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sábado, 3 de marzo de 2012

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS (☼)




La materia se compone de diferentes elementos quiicos, algunos de ellos indispensables para los seres vivos porque constituyen parte del protoplasma. En la biosfera esos elementos circulan a lo largo de trayectorias mayores y menosres, conocidas con el nombre de ciclos biogeoquimicos.
Los componenetes de cada ciclo se conocen com pozos, una mayor y el otro menor; el primero esta compuesto por  materiales abundantes de escaso dinamismo y de orden inerte, mientras que el segundo esta compouesto por una menos cantidad de materialesm la cual es mucho mas activa y se desplaza, por tantom mas velozmente entre los seres vivos y su medio; esta fraccion se llama pozo de intercambio.
Desde el punto de vista ecologico, los ciclos biogeoquimicos se clasifican como sigue:


CICLOS GASEOSOS
CICLOS SEDIMENTARIOS
Deposito: en la atmosfera o la hidrosfera.
Deposito: la corteza terrestre.
Ejemplos: ciclo del nitrogeno, del bioxido de carbono y del agua
Ejemplos: ciclo del fosforo, del azufre, del hierro y del manganeso
Otras consideraciones: el pozo deposito de estos ciclos es de tal magnitus que a pesar de probables alteraciones regresa a un relativo contro natural
Otras consideraciones: el pozo deposito es mas bien estatico lo que repercute en un menor control cuando ocurren perturbaciones (Muchas de estas provocadas por el hombre). Su repercusion es la pérdida variable y de periodicidad, volviendose aciclicos.







CICLO DEL CALCIO


La lluvia combinada con el CO2 y los demás agentes atmosféricos, como el viento y la temperatura, reaccionan y meteorizan las rocas calizas y las rocas carbonaticas ígneas que contienen el calcio en grandes cantidades, arrastrando los compuestos del calcio a los suelos en donde las plantas toman el calcio para sus actividades metabólicas. De aquí pasa a los herbívoros y de estos a los carnívoros para luego ser degradado por medio de los descomponedores. El calcio se recicla continuamente en la litosfera y poco a poco por efecto de la erosión en los suelos, producida por el transporte de las aguas subterráneas y por los agentes atmosféricos como el viento y el agua de lluvia, el calcio se escurre a los arroyos y ríos.
El calcio forma depósitos sedimentarios en las cuevas y por efecto de la erosión, este elemento pasa a los cuerpos de agua que se forman cuando caen las lluvias y el agua se filtra por las paredes y el techo de las cuevas.
También de forma directa, el calcio va a parar a los ríos para que este elemento químico sea usado por moluscos de agua dulce como gasterópodos y bivalvos, por peces de agua dulce y algas unicelulares que pertenecen al agua dulce; estos animales al morir dejan el calcio para que se una a los sedimentos del rio, esto demuestra entonces que el ciclo del calcio es un ciclo sedimentario únicamente pues no hay naturalmente calcio gaseoso en la atmósfera.
En una cantidad reducida, el calcio sobrante es transportado por el río hacia el mar. En el mar, el calcio es asimilado por las algas unicelulares que son consumidas por el zooplancton o demás microorganismos (entre ellos foraminíferos) y estos finalmente consumidos por los peces de agua salada. También es consumido por bivalvos y corales para formar sus conchas y esqueletos respectivamente.
Cuando los peces, corales y bivalvos marinos como ostras y mejillones mueren, los esqueletos y las conchas se depositan en el fondo marino uniéndose a otros sedimentos listos para formar piedra caliza y después, emerger a la superficie por levantamiento geológico.
Por compactación, el calcio restante se vuelve parte del suelo marino. Por medio de la subducción, la placa que contiene el calcio en el suelo se funde y se combina con el magma para ascender a la litosfera por medio de las erupciones volcánicas en combinación de otros elementos en forma de rocas carbonaticas ígneas comenzando de nuevo el ciclo. Las rocas calizas que se encuentran enterradas en la tierra por procesos geológicos del pasado son degradadas por las bacterias del suelo, así se encuentran en forma disponible para las plantas de dicho suelo y gracias a la acción de la precipitación estas rocas vuelven a ser parte del ciclo.
Gracias al ciclo hidrológico, el calcio que también forma parte de la corteza continental, no tarda en llegar desde la litosfera hasta la hidrosfera aunque parte del calcio total se transforma por sedimentación en minerales como la dolomita, el yeso y la anhidrita ya que el calcio es muy poco pedido por la biosfera en relación a otros elementos químicos y tiene esa oportunidad de sedimentar. El calcio global, es decir, la cantidad total de calcio en la tierra, no es un factor limitante pero tampoco es un elemento del cual se pueda prescindir.







 
 CICLO DEL FOSFORO
El ciclo de este elemento tiene como pozo deposito las rocas de la corteza, de la cual es liberado para incorporarse en los ecosistemas, aunque una buena parte se aloja en los sedimentos de aguas profundas y poco profundas.
El fostoro biologicos forma parte del esqueleto de los animales vertebrados (como hidroxifosfatos de calcio) y solo una pequeña cantuda oartuicpa en el citoplasma celular; las plantas superiores contienen tres decimas del 1% de su materia seca en fosforo, proporcion similar al contenido de las rocas igneas. Los animales herviboros tienen un procentaje mucho mas alto de fosforo en su esqueleto (20%) y tambien  lo eliminan a gran velocidad mediante las hece3s fecales; asi, este retorna al suelo para despues sedimentarse en los lagos y en los mares.
Un epiciclo de este elemento esta vinculado con las ves marina que depositan el guano en los litorales, en los cuales se alimenta basicamente de peces.
Desafortunadamente, la participacion del hombre ha provocado alteraciones al acelerar las perdidas de fosforo por la excesiva extraccion  de roca fosfatada de origen geologico antiguo; tambien las corrientes marinas ascendentes han hecho aflorar sedimentos ricos en fosforo organico.
CICLO DEL AZUFRE
El ciclo del azufre es de particular interes porque a pesar de ser un elemento menos us estados de oxidacion le permiten combinarse con  muy variados cation bajo condiciones fisioquimicas contrastantes, ademas, este elemento cumple un importante papel en el metabolismo de las plantas y los animales; forma parte de los aminoacidos, cistina y cisteina.
En la corteza terrestre , el azufre se puede encontrar en diferentes combinaciones:
a)    Sulfuros (combinado con metales calcofilos y siderofilos) presentes en las rocas igneas.
b)    Sulfatos (combinado con multiples cationes) comunes en los depositos sedimentario en fondos lacustres y marnos por descomposicion incompleta de la materia organica.
Estado Nativo: se presenta en forma de moleculas unidad; esta relacionado con emanaciones de carácter volcanico y es producido por la oxidacin incompleta del ion sulfuro. Tambien participa en la reduccion bacteriana de los sulfatos.


CICLO DEL CARBONO
El metabolismo de los seres  vivos requiere de muchos compuestos para su desarrollo y contienen un importante elemento: el carbono.
En la atmosfera se encuentra el bioxido de carbono (co2), y la proporcion que representa es sostenida por plantas y animales porque es un producto final de la respiracion. Otro aspecto importante, es que este gas es empleado por los vegetales en la produccion de carbohidratos. Estos ultimos siguen diferentes trayectorias.
a) un animal los consume al alimentarse de plantas con el proposito de obtener energia. Asi libera el CO2 que pasa de nueva cuenta a la atmosfera.
b) al morir las plantas y animales se descomponen las sustancias organicas de que estan formados, como  los carbohidratos, las grasas y las proteina,
c) si las plantas quedan sepultadas y sometidas a grandes presiones forman carbon, el cual dependiendo de la cantidad de compuestos volatiles se denomina turba, hulla, lignito o antracita, que al ser empleados como combustibles o por influencias climaticas, regresa a la atmosfera como CO2.

 CICLO DEL NITROGÉNO

El nitrogeno constituye el 78% del volumen de la troposfera, qu es la capa mas densa de la atmosfera del planeta, a pesar de esta gran abundancia, los seres vivos no utilizan el nitrogeno en forma gaseosa, porque antes de aprovecharlo es necesario transformarlo en nitratos solubles. Esta tranformacion la realizan bacteria fijadoras de nitrogeno en las raices de cierto tipo de vegetales: leguminosas. De esta manera, los nitratos pasan al suelo, y estan disponibles para que los absorban las plantas a traves de su raiz.  Las plantas convierten los nitratos en aminoacidos, que son estructura primaria de las proteinas.
Las proteinas vegetales puedes seguir uno de dos caminos: tranformarse en proteinas animales, o al morir en vegetal tranformarlo en comnpuesto de amonio g otros productos de desecho no nitrogenado.
Siendo el primer camino, el de las proteinas animales, estas se tranforman en urea, amoniaco o acido urico, sobre los cuales actuan las nitrobacterias o las bacterias putrificantes para producir nitratos o nitrogeno molecular con los que, finalmente, se reinicia el ciclo.




viernes, 2 de marzo de 2012

ECOSISTEMAS;♥'

¿QUÉ ES UN ECOSISTEMA?

Es la unidad basica que debemos considerar, ya que incluye tanto a los organismos como al medio ambiente abiotico, de tal manera que aquellos influyen sobre las propiedades de este y viceversa, y ambos son necesarios para conservar la vida existente en el planeta.
La energia es el principal impulsor de un ecosistema, la fuente y la cantidad existente de enrgia determinan en mayor o menos grado, el tipo y el numero de organismoy la ruta de los procesos funcionales y del desarrollo.


ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS

Estructuralmente , el ecosistema esta compuesto por cuatro constituyentes básicos:


SUSTANCIAS ABIÓTICAS: son los elementos y los compuestos inorgánicos y organicos que hay en el medio ambiente. son las sustancias primarias que sirven de alimento a los organismos autótrofos. Como ejemplo de sustancias abióticas se tiene el agua (H2O), dióxido de carbono (CO2), oxígeno (O), nitrógeno (N) y fósforo (P), entre otros.






PRODUCTORES: en este constituyente del ecosistema estan los organismo autotróficos (que se alimentan por si mismos); esto utilizan como substrato a las sustancias abióticas para fabricar su propios alimentosm empleando para ello el proceso de la fotosíntesis. Los productores de un ecosistema son la plantas, desde las algas microscópicas acuáticas hasta los grandes árboles que existen sobre la Tierra.









CONSUMIDORES: en el ecosistema está representado por animales que se alimentan por plantas (consumidores primarios), de otros animales (consumidores secundarios), o de materia orgánica en forma de partículas.



 DESCOMPONEDERES. Son organismos heterotróficos que se alimenta d compuestos químicos de las células provenientes de animales o vegetales muertos. En general son los encargados de desdoblar proteínas, lípidos t azucares del protoplasma muerto; absorber algunas productos de la biodegradación y liberan sustancias simples que puedes ser utilizadas por las plantas.



Otra propiedad de la estructura, es la manera en que los organismo se distribuyen en el tiempo y espacio. Cuando la estructuración se lleva a cabo en el tiempo se utiliza el término fenofases, y cuando ocurre en el espacio se utiliza a la palabra estrato.





CLASIFICACION DE LOS ECOSISTEMAS:

Según su origen:
Natural: en el cual el hombre no intervino











Artificial: es cuando intervino la mano del hombre en un ecosistema natural y lo transformo.



Humano: es cuando el hombre se introduce en un ecosistema natural, lo modifica y habita en el.



Según su tamaño:


MACROECOSISTEMA: como los océanos y los mares



MESOECOSISTEMA: como las selvas y los bosques.



MICROECOSISTEMA: como un acuario o un pequeño estanque.



Y existe una clasificación mas especifica:


ECOSISTEMA TERRESTRE: las áreas biogeografías son grandes extensiones de superficie terrestre que contiene vegetales (flora) y animales (fauna) característicos y representativos. A su vez, en estas grandes regiones a causa de las variaciones en los factores físicos y biológicos han surgido diversas comunidades bióticas llamadas biomas, las cuales pueden ser clasificadas según la especie predominante que se encuentre en ellos, así se tiene a las biomas pastizal (predominan los pastos), encinal (predomina el encino), pinar(predomina el pino), etc.



Tundra


Bosque


Selva tropical


Sabanas


Desierto


Chaparral


Praderas o pastizales


ECOSISTEMA ACUATICO EPICONTINETAL: en el agua dulce lo productores están representados por el fitoplancton, las macro algas y alguna plantas vasculares; los consumidores son los insectos acuáticos crustáceos, peces, moluscos, anélidos, y zooplancton que viven en el medio, finalmente, los degradadores son las bacterias y los hongos.



Existe una manera de clasificar los hábitats de agua dulce y se establece a partir del hecho de si el cuerpo de agua motivo de estudio está en movimiento (lotico) o en reposo o casi reposo (lentico).


MEDIO ACUATICO LENTICO: dado que los cuerpos de agua lentico son reservorios que contienen agua con escasa o nula es fácil deducir que un lago, charco o estanque hay estabilidad en cuanto a presencia de organismos, además, hay patrones de distribución bien definido bajos los cuales se rige la presencia de la flora y fauna de este tipo de agua.


MEDIO ACUATICO LOTICO: los arroyos y ríos permanentes, cuya masa de agua está en movimiento, tienen un tipo de sucesión ecológica llamada horizontal , pues la corriente de agua que se presentan en ellos impiden que se establezcan una sucesión vertical definida tal como ocurre en los lagos; en general los cuerpos de agua loticos no poseen un estratificación térmica definida.


El hábitat marino es el más grande del planeta; de hecho, el 71% de la superficie terrestre está cubierta por aguas marinas, en las cuales abunda la vida en sus más variadas formas


En el mar es donde se lleva la mayor parte del proceso fotosintético del mundo, a partir del cual se produce un gran porcentaje del oxigeno que respiran los organismos acuáticos y terrestres que hay sobre la tierra. También es el gran termorregulador que impide que la temperatura se eleve demasiado por defecto de la incidencia de las radiaciones solares.


Así mismo, el océano contiene las reservas de agua que contantemente se están reciclando en los continentes, misma que permite la supervivencia de los organismos vegetales y animales del hábitat terrestre.


ECOSISTEMAS SALOBRES:


Finalmente es adecuado recalcar la existencia de zonas estearinas situ7adas en los lugares de confluencia de cuerpos de agua dulce (ríos, lagunas, esteros) y agua de mar. Por efecto del acarreo de nutrientes por parte de los ríos, los estuarios son ricos en producción vegetal. Por lo mismo, son regiones acuáticas de alta productividad a los cuales acuden algunas larvas de animales marinos para alimentarse y desarrollarse antes de volver al mar. Por este hecho, los estuarios son considerados como zonas de protección ecológica de muchas especias.


Las regiones salobres están ubicadas en los litorales. Son la transición entre el agua dulce y el agua de mar. Por esta razón, los organismos que viven en estos tipos de cuerpos de agua tienen características adaptivas para ambos medios.


 
PRODUCTIVIDAD


La productividad es la velocidad del almacenamiento de la energía en el ecosistema. Esta energía se puede acumular en el nivel de los productores fotosintetizadores (vegetales) o de los consumidores y desintegradores.


Asi pues, cuando se mencio que un ecosistema terrestre o acuatico es muy productivo es porque tiene la capacidad de almacenar grandes cantidades de energía en forma de biomasa vegetal (algas, vasculares) o animal (organismos animales micro y macroscópicos).


El ecosistema de mayo productividad es el océano; le siguen las selvas y los bosques, posteriormente las grandes areas agropecuarias del mundo.


la productividad puede subdividirse en primaria y secundaria.



Productividad primaria: se refiere a la velocidad a que la energía es almacenada por efecto de la actividad fotosintética; este almacenamiento se lleva a cabo en forma de materiales organicos susceptibles de ser utilizados como el almidon la sacarosa y la glucosa que están presentes en hojas, raíces, tallos y frutos de los vegetales


Productividad secundaria: es la velocidad de almacenamiento de la energía en el nivel de los consumidores y desintegradores; este almacenaje ocurre en el nivel de la biomasa que constituye el cuerpo de estos organismos.




CADENA ALIMENTICIA Y EL NIVEL TROFICO DE LAS COMUNIDADES


La cadena alimenticia es la serie de transformaciones que sufre la energía y la materia a pasar a través de los organismos que integran una comunidad en ella se indica quien se come a quien.


Para analizar, se comienza con los vegetales, los cuales son capaces de producir alimento a partir de compuestos inorgánicos simples mediante la acción del sol, de aquí la materia orgánica es descompuesta en elementos sencillos mediante la acción de los desintegradores, cerrando así el ciclo.


Así cada eslabode cada cadena alimenticia representa un nivel diferente de alimentación; el cual se denomina nivel trófico. Consecuentemente, cuando los organismos comparten la misma fuente de energía, se dice que se localiza en el mismo nivel trófico. Por ejemplo los vegetales que son la base de la comunidad, ocupan el primer nivel trófico, considerando que se trata de un herbívoro, un jaguar, por el contrario, ocuparía un tercer nivel trófico, puesto que se alimenta de la carne; los organismo que se alimentan de los carnívoros; como es el caso de los buitres, ocuparían un cuarto lugar hasta llegar a los desintegradores que cerrarían el ciclo. Como se puede advertir el nivel trófico indica el numero o pasos que e seguir la energía (alimento), antes de su llegada a un organismo.






FLUJO DE ENERGIA
Para que un sistema pueda mantener sus funciones, es indispensable la energia solar. En el sol constantemenete estan ocurriendo reacciuones de fusion de hidrogenos que traen como conscuencia la formacion de helio y la liberacion de grandes cantidades de energia en forma de radiaciones.

Una minima cantidad de la energia generada es enviada hacia la tierra, y aproximadamente la mitad de la energia solar traspasa la atmosfera y llega a la superficie del planeta es utilizada por los vegetales para llevar a cabo la fotosintesis: esto es el ingreso energetico a los ecosistemas.

El proceso biologico de la fotosintesis es el mecanismo por el cual los organismo autotrofos del ecosistema captan la energia solar y la transforman en energuia quimica(azucares vegetales) que posteriormente sera utilizado por los organismos consumidores herviboros primarios tales como los insectops, conejos, vacas, caballo, etc. En los procesos de respiracion para utilizar la fuerza almacenada.

Cuando los consumidores herviboros primarios sirven de alimento a los consumidores carnivoros secundarios y terciarios, entonces la energia de los primeros se transfiere a los segundos, cion lo cual la energia se va moviendo hacia los diferente niveles troficos.

Durante este movimiento,m 8una fraccion de la energia sufre otras transformaciones y tranferencias; otra parte se disipa parcialmente; y por ultimo, el resto de la energia es liberada por los organismo descomponedores que biodegradan los vegetales y animales muertos en el ecosistema.


Todos los cambios de energia, desde su produccion en el sol hasta su captacion, transformacion y tranferencia en los ecosistemas, estan regidos por la pirmera y segunda leyes de la termodinamica: la pirmera establece que la energia existente en el universo es una cantidad constantes que no se crea ni se destruye solo se tranforma. La segunda indica que la tranferencia de energia no es eficiente de una manera total al cambiar de una manifestacion a otra es decir, parte de la energia no es aprovechadad y se pierde en forma de calor no utilizable.

Cuando la energia solar transformada a energia quimica fluye a traves de los niveles troficos de los ecosistemas (productores, consumidores, desintegradores), una parte de ellas se disipa en forma de calor que el sistema no puede aprovechas. Este calor no aprovechable no regresa al sol y no se establece un flujo ciclico; se dicen entonces que este es un flujo unidireccional de energia.

Cada vez que se tranfiere la energia de un nivel trofico a otro, a lo largo de las cadenas alimenticias, ocurre una perdida muy fuerte de esta, perdida que es de un 90% de la energia obtenida del nivel trofico anterior, y que se aprovechan en la obtencion de alimentos y en el metabolismo antes de cederla al nivel siguiente. Asi, es posible hacer referencia al principo del DIEZMO ECOLOGICO o LEY DEL 10%, la cual establece que “ el total de energia que contiene un nivel trofico de un ecosistema alcanza una magnitud igual a un decimo de la que corresponde al nivel que le antecede”.