Posgrado en Ecología Marina

Transcripción

1 Posgrado en Ecología Marina CICESE Clave: EM604 Nombre del curso: PROCESOS ECOLÓGICOS Profesor: 2 de los siguientes docentes brindarán el curso en un mismo trimestre: Dr. Luis Calderón Aguilera Dr. Steve Bullock Dra. Sharon Z. Herzka* M. en C. Anamaría Escofet M en C. Vicente Ferreira* *Trimestre Septiembre Diciembre 2002 Departamento: Ecología División: Oceanología Vigencia: Trimestre I (sep. dic.) Horas de Teoría: 48 Horas de Laboratorio: Total de horas: 48 Créditos: 6 JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS Este curso brindará apreciación y entendimiento por procesos ecológicos universales. El énfasis será en sistemas marinos, con el fin de presentar una introducción amplia y bien fundamentada de la ecología marina. Considerando la diversidad de estudiantes de postgrado que ingresan al Programa en Ecología Marina, el curso facilitará el uso de un lenguaje común y de los conceptos utilizados para describir y comprender el funcionamiento de procesos ecológicos. Por último, se sentarán las bases para los cursos más detallados y avanzados ofrecidos dentro del Programa. EVALUACIÓN

2 Se utilizará como texto principal el libro Marine Ecological Processes de Ivan Valiela. También se utilizará material adicional en la elaboración de las clases, incluyendo otros textos y artículos de la literatura primaria, de revisión y artículos ecológicos clásicos. Los alumnos serán responsables de las lecturas asignadas, las cuales serán del libro de Valiela y de artículos de la literatura primaria. Se brindarán 42 horas de teoría, de exámenes, y se llevarán a cabo 2 horas de discusión para ayudar en la planificación y desarrollo de un proyecto ecológico. Los estudiantes realizarán un proyecto que involucre práctica de campo y que brinde apreciación por procesos que ocurren en escalas de tiempo de importancia ecológicas (día o noche, mareas, etc.). Con base en el análisis de los datos obtenidos durante las prácticas de campo, los estudiantes entregarán un reporte utilizando el formato de publicación científica. Este será revisado con detalle por los instructores y devuelto a los estudiantes. Los comentarios deberán ser incluidos en la versión final que será entregada al finalizar el curso. Calificaciones: 60 % exámenes (2) 30 % desarrollo y reporte sobre proyecto ecológico 10% participación TEMARIO I. Producción primaria: Aspectos comparativos 2 horas Taxonomía y abundancia Formación de materia orgánica mediante fotosíntesis o quimiosíntesis Estimación de biomasa, producción primaria, crecimiento II. Regulación de producción primaria en sistemas pelágicos y bentónicos Luz Radiación solar, distribución Pigmentos fotosintéticos y absorción Tasas de fotosíntesis Nutrientes Absorción y disponibilidad Cinética de la absorción Crecimiento en función a la concentración

3 Disponibilidad en ambientes marinos y agua dulce C:N:P Limitación de nutrientes Temperatura Tasas de fotosíntesis Crecimiento Interacción con nutrientes Distribución global y por sistemas de la producción primaria III. Dinámica de poblaciones Descripción matemática del crecimiento poblacional Tablas de vida Supervivencia Fecundidad Curvas de supervivencia y mortalidad Poblaciones estructuradas por edad o tallas Estrategias reproductivas, selección natural Ciclos de vida Iteroparidad, semelparidad r K Bet hedging Abundancia e intermitencia de los recursos Variabilidad a nivel individual, estacional y geográfica IV. Competencia por recursos 2 horas Limitación de recursos Ecuación logística División de recursos, nichos Tipos de competencia Interferencia Explotación Inter específica Intra específica Control denso dependiente y denso independiente de abundancia Supervivencia Crecimiento Reclutamiento V. Alimentación Mecanismos

4 Absorción de materia orgánica Simbiosis Consumo de partículas u organismos Componentes del proceso de captura y consumo Identificación de presas Búsqueda Captura y manejo de alimento Efecto de la inanición, inhibición del depredador por las presas Relación entre la abundancia de presas y el consumo Tipos de respuestas funcionales Efecto de la densidad de las presas, consumidores Respuesta de consumidores a la abundancia de presas Congregación Efectos en la fecundidad y supervivencia Control de poblaciones de presas Relación con la ontogenia VI. Selección de alimento por consumidores Comportamiento Propiedades del alimento Talla relativa del consumidor y la presa Índice de Ivlev, selección por tallas Estímulos y defensas químicas Defensas Calidad nutricional Otras propiedades del alimento Morfología y forrajeo Mecanismos de alimentación Teoría del forrajeo óptimo Vulnerabilidad y disponibilidad del alimento Utilización de fuentes alternativas de alimento Depredación y la estabilidad de poblaciones Respuestas adaptativas VII. Bioenergética y producción secundaria Ecuación básica del flujo de energía Asimilación Calidad y cantidad de alimento, ontogenia Cantidad de alimento

5 Respiración Temperatura, talla, nivel de actividad, fuente de energía Crecimiento Temperatura, calidad y cantidad de alimento, ontogenia Interacciones entre diversos factores Producción Producción microbiana Otros consumidores Biomasa Organismos planctónicos y bentónicos Factores que afectan la producción Eficiencia Presupuesto energético de poblaciones VIII. Estructura trófica y cadenas alimentarias Definiciones y problemática Métodos de evaluación Control de estructura de comunidades Bottom up, ejemplos Top down, ejemplos Cascadas Cadenas alimentarias bentónicas Tipos de sistemas, ejemplos de controles Cadenas alimentarias plantónicas Clásicas Componentes, clasificación por tallas Cambio de paradigma, cadena alimentaria microbiana Componentes Transferencia de energía a otros niveles tróficos Relación entre el fitoplancton y el microzooplancton Importancia de consumidores tope y pesquerías IX. Estructura taxonómica y diversidad Métodos de evaluación Dentro y entre hábitats Diversidad Hipótesis sobre los factores que la afectan 2 horas

6 Visión evolutiva Regulación en escalas de tiempo ecológicas Condiciones no favorables Abundancia de recursos Abundancia de consumidores Perturbaciones naturales Características físicas del hábitat X. Estructura en el espacio: Heterogeneidad Escalas Cuantificación de distribución en el espacio Dispersión continua y en unidades discretas y sus problemas Mecanismos que causan una distribución heterogénea Sociales y demográficos Físicos Fisiológicos Comportamiento Patrones y factores que afectan la distribución de organismos en escalas múltiples Consecuencias ecológicas XI. Estructura de comunidades: Colonización y Sucesión Procesos de colonización Abastecimiento de larvas Asentamiento Ejemplos de sistemas específicos Factores que determinan el patrón de sucesión Disminución de recursos Tolerancia Facilitación Inhibición Eliminación Alelopatía Interacciones entre comunidades en distintos niveles de sucesión XII. Cambios estacionales en sistemas marinos Ambiente pelágico Sistemas temperados Sistemas estuarinos

7 Sistemas de surgencia Sistemas polares Pacífico subártico Subtrópico Trópico Ambiente bentónico Mar profundo Macroalgas y microalgas bentónicas Plantas vasculares Control de ciclos estacionales XIII. Cambios a grande escala Cambio climático Atmósfera Océano Efectos naturales y antropogénicos, algunos ejemplos Sobreexplotación de recursos pesqueros Eutroficación Contaminación por sustancias tóxicas Introducción de especies exóticas Harmful algal blooms Reducción de aportaciones de agua dulce y sedimentos Cambio y el concepto de a estabilidad ecológica BIBLIOGRAFÍA Texto principal: Valiela, I. (1995) Marine Ecological Proceses. Springer Verlag, New York. 686 pp. Algunos textos suplementarios: Jumars, P.A. (1993) Concepts in Biological Oceanography : An Interdisciplinary Primer. Oxford University Press, New York. Mann, K.H. (2000) Ecology of coastal waters. Blackwell Science, Massachusetts. 406 pp. Dailey, M.D., Reish, D.J. Anderson, J.W, editors. (1993) Ecology of the Southern California Bight. 926 pp.