Biosfera I. L autoregulació de les poblacions. Capacitat de sosteniment (K) Període d assentament. Fase de creixement exponencial

Transcripción

1 Biosfera I L autoregulació de les poblacions Nombre d individus Capacitat de sosteniment (K) Període d assentament Fase de creixement exponencial K limita el creixement i la població s estabilitza 1 4 El nombre d individus oscil la al voltant de K Temps

2 El cicle de la matèria Matèria inorgànica (Descomposició o Mineralització) Productors primaris secundaris terciaris Matèria orgànica Matèria orgànica Descomponedors El flux d energia Energia lluminosa Energia despresa (calor) Productors primaris secundaris terciaris Energia química Energia química Descomponedors - Energia endosomàtica: generada a l interior de les cèl lules dels éssers vius. - Energia exosomàtica: circula fora dels organismes, utilitzada en desplaçamentsm dispersió de llavors.

3 La cadena tròfica Descomponedor Consumidor terciari Consumidor terciari Consumidor secundari Consumidor primari Productor La xarxa tròfica

4 La piràmide tròfica Piràmide de nombres Nombre d individus en cada nivell Unitat de superfície o volum primaris terciaris secundaris Pirámide de biomassa Quantitat de matèria orgànica seca Unitat de superfície o volum primaris terciaris secundaris Piràmide d energia Energia emmagatzemada en un nivell en un temps determinat terciaris Calor Energia solar Calor secundaris Calor Calor primaris Productors Productors Productors Els cicles biogeoquímics En els ecosistemes la matèria és reciclada en part, hi ha un intercanvi constant d àtoms entre els éssers vius (en forma orgànica) i l entorn (forma inorgànica). Els cicles dels diversos elements circulen per la biosfera, atmosfera, hidrosfera i l escorça terrestre, seguint processos biològics, geològics i reaccions químiques. Els cicles tenen una part abiòtica i una biòtica.

5 Cicle del fòsfor El fòsfor és el factor limitant en ecosistemes aquàtics i en molts de terrestres. Els fosfats inorgànics són ràpidament absorbits per les plantes i organismes fotoautòtrofs i transformats en àcids nucleics i altres compostos orgànics. Els consumidors l obtenen del nivell tròfic anterior i els descomponedors el retornen al medi. Els fòsfors del guano pot ser arrossegat als llacs o mars on pot formar roques que al degradar-se inicia un nou cicle. Cicle del fòsfor

6 Cicle del fòsfor Cicle de l oxigen

7 Cicle de l oxigen Amb l aparició dels organismes fotosintètics (cianobacteris) es va alliberar gran quantitats d oxigen a l atmosfera, desenvolupant la capa d ozó, protectora de la radiació d ona curta. El cicle de l oxigen és regulat pels organismes, els fotoautòtrofs desprenen oxigen en la fotosíntesi, excepte els anaerobis, i tots els organismes en consumeixen amb la respiració. L ús de combustibles fòssils i els incendis de boscos disminueixen la concentració d oxigen a l atmosfera. L oxigen atmosfèric és capaç d oxidar alguns minerals i generar meteorització química i degradació de les roques. Al erosionar les roques oxidades s inicia un nou cicle. Atmosfera Hidrosfera Geosfera Biosfera O 2, oxigen molecular O 3, ozó H 2 O, aigua CO 3 2-, SiO 4 4-, altres anions i oxisals CO 2, NO 2, i altres òxids gasosos SiO 2, òxids de Fe, Cu i altres Cicle de carboni

8 Cicle del carboni El carboni forma part de tots els éssers vius. El CO 2 de l atmosfera i de la hidrosfera és absorbit pels organismes fotosintètics que el fixen en substàncies orgàniques. Per les cadenes i xarxes tròfiques passa als productors i descomponedors que les oxiden en la respiració produint CO 2 que alliberen a l atmosfera i hidrosfera. En el medi el CO 2 es pot transformar en carbonat o bicarbonat que poden quedar com ions o formar roques calcàries inorgàniques. Si el carboni orgànic queda enterrat en medis anòxics es redueix i forma combustibles fòssils, que al ser utilitzats alliberen CO 2 a l atmosfera. Aquest gas produeix meteorització de les roques calcàries, seguint la reacció química: Atmosfera Hidrosfera Geosfera Biosfera CO 2, diòxid de carboni CO 3 2-, ió carbonat i HCO 3 2-, ió bicarbonat CaCO 3, carbonat càlcic C n H 2n O n, matèria orgànica C n H 2n2 hidrocarburs

9 Cicle del carboni

10 Cicle del nitrogen Cicle del nitrogen El nitrogen pot ser un factor limitant en alguns ecosistemes a causa de la seva escassetat en alguns sòls. Del 78% del nitrogen de l atmosfera només el poden incorporar en aquesta forma els bacteris fixadors del nitrogen (rizobis dels nòduls de les lleguminoses) que transformen en N 2 en amoníac o nitrats. Les plantes i la resta d autòtrofs absorbeixen en nitrat i l incorporen a les proteïnes, àcids nucleics o altres compostos. Els consumidors i descomponedors l utilitzen i el transformen en amoníac o ió amoni i l alliberen. Els bacteris nitrificants (quimioautòtrofs), nitrosomes i nitrobàcter, oxiden l amoníac a nitrit i a nitrat, respectivament. Els nitrats poden ser reutilitzats o transformats en roques, o fer la desnitrificació per alguns bacteris (de nitrats a N 2 ). Atmosfera Hidrosfera Geosfera Biosfera NO 2, NO 3, òxid nítric i nitrós NO 2- i NO 3-, anions nitrat i nitrit NH 3, NH 4, amoníac i amoni Productes d excreció nitrogenats Compostos orgànics nitrogenats

11 Cicle del nitrogen Cicle del nitrogen

12 Cicle del sofre

13

14 Cicle del fòsfor Cicle del fòsfor (antròpic)

15