Frecuencia: crestas que pasan por un punto fijo en un tiempo determinado (Hertz) 1 Hz = 1 ciclo s -1

Transcripción

1 Ecología General: M 37 Luz y Temperatura Radiación solar se desplaza en forma de Onda Electromagnética (Fig. 15) Propiedades Alta frecuencia longitud de onda corta Longitud de onda: distancia de una cresta a la siguiente (nm o m) Baja frecuencia longitud de onda larga Figura 15. Descripción onda electromagnética Frecuencia: crestas que pasan por un punto fijo en un tiempo determinado (Hertz) 1 Hz = 1 ciclo s -1 Amplitud: equivale a la altura de cada máximo. Cantidad de energía por intervalo de longitud de onda. (Watt m -2 m -1 )

2 Ecología General: M 38 Espectro Electromagnético Radiación solar Amplio Espectro de longitud de onda A menor longitud de onda mayor energía Divisiones: Rayos Gama, Rayos X, Ultravioleta, Visible, Infrarojo, Micro ondas, Ondas de Radio Figura 16. Espectro electromagnético Visible: nm Consiste en un espectro de longitudes de onda que nosotros percibimos como colores

3 Ecología General: M 39 Radiación Solar (Fig. 14) Fuente: Sol El 45% de la radiación alcanza el suelo Atmósfera: [3%] Ozono [25%] Nubes reflejan [19%] Polvo y Gases Suelo: [8%] Refleja Atmosfera Figura 14. Distribución de la radiación solar

4 Ecología General: M 40 Región Fotosintéticamente Activa (RFA o PAR) RFA : Parte del Espectro que puede ser utilizado por las plantas para el proceso de Fotosíntesis 400 nm 700 nm Pigmentos (Fig. 19): Clorofila línea negra, Absorbe en del rojo, refleja en el del verde-amarillo Carotenoides línea roja Absorbe en del Azul-Verde y refleja en el del amarillonaranja Figura 19. Espectro de absorbancia de clorofila y carotenoides

5 Ecología General: M 41 Variación temporal radiación Solar Dependiendo de la escala temporal o espacial, varía la cantidad de radiación solar recibida (Fig. 17). Diel : Día Noche (24 h) Diurna: durante día (4-20 h) Estacional : estación climática Latitudinal: ubicación espacial Figura 17. Descripción gráfica de las diferentes escalas temporales de variación de la radiación solar.

6 Ecología General: M 42 Mayor efecto de la radiación solar en la zona ecuatorial Incidencia perpendicular continua Polos: menor ángulo mayor área Ecuador Menor trayecto Polos Mayor trayecto Cantidad de radiación solar que alcanza la superficie de la tierra en función de la latitud T

7 Ecología General: M 43 Clima Mayores determinantes Sol, Viento y Agua La radiación solar incidente determina patrones Térmicos Atmósfera Océano Zonación térmica + Rotación tierra = patrones de circulación Patrón circulación (aire agua) influencia precipitación Circulación atmosférica Idealizada

8 Ecología General: M 44 Efecto Coriolis Desviación de la trayectoria de un cuerpo (masa de aire, corriente de agua, avión, misil) que se desplaza sobre la superficie (atmósfera u océano) de la tierra como consecuencia de la Rotación velocidad angular con la latitud Desviación trayectoria HN desviación a la derecha HS desviación a la izquierda

9 Ecología General: M 45 Cuando se considera: Coriolis Continentes Visión más real del patrón general de circulación atmosférico Observe: Vientos alisios Norte Sur Vientos del Oeste o Vientos del Este o Se identifican: Celdas de convección celdas de hadley Zona de convergencia intertropical Zonas de Alta presión (H) : donde asciende viento (celdas) Zonas de Baja Presión (L): donde desciende viento (celdas)

10 Ecología General: M 46 Patrón general de circulación oceánico Importancia patrones de circulación: Balance energético terrestre transporte de calor desde el ecuador hacia los polos

11 Ecología General: M 47 Temperatura Es uno de los principales factores del entorno físico Organismos Homeotermos: mantiene temperatura interna mas o menos constante. Endotermo produce calor de sus propios tejidos (aves, mamiferos) Organismos Poiquilotermos: regulan su temperatura en función a la temperatura del entorno. Ectotermos utilizan calor externo (peces, anfibios, reptiles, e insectos) Temperatura Afecta la tasa de procesos metabólicos : T incrementa actividad metabólica (forma exponencial)

12 Ecología General: M 48 Evaluar actividad metabólica Consumo de oxígeno Q 10 : Medida del incremento de la tasa metabólica (consumo de O 2 ) con relación al incremento de 10 ºC de T Q r r t t 1 2 r 1 y r 2 son tasas de consumo de oxígeno a temperatura t 1 y t 2 Límites térmicos Rangos de actividad en función de la temperatura se representa como la temperatura a la cual muere el 50% de la poblacional experimental Se establece mediante un experimento de mortalidad dosificado - incremento paulatino de T - rápida transferencia organismos

13 Ecología General: M 49 Limites térmicos de algunos crustáceos adultos aclimatados a 15ºC provenientes del Estuario Maryland NY. Spp 1 : LD 50 = 24 ºC Spp 6: LD 50 = 32 ºC Spp 1 y Spp 2 son boreales, presentes en el extremo superior latitudinal de distribución. estas dos especies presentan el menor límite térmico ( < LD 50 ), pero la mayor tolerancia (rango de temperatura = 6 ºC)

14 Ecología General: M 50 Los factores abióticos (T, S, ph, luz, etc) : gradiente Gradiente : variación paulatina de un factor (tiempo espacio) Euritópico Amplio rango de tolerancia (Euritérmico) Estenotópico Extrecho rango de tolerancia (Estenohalino)

15 Ecología General: M 51 La temperatura depende principalmente de la radiación solar y varía significativamente con la latitud Tabla 1. promedio de temperatura ( o C) a diferentes latitudes Latitud Anual Enero Julio Rango 90 o N o N o N o N o N o N o N o N o N Ecuador Varía latitudinalmente Ecuador Polos Varía temporalmente Invierno Verano Menor rango de variación en la zona ecuatorial

16 Ecología General: M 52 Vías de Intercambio de Calor (Fig. 18) Figura 18. Rutas de intercambio térmico

17 Ecología General: M 53 Comparación Ambientes Acuáticos - Terrestres 1. Características Físico-Químicas Densidad Viscosidad Gravedad Resistencia al desplazamiento Menor efecto gravedad Formas hidrodinámicas Desarrollo Estructuras Menor gasto energético desplazamiento y estructuras Composición Química Organismos acuáticos Compuestos protéicos Rápido crecimiento Poco almacenamiento E Organismos terrestres Compuesos carbohidratos Crecimiento lento Alto almacenamiento E

18 Ecología General: M 54 Incidencia Lumínica Ambiente terrestre Buena exposición Se utiliza todo el espectro 2. Diferencias de historia de vida Organismos Acuáticos expulsan gametos al medio (fecundación externa) No existen polinizadores Cuidado parental reducido Ambiente Acuático Luz capa superficial (fótica) Disminuye intensidad con Z Organismos Terrestres Plantas expulsan gametos (Fecundación interna) 3. Estructura y Función Ambiente acuático Dominan algas unicelulares Herbívoros son pequeños Extracción biomasa alta Ambiente Terrestre Dominan plantas grandes Inversión estructura sosten Extracción biomasa baja

19 Ecología General: M 62 Ecosistemas Enfoque Sinecológico Definición: Es cualquier unidad ecológica que incluya la totalidad de los organismos (comunidad) que actúan en reciprocidad con el medio físico (ambiente), en un área determinada (límites físicos), de modo que una corriente de energía defina una estructura trófica, diversidad biótica y ciclo de materiales. Comunidad Estructura trófica Diversidad biótica Ambiente Ecosistema Ciclo Materiales

20 Ecología General: M 63 Elementos del ecosistema 1. Substancias inorgánicas C, N, CO 2, H 2 O, etc. 2. Compuestos orgánicos proteina, lípidos, carbohidratos, etc. 3. Régimen climático temperatura, humedad, precipitación 4. Productores organísmo autotrófos (plantas verdes) 5. Consumidores organismos heterótrofos 6. Desintegradores heterotróficos (bacterias, hongos) Régimen Climático Substancias Inorgánicas Consumidores Productores Desintegradores Substancias Orgánicas

21 Ecología General: M 64 Análisis Funcional del Ecosistema 1. Circuitos de energía tasas, cantidades 2. Cadenas alimentarias quíen se come a quíen? 3. Diversidad en tiempo y espacio variabilidad, estructura 4. Ciclos de elementos biogeoquímica 5. Desarrollo y evolución Sucesión ecológica 6. Control que o quíen controla los flujos

22 Ecología General: M 65 Circuitos de Energía y Cadena Trófica Secuencia de relaciones alimentarias a través de las cuales pasa la energía en el ecosistema I = Ingestión A = Asimilación P = producción NU = No utilizado (excreción) R = Respiración G = Crecimiento S = Almacenamiento B = Biomasa Modelo universal de Odum (1968), flujo ecológico de energía para un organismo

23 Ecología General: M 66 Nivel Trófico Cada eslabón de la secuencia de relaciones alimentarias a través de las cuales pasa la energía en el ecosistema Modelo hipotético de niveles tróficos. Las flechas indican el flujo de energía a través del ecosistema La amplitud de cada flecha indica la tasa de flujo de enrgia entre los niveles

24 Ecología General: M 67 Ruta de la Energía en cada Nivel Trófico Ingerida Asimilada: lo que digiere y absorbe el organismo Respirada utilizada metabolismo Excretada desechos orgánicos Crecimiento almacena, tejido somático, reproductivo Egestión regurgitación material no digeribles

25 Ecología General: M 68 Interacciones Verticales Lineales Cadena trófica : Visión unidireccional Descriptor abstracto Fuente de Energía Luz solar Organismos (energía) - Autótrofos: utilizan luz solar + nutrientes - Heterótrofos: ingieren otros organismos Enfoque Niveles Tróficos Nivel Trófico Autótrofos Productores primarios 1 Heterótrofos Herbívoros 2 Omnívoro 3 Carnívoros 4

26 Ecología General: M 69 Interacciones Múltiples Horizontales Trama trófica : Visión multidireccional Descriptor abstracto Considera que un organismos puede simultáneamente alimentarse de diferentes niveles tróficos Trama trófica para la costa rocosa intermareal del pacífico Noroccidental

27 Ecología General: M 70 Gremio trófico : Visión multidireccional Descriptor funcional Grupo de especies con funciones similares (trófica) en el ecosistema. Aplicabilidad modelamiento trófico Pirámides de Biomasa o Energía Predadores grandes y pocos Herbívoros pequeños y comunes Unidades Biomasa: g m -2 Energía: Kcal m -2 año -1 Ecosistema terrestre Ecosistema acuático