Universidad Autónoma de Baja California Sur

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1 Universidad Autónoma de Baja California Sur PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS MARINAS Y COSTERAS (CIMACO) Nivel: Maestría y Doctorado Nombre de la materia: Oceanografía Biológica Número de horas clase/semana: 3 horas de teoría, 2 horas de laboratorio (8 créditos) Nombre del profesor: Volker Koch, La Paz, B.C.S. agosto 2013

2 CIMACO El egresado del programa interdisciplinario de Ciencias Marinas y Costeras será capaz de diseñar y dirigir investigaciones originales y de alta calidad, así como transmitir conocimientos a los sectores sociales, productivos y académicos. Además podrá participar en la formación de recursos humanos, tendrá la capacidad de liderazgo, un espíritu emprendedor, y los más altos valores de ética profesional. Perfil del egresado de Manejo sustentable. El egresado tendrá la capacidad de realizar investigaciones de alto nivel orientadas a la solución de problemas concretos del manejo de la zona costera, con una proyección de sustentabilidad. Estará preparado para integrar y evaluar estudios, así como para diseñar y juzgar estrategias y políticas que impacten a la conservación y el desarrollo de la zona costera. Perfil del egresado de Acuacultura. El egresado tendrá la capacidad de realizar investigaciones orientadas a la solución de problemas concretos en la acuacultura marina, y al uso sustentable de los recursos. Estará asimismo, preparado para integrar, y evaluar investigaciones que permitan desarrollar alternativas para el cultivo de organismos marinos. Perfil del egresado de Biología marina. El egresado tendrá la capacidad de realizar investigaciones dirigidas a enriquecer el conocimiento de las especies y los procesos biológicos marinos. Estará preparado para aportar información relevante que apoye al diseño de estrategias para la conservación de los ecosistemas marinos.

3 INTRODUCCION El curso de Oceanografía Biológica se impartirá en los niveles de especialidad, maestría y doctorado del Postgrado CIMACO. El curso se enfocará en el análisis de los procesos abióticos y bióticos que influyen el funcionamiento de los ecosistemas marinos y su fauna y flora. Los océanos comprenden cerca del 70% de la superficie de la tierra y juegan un papel importante en el flujo y reciclado de energía y materia entre los diferentes sistemas físicas, químicas y biológicas del planeta. Este curso se enfocará en las características interdisciplinarias de la oceanografía, introduciendo conceptos ecológicos para entender el funcionamiento de los ecosistemas marinos y las interacciones entre los organismos y el ambiente abiótico. El curso introducirá los conceptos generales de la Oceanografía, conocimientos de la historia natural y Ecología de los grupos principales de organismos que habitan los océanos, y proporcionará los conocimientos para analizar el papel de los procesos bióticos y en los ecosistemas marinos. También se practicará las técnicas y métodos para la medición cuantitativa de parámetros abióticos y bióticos en el ambiente marino. El curso fomentará en el estudiante aplicar críticamente los conocimientos adquiridos, trabajar en equipo de manera disciplinada, analizar y sintetizar información, trabajar independiente y desarrollar sus habilidades de comunicarse en forma escrito y oral, la capacidad para planear y organizar su trabajo, tanto como la ética profesional y personal, el compromiso y la responsabilidad hacía la sociedad y el bienestar del medioambiente. EVALUACIÓN Asistencia en clase: 5%; Participación en clase y tareas: 30%; participación en laboratorio: 15%; Reporte de laboratorio: 15%; Exámenes parciales: 35%. El alumno necesita una asistencia mínima de 80% en los clases para poder pasar el curso, independientemente de las demás calificaciones! La participación oral en clase será valorada aparte de la asistencia. Se aplicarán 3 exámenes parciales. OBJETIVOS TERMINALES DEL CURSO El alumno del curso de Oceanografía biológica será capaz de: - Analizar los conceptos más importantes de la oceanografía física, química y geológica - Discutir los efectos de los procesos abióticos en el mar sobre la fauna y flora - Comprender y analizar redes tróficas y flujo de energía en ecosistemas marinos - Comprender la historia natural y Ecología de los grupos más importantes en el ambiente marino (Fitoplancton, Zooplancton, Bacterias, Bentos, Necton) - Analizar y evaluar el papel ecológico de estos grupos y su importancia para el funcionamiento de los ecosistemas - Discutir y evaluar los principales impactos antropogénicos sobre el funcionamiento de los ecosistemas marinos

4 UNIDAD I: Fundamentos de Oceanografía Descripción: La primera unidad introducirá el desarrollo histórico de la oceanografía y dará un panorama de la oceanografía física, química y geológica, lo que es necesario para entender como el ambiente abiótico influye el comportamiento de los organismos. TIEMPO PROGRAMADO: 15 hrs. teóricas, 6 hrs. de laboratorio. conceptos de la oceanografía general Se analizarán la importancia de los procesos abióticos sobre los organismos marinos Introducción a la oceanografía El origen de los océanos Tectónica de placas Propiedades físicas y químicas del agua Interacción atmósferaocéano y circulación global Corrientes de aguas profundas, circulación termohalina, corrientes superficiales El Niño Mareas Se harán actividades para mejor entender algunos de los conceptos presentados En el laboratorio se practicará la medición de parámetros abióticos en el agua y se discutirá los principales usos de los métodos complementarias y se procederá a indicar el uso de las bases de datos de la biblioteca de la UABCS para iniciar búsquedas personales e iniciar su trabajo individual BIBLIOGRAFÍA: Básica 1. Complementaria: 7., 14.

5 UNIDAD II: Microbiología marina Descripción: Las bacterias marinas tienen un papel sumamente importante en el ambiente marino, tanto como productores primarios, degradadores, y como alimento para otros organismos. Participan activamente en los ciclos de materia y energía y son una componente importante en el proceso de remineralización. TIEMPO PROGRAMADO: 3 hrs. teóricas, 4 hrs. de laboratorio. conceptos de la microbiología marina analizar y evaluar el papel ecológico de los microorganismos en el ambiente marino BIBLIOGRAFÍA: Básica 2. Complementaria: 4. Evolución, agrupamiento taxonómico, características morfológicas Composición de la flora microbiana en el mar Distribución de los microorganismos en el mar Producción de material orgánica por bacterias El papel de las bacterias en la descomposición de material orgánica: Remineralización y los ciclos biogeoquímicos: Nitrógeno, Carbono, Fósforo, Azufre En el laboratorio se practicará el cultivo de microorganismos marinos y se discutirán sus implicaciones en la ciencia moderna.

6 UNIDAD III: Fitoplancton Descripción: El Fitoplancton es un grupo de organismos de tamaño pequeño, que habita el dominio pelágico de los océanos. Estos productores primarios provienen la base alimenticia de las redes tróficas en los océanos. En esta unidad se introducirá los grupos principales del fitoplancton y sus características, se explicará la fotosíntesis y la producción primaria en diferentes áreas y se discuta los factores que limitan el crecimiento del fitoplancton y los flujos de energía en la red trófica. TIEMPO PROGRAMADO: 6 hrs. teóricas, 8 hrs. de laboratorio. conceptos de la biología del fitoplancton y su aporte a la producción primaria en los océanos analizar y evaluar el papel ecológico del fitoplancton en el ambiente marino El estudiante podrá discutir los efectos de cambios globales sobre los organismos del fitoplancton y la producción primaria. Grupos principales taxonómicos Fotosíntesis y producción primaria Distribución global de productividad primaria Crecimiento poblacional, factores limitantes Flujos de Energía En el laboratorio se practicará la determinación de la producción primaria, la determinación de pigmentos fotosintéticos y la identificación y cuantificación de organismos del fitoplancton BIBLIOGRAFÍA: Básica 2., 3. Complementaria: 5., 6., 8, 11, 16.

7 UNIDAD IV: Zooplancton Descripción: El Zooplancton consiste de organismos heterótrofos de tamaño generalmente pequeño que se encuentra en la zona Pelágica de los océanos. La mayoría son consumidores primarios y contribuyen de manera importante en los flujos de energía de las redes tróficas en el sistema pelágico. Se introducirá los grupos taxonómicos más importantes y sus ciclos de vida y se discutirá su Ecología, su abundancia, distribución, productividad y su papel ecológico. TIEMPO PROGRAMADO: 6 hrs. teóricas, 5 hrs. de laboratorio. conceptos de la biología del Zooplancton y su importancia en la red alimenticia en los océanos analizar y evaluar el papel ecológico del Zooplancton en el ambiente marino Grupos principales Ciclos de vida taxonómicos Crecimiento poblacional, factores limitantes Distribución Alimentación Migración vertical Flujos de Energía En el laboratorio se practicará la identificación y cuantificación de organismos del zooplancton BIBLIOGRAFÍA: Básica 2., 3. Complementaria: 5., 11, 16.

8 UNIDAD V: Necton Descripción: El Necton consiste de organismos pelágicos que tienen la capacidad de desplazarse en el agua y combatir los corrientes. Generalmente son organismos de tamaño mediano y grande, los grupos taxonómicos principales son peces, crustáceos, cefalópodos, mamíferos marinos, tortugas, y aves marinos. En esta unidad se introducirá sus ciclos de vida, ecología, comportamiento, su papel ecológico y su importancia para el hombre. TIEMPO PROGRAMADO: 6 hrs. teóricas, 5 hrs. de laboratorio. conceptos de la biología del Necton y su papel ecológico en los océanos analizar y evaluar como las actividades del ser humano están impactando al grupo del Necton, del cual provienen muchos recursos marinos importantes. Grupos principales Ciclos de vida taxonómicos Crecimiento poblacional, factores limitantes Distribución y patrones migratorios Alimentación En el laboratorio se practicará la identificación y cuantificación de organismos del Necton BIBLIOGRAFÍA: Básica 2., 3. Complementaria: 10., 13.

9 UNIDAD VI: Bentos Descripción: El bentos comprende el grupo de organismos que habitan el fondo del mar, incluyendo principalmente invertebrados (p. ej. poliquetos, nemátodos, cnidarios, moluscos, y crustáceos, entre otros) pero también vertebrados, principalmente peces. Se distingue entre organismos que viven dentro de los sedimentos (Infauna), en la superficie (Epifauna), y cerca del fondo (fauna demersal). En esta unidad, se introducirá los grupos taxonómicos principales, su ciclo de vida y ecología, los procesos y factores que influyen la distribución, abundancia y productividad de especies bentónicas. TIEMPO PROGRAMADO: 6 hrs. teóricas, 5 hrs. de laboratorio. conceptos de la biología del Bentos y su papel ecológico en los océanos analizar y evaluar como las actividades del ser humano están impactando al grupo del bentos, del cual provienen muchos recursos marinos importantes. Grupos principales Ciclos de vida taxonómicos Crecimiento poblacional, factores limitantes espacio- Distribución temporal Alimentación Flujos de energía En el laboratorio se practicará el muestreo, la identificación y cuantificación de organismos del Bentos BIBLIOGRAFÍA: Básica 2., 3.. Complementaria: 11

10 UNIDAD VII: Redes alimenticias y dinámica de poblaciones marinas Descripción: En esta unidad se introducirá los conceptos de la ecología de redes alimenticias, la medición de flujos de energía en ecosistemas acuáticos y se dará una introducción al modelado trófico y su uso para el manejo de recursos pesqueros. En la segunda parte se hablará sobre el estado mundial de las pesquerías y de los procesos fundamentales que influyen el crecimiento de poblaciones y stocks pesqueros: Reproducción, Mortalidad y crecimiento somático. TIEMPO PROGRAMADO: 6 hrs. teóricas. conceptos de la Ecología de redes alimenticias, de modelos tróficos y de la ecología poblacional de organismos marinos analizar y evaluar el uso de uso de modelos tróficos y de datos sobre la dinámica de stocks como herramienta de manejo y conservación. El concepto del nivel trófico Top-down o Bottom-up control Reglas fundamentales Ecopath, una herramienta para cuantificar flujos tróficos La importancia de estudios de redes alimenticias para el manejo de pesquerías El estado de las pesquerías a nivel mundial Dinámica de poblaciones: Crecimiento, reclutamiento y mortalidad Se discutirán las diferentes opciones para llegar a un manejo responsable de los recursos marinos vivientes BIBLIOGRAFÍA: Básica 3. Complementaria: 12., 14.

11 Bibliografía básica: 1. Garrison T (2002). Oceanography, An invitation to marine science. 4th edition, Brooks/Cole, Thomson Learning. 2. Lalli CM, Parsons TR (1997) Biological Oceanography: An Introduction, 2 nd edition. Butterworth-Heineman, USA, 314pp. 3. Nybakken JW (2002). Marine Biology: An ecological approach, 5th edition. Benjamin Cummings, Addison Wesley, EUA. Bibliografía complementaria: 4. Austin, B Marine microbiology. Cambridge Univ., Cambridge, 222 pp. 5. Bougis, Marine plankton ecology. North Holland, Amsterdam, 355 p. 6. Darley, W.M Biología de las algas. Limusa, México, D.F. 236 pp. 7. Duxbury AB, Duxbury AC (1999) Fundamentals of Oceanography, 3 rd edition. McGraw Hill, USA., 312pp. 8. Gruber, N. (2005) A bigger nitrogen fix. Nature 436, Levy, M. (2005) Nutrients in remote mode. Nature 437: Longhurst, A.R. y D. Pauly Ecology of tropical oceans. Acad. Press, San Diego, 407 pp. 11. Mann, K. H (Ed.). Ecology of coastal waters a system approach. University of California Press, 322 pp. 12. Pauly D, Christensen V, Froese R, Palomares ML (2000). Fishing down aquatic food webs. American Scientist, 88: Pauly D, Christensen V, Guenette S, et al. (2002) Towards sustainability in world fisheries. Nature 418: Sparre P., E. Ursin and S.C. Venema (1989) Introduction. Chapter 1 in: Introduction to tropical fish stock assessment. FAO Fisheries Technical Papers 306, pp Thurman HV, Trujillo AP (1999) Essentials of Oceanography, 6 th edition. Prentice Hall, New Jersey. 527pp. 16. Valiela I, (1995) Anthropogenic loading in Marine Ecosystems. In: Marine Ecological Processes. Springer, pp Sitios Web: 17.

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