Desarrollo sostenible

Los trminosdesarrollo sostenible,1desarrollo perdurable2ydesarrollo sustentable3se aplican al desarrollo socioeconmico, y su definicin se formaliz por primera vez en el documento conocido comoInforme Brundtland(1987), fruto de los trabajos de la Comisin Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo de Naciones Unidas, creada en Asamblea de lasNaciones Unidasen1983. Dicha definicin se asumi en el Principio 3 de la Declaracin de Ro (1992). Es a partir de este informe cuando se acot el trmino ingls Sustainable Development, y de ah mismo naci la confusin entre si existe o no diferencia alguna entre los trminosdesarrollo sostenibleydesarrollo sustentableA partir de la dcada de 1970, los cientficos empezaron a darse cuenta de que muchas de sus acciones producan un gran impacto sobre la naturaleza, por lo que algunos especialistas sealaron la evidente prdida de la biodiversidady elaboraron teoras para explicar la vulnerabilidad de los sistemas naturales (Boulln, 2006:20).

La nica diferencia que existe entredesarrollo sostenibleydesarrollo sustentable es que el desarrollo sustentable es el proceso por el cual se preserva, conserva y protegesolo los Recursos Naturalespara el beneficio de las generaciones presentes y futuras sin tomar en cuenta las necesidades sociales, polticas ni culturales del ser humano al cual trata de llegar el desarrollo sostenible que es el proceso mediante el cual se satisfacen las necesidades econmicas, sociales, de diversidad cultural y de un medio ambiente sano de la actual generacin, sin poner en riesgo la satisfaccin de las mismas a las generaciones futuras. En elinforme de Bruntland, se define como sigue:

Satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender sus propias necesidades.4Meet the needs of the present generation without compromising the ability of future generations to meet their own needs.5

(Comisin del Desarrollo y Medio Ambiente citado en Ramrez et al, 2004: 55). (Comisin Brundtland): Nuestro Futuro Comn

El mbito del desarrollo sostenible puede dividirse conceptualmente en tres partes:ecolgico,econmicoysocial. Se considera el aspecto social por la relacin entre elbienestar socialcon el medio ambiente y la bonanza econmica. Eltriple resultadoes un conjunto de indicadores de desempeo de una organizacin en las tres reas. Pero tiene cuatro dimensiones:

Conservacin

Desarrollo (apropiado) que no afecte a los ecosistemas

Paz, igualdad y respeto a los derechos humanos

Democracia

Deben satisfacerse las necesidades de la sociedad como alimentacin, ropa, vivienda y trabajo, pues si la pobreza es habitual, el mundo estar encaminado a catstrofes de varios tipos, incluidas las ecolgicas. Asimismo, el desarrollo y el bienestar social, estn limitados por el nivel tecnolgico, los recursos del medio ambiente y la capacidad del medio ambiente para absorber los efectos de la actividad humana.

Ante esta situacin, se plantea la posibilidad de mejorar la tecnologa y la organizacin social de forma que el medio ambiente pueda recuperarse al mismo ritmo que es afectado por la actividad humana.EFECTO INVERNADERO

La Tierra nunca deja de impresionarnos. A veces parece que tiene vida propia, que realmente siente y sabe lo que tiene que hacer. Un ejemplo de esto es el efecto invernadero. Suena complicado pero es ms sencillo de lo que aparenta.Por qu invernadero? Porque su funcin es la misma que los invernaderos empleados para la produccin de flores o algunos frutos o verduras. Dentro de ellos, la temperatura es ms alta que en el exterior, pues los vidrios de los que estn fabricados dejan pasar los rayos del sol, pero no se pueden escapar fcilmente.

En el caso de nuestro planeta, ocurre exactamente lo mismo. Est rodeado por una capa llamada atmsfera. Su funcin es permitir la mayor entrada de radiacin solar para absorberla y posteriormente regresarla al espacio y as mantener una temperatura de 15C. Sin el efecto invernadero, la temperatura bajara hasta -18C, haciendo imposible la vida en l. En este proceso participan gases como el nitrgeno, el oxgeno, metano, vapor de agua, xido nitroso, ozono, clorofluorocarburos y vapor de agua, mejor conocidos como Gases de Efecto Invernadero (GEI).

Como se habl anteriormente en el tema delcambio climtico, la alteracin de estos gases, ha provocado que la capa de ozono (un manto que cubre a la atmsfera), se engrose y los rayos puedan entrar, pero difcilmente salir. Como resultado,la temperatura de nuestro planeta ha incrementado 0.74 C en los ltimos cien aos y las consecuencias podemos verlas actualmente (sequas, inundaciones, derretimiento de los polos). De seguir as, la temperatura aumentar de 1C a 4C en los prximos 50 aos y las consecuencias sern irreparables.

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Cambio Climtico o CalentamientoGlobal?

1808-2012Aunque a simple vista parecen trminos semejantes, no lo son. Ambos estn relacionados, pero poseen una gran diferencia que es muy importante aclarar.

El Cambio Climtico es un proceso natural de la Tierra con el que logra mantener una temperatura ideal para la supervivencia de cualquier ser vivo. Lamentablemente ha sido alterado por la mano del hombre desde los inicios de la Revolucin Industrial en el ao de 1750.La maquinaria obsoleta que empleaban y que muchos siguen utilizando hoy en da, ms que un desarrollo en la industria,provoc un desequilibrio en la atmsfera. En poco tiempo, gases como el oxgeno, bixido de carbono y metano, entre otros,incrementaron sus niveles en la atmsfera, engrosando la capa de ozono.

Este acumulacin de gases provoc que la temperatura del planeta aumentara, a esto se le conoce como Calentamiento Global.

A partir de 1750, los gases de la atmsfera incrementaron.

ECOLOGIA

La palabra ecologa proviene del griegoOikos, que significa casa o lugar donde se habita y delogosque significa estudio. Etimolgicamente significa,el estudio del lugar donde se habita.

Segn la definicin propuesta por Haeckel (Figura 2)Ecologa, indica elcuerpo de conocimiento relativo a la economa de la naturaleza, con otros trminos, lainvestigacin de las relaciones totales del animal con su ambiente tanto orgnico como inorgnico, las cuales incluyen sobre todo su relacin amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los cuales entra directa o indirectamente en contacto. Ms brevemente, laEcologa es el estudio de todas las interrelaciones complejas, a las que se refera Darwin, as como las condiciones de lucha por la existencia.

Figura 2. Ernest Haeckel.

En un sentido ms amplio, podemos afirmar que laEcologa es el estudio de las interacciones entre organismos y entre estos y el ambiente que los rodea.

Laecologaes la especialidad cientfica centrada en el estudio y anlisis del vnculo que surge entre los seres vivos y el entorno que los rodea, entendido como la combinacin de losfactores abiticos(entre los cuales se puede mencionar al clima y a la geologa) y losfactores biticos(organismos que comparten el hbitat). La ecologa analiza tambin la distribucin y lacantidad de organismos vivoscomo resultado de la citada relacin.

Cabe destacar quekologiees un concepto que data de fines de la dcada de 1860 y fue acuado por el bilogo y filsofo de origen alemnErnst Haeckel. Esta palabra est compuesta por dos vocablos griegos:oikos(que significacasa,residenciau hogar) ylogos(trmino que, traducido al espaol, se entiende comoestudio). Por eso, la ecologa se define con precisin comoel estudio de los hogares.

Pese a que el origen del trmino es dudoso, se reconoce al investigadorHaeckelcomo uno de sus creadores, quien al comenzar a desarrollar sus experimentos, Haeckel, quien la defina como aquella rama de la cienciaque gira en torno a la interaccin de todo ser vivo con la superficie que lo rodea. Sin embargo, con el tiempo extendi el concepto hasta abarcar elanlisis de las propiedades del medio, incluyendo el desplazamiento de materia y energa y su evolucin a raz de la presencia de conjuntos biolgicos.

En la actualidad y desde hace varios aos, la ecologa se encuentra muy relacionada con un heterogneomovimientopolticoysocial, que intenta actuar en defensa del medio ambiente. Los ecologistas realizan distintas denuncias sociales, proponen la necesidad de reformas legales y promueven la concienciacin social para alcanzar su objetivo principal, que es la conservacin de la salud del hombre sin daar ni alterar el equilibrio de los ecosistemas naturales.

Por eso, la causa ecologista (tambin conocida comomovimiento verdeoambientalista) se centra en tres grandes cuestiones de alcance universal: la preservacin y regeneracin de recursos naturales; la proteccin de la vida salvaje y la reduccin del nivel de contaminacin generado por la humanidad.

Un elemento fundamental de la ecologa es lahomeostasisque consiste en que todas las especies que habitan en un entorno natural equilibrado tienden a autoregularse y permanecer ms o menos constante en nmero de habitantes, de este modo el medio ambiente se asegura una distribucin equitativa de los recursos y nunca se sufre carencia de estos. En un entorno que ha sido modificado por la mano del hombre la homeostasis es ms difcil de encontrar, y por esta razn se producen losdesequilibrios naturales.

Actualmente se considera que la ecologa es una rama de lasciencias biolgicas, y es la encargada de estudiar las interacciones entre los organismos vivos y el entorno natural en el que habitan. Es una ciencia multidisciplinaria que para desarrollarse como tal necesita de otras ciencias para comprender la totalidad del estudio del medio ambiente. Entre estas otras ciencias se encuentran laclimatologa, la biologa, la tica y la ingeniera qumica.

Todos losprocesosbiticosse caracterizan por la transferencia de energa por eso pueden ser estudiados por lafsicay comprendidos dentro de sus leyes naturales; de los procesos metablicos y fisiolgicos de los subsistemas se ocupa la qumica porque dependen de reacciones qumicas. Laestructura de los biomases estudiada por lageologaporque est ntimamente relacionada con la estructura geolgica del sueo y los seres vivos al interaccionar con el medio pueden modificar su geologa. En lo que respecta a clculos, estadsticas y proyecciones para elaborar conclusiones a partir de una informacin especfica y numrica, las encargadas de estudiarlos son lasmatemticas. Para realizar el estudio de cada aspecto de la vida en un ecosistema, la ecologase sirve de las otras ciencias, por esta razn se dice que esmultidisciplinaria.

Para estudiar losecosistemasla ecologa establece diferentes niveles de organizacin, los cuales son:Ser(toda cosa que existe, viva o inerte),Individuo (cualquier ser vivo sea cual sea su especie),Especie(grupo de individuos que comparten genoma, con caractersticas fenotpicas),Poblacin(individuos de una especie que comparten hbitat),Comunidad (conjunto de poblaciones que comparten hbitat),Ecosistema(combinacin e interaccin entre factores biticos y abiticos en la naturaleza),Bioma(comunidades de vegetales que comparten un rea geogrfica) ybisfera(conjunto de ecosistemas que forman parte del planeta. Es una unidad ecolgica que hace referencia a toda la parte habitada del planeta).

Los cientficos que investigan y elaboran teoras sobre ecologa son denominadoseclogos. Existen dos ramas de la ecologa que son:

laautoecologa(especies individuales y sus mltiples relaciones con el medio ambiente) y lasinecologa(comunidades y sus relaciones con el medio ambiente). A su vez, de acuerdo a lo que los eclogos investiguen colaboran con un tipo de ecologa determinada, tales como:

Laecologa del comportamientoes la que se encarga de estudiar las tcnicas de recoleccin de los alimentos, las adaptaciones ante la depredacin o catstrofes naturales y las relaciones de reproduccin.

Laecologa de poblacioneses la encargada de estudiar los procesos que tienen que ver con la homeostasis, la distribucin y abundancia de las poblaciones, tanto animales como vegetales. Las fluctuaciones en el nmero de individuos de cada especie, las relaciones depredador-presa y la gentica de las poblaciones.

Laecologa de comunidadeses la encargada de estudiar el funcionamiento y las formas de organizarse de una comunidad, formadas por poblaciones inter actuantes. Estos eclogos investigan sobre los rangos de las especies, las razones que hacen que unas sean ms numerosas que otras y los factores que afectan a la estabilidad de la comunidad.

Lapaleoecologa, por su parte, es un rea importante que estudia los organismos fsiles. A partir del estudio de las especies del pasado se pueden comprender las tcnicas de recoleccin, reproduccin y dems que poseen organismos actuales.

BIOMAUnbioma(del griego bios, vida), tambin llamadopaisaje bioclimticooreas biticas(y que no debe confundirse con unaecozona o unaecorregin), es una determinada parte del planeta que comparte el clima, flora y fauna. Un bioma es el conjunto deecosistemas caractersticos de una zona biogeogrfica que est definido a partir de su vegetacin y de las especies animales que predominan. Es la expresin de las condiciones ecolgicas del lugar en el plano regional o continental: el clima y el suelo determinarn las condiciones ecolgicas a las que respondern las comunidades de plantas y animales del bioma en cuestin.

En funcin de la latitud, la temperatura, las precipitaciones y la altitud, en definitiva, de las caractersticas bsicas del clima, se puede dividir la tierra en zonas de caractersticas semejantes; en cada una de esas zonas se desarrolla una vegetacin (fitocenosis) y una fauna (zoocenosis) que cuando estn relacionadas, definen un bioma, que comprende las nociones de comunidad y la interaccin entre suelo, plantas y animales.

Hay diferentes sistemas de clasificacin de biomas, que en general suelen dividir la tierra en dos grandes grupos:

biomas terrestres y biomas acuticos-, con un nmero no demasiado grande de biomas. A escala planetaria, laselva tropicaldensa, lasabana, laestepa, losbosques templadosy latundra, son los grandes biomas que caracterizan la bisfera y que tienen un reparto zonal, es decir, que no superan ciertos valores latitudinales. A escala regional o continental, los biomas son difciles de definir, en parte porque existen diferentes patrones y tambin porque sus fronteras suelen ser difusas (vase el concepto deecotono).

Los biomas a menudo son conocidos por sus nombres locales. Por ejemplo, un bioma deherbazalesse conoce comopraderaen Norteamrica,sabanaen frica,estepaenAsia,pampaen Sudamrica yvelden Sudfrica.

Los biomas terrestres son descritos por la ciencia de labiogeografa. Por extensin, se habla de microbioma para designar la esfera de la vida microbiota.

El concepto de bioma no debe confundirse con otros conceptos similares como el deecozonagrandes extensiones de la superficie de la tierra donde las plantas y los animales se desarrollan en relativo aislamiento durante largos perodos de tiempo, separados unos de otros por las caractersticas geolgicas, tales como ocanos, grandes desiertos, altas montaas o cordilleras, que forman barreras a la migracin de plantas y animales,hbitatrea que es habitada por una especie particular de animales o plantas o ecosistemacomplejo dinmico compuesto por plantas, animales y microorganismos, y la naturaleza muerta que los rodea actuando en interaccin en tanto que unidad funcional1. Las distintas eco-regiones del mundo se agrupan tanto en biomas como en eco-zonas.BIOCENOSIS

Unabiocenosis(tambin llamadacomunidad bitica,ecolgicao simplemente comunidad) es el conjunto deorganismosde todas lasespeciesque coexisten en un espacio definido llamadobiotopoque ofrece las condiciones ambientales necesarias para su supervivencia. Puede dividirse en:

fitocenosis, que es el conjunto de especiesvegetales,zoocenosis(conjunto de animales) ymicrobiocenosis(conjunto demicroorganismos). Unecosistema, segn la definicin original Tansley (1935), est formado por la biocenosis junto con su ambiente fsico o biotopo. El campo cultivado es laagrobiocenosisque, junto con su entorno fsico-qumico (biotopo) forman unagrosistema.

El trmino biocenosis fue acuado en 1877 porKarl Mbius, quien subrayaba as la necesidad de enfocar la atencin no en el individuo sino en el conjunto de individuos.

En otras palabras es una comunidad o conjunto de poblaciones de diferentes especies, que habitan una zona geogrfica determinada y se ve influenciada por factores fsicos como la luz, la temperatura, la humedad, etc.

BIOTOPO

Biotopo(debios, "vida" ytopos, "lugar"), enbiologayecologa, es un rea de condiciones ambientales uniformes que provee espacio vital a un conjunto deflorayfauna.El biotopo es casi sinnimo del trminohbitatcon la diferencia de que hbitat se refiere a las especies o poblaciones mientras que biotopo se refiere a las comunidades biolgicas.1HABITAD

Hbitates el ambiente que ocupa unapoblacin biolgica. Es el espacio que rene las condiciones adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia. Un hbitat queda as descrito por los rasgos que lo definen ecolgicamente, distinguindolo de otros hbitats en los que las mismas especies no podran encontrar acomodo.FOTOSINTESISLafotosntesis(delgriego antiguo[foto], luz, y[sntesis], composicin) es la conversin de materia inorgnica en materia orgnica gracias a la energa que aporta la luz. En este proceso laenerga luminosase transforma enenerga qumicaestable, siendo eladenosn trifosfato(ATP) la primera molcula en la que queda almacenada esa energa qumica. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar molculas orgnicas de mayor estabilidad. Adems, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosntesis que realizan las algas, en el medio acutico, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizarmateria orgnica(imprescindible para la constitucin de losseres vivos) partiendo de la luz y lamateria inorgnica. De hecho, cada ao los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgnica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono.12Los orgnulos citoplasmticos encargados de la realizacin de la fotosntesis son loscloroplastos, unas estructuras polimorfas y de color verde (esta coloracin es debida a la presencia del pigmentoclorofila) propias de lasclulas vegetales. En el interior de estos orgnulos se halla una cmara que contiene un medio interno llamado estroma, que alberga diversos componentes, entre los que cabe destacar enzimas encargadas de la transformacin del dixido de carbono en materia orgnica y unos sculos aplastados denominadostilacoideso lamelas, cuya membrana contiene pigmentos fotosintticos. En trminos medios, una clula foliar tiene entre cincuenta y sesenta cloroplastos en su interior.1Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosntesis son llamadosfotoauttrofos(otra nomenclatura posible es la deauttrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta denominacin tambin se engloban aquellas bacterias que realizan laquimiosntesis) y fijan elCO2atmosfrico. En la actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintticos, que son lafotosntesis oxignicay lafotosntesis anoxignica. La primera de las modalidades es la propia de las plantas superiores, las algas y lascianobacterias, donde el dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxgeno. Mientras que la segunda, tambin conocida con el nombre de fotosntesis bacteriana, la realizan lasbacterias purpreasyverdes del azufre, en las que en dador de electrones es el sulfuro de hidrgeno, y consecuentemente, el elemento qumico liberado no ser oxgeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.3A comienzos delao 2009, se public un artculo en larevistaNature Geoscienceen el quecientficosnorteamericanosdaban a conocer el hallazgo de pequeos cristales dehematita(enCratn de Pilbara, en elnoroestedeAustralia), unmineraldehierroque data de la poca delen Arcaico, demostrando la existencia de agua rica en oxgeno y consecuentemente, de organismos fotosintetizadores capaces de producirlo. Gracias al estudio realizado, se ha llegado a la conclusin de la existencia de fotosntesis oxignica y de la oxigenacin de la atmsfera y de los ocanos hace ms de 3.460 millones de aos, as como tambin se deduce la existencia de un nmero considerable de organismos capaces de llevar a cabo la fotosntesis para oxigenar la masa de agua mencionada, aunque slo fuese de manera ocasional.45Lasclorofilas(delgriego, gymnos, "verde", y, flon, "hoja") son una familia depigmentosde color verde que se encuentran en lascianobacteriasy en todos aquellos organismos que contienencloroplastosen susclulas, lo que incluye a lasplantasy a los diversos grupos de protistasque son llamadosalgas. La clorofila es una biomolcula extremadamente importante, crtica en la fotosntesis, proceso que permite a las plantas absorber energa a partir de la luz.Nicho EcolgicoSe denomina as a la estrategia de supervivencia utilizada por una especie, que incluye la forma de alimentarse, de competir con otras, de cazar, de evitar ser comida. En otras palabras, es la funcin, profesin u oficio que cumple una especie animal o vegetal dentro del ecosistema.Se refiere no slo al espacio fsico ocupado por un organismo (nicho espacial o de hbitat), sino tambin a su papel funcional en la comunidad (nicho trfico) y a su posicin en los gradientes ambientales de temperatura, humedad,pH, suelos, etc. (nicho multidimensional o dehipervolumen).El nicho ecolgico de un organismo depende de dnde vive, de lo que hace (como transforma la energa, se comporta, reacciona a su medio fsico y bitico y lo transforma), y de cmo es influenciado por las otras especies.El papel que desempean los individuos de una especie es nico en cualquier ecosistema dado. En ecosistemas semejantes, se pueden reconocer las mismas profesiones: polinizadores, foto sintetizadores, carroeros, distribuidores de semillas,descomponedoresde materia orgnica.Cuando el nicho de dos especies corresponde a roles funcionales similares en un mismo ecosistema se desencadenar el fenmeno que se llama de competenciainterespecfica, hasta que una especie pase a ser la dominante o elimine a su competidora.Una forma en que se produce el desequilibrio en ecosistemas naturales, es debida a la introduccin de especies animales o vegetales exticas. En muchos casos, estas especies introducidas entran en competencia (lucha por ocupar un mismo nicho ecolgico) con las especies autctonas; esto genera un proceso de desplazamiento de estas ltimas y en muchos casos la nueva especie (extica) se convierte en plaga, afectando seriamente el ecosistema y repercutiendo tambin en las actividades socioeconmicas.CADENA ALIMENTARIA (CADENA TRFICA)Cadena trfica (del griegothrophe:alimentacin) es el proceso de transferencia de energa alimenticia a travs de una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente.

Cada cadena se inicia con un vegetal, productor u organismo auttrofo (autotropho del griegoauts=s mismo ytrophe=alimentacin) o sea un organismo que "fabrica su propio alimento" sintetizando sustancias orgnicas a partir de sustancias inorgnicas que toma del aire y del suelo, y energa solar (fotosntesis).

Los dems integrantes de la cadena se denominan consumidores. Aquel que se alimenta del productor, ser el consumidor primario, el que se alimenta de este ltimo ser el consumidor secundario y as sucesivamente. Son consumidores primarios, los herbvoros. Son consumidores secundarios, terciarios, etc. los carnvoros.

Existe un ltimo nivel en la cadena alimentaria que corresponde a los descomponedores. Estos actan sobre los organismos muertos, degradan la materia orgnica y la transforman nuevamente en materia inorgnica devolvindola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmsfera (dixido de carbono).

Cada nivel de la cadena se denomina eslabn.

En una cadena trfica, cada eslabn obtiene la energa necesaria para la vida del nivel inmediato anterior; y el productor la obtiene del sol. De modo que la energa fluye a travs de la cadena.

En este flujo de energa se produce una gran prdida de la misma en cada traspaso de un eslabn a otro, por lo cual un nivel de consumidor alto (ej: consumidor 3ario) recibir menos energa que uno bajo (ej: consumidor 1ario).

Dada esta condicin de flujo de energa, la longitud de una cadena no va ms all de consumidor terciario o cuaternario.

Una cadena alimentaria en sentido estricto, tiene varias desventajas en caso de desaparecer un eslabn:

a) Desaparecern con l todos los eslabones siguientes pues se quedarn sin alimento.

b) Se superpoblar el nivel inmediato anterior, pues ya no existe su predador.

c) Se desequilibrarn los niveles ms bajos como consecuencia de lo mencionado en a) y b).

d) Por tales motivos las redes alimentarias o tramas trficas son ms ventajosas que las cadenas aisladas.

Ejemplos de cadenas trficas son:

Ejemplo de una cadena trfica que fue afectada por la intervencin del hombre, es el caso de los coyotes en EE.UU. que fueron considerados plaga y se diezmaron. Si bien es verdad que estos animales vivan cerca del hombre y de cuando en cuando robaban una gallina su principal alimento lo constitua un grupo de roedores que se alimentan de tubrculos y races carnosas empleadas en agricultura. La desaparicin casi total de los coyotes trajo aparejado una superpoblacin de roedores, que como consecuencia hizo estragos en los cultivos.

Una cadena que naturalmente tiende a la extincin es el caso del oso panda, cuyo nico alimento es la caa de bamb. En caso de desaparecer el bamb, el panda desapareceran sin remedio, a menos que fuera capaz de alimentarse de otro vegetal.

CICLO BIOGEOQUIMICO

Se denominaciclo biogeoqumicoal movimiento de cantidades decarbono,nitrgeno,oxgeno,hidrgeno,calcio,sodio,azufre,fsforo,potasio, y otroselementosentre los seres vivos y el ambiente (atmsfera, biomasa y sistemas acuticos) mediante una serie de procesos de produccin y descomposicin. En labiosferala materia es limitada de manera que su reciclaje es un punto clave en el mantenimiento de la vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se agotaran y la vida desaparecera.

Unelemento qumicoomolculanecesario para lavidade unorganismo, se llamanutrienteonutrimento. Los organismos vivos necesitan de 31 a 40 elementos qumicos, donde el nmero y tipos de estos elementos vara en cadaespecie.

Los elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades se denominan:

1. Macronutrientes:carbono,oxgeno,hidrgeno,nitrgeno,fsforo,azufre,calcio,magnesioypotasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y ms de 95% de la masa de todos los organismos.

2. Micronutrientes. Son los 30 ms elementos requeridos en cantidades pequeas (hastatrazas):hierro,cobre,zinc,cloro,yodo, (vase tambinoligoelementos).

La mayor parte de las sustancias qumicas de latierrano estn en formas tiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes, son reciclados continuamente en formas complejas a travs de las partes vivas y no vivas de labiosfera, y convertidos en formas tiles por una combinacin de procesos biolgicos, geolgicos y qumicos.

El ciclo de los nutrientes desde elbiotopo(en laatmsfera, lahidrosferay lacorteza de la tierra) hasta labiota, y viceversa, tiene lugar en los ciclos biogeoqumicos (debio: vida,geo: en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energa solar, incluyen los del carbono, oxgeno, nitrgeno, fsforo, azufre y del agua (hidrolgico). As, una sustancia qumica puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una molcula de agua ingresada a unvegetal, puede ser la misma que pas por el organismo de undinosauriohace millones de aos.

Gracias a los ciclos biogeoqumicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguiran por esto son muy importantes.

El trmino ciclo biogeoqumico se deriva del movimiento cclico de los elementos que forman los organismos biolgicos (bio) y el ambiente geolgico (geo) e intervienen en un cambio qumico.

Hay tres tipos de ciclos biogeoqumicos, que estn interconectados:

BIOTA.

En su uso ms habitual, mediante el trminobiotase designa al conjunto de especies deplantas,animalesy otros organismos que ocupan un rea dada. Se dice, por ejemplo,biota europea para referirse a la lista de especies que habitan en ese territorio. La biota puede desglosarse enfloray enfauna, segn los lmites establecidos enBotnicay enZoologa.LOS CICLOS BIOGEOQUIMICOSLa materia circula desde los seres vivos hacia el ambiente abitico, y viceversa. Esa circulacin constituye los ciclos biogeoqumicos, que son los movimientos de agua, de carbono, oxgeno, nitrgeno, fsforo, azufre y otros elementos que en forma permanente se conectan con los componentes biticos y abiticos de la Tierra. Las sustancias utilizadas por los seres vivos no se "pierden" aunque pueden llegar a sitios donde resultan inaccesibles para los organismos por un largo perodo. Sin embargo, casi siempre la materia se reutiliza y a menudo circula varias veces, tanto dentro de los ecosistemas como fuera de ellos.Nuestro planeta acta como un sistema cerrado donde la cantidad de materia existente permanece constante, pero sufre permanentes cambios en su estado qumico dando lugar a la produccin de compuestos simples y complejos. Es por ello que los ciclos de los elementos qumicos gobiernan la vida sobre la Tierra, partiendo desde un estado elemental para formar componentes inorgnicos, luego orgnicos y regresar a su estado elemental. En las cadenas alimentarias, los productores utilizan la materia inorgnica y la convierten en orgnica, que ser la fuente alimenticia para todos los consumidores. La importancia de los descomponedores radica en la conversin que hacen de la materia orgnica en inorgnica, actuando sobre los restos depositados en la tierra y las aguas. Esos compuestos inorgnicos quedan a disposicin de los distintos productores que inician nuevamente el ciclo.Los ciclos biogeoqumicos ms importantes corresponden al agua, oxgeno, carbono y nitrgeno. Gracias a estos ciclos es posible que los elementos principales (carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno, fsforo y azufre) estn disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos.

Los ciclos biogeoqumicos pueden ser gaseosos, sedimentarios y mixtos.-Ciclos gaseososLos elementos casi siempre se distribuyen tanto en la atmsfera como en el agua y de ah a los organismos, y as sucesivamente.Los elementos que cumplen ciclos gaseosos son el carbono, el oxgeno y el nitrgeno.La transformacin de elementos de un estado a otro es relativamente rpida.-Ciclos sedimentarios.Son aquellos donde los elementos permanecen formando parte de la tierra, ya sea en las rocas o en el fondo marino, y de ah a los organismos.En estos, la transformacin y recuperacin de estos elementos es mucho ms lenta.Ejemplos de ciclos sedimentarios son el del fsforo y el del azufre.-Ciclos mixtos.El ciclo del agua es una combinacin de los ciclos gaseoso y sedimentario, ya que esa sustancia permanece tanto en la atmsfera como en la corteza terrestre.Los ciclos biogeoqumicos ms importantes corresponden al agua, oxgeno, carbono y nitrgeno.EL AGUAToda el agua de la Tierra forma la hidrosfera, que se distribuye en tres reservorios principales: los ocanos, los continentes y la atmsfera. Entre estos reservorios existe una circulacin continua. Alrededor del 70% de la superficie del planeta est cubierta por las aguas de los ocanos, lagos, ros, arroyos, manantiales y glaciares. Al perforar el subsuelo, por lo general se puede encontrar agua a profundidades diversas (agua subterrnea o mantos freticos). La luz solar es la fuente de energa trmica necesaria para el paso del agua desde las fases lquida y slida a la fase de vapor, y tambin es el origen de las circulaciones atmosfricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes.CICLO DEL AGUA.

Los rayos solares calientan las aguas. El vapor sube a la troposfera en forma de gotitas. El agua se evapora y se concentra en las nubes. El viento traslada las nubes desde los ocanos hacia los continentes.Diagrama del ciclo del agua

A medida que se asciende bajan las temperaturas, por lo que el vapor se condensa. Es as que se desencadenan precipitaciones en forma de lluvia y nieve.El agua cada forma los ros y circula por ellos. Adems, el agua se infiltra en la tierra y se incorpora a las aguas subterrneas (mantos freticos). Por ltimo, el agua de los ros y del subsuelo desemboca en los mares.EL CARBONOEs uno de los elementos ms importantes de la naturaleza. Combinado con oxgeno forma dixido de carbono (CO2) y monxido de carbono (CO).La atmsfera contiene alrededor de 0.03 % de dixido de carbono. Es el elemento bsico de los compuestos orgnicos (hidratos de carbono, lpidos, protenas y cidos nucleicos). El carbono tambin forma parte de sales llamadas carbonatos, como el carbonato de sodio (Na2CO3) y el carbonato de calcio (CaCO3), entre otras.CICLO DEL CARBONO.

El carbono, como dixido de carbono, inicia su ciclo de la siguiente manera:Durante la fotosntesis, los organismos productores (vegetales terrestres y acuticos) absorben el dixido de carbono, ya sea disuelto en el aire o en el agua, para transformarlo en compuestos orgnicos. Los consumidores primarios se alimentan de esos productores utilizando y degradando los elementos de carbono presentes en la materia orgnica. Gran parte de ese carbono es liberado en forma de CO2por la respiracin, mientras que otra parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnvoros (consumidores secundarios), que se alimentan de los herbvoros. Es as como el carbono pasa a los animales colaborando en la formacin de materia orgnica.Los organismos de respiracin aerbica (los que utilizan oxgeno) aprovechan la glucosa durante ese proceso y al degradarla, es decir, cuando es utilizada en su metabolismo, el carbono que la forma se libera para convertirse nuevamente en dixido de carbono que regresa a la atmsfera o al agua.Los desechos de las plantas, de los animales y de restos de organismos se descomponen por la accin de hongos y bacterias. Durante este proceso de putrefaccin por parte de los descomponedores, se desprende CO2.Distribucin del carbono en el universo

Diagrama del ciclo del carbono

En niveles profundos del planeta, el carbono contribuye a la formacin de combustibles fsiles, como el petrleo. Este importante compuesto se ha originado de los restos de organismos que vivieron hace miles de aos. Durante las erupciones volcnicas se libera parte del carbono constituyente de las rocas de la corteza terrestre.Una parte del dixido de carbono disuelto en las aguas marinas ayuda a determinados organismos a formar estructuras como los caparazones de los caracoles de mar. Al morir, los restos de sus estructuras se depositan en el fondo del mar. Con el paso del tiempo, el carbono se disuelve en el agua y es utilizado nuevamente durante su ciclo.Los ocanos contienen alrededor del 71% del carbono del planeta en forma de carbonato y bicarbonato. Un 3% adicional se encuentra en la materia orgnica muerta y el fitoplancton. El carbn fsil representa un 22%. Los ecosistemas terrestres, donde los bosques constituyen la principal reserva, contienen alrededor del 3-4% del carbono total, mientras que un pequeo porcentaje se encuentra en la atmsfera circulante y es utilizado en la fotosntesis.EL OXGENO.La atmsfera posee un 21%. Adems forma parte del agua y de todo tipo de molculas orgnicas.CICLO DEL OXGENO.

El ciclo del oxgeno est estrechamente vinculado al del carbono, ya que el proceso por el cual el carbono es asimilado por las plantas (fotosntesis) da lugar a la devolucin del oxgeno a la atmsfera, mientras que en el proceso de respiracin ocurre el efecto contrario.Otra parte del ciclo natural del oxgeno con notable inters indirecto para losorganismosvivos es su conversin en ozono (O3). Las molculas de O2, activadas por las radiaciones muy energticas de onda corta, se rompen en tomos libres de oxgeno (O) que reaccionan con otras molculas de O2, formando ozono. Esta reaccin se produce en la estratosfera y es reversible, de forma que el ozono vuelve a convertirse en oxgeno absorbiendo radiaciones ultravioletas.EL NITRGENO.La reserva fundamental es la atmsfera, que est compuesta por un 78% de nitrgeno. No obstante, la mayora de los seres vivos no lo puede utilizar en forma directa, con lo cual dependen de los minerales presentes en el suelo para su utilizacin. En los organismos productores el nitrgeno ingresa en forma de nitratos, y en los consumidores en forma de grupos amino. Existen algunas bacterias especiales que pueden utilizar directamente el nitrgeno atmosfrico. Esas bacterias juegan un papel muy importante en el ciclo al hacer la fijacin del nitrgeno. De esta forma convierten el nitrgeno en otras formas qumicas como amonio y nitratos, para que puedan ser aprovechadas por las plantas.CICLO DEL NITRGENO.

Est compuesto por las siguientes etapas.1.- Fijacin: se produce cuando el nitrgeno atmosfrico (N2) es transformado en amonaco (NH3) por bacterias presentes en los suelos y en las aguas. Rhizobium es un gnero de bacterias que viven en simbiosis dentro de los ndulos que hay en las races de plantas leguminosas. En ambientes acuticos, las cianobacterias son importantes fijadoras de nitrgeno.2.- Amonificacin: es la transformacin de compuestos nitrogenados orgnicos en amonaco. En los animales, el metabolismo de los compuestos nitrogenados da lugar a la formacin de amonaco, siendo eliminado por la orina como urea (humanos y otros mamferos), cido rico (aves e insectos) o directamente en amonaco (algunos peces y organismos acuticos). Estas sustancias son transformadas en amonaco o en amonio por los descomponedores presentes en los suelos y aguas. Ese amonaco queda a disposicin de otro tipo de bacterias en las siguientes etapas.3.- Nitrificacin: es la transformacin del amonaco o amonio (NH4+) en nitritos (NO2) por un grupo de bacterias del gneroNitrosomaspara luego esos nitritos convertirse en nitratos (NO3) mediante otras bacterias del gneroNitrobacter. 4-Asimilacin: las plantas toman el amonio (NH4+) y el nitrato (NO3) por las races para poder utilizarlos en su metabolismo. Usan esos tomos de nitrgeno para la sntesis de clorofila, de protenas y de cidos nucleicos (ADN y ARN). Los consumidores obtienen el nitrgeno al alimentarse de plantas y de otros animales.5-Desnitrificacin: proceso llevado a cabo por bacterias desnitrificantes que necesitan utilizar el oxgeno para su respiracin en suelos poco aireados y mal drenados. Para ello, degradan los nitratos y liberan el nitrgeno no utilizado a la atmsfera.Diagrama del ciclo del nitrgeno

NITRIFICACIN:transformacin bacteriana de amonaco en nitratos.DESNITRIFICACIN: transformacin bacteriana de nitratos en nitrgeno.AMONIFICACIN: transformacin de los desechos orgnicos en amonaco por los descomponedores.ASIMILACIN:absorcin de nitratos y amonio por las races de las plantas.FIJACIN:transformacin bacteriana del nitrgeno atmosfrico en amonaco.EL FOSFORO.La proporcin de fsforo en la materia viva es bastante pequea, pero el papel que desempea es vital. Es componente de los cidos nucleicos como el ADN. Se encuentra presente en los huesos y piezas dentarias.En la fotosntesis y en la respiracin celular, muchas sustancias intermedias estn combinadas con el fsforo, tal el caso del trifosfato de adenosina (ATP) que almacena energa.El fsforo es el principal factor limitante del crecimiento para los ecosistemas, porque su ciclo est muy relacionado con su movimiento entre los continentes y los ocanos.La mayor reserva de fsforo est en la corteza terrestre y en los depsitos de rocas marinas. El fsforo se encuentra en forma de fosfatos (sales) de calcio, hierro, aluminio y manganeso.CICLO DEL FSFORO.

La lluvia disuelve los fosfatos presentes en los suelos y los pone a disposicin de los vegetales. El lavado de los suelos y el arrastre de losorganismosvivos fertilizan los ocanos y mares. Parte del fsforo incorporado a los peces es extrado por aves acuticas que lo llevan a la tierra por medio de la defecacin (guano). Otra parte del fsforo contenido enorganismosacuticos va al fondo de las rocas marinas cuando stos mueren. Las bacterias fosfatizantes que estn en los suelos transforman el fsforo presente en cadveres y excrementos en fosfatos disueltos, que son absorbidos por las races de los vegetales.Diagrama del ciclo del fsforo

EL AZUFRE. Presente dentro de todos los organismos en pequeas cantidades, principalmente en los aminocidos (sustancias que dan lugar a la formacin de protenas). Es esencial para que tanto vegetales como animales puedan realizar diversas funciones. Las mayores reservas de azufre estn en el agua del mar y en rocas sedimentarias. Desde el mar pasa a la atmsfera por los vientos y el oleaje.CICLO DEL AZUFRE.

Gran parte del azufre que llega a la atmsfera proviene de las erupciones volcnicas, de las industrias, vehculos, etc. Una vez en la atmsfera, llega a la tierra con las lluvias en forma de sulfatos y sulfitos. Su combinacin con vapor de agua produce el cido sulfrico. Cuando el azufre llega al suelo, los vegetales lo incorporan a travs de las races en forma de sulfatos solubles. Parte del azufre presente en losorganismosvivos queda en los suelos cuando stos mueren. La descomposicin de la materia orgnica produce cido sulfhdrico, de mal olor, devolviendo azufre a la atmsfera.Diagrama del ciclo del azufre