enfermedad en particular a una población susceptible de cultivos podría acabar con toda la cosecha. Sin embargo, en cultivos más diversos podría haber algunas plantas con resistencia a la cepa particular de bacterias, lo que garantizaría la supervivencia de los cultivos, y la posterior sanción por este código genético para los futuros cultivos. Además de la diversidad genética, es importante contar con la diversidad entre todos los diferentes organismos de una zona determinada, así esto garantizaría que el ecosistema en su conjunto sería capaz de sostener cualquier cambio repentino en el ambiente. Sin embargo, los seres humanos pueden introducir organismos en un ecosistema determinado que elimina un cierto segmento de la población del ecosistema. Por lo tanto, alteraciones provocadas por humanos a los ecosistemas puede tener consecuencias perjudiciales e irreversibles. Un buen ejemplo de esto es cuando los seres humanos introducen especies invasoras en áreas particulares. Una especie invasora puede ser definida como cualquier planta no nativas o un animal que afecta negativamente el hábitat en donde se introducen. Cuando una planta no nativa o animal se introduce en un área, a menudo no tiene depredadores naturales para mantener su población bajo control. Como resultado, a menudo se multiplican y crecen, tomando el relevo de la zona y matan o impiden el crecimiento de las especies nativas.

 

2.5 Recursos Naturales

Los seres humanos han sido capaces de lograr altos niveles de desarrollo haciendo uso de los recursos en el medio natural. Un recurso es cualquier cosa que ocurra en el medio natural que los seres humanos utilizan tanto por necesidad o deseo. Ejemplos de recursos naturales, los bosques, depósitos de agua dulce, peces, y el carbón. Los recursos naturales se pueden desglosar en dos categorías generales: bióticos y abióticos  Recursos bióticos incluyen todos los recursos adquiridos de la biosfera, tales como árboles, animales, peces y otros organismos.(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.1 Hidrosfera

La hidrosfera es la capa de la Tierra, que incluye toda el agua. Se trata del agua en los océanos, los ríos, o en forma de agua subterránea, y en la atmósfera. Desempeña un papel crucial para determinar el clima de nuestro planeta.El movimiento del agua entre los diversos lugares y ámbitos de la tierra se conoce como el ciclo hidrológico. Cerca de 97,2% del agua en la hidrosfera se encuentra en los océanos - este es la mayor reserva de agua. El depósito de agua dulce almacenada en glaciares y capas de hielo es el 2.5% del agua mundial total. El resto del agua está presente en las aguas subterráneas (0,63%) y en los ríos, lagos y arroyos (0,02%).(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.2 Litosfera

La litosfera es la parte más externa de la superficie de la Tierra o la corteza. Es la zona externa de la Tierra, que consiste en material de roca rígida.
Se encuentra en la parte superior de la astenosfera, que es de 60 - 150 kilómetros de profundidad en la tierra, y consiste en una capa suave, plástica de roca. La litosfera contiene varias láminas grandes llamadas placas litosféricas que son capaces de moverse sobre la capa suave de la astenosfera.
Estas placas pueden ser tan grandes como los continentes, y son capaces de moverse de forma independiente de las otras placas. Es el movimiento de estas placas, que causa los terremotos. La litosfera es de gran importancia para el funcionamiento de los ecosistemas. Proporciona una base sobre la cual el suelo, las plantas y los animales viven, y contiene muchos minerales y elementos que son importantes para el desarrollo humano.
Los seres humanos han utilizado elementos de la litosfera (tales como oro, aluminio y granito) para producir bienes. Sin embargo, la escala en que los seres humanos hoy en día perforan en la litosfera es mucho mayor de lo que ha sido históricamente, y esta actividad está comenzando a tener impacto en el funcionamiento de los ecosistemas. El propósito de muchas minas es perforar en la litosfera con el fin de aprovechar los yacimientos minerales y de extracción de recursos. Hay dos técnicas de excavación principales: minería a cielo abierto y minería de subsuelo.(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.3 Atmosfera

La atmósfera es la capa más externa de la Tierra y está compuesta por diferentes gases que se extienden a varios kilómetros de distancia de la litosfera. La fuerza gravitacional de la tierra asegura de que la atmósfera se mantiene en su lugar. Alrededor del 97% de la atmósfera está ubicado a 30 km de la superficie del planeta, mientras que el límite superior de la atmósfera se extiende a 10,000 kilómetros de la Tierra. La composición química del aire dentro de 80 kilómetros de la superficie está compuesta principalmente por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y otros gases (1%).(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6 Servicios Ambientales

Los procesos ecológicos de los ecosistemas naturales suministran a la humanidad una gran e importante gama de servicios gratuitos de los que dependemos. Estos incluyen: mantenimiento de la calidad gaseosa de la atmósfera (la cual ayuda a regular el clima); mejoramiento de la calidad del agua; control de los ciclos hidrológicos, incluyendo la reducción de la probabilidad de serias inundaciones y sequías; protección de las zonas costeras por la generación y conservación de los sistemas de arrecifes de coral y dunas de arena; generación y conservación de suelos fértiles; control de parásitos de cultivos y de vectores de enfermedades; polinización de muchos cultivos; disposición directa de alimentos provenientes de medios ambientes acuáticos y terrestres; así como el mantenimiento de una vasta “librería genética” de la cual el hombre ha extraído las bases de la civilización en la forma de cosechas, animales domesticados, medicinas  y productos industriales.(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)

 

 

2.7 Fenómenos naturales

 

El concepto de fenómeno natural se refiere a un cambio que se produce en la naturaleza. A veces se forman daños que suceden cuando se ha realizado una ocupación inadecuada del territorio. Son procesos permanentes de movimientos y de transformaciones que sufre la naturaleza. Estos pueden influir en la vida humana (epidemias, condiciones climáticas, desastres naturales, etc).(Unidad 1 Desarrollo sustentable,2015)