Desaparición de niveles tróficos

Transcripción

1 Si se altera el equilibrio de la cadena alimentaria de un ecosistema, todos los animales y plantas se ven afectados. Si desaparecen las plantas todos los animales (herbívoros y carnívoros), desaparecen también. Si desaparecen los carnívoros, se produce una abundancia de herbívoros que pueden acabar el alimento disponible y morir. Si desaparecen los herbívoros, también lo harán los carnívoros, ya que se alimentan de ellos. Qué pasaría si en un ecosistema desaparecieran todos los herbívoros? Desaparición de niveles tróficos La intervención humana provoca este tipo de cambios en los ecosistemas. Ej. La caza de animales herbívoros

2 Qué sabemos de los ecosistemas chilenos?

3 Pirámides de materia y energía

4 La cantidad de materia que se encuentra en un ecosistema en un momento dado se llama biomasa. Esta cantidad puede representarse gráficamente por un rectángulo cuyo tamaño es proporcional al valor de la biomasa. Si representamos toda la biomasa de la red alimentaria de forma gráfica, el resultado es una pirámide trófica. Al pasar de un escalón o nivel trófico al siguiente, una parte de la materia orgánica se pierde, provocando una disminución en la cantidad de biomasa. Esta disminución es el resultado de la materia que gasta cada nivel en fabricar su propia materia y transformarla en energía y calor en el proceso de respiración.? Consumidores terciarios Consumidores secundarios Consumidores primarios Productores

5 Pirámide de número.- Indica el numero de individuos que se encuentran en cada nivel trófico de una cadena alimentaria (A). También pueden ser invertidas (B), el número de individuos de un nivel puede ser superior al del nivel inferior. Pirámide de energía.- Es sabido que la PIRÁMIDE funciona como catalizador, transportando en su interior la energía cósmica que se condensa y activa conservando mejor, a todo lo que se le somete. Dentro de ellas se genera una concentración y circulación de energía que comienza en cada uno de los cinco vértices y confluyen en el área central. Pirámide de biomasa.- Por lo general tiene la misma forma que su pirámide de energía. La cantidad de biomasa que existen cada nivel trófico (C), pueden ser invertidas (D).

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7 La pirámide alimentaria. Las plantas fabrican su alimento gracias a la materia inorgánica y a la luz del Sol. Los animales comen plantas u otros animales, pero no pueden fabricar su alimento y dependen de las plantas. Las plantas son Autótrofas y los animales Heterótrofos.

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9 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS En la corteza terrestre existe una gran variedad de elementos y compuestos orgánicos, muchos de los cuales son vitales para el funcionamiento de los sistemas vivientes. A estos elementos se llaman biogénicos y se les puede clasificar en dos grandes grupos: i) Macronutrientes: Son compuestos esenciales del citoplasma y se requieren en cantidades significativas; Como por ejemplo, el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, azufre y fósforo, incluyendo, además, algunos compuestos como el agua. ii) Micronutrientes: son aquellos elementos que siendo también importantes, se requieren en pequeñas cantidades, ejemplo: fierro, manganeso, cobre, zinc, sodio y cloro. Todos estos elementos se mueven cíclicamente entre el biótopo y la biocenosis. A continuación se destacan los ciclos biogeoquímicos más importantes.

10 El carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí. La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2, se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años. La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles. Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases, como el O2 o el N2, porque reacciona con el agua formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en el que el C queda retirado del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente al ciclo cuando se van disolviendo las rocas.

11 CICLO DEL CARBONO El ciclo del carbono involucra a dos procesos fundamentales como son la respiración y la fotosíntesis. Los organismos autótrofos a través de la fotosíntesis fijan el CO 2 y lo transforman en carbohidratos; luego la planta puede ser ingerida por un herbívoro, siendo los compuestos orgánicos degradados y resintetizados en nuevas moléculas por el herbívoro. Posteriormente este animal puede servir de alimento a un carnívoro, ocurriendo nuevamente la digestión y síntesis de nuevos compuestos orgánicos. Durante su vida plantas y animales, a través de la respiración, liberan CO 2 a la atmósfera como producto de desecho, y una vez que mueren, la materia orgánica que los constituye, por acción de bacterias descomponedoras, es degradada hasta CO 2, liberándose este gas a la atmósfera.

12 Ciclo del Carbono El carbono está almacenado en el aire, el agua y en el suelo en forma de CO ². Los organismos autótrofos toman el carbono del CO ² del agua, el aire o el suelo o a través de la fotosíntesis producen alimentos y liberan oxígeno. Los animales herbívoros se alimentan de las plantas y usan los compuestos orgánicos para vivir. Los azúcares son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos y forman el combustible de su cuerpo. Este proceso se inicia con la respiración.

13 Ciclo del agua Ciclo del Agua Se inicia con el proceso de evaporación del agua de la biosfera. Una vez en la atmósfera, el agua se condensa formando nubes (Condensación). Cuando el grado de condensación es muy elevado, se precipita en forma de lluvia, granizo o nieve (precipitación). La mayor parte de precipitaciones en forma de lluvia se producen sobre el mar, de manera que se cierra el ciclo. La mayor parte del agua caída sobre la tierra discurre sobre la superficie de la misma (Escorrentía), formando ríos., otra parte del agua precipitada forma lagos en el interior de la tierra formando aguas subterráneas (infiltración).

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15 CICLO DEL NITRÓGENO La fuente más abundante de nitrógeno en nuestro planeta es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de gas N2 en un 78%. Sin embargo, dado que la mayor parte de las plantas y animales son incapaces de captar directamente este gas N2 y de incorporarlo a sus estructuras y metabolismo, dependen del nitrógeno presente en los minerales del suelo. Por lo tanto, a pesar de la abundancia de nitrógeno en la atmósfera, la escasez de nitrógeno en el suelo suele ser un factor limitante del crecimiento de un vegetal. Su reserva fundamental es la atmósfera, donde se encuentra N², pero no puede ser utilizada por la mayoría de los seres vivos. El amonio y el nitrato lo toman las plantas por las raíces para sintetizar Proteínas y ácidos nucleicos. En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales se forma amonio y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en forma de amoníaco o en forma de urea o en forma de ácido úrico.

16 Las principales Etapas del ciclo del Nitrógeno son: AMONIFICACIÓN: Los descomponedores degradan la materia orgánica que contiene nitrógeno, liberando el exceso como ión amonio (NH4+) o como amoníaco (NH3) el que se incorpora a algunas plantas para formar parte de compuestos nitrogenados NITRIFICACIÓN: Algunas bacterias comunes en el suelo son capaces de oxidar el amonio o el amoníaco, extrayendo así la energía necesaria para su sobrevivencia. Las nitritobacterias son las encargadas de realizar la siguiente reacción: 2NH > 2NO2 + 2H+ + 2H2O Amoniaco Nitrito El nitrito es tóxico para muchas plantas, siendo inusual su acumulación. Otro grupo de bacterias conocidas como Nitratobacterias realizan la transformación de nitrito (NO2-) en nitrato (NO3-): 2NO2- + O2 ---> 2NO3- Nitrito Nitrato Aunque las plantas pueden utilizar el amoniaco directamente, el nitrato es la forma más común en que las plantas disponen del nitrógeno. ASIMILACIÓN: Los nitratos ingresan a las raíces y, dentro de las células, se reducen nuevamente a amonio, que se incorpora a los compuestos orgánicos. Este proceso a diferencia del anterior requiere de energía.

17 Procesos como la erosión, el sobrecultivo, o el arrastre de nitratos por lluvias retiran constantemente nitrógeno del medio, disminuyendo la cantidad de nitrógeno disponible para las plantas. Una parte del nitrógeno puede incorporarse por actividad volcánica, con la energía de los relámpagos desde la atmósfera. Su reserva fundamental es la atmósfera, donde se encuentra N², pero no puede ser utilizada por la mayoría de los seres vivos. El amonio y el nitrato lo toman las plantas por las raíces para sintetizar proteínas y ácidos nucleicos. En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales se forma amonio y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en forma de amoníaco o en forma de urea o en forma de ácido úrico. No es necesario memorizar estas tablas solo son ilustrativas:

18 Ciclo del Oxígeno Los átomos del elemento oxígeno se encuentran unidos de a dos constituyendo el gas oxígeno o asociado al hidrógeno constituyendo el agua o en la forma de dióxido de carbono (CO ² ). La presencia de O ² depende de la fotosíntesis. En tanto ésta produce el O ², la respiración lo consume. El oxígeno es también fundamental en la formación de la capa de ozono. Esta protege a la biosfera contra la acción de esos rayos que son perjudiciales al hombre y otros animales.

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20 Ciclo del oxígeno El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos. Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O 2, su presencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética de primitivos organismos. Al principio debió ser una sustancia tóxica para la vida, por su gran poder oxidante. Una atmósfera de oxígeno puro produce daños irreparables en las células. Pero el metabolismo celular se adaptó a usar la molécula de oxígeno como agente oxidante de los alimentos abriendo así una nueva vía de obtención de energía mucho más eficiente que la anaeróbica. La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario. Una parte del ciclo del oxígeno que tiene un interés indirecto para los seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O 2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono). Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioletas vuelve a convertirse en O 2.