energias del ecosistema.pdf

Energía en los ecosistemas

fProfesora: Loreto Moya

1Profesora Loreto Moya

Estimadas alumnas, les envío clase con actividades incluidas , de la id d OS GÍ COS Sunidad FLUJOS DE MATERIA Y ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA,

Tema 2: Energía en los ecosistemas,para que la desarrollen junto al libro de Biología 1º Educación Media , Santillana, entregado a uds., se señalan las páginas muchas de ellas tienen solucionario asíse señalan las páginas , muchas de ellas tienen solucionario así podrán chequear uds .mismas su autoaprendizaje.

Las diapositivas de esta clase las saqué de la web, información de los autores Teresa Audesirk • Gerald Audesirk • Bruce E. Byers y de y yclases personales.

Serán informadas de los mecanismos de evaluación de esta y otrasunidades enviadas a la página web del Liceo nº1.

Les deseo éxito en este recorrido,un abrazo, Loreto Moya profesora de Biología


ContenidosContenidos

• 2 1 Flujo de la energía en los ecosistemas2.1. Flujo de la energía en los ecosistemas

• 2.2. Cadenas y tramas tróficas en los ecosistemasecosistemas

• 2.3. Productividad de un ecosistema

• 2.4. Traspaso de energía

• 2.5. Ciclos biogeoquímicosg q

• 2.6. Bioacumulación de sustancias nocivas en las cadenas tróficaslas cadenas tróficas


Un oso pardo americano intercepta a un salmón en su travesía para la zonade desove que recorre en contra de la corriente de una cascada en su intento

por llegar al mismo lugar donde nació hace algunos años.

¿ Que tipo de relaciones puedes observar en la fotografía?¿Qué elementos biótico y abióticos identificas?¿Qué elementos biótico y abióticos identificas?


Vamos a responder preguntasVamos a responder preguntas

1 ¿Cuáles son las trayectorias de la energía y de los y g ynutrimentos?

2 ¿Cómo fluye la energía a través de las comunidades?comunidades?

3 ¿Cómo se desplazan los nutrimentos dentro de los ecosistemas y entre ellos?los ecosistemas y entre ellos?

4 ¿A qué se debe la “lluvia ácida”? 5 ¿Qué provoca el calentamiento global? p g

Nota: nutrimentos es sinónimo de nutrientes


Recordemos algunos conceptos


Niveles de Organización

Organismo

Población

Comunidades

Ecosistemas

BiomasBiomas

Biósferaós e a


Ecosistema

Es un conjunto

Factores Bióticos Factores Abióticos

Zona Determinada

Se une

Zona Determinada

Interacción que se establece entre ellos

Hay

Disciplina que lo estudia

Ecología8Profesora Loreto Moya

Interconexiones:fotosíntesis y respiraciónfotosíntesis y respiración


De acuerdo a los contenidos aprendidos anteriormente,completa el cuadro siguiente:

Organismos autótrofos Organismos heterótrofos

completa el cuadro siguiente:


Ecosistema

b óBióticos Abióticos

Organismos Energía Materia

La cual RealizaViven en

Hábitat

Poseen un

Nicho EcológicoFluye Ciclos

Cadenas Alimentarias

Tramas Alimentarias11Profesora Loreto Moya

Cadenas Alimentarias

¿Qué son?

La representación de las relaciones de alimentaciónLa representación de las relaciones de alimentación que se dan en una comunidad biológica


¿De qué esta formado?

ProductorConsumidorPrimario

ConsumidorSecundario

ConsumidorTerciario

Plantas

Primario

Herbívoros

Secundario

‐ Carnívoros‐ Depredadores

Terciario

‐ Carnívoros‐ Depredadores

Autótrofas InsectosRoedoresMamíferos

pZorroLeón

‐ Insectívoros

Depredadores

Mamíferos(vaca)

Insectívoros‐ Artrópodos‐ Aves

CarnívorasCarnívorasInsectívoras

DescomponedoresDescomponedores


1‐ ¿Cuáles son las trayectorias de la í d l ?energía y de los nutrimentos?

• La energía se desplaza de una comunidad aLa energía se desplaza de una comunidad a otra dentro de los ecosistemas en un flujo unidireccional continuounidireccional continuo.

– La energía que impulsa las actividades de la vida proviene del sol.proviene del sol.

– Se utiliza y se transforma mediante las reacciones químicas que alimentan la vida. eacc o es qu cas que a e a a da

– Termina convertida en energía calórica que se irradia de regreso hacia el espacio.g p


• Los nutrimentos pasan en forma continua por ciclos y se aprovechan, de manera repetida, y p , p ,dentro de los ecosistemas y entre ellos.

– Las moléculas de la vida se construyen a partir de componentes químicos básicos que se obtienen del medio ambiente.L t i t d bi t– Los nutrimentos pueden cambiar en cuanto a su forma y distribución, e incluso ser transportados entre diferentes ecosistemas pero permanecenentre diferentes ecosistemas, pero permanecen en la Tierra.


FIGURA 3 Flujo de energía, ciclos de nutrimentos y relaciones de alimentación en los ecosistemas


¿Cómo fluye la energía a través de las comunidades?

– La energía entra en las comunidades por la vía de la fotosíntesis.

– La energía pasa de un nivel trófico a otro.

La transferencia de energía de un nivel trófico a otro es ineficiente– La transferencia de energía de un nivel trófico a otro es ineficiente.

– La energía fluye en un solo sentido, desde los organismos autótrofos a consumidores mediante las relaciones alimentarias.

– El comportamiento de la energía obedece a las leyes de la Termodinámica la– El comportamiento de la energía obedece a las leyes de la Termodinámica, la “1º Ley es de conservación de la energía”, dice que la energía no se crea ni se destruye ,solo se transforma. Se infiere que la energía del universo es constante y que se puede transformar de una forma a otra por ejemplo la energía lumínica se puede transformar en energía química y calor.

– La 2º Ley es la llamada “ Ley de la entropía”, postula que cada vez que la energía se transforma, parte de ella se degrada en forma de calor que no es aprovechable por ejemplo en la actividad muscular parte de la energía seaprovechable, por ejemplo en la actividad muscular, parte de la energía se pierde en forma de calor y otra parte se transforma en energía cinética.

– Por esto, la cantidad de energía disponible para los organismos va disminuyendo a medida que esta se transfiere entre los distintos niveles y qtróficos.


La energía entra por la vía de la f t í t ifotosíntesis

• Las ondas electromagnéticas llevan energía del sol a la• Las ondas electromagnéticas llevan energía del sol a la Tierra.

– Gran parte de la energía solar que llega a la Tierra es reflejada o absorbidareflejada o absorbida.

– Sólo alrededor del 1% de la energía está disponible para la fotosíntesis.L i f t i téti t l 3%– Los organismos fotosintéticos capturan el 3% o menos de esta cantidad.

• Los pigmentos como la clorofila absorben longitudes d d ífi d l l lde onda específicas de la luz solar.

– La energía solar se utiliza luego en reacciones que almacenan energía en enlaces químicos y producen ú t lé l d lt íazúcar y otras moléculas de alta energía.


FIGURA 4Productividad primariaProductividad primaria


La energía entra por la vía de la f í

• Los autótrofos (o productores) producen su propio

fotosíntesis• Los autótrofos (o productores) producen su propio

alimento utilizando nutrimentos y energía del ambiente (luz solar).C i t d l tót f i• Casi todos los autótrofos son organismos fotosintéticos que obtienen su energía de la luz solar.

• Algunas bacterias pueden obtener su energía de g gsustancias químicas como el sulfuro de hidrógeno (por ejemplo, los organismos quimiosintéticos).

• Los heterótrofos (o consumidores) no puedenLos heterótrofos (o consumidores) no pueden sintetizar su propio alimento, así que lo obtienen de los productores.

– Obtienen la energía y nutrimentos en las moléculas que– Obtienen la energía y nutrimentos en las moléculas que componen el cuerpo de otros organismos.


S ti d P d ti id d P i i B t (PPB) l

La energía entra por la vía de la fotosíntesis• Se entiende por Productividad Primaria Bruta(PPB), la

cantidad de energía química fijada por los organismos autótrofos durante un tiempo determinado, en una p ,superficie dada. Equivale a la biomasa de los productores, que se incorpora al ecosistema por unidad d á ti d t i dde área en un tiempo determinado.

• La energía que los organismos fotosintéticos almacenan y ponen a disposición de otros miembros de lay ponen a disposición de otros miembros de la comunidad a lo largo de un periodo específico se denomina productividad primaria neta(PPN).

• Se calcula PPN: PPB‐ Respiración celular



L d ti id d i i t

fotosíntesis

• La productividad primaria neta:– Determina la cantidad de vida que un

i t d t i d d tecosistema determinado puede sostener.

– Se mide en unidades de energía (calorías) almacenada por los autótrofos en una áreaalmacenada por los autótrofos en una área específica y un tiempo determinado o en términos de la biomasa (el peso seco detérminos de la biomasa (el peso seco de material orgánico) almacenado o agregado al ecosistema por los productores durante un lapso determinado.



E l d ti id d d l i t i fl

fotosíntesis

• En la productividad del ecosistema influyen: – La cantidad de nutrimentos y luz solar de la que di l d tdisponen los productores.

– La disponibilidad de agua.

– La temperatura.


FIGURA 5 Comparación de la productividad de los ecosistemas


actividadesactividades

1‐ Compare entre organismos fotosintéticos y1 Compare entre organismos fotosintéticos y quimiosintéticos

2 Realice la actividad de la página 148 del libro2‐ Realice la actividad de la página 148 del libro.

3‐ Realice la actividad de la página 149 del libro.

4‐ Realice la actividad de la página 151 y 152 del libro.


Intervención Humana en la productividad de un iecosistema

• El ser humano tiene una gran capacidad en alterar su medio ambiente, alterando los ciclos naturales de las especies que viven en ecosistemas naturales. Es así como se altera la productividad de un ecosistema, los factores á idmás conocidos son:

‐ Deforestación‐La erosión del suelo‐ La lluvia ácida‐ El calentamiento global

Sobre estos factores investiga de que se trata cada uno deSobre estos factores, investiga de que se trata cada uno de ellos y establece algunas medidas preventiva en dicha intervención ( apoyo de lectura página 154 y 155 del libro)


Flujo de energía entre los niveles óftróficos

• La energía fluye a través de los niveles tróficos (“niveles deLa energía fluye a través de los niveles tróficos ( niveles de alimentación”) de una comunidad.

– Los productores forman el primer nivel trófico, pues obtienen su energía directamente de la luz solar.

• Los consumidores ocupan varios niveles tróficos• Los consumidores ocupan varios niveles tróficos.– Los que se alimentan directa y exclusivamente de los productores se

llaman herbívoros o consumidores primarios.– Los que se alimentan principalmente de consumidores primarios se llaman

carnívoros o consumidores secundarioscarnívoros o consumidores secundarios.– Los que se alimentan principalmente de consumidores primarios se llaman

carnívoros o consumidores secundarios.– Algunos carnívoros se alimentan en ocasiones de otros carnívoros y actúan

cons midores terciarioscomo consumidores terciarios.• Algunos animales son omnívoros, y actúan en diferentes ocasiones como

consumidores primarios, secundarios y, ocasionalmente, terciarios.– Ejemplo: los seres humanos.


Cadenas alimentariasCadenas alimentarias

U d li t i l ió li l• Una cadena alimentaria es una relación lineal de alimentación con un solo representante de d i l t óficada nivel trófico.– Los distintos ecosistemas tienen cadenas

li t i di l t dif talimentarias radicalmente diferentes.

– Las comunidades naturales rara vez contienen grupos bien definidos de consumidoresgrupos bien definidos de consumidores primarios, secundarios y terciarios.


FIGURA 6Cadenas alimentarias 29Profesora Loreto Moya

FIGURA 7 Cadenas alimentarias30Profesora Loreto Moya

FIGURA 8 Cadenas alimentarias31Profesora Loreto Moya

T Ali iTrama Alimentaria

¿Qué es?

Es el conjunto de cadenas alimentariasQue se relacionan entre sí.

Una red alimentaria muestra las relaciones alimentarias de una comunidad e incluyen sus múltiples cadenas interconectadas.


FIGURA 9Una red alimentaria simple en una pradera de pastos cortos 33Profesora Loreto Moya

Comedores de detritos y descomponedores• Los comedores de detritos y los descomponedores liberan nutrimentos que se

reutilizan. • Los comedores de detritos viven de los desperdicios de la vida: exoesqueletos

mudados, hojas caídas, desechos y cadáveres. j y• Comedores de detritos.

– Ejemplos: lombrices de tierra, protistas, cochinillas, y buitres.– Consumen materia orgánica muerta y la excretan en un estado de

descomposición más avanzadodescomposición más avanzado.– Sus productos de excreción sirven de alimento a otros comedores de

detritos y a los descomponedores.• Los descomponedores digieren el alimento que encuentran afuera de su cuerpo

mediante la secreción de enzimas digestivasmediante la secreción de enzimas digestivas.– Son principalmente hongos y bacterias.– Absorben los nutrimentos y los compuestos ricos en energía que

necesitan, liberando aquellos que quedan.• Los comedores de detritos y los descomponedores reducen el cuerpo y los• Los comedores de detritos y los descomponedores reducen el cuerpo y los

residuos de los organismos vivos a moléculas simples.– Reciclan los nutrimentos, que vuelven a quedar disponibles para los

productores primarios.Si i ti l d ti id d i i d t d í f lt d– Si no existieran, la productividad primaria se detendría por falta de nutrimentos y la comunidad colapsaría.


La transferencia de energía es ineficienteLa transferencia de energía es ineficiente

• La transferencia de energía de un nivel trófico ga otro es ineficiente.

• Un pequeño porcentaje de la energíaUn pequeño porcentaje de la energía disponible se transfiere al siguiente nivel trófico porque:trófico porque:

– La conversión de energía siempre implica pérdidas en forma de calorpérdidas en forma de calor.

– Algunas de las moléculas de los organismos no pueden ser digeridas o absorbidas.pueden ser digeridas o absorbidas.


La transferencia de energía es ineficiente

U ñ t j d l í

La transferencia de energía es ineficiente

• Un pequeño porcentaje de la energía disponible se transfiere al siguiente nivel t ófitrófico porque:

– Una parte de la energía se utiliza en cada nivel t ófi t i i t iótrófico para mantenimiento, reparación, movimiento, etcétera.

Algunos organismos mueren en cada nivel sin– Algunos organismos mueren en cada nivel sin ser comidos y pasan su energía a los comedores de detritos y descomponedores.de detritos y descomponedores.


FIGURA 10Transferencia y pérdida de energía37Profesora Loreto Moya

Evaluación del proceso:

• Realiza la actividad de evaluación de la página 157 del libro.


Pirámides Ecológicas

¿Qué son?

Di l l i ófiDiagramas para representar las relaciones tróficasen la comunidad en forma simple.

¿Cuántas pirámides ecológicas existen?¿Cuántas pirámides ecológicas existen?Pirámide de Número

Pirámide de Biomasa

Pirámide de energía


Número: Indica la cantidad de individuos que hay en cada nivel q ytrófico.

Fig 11: (a) Pirámide de número de una pradera. (b) Pirámide de número del hábitat que hay en un árbol.


Fig 12: (A) Pirámide de biomasa terrestre (B) Pirámide de biomasa marinoFig 12: (A) Pirámide de biomasa terrestre. (B) Pirámide de biomasa marino, se observan los niveles tróficos invertidos.


Figuras 13 y 14


PIRÁMIDES DE ENERGÍAPIRÁMIDES DE ENERGÍA

• Las pirámides de energía ilustran la transferencia as p á des de e e g a ust a a t a s e e c ade energía entre niveles tróficos.

• La transferencia neta de energía entre los niveles gtróficos tiene una eficiencia aproximada del 10%.

– Una pirámide de energía representa esto, con los d t i i l b l i lproductores primarios en la base y los niveles

tróficos apilados en la parte superior.

• A veces la biomasa se utiliza como medida de laA veces la biomasa se utiliza como medida de la energía almacenada en cada nivel trófico.

– Se puede construir una pirámide de biomasa similar.


FIGURA 15 Pirámide de energía de un ecosistema de pradera


Energía: Indica el total de energía que se produce en un nivel trófico, y que es consumido por el nivel sucesor; también señala la cantidad deque es consumido por el nivel sucesor; también, señala la cantidad de energía que se consume en un nivel determinado.

FIGURA 1645Profesora Loreto Moya

Pirámides de energía

E t t ó d t f i d í ti

Pirámides de energía

• Este patrón de transferencia de energía tiene algunas ramificaciones importantes:

– Las plantas dominan casi todas las comunidades porque disponen de más energía, seguidas por los herbívoros y los carnívorosseguidas por los herbívoros y los carnívoros.


ActividadesActividades

• Realiza la actividad de las páginas 159 y 160Realiza la actividad de las páginas 159 y 160 del libro


Contenido : 2.5. Ciclos biogeoquímicosg q

3 ¿Cómo se desplazan los nutrimentos dentro3 ¿Cómo se desplazan los nutrimentos dentro de los ecosistemas y entre ellos?– El ciclo del carbono pasa por la atmósfera, los p p ,océanos y las comunidades.

– Ciclo del Nitrógeno. La reserva principal de i ó l ó fnitrógeno es la atmósfera.

– El ciclo del fósforo carece de componentes atmosféricosatmosféricos.

– Ciclo Hidrológico. La mayor parte del agua no sufre cambios químicos durante su ciclo.q


Ciclos de nutrimentos• Los nutrimentos son los elementos y las pequeñas moléculas que

constituyen todos los componentes básicos de la vida.• Los organismos necesitan de los macronutrimentos en grandes

tid dcantidades.– Ejemplos: agua, carbono, hidrógeno, oxígeno.

• Los micronutrimentos son necesarios sólo en muy pequeñas cantidadescantidades.

– Ejemplos: cinc, molibdeno, hierro, selenio.• Los ciclos de nutrimentos (o ciclos biogeoquímicos) describen las

trayectorias que siguen los nutrimentos entre las comunidades ytrayectorias que siguen los nutrimentos entre las comunidades y las partes inanimadas de los ecosistemas.

– Las fuentes y los lugares de almacenamiento de nutrimentos se denominan reservas.

l l l l– Las reservas principales se encuentran, por lo general, en el ambiente abiótico.


El ciclo del carbono• El marco estructural de todas las moléculas orgánicas, que son los

componentes básicos de la vida, está formado de cadenas de átomos de carbono.

• El carbono entra en la comunidad viviente cuando los productores captan dióxido de carbono (CO2) durante la fotosíntesis.

– En tierra, los productores obtienen CO2 de la atmósfera.L d t áti t b d t CO di lt– Los productores acuáticos encuentran abundante CO2 disuelto en el agua.

• Los consumidores primarios se alimentan de los productores y se apropian del carbono almacenado en sus tejidos.ap op a de ca bo o a ace ado e sus tej dos

– Estos herbívoros liberan un poco de carbono al respirar.– Guardan el resto, que es consumido a veces por organismos de

niveles tróficos más elevados.• Todos los seres vivos mueren tarde o temprano, y los comedores

de detritos y descomponedores se encargan de degradar su cuerpo.

• La respiración celular de estos organismos devuelve CO a la• La respiración celular de estos organismos devuelve CO2 a la atmósfera y a los océanos.


El ciclo del carbono

L b tibl fó il f d

El ciclo del carbono

• Los combustibles fósiles se forman cuando los restos de plantas y animales antiguos se ti t lt t tentierran y se someten a altas temperaturas y

presiones durante millones de años.– Cuando quemamos combustibles fósiles para aprovechar esta energía almacenada, se libera CO en la atmósferaCO2 en la atmósfera.

ACTIVIDAD:

R li l ti id d d l á i 165 d l libRealiza la actividad de las página 165 del libro


FIGURA 17 Ciclo del carbono 52Profesora Loreto Moya

El ciclo hidrológico

• Las moléculas de agua no son afectadas químicamente durante el ciclo hidrológico.

• La reserva principal de agua es el océano.– Contiene más del 97% del agua de la Tierra.Contiene más del 97% del agua de la Tierra.

• La energía solar evapora el agua, y la gravedad la trae de vuelta a la Tierra en forma de precipitación.

• El agua que cae en tierra sigue varias rutas:– Un poco de agua se evapora del suelo los lagos y las corrientes de– Un poco de agua se evapora del suelo, los lagos y las corrientes de

agua.– Una fracción escurre de la tierra y vuelve a los océanos. – Una pequeña cantidad penetra hasta los depósitos subterráneos.

• La mayoría del agua se evapora en la superficie del océano• La mayoría del agua se evapora en la superficie del océano.• Las raíces de las plantas absorben agua, que en buena parte se

evapora de las hojas y regresa a la atmósfera.• Los consumidores obtienen agua de sus alimentos o bebiéndola

ddirectamente.– Sus cuerpos contienen alrededor de un 70% de agua.



• A medida que la población humana ha crecido el


• A medida que la población humana ha crecido, el agua dulce ha comenzado a escasear.

– Debido a que el agua es escasa, el crecimiento de q g ,los cultivos, se limita.

– El bombeo del agua de los mantos acuíferos se está agotando rápidamenteagotando rápidamente.

• A medida que la población humana ha crecido, el agua dulce ha comenzado a escasear.

– El agua contaminada se consume por más de mil millones de personas al año en los países en desarrollo, y mata a millones de niños., y


FIGURA 18Ciclo hidrológico 55Profesora Loreto Moya

ActividadActividad

• Con tus palabras sintetiza la importancia delCon tus palabras sintetiza la importancia del agua para la vida de los seres vivos

• ¿Qué papel cumple el sol en el ciclo del agua?• ¿Qué papel cumple el sol en el ciclo del agua?


El ciclo del nitrógeno• El nitrógeno es un componente fundamental de las proteínas, de

muchas vitaminas y de los ácidos nucleicos DNA y RNA. • Aunque el nitrógeno gaseoso (N2) conforma el 79% de la atmósfera,

esta forma de nitrógeno no puede ser utilizada por las plantasesta forma de nitrógeno no puede ser utilizada por las plantas.• Las plantas utilizan el nitrato (NO3

‐) o el amoniaco (NH3) como fuentes de nitrógeno.

• Ciertas bacterias convierten el (N2) en amoniaco.– Algunas de estas bacterias viven en el agua y en la tierra.– Otras viven en asociaciones simbióticas con ciertas plantas

llamadas leguminosas.L id i i l d d d i l– Los consumidores primarios, los comedores de detritos, y los descomponedores obtienen nitrógeno de su alimento.

• Parte del nitrógeno queda en libertad en los desechos y cadáveres.• Las bacterias descomponedoras presentes en el suelo y el agua lo• Las bacterias descomponedoras presentes en el suelo y el agua lo

convierten de nuevo en nitrato y amoniaco.• Las bacterias desnitrificantes descomponen el nitrato y devuelven

nitrógeno gaseoso a la atmósfera.nitrógeno gaseoso a la atmósfera.


El ciclo del nitrógeno

• Los compuestos nitrogenados producidos por

El ciclo del nitrógeno

Los compuestos nitrogenados producidos por los seres humanos ahora dominan el ciclo del nitrógeno creando serios problemasnitrógeno, creando serios problemas ambientales.

– La aplicación de fertilizantes químicos podría– La aplicación de fertilizantes químicos podría cambiar la composición de las comunidades vegetales.g

– La quema de bosques y combustibles fósiles libera nitrógeno que produce la acidificación del hábitat.


FIGURA 19 Ciclo del nitrógeno 59Profesora Loreto Moya

ActividadesActividades• El ciclo del nitrógeno se puede sintetizar en c 4 etapas: Fijación del nitrógeno,4 etapas: Fijación del nitrógeno, Amonificación, Nitrificación y Desnitrificación. Describe cada una de ellas( página 166 y 167)Describe cada una de ellas( página 166 y 167)

• Realiza las preguntas de la actividad 14 , pág167167


El ciclo del fósforo• El fósforo es un componente fundamental del ATP y el NADP, los

ácidos nucleicos y los fosfolípidos de las membranas celulares.• La reserva principal de fósforo de los ecosistemas es la roca, donde

t id l í f d f f tse encuentra unido al oxígeno en forma de fosfato.– Las rocas ricas en fosfato expuestas a la intemperie se erosionan y

la lluvia disuelve el fosfato.– El fosfato disuelto lo absorben los autótrofos que lo incorporan aEl fosfato disuelto, lo absorben los autótrofos, que lo incorporan a

las moléculas biológicas que pasan por las redes alimentarias.• La reserva principal de fósforo de los ecosistemas es la roca, donde

se encuentra unido al oxígeno en forma de fosfato.– En cada nivel se excreta el fósforo excedente y los

descomponedores liberan fosfato.– El fosfato puede ser reabsorbido por los autótrofos o incorporarse

de nuevo a la roca.de nuevo a la roca.


El ciclo del fósforo

• Las rocas ricas en fosfatos se emplean para producir fertilizantes.

• El suelo que se erosiona de los campos fertilizados arrastra• El suelo que se erosiona de los campos fertilizados arrastra grandes cantidades de fosfatos hacia lagos, corrientes de agua y el mar.

– Estimula un crecimiento tan abundante de algas y bacterias, que se trastornan las interacciones naturales en la comunidad.

ACTIVIDAD:1 ¿Cómo crees que llega el fosfato inorgánico a los organismos que1‐ ¿Cómo crees que llega el fosfato inorgánico a los organismos que Habitan ríos, lagos y mares?2‐ Describe con tus palabras el ciclo del fosforo indicado

l fen la figura nº 20


FIGURA 20 Ciclo del fósforo


2.6. Bioacumulación de sustancias nocivas en las cadenas tróficas

– Las diversas actividades humanas, como el empleo de pesticidas, minería y la eliminación de aguas servidas en el océano, pueden introducir al ambiente sustancias tóxicas que se transmiten a través de las redes tróficas de los ecosistemas. Como consecuencia, se produce el efecto de amplificación biológica o bioacumulación, que consiste en el aumento de la concentración de los tóxicos no degradables en los tejidos de los organismos, a medida que estos se alejan del nivel de los productores.

– La acumulación se producen porque estas sustancias son difíciles o imposibles de eliminar una vez que han sido incorporadas por el organismo, sus efectos son varibles, pero siempre negativos.

– Uno de estos elementos son el DDT y los metales pesados– Uno de estos elementos son el DDT y los metales pesadosACTIVIDAD:1‐ Señala de qué manera afecta a los ecosistemas el uso de DDT y

Metales Pesados, explica (página 171 del libro)

Profesora Loreto Moya 64

Evaluación del proceso:Evaluación del proceso:1‐ Realiza la actividad de la página 173 y posteriormente chequéalo con el solucionarioposteriormente chequéalo con el solucionario

1‐ Realiza las actividades de la página 180,181 y 182 posteriormente cheq éalo con el182 posteriormente chequéalo con el solucionario


Otros Problemas AmbientalesOtros Problemas Ambientales


¿A qué se debe la “lluvia ácida”?L b d l i l d l i ó d l f l– La sobrecarga de los ciclos del nitrógeno y del azufre es la causa de la lluvia ácida.

– La lluvia ácida daña la vida en lagos y bosques.– La Ley del Aire Limpio ha reducido significativamente las emisiones de azufre, pero no las de nitrógeno.Muchos de los problemas ambientales que aquejan a la– Muchos de los problemas ambientales que aquejan a la sociedad moderna son consecuencia de la interferencia humana en el funcionamiento de los ecosistemas.H t l i t i d d d– Hemos expuesto a los ecosistemas a una variedad de sustancias que son extrañas y a menudo tóxicas para ellos.

• Sintetizamos sustancias que nunca se habían hallado en la Tierra y que son dañinas para muchas formas de vida.

– Ejemplos: pesticidas y solventes.j p p y


¿A qué se debe la lluvia ácida?• Desde el inicio de la Revolución hemos dependido enormemente de la energía extraída de los

b tibl fó il l t il icombustibles fósiles para calentar, iluminar y transportar, así como para la agricultura y las diversas industrias.diversas industrias.

• La dependencia en los combustibles fósiles provoca dos problemas ambientales:

L ll i á id– La lluvia ácida– El calentamiento globalLa lluvia ácida (sedimentación ácida) se debe a la

producción industrial excesiva de óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre que nuestros ecosistemas naturales no pueden absorber y reciclar.ecosistemas naturales no pueden absorber y reciclar.


Ciclos sobrecargadosCiclos sobrecargados

1 Dióxido de azufre:1‐ Dióxido de azufre:– Liberado principalmente por plantas generadoras que usan carbón y petróleo.g q y p

– Al combinarse con el vapor de agua de la atmósfera, se transforma en ácido sulfúrico.

2‐ Óxidos de nitrógeno: – Liberados por vehículos, plantas generadoras, e p , p g ,industrias.

– Al combinarse con el vapor de agua de la atmósfera se transforman en ácido nítricoatmósfera se transforman en ácido nítrico.


Algunos días después, y con frecuencia a cientos de kilómetros de la fuente, los ácidos se precipitanácidos se precipitan.

Corroen las estatuas y los edificios Dañan los árboles y los cultivosDejan los lagos sin vidaDejan los lagos sin vida

FIGURA 22La sedimentación ácidaLa sedimentación ácida es corrosiva


Daños por sedimentación ácidaDaños por sedimentación ácida

• El 25% de todos los lagos y estanques de los montes Adirondack sonEl 25% de todos los lagos y estanques de los montes Adirondack son demasiado ácidos para permitir la vida de peces en ellos.

• Los peces mueren, porque se destruye gran parte de la red alimentaria que les da sustento

• La acidificación afecta primero a las almejas, los caracoles, los langostinosLa acidificación afecta primero a las almejas, los caracoles, los langostinos y las larvas de insectos, después a los anfibios y finalmente a los peces.

• El resultado es un lago cristalino—hermoso, pero muerto.• La lluvia ácida disminuye la productividad de los cultivos y la salud de las

plantas silvestres.plantas silvestres.– Al penetrar en el suelo disuelve y arrastra consigo nutrimentos

indispensables al tiempo que mata los microorganismos descomponedores.

– Las plantas, envenenadas y privadas de nutrimentos, se debilitan y quedan d d l i f i l d l ia merced de las infecciones y el ataque de los insectos.

• La lluvia ácida disminuye la productividad de los cultivos y la salud de las plantas silvestres.

– Ejemplo: los bosques del monte Mitchell, en Carolina del Norte.


FIGURA 23 La sedimentación ácida destruye los bosques


Daños por sedimentación ácida

• La sedimentación ácida también aumenta la exposición de los organismos a los metalesexposición de los organismos a los metales tóxicos que son mucho más solubles en agua acidificada.

• El aluminio que se disuelve de las rocas inhibe el crecimiento de las plantas y mata los peces.El di t ib l h tá• El agua que se distribuye a los hogares está contaminada con plomo, disuelto por el agua ácida de la soldadura de plomo de tuberíasácida de la soldadura de plomo de tuberías antiguas.

• El mercurio se puede acumular en los cuerpos de los peces por la amplificación biológica.


La Ley del Aire LimpioLa Ley del Aire Limpio

• Las enmiendas a la Ley del Aire Limpio en 1990 dieron por resultado una sustancial reducción de las emisiones de dióxido de azufre y de óxidos de nitrógeno de las plantas generadoras de energíanitrógeno de las plantas generadoras de energía.

• Las menores emisiones de azufre han mejorado la calidad del aire y reducido el nivel de acidez de la lluvia en algunas regiones.

• Sin embargo, los compuestos de nitrógeno en la atmósfera han registrado un leve aumento enatmósfera han registrado un leve aumento en términos generales, en particular por la creciente cantidad de automóviles que queman gasolina.


¿Qué provoca el calentamiento global?– La interferencia en el ciclo del carbono contribuye al calentamiento global.

– Los gases de invernadero retienen el calor en la atmósfera.

– El calentamiento global tendrá graves consecuencias.

– ¿Cómo está respondiendo la humanidad a esta amenaza?


La interferencia en el ciclo del carbono • Hace unos 345–280 millones de años, los cuerpos de muchas plantas y

animales quedaron sepultados en los sedimentos y no se descompusieron.

• Con el tiempo, el calor y la presión transformaron estos cuerpos enCon el tiempo, el calor y la presión transformaron estos cuerpos en combustibles fósiles.

• Los combustibles fósiles permanecieron intactos hasta el comienzo de la Revolución Industrial.

– Cuando quemamos los combustibles fósiles emitimos CO2 a la atmósfera.q 2• Las actividades humanas liberan casi 7,000 millones de toneladas de

carbono (en forma de CO2) a la atmósfera cada año.• Aproximadamente la mitad de este carbono es absorbido por los

océanos, las plantas y el suelo., p y• La otra mitad permanece en la atmósfera, provocando el calentamiento

global.• A partir de 1850, el contenido de CO2 de la atmósfera ha aumentado 36%.

– De 280 ppm a 370 ppm, con un incremento anual actual de 1.5 ppm.– Entre el 80 y el 85% de este aumento se atribuye a la quema de

combustibles fósiles.• La deforestación responde por una cifra comprendida entre el 15 y el

20% de las emisiones de CO2.O i i l t l t ó i d d l l t i l tá– Ocurre principalmente en los trópicos, donde las selvas tropicales se están convirtiendo a toda prisa en terrenos agrícolas marginales.


Los gases de invernadero retienen el calor

• El CO2 es un gas de invernadero.– Permite la entrada de energía solar y luego absorbe

i í hy retiene esa energía una vez que se ha transformado en calor (efecto de invernadero).

• El CO2 es un gas de invernadero.2 g– Otros gases de invernadero: el metano, los

clorofluorocarbonos (CFC), el vapor de agua, y los óxidos nitrososóxidos nitrosos.

• Los registros históricos de temperatura indican una elevación mundial de la temperatura, paralelo al aumento de CO2 atmosférico.

• Este fenómeno se conoce como calentamiento globalglobal.


FIGURA 24El aumento de las emisiones de gases de invernadero contribuye al g ycalentamiento global


FIGURA 25 El calentamiento global es paralelo al aumento de CO2g p


FIGURA 26 El intervalo de temperaturas proyectadas va en aumento


Graves consecuencias

• Está ocurriendo un derretimiento.• Los glaciares se están retirando y desapareciendo en índices sin

precedentes.– El aumento en los niveles de los mares inundará muchas ciudades costeras– El aumento en los niveles de los mares inundará muchas ciudades costeras

y pantanos y podría aumentar la intensidad de los huracanes• Se prevé un clima más extremoso.• El calentamiento alterará el aire y las corrientes de agua, cambiando los

patrones de precipitaciónpatrones de precipitación.– Inundaciones más severas y mayores extremos en las precipitaciones

podrían dañar los cultivos y provocar inundaciones.• La vida silvestre resulta afectada• Los bosques podrían experimentar pérdidas de especies o ser porLos bosques podrían experimentar pérdidas de especies o ser por

pastizales.• Los arrecifes de coral podrían sufrir aun más daños por las aguas más

calientes.• Muchas especies de mariposas y aves han desplazado sus dominios haciaMuchas especies de mariposas y aves han desplazado sus dominios hacia

el norte y las flores de primavera están floreciendo más pronto.• Se están incrementando las poblaciones de organismos que transmiten

enfermedades tropicales, como los mosquitos transmisores del paludismo.paludismo.


FIGURA 27FIGURA 27Los glaciares se estánderritiendo

Fotografías tomadas desde el mismo punto en 1904 (arriba) y 2004 (abajo)documentan el retiro deldocumentan el retiro del glaciar Carroll en la bahía Glacier, Alaska. 82Profesora Loreto Moya

Nuestras decisiones marcan la d fdiferencia

E t d U id ti ól l 5% d l• Estados Unidos tiene sólo el 5% de la población mundial, pero produce el 25% de l i i d d i d d llas emisiones de gases de invernadero del mundo.


Tratado de Kyoto

• Negociado en 1997 y puesto en marcha en 2005.• 35 naciones industrializadas se comprometieron a

reducir sus emisiones colectivas de gases dereducir sus emisiones colectivas de gases de invernadero en un 5.2% con respecto a los niveles de 1990.159 i tifi l t t d E t d U id• 159 naciones ratificaron el tratado, Estados Unidos se rehusó.

• Diez ciudades estadounidenses y alcaldes de muchas ciudades se comprometieron a adoptar pautas semejantes a las establecidas en el Tratado de Kyotode forma independiente.

• Aunque los esfuerzos en todo el mundo son esenciales, nuestras elecciones individuales también pueden tener un gran efecto colectivo.pueden tener un gran efecto colectivo.


Elecciones individualesElecciones individuales

• Usar vehículos con mayor rendimiento de• Usar vehículos con mayor rendimiento de combustible, usar el transporte público, y compartir los autos con amigos y conocidoscompartir los autos con amigos y conocidos.

• Ahorrar energía y apoyar el uso de fuentes de energía renovables.g

• Aislar e impermeabilizar las casas.• Reciclar.• Apoyar los esfuerzos por reemplazar a los árboles tanto en las selvas tropicales como en l id dla comunidad.


¿ cuál es la causa de la situaciónSeñalada en la fotografía?

FIGURA 21 Una sustancia natural fuera de lugar 86Profesora Loreto Moya


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