lunes, 14 de diciembre de 2009

UNIDAD I

“IMPACTO DE LAS ACTIVIDADES HUMANAS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE”

1.1 CONCEPTOS BÁSICOS DE ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE

La ecología (del griego «οίκος» oikos="casa", y «λóγος» logos=" conocimiento") es la biología de los ecosistemas

Estudia los seres vivos, su ambiente, la distribución y abundancia, cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente

El ambiente incluye las propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos).
Los organismos bióticos son, en biología o ecología, aquellos que comparten un mismo ambiente en un tiempo determinado.
Los factores abióticos son los distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos. Y son los principales frenos del crecimiento de la población. Varían según el ecosistema de cada ser vivo. Por ejemplo el factor biolimitante fundamental en el desierto es el agua, mientras que para los seres vivos de las zonas profundas del mar el freno es la luz.
Entre los factores abióticos más relevantes cabe destacar los siguientes:
Sol.
Aire.
Agua.
Suelo.
Clima.
Relieve.
Los factores bióticos de un ecosistema son aquellos que representan a los seres vivos del mismo, y se dividen en flora y fauna. Es decir son los seres animados, que tienen vida.
organismo (las interacciones de un ser vivo dado con las condiciones abióticas directas que lo rodean)
población (las interacciones de un ser vivo dado con los seres de su misma especie)
biocenosis o comunidad (las interacciones de una población dada con las poblaciones de especies que la rodean),
ecosistema (las interaccionen propias de la biocenosis sumadas a todos los flujos de materia y energía que tienen lugar en ella)
biosfera (el conjunto de todos los seres vivos conocidos)

En un ecosistema, las conexiones entre las especies se relacionan generalmente con su papel en la cadena alimentaría. Hay tres categorías de organismos:
Productores o Autotrotrofos -- Generalmente las plantas o las cianobacterias que son capaces de fotosintetizar pero podrían ser otros organismos tales como las bacterias cerca de los respiraderos del océano que son capaces de quimiosontetizar.
Consumidores o Heterotrofos -- Animales, que pueden ser consumidores primarios (herbívoros), o consumidores secundarios o terciarios (carnívoros y omnívoros).
Decomponedores o detritívoros -- Bacterias, hongos, e insectos que degradan la materia orgánica de todos los tipos y restauran los alimentos al ambiente. Entonces los productores consumirán los alimentos, terminando el ciclo.

1.1.1 LA ECOLOGIA Y CIENCIAS AFINES
La ecología es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, especialmente Geología, Meteorología, Geografía, Física, Química y Matemática.
La biología (del griego «βιος» bios, vida, y «λóγος» logos, razonamiento, estudio, ciencia) es una rama de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc.
La geología (del griego geo, tierra, y logos, estudio) es la ciencia que estudia la forma interior del globo terrestre, la materia que la compone, su mecanismo de formación, los cambios o alteraciones que ésta ha experimentado desde su origen, y la textura y estructura que tiene en el actual estado.
La meteorología es la ciencia interdisciplinaria que estudia el estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos allí producidos y las leyes que lo rigen.
Mediante el estudio de los fenómenos que ocurren en la atmósfera la meteorología trata de definir el clima, predecir el tiempo, comprender la interacción de la atmósfera con otros subsistemas, etc. El conocimiento de las variaciones climáticas ha sido siempre de suma importancia para el desarrollo de la agricultura, la navegación, las operaciones militares y la vida en general.
La geografía es la ciencia que estudia la superficie terrestre, las sociedades que la habitan y los territorios, paisajes, lugares o regiones que forman al relacionarse entre sí.
Los geógrafos abordan el estudio general del medio y las sociedades que lo habitan desde diversas tradiciones, en algunos puntos complementarios y en otras contradictorias.
Los próximos a la tradición ecológica estudian las interacciones entre los grupos humanos y el medio físico (y también el medio humanizado).
Los que se decantan más bien por la tradición paisajística, se concentran en el estudio de paisajes naturales y paisajes culturales o humanos.
Los geógrafos partidarios de la tradición espacial estudian la localización y distribución de fenómenos naturales y culturales.
Los geógrafos más cercanos a la tradición social estudian a las sociedades y a los medios que éstas habitan.
De todas estas tradiciones, dos de ellas han sido las principales en todo el siglo XX, la tradición corológica o regional y la ecológica. Además, todas estas tradiciones no han sido compartimentos estancos, ya que muchos geógrafos y escuelas las han combinado y las combinan de formas diversas.
La física es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones.
La física en su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y veracidad ha llegado a límites impensables, el conocimiento actual abarca desde la descripción de partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo, por citar unos pocos conocimientos.
Se denomina química la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.
Las disciplinas de la química han sido agrupadas por la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre éstas se tienen la química inorgánica, que estudia la materia inorgánica; la química orgánica, que trata con la materia orgánica; la bioquímica, el estudio de substancias en organismos biológicos; la físico-química, comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópicas, moleculares y submoleculares; la química analítica, que analiza muestras de materia tratando de entender su composición y estructura. Otras ramas de la química han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la neuroquímica que estudia los aspectos químicos del cerebro.
La matemática es una ciencia que, a partir de notaciones básicas exactas y a través del razonamiento lógico, estudia las propiedades y relaciones de los entes abstractos (números, figuras geométricas, símbolos). Mediante las matemáticas conocemos las cantidades, las estructuras, el espacio y los cambios.
Hoy en día, las matemáticas se usan en todo el mundo como una herramienta esencial en muchos campos, entre los que se encuentran las ciencias naturales, la ingeniería, la medicina y las ciencias sociales. Las matemáticas aplicadas, es la rama destinada a la aplicación de los conocimientos matemáticos a otros ámbitos, inspira y hace uso de los nuevos descubrimientos matemáticos y, en ocasiones, conduce al desarrollo de nuevas disciplinas. También participan en las matemáticas puras, sin tener en cuenta la aplicación de esta ciencia, suelen ser descubiertas con el paso del tiempo.

1.1.2 ECOSISTEMAS
Un ecosistema es un sistema natural vivo que está formado por un conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio físico en donde se relacionan, biotopo. Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat.
El concepto, que empezó a desarrollarse entre 1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos (por ejemplo plantas, animales, bacterias, algas, protistas y hongos, entre otros) que forman la comunidad (biocenosis) y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.
El término ecosistema fue acuñado en 1930 por Roy Clapham para designar el conjunto de componentes físicos y biológicos de un entorno. El ecologista británico Arthur Tansley refinó más tarde el término, y lo describió como «El sistema completo, .incluyendo no sólo el complejo de organismos, sino también todo el complejo de factores físicos que forman lo que llamamos medio ambiente».3 Tansley consideraba los ecosistemas no simplemente como unidades naturales sino como «aislamientos mentales» («mental isolates»).2 Tansley más adelante4 definió la extensión espacial de los ecosistemas mediante el término «ecotopo» («ecotope»).
Fundamental para el concepto de ecosistema es la idea de que los organismos vivos interactúan con cualquier otro elemento en su entorno local. Eugene Odum, uno de los fundadores de la ecología, declaró: «Toda unidad que incluye todos los organismos (es decir: la "comunidad") en una zona determinada interactuando con el entorno físico así como un flujo de energía que conduzca a una estructura trófica claramente definida, diversidad biótica y ciclos de materiales (es decir, un intercambio de materiales entre la vida y las partes no vivas) dentro del sistema es un ecosistema».5 El concepto de ecosistema humano se basa en desmontar de la dicotomía humano/naturaleza y en la premisa de que todas las especies están ecológicamente integradas unas con otras, así como con los componentes abióticos de su biotopo.
Ejemplos de ecosistemas
Ecosistema acuático
Chaparral
Arrecifes de coral
Desierto
Gran ecosistema de Yellowstone
Ecosistema humano
Gran ecosistema marino
Zona litoral
Pluviselva
Sabana
Taiga
Ecosistema terrestre
Tundra
Selva
bosques
Ecosistema urbano
Ecosistema microbiano litoautotrópico de subsuperficie (Subsurface Lithoautotrophic Microbial Ecosystem)
¿Cómo han cambiado los ecosistemas?
Prácticamente todos los ecosistemas de la tierra han sido transformados de forma significativa por las actividades humanas, y los cambios han sido especialmente rápidos en los últimos 50 años. Hoy en día, las transformaciones más rápidas están teniendo lugar en los países en vías de desarrollo.
Numerosas especies animales y vegetales han disminuido en población, en extensión geográfica o en ambas.
La actividad humana ha causado entre 50 y 1000 veces más extinciones en los últimos 100 años que las que hubieran ocurrido por procesos naturales. Cada vez más, las mismas especies se encuentran en diferentes lugares del planeta, de modo que al perderse ciertas especies raras y propagarse las comunes a nuevas zonas, la biodiversidad global está disminuyendo. Globalmente, el abanico de diferencias genéticas en el seno de cada especie ha disminuido, sobre todo en el caso de los cultivos y del ganado.
¿Qué efectos tienen los cambios en los ecosistemas sobre el bienestar humano y la reducción de la pobreza?
El bienestar humano depende del bienestar material, la salud, las relaciones sociales, la seguridad y la libertad. Todo esto depende a su vez de los cambios en los servicios de los ecosistemas.
Los servicios de los ecosistemas, y en particular la producción de alimentos, la madera y la pesca, son importantes para el empleo y para la actividad económica. El uso intensivo de los ecosistemas acarrea frecuentemente un mejor rendimiento a corto plazo. Pero el uso excesivo e insostenible puede provocar pérdidas a largo plazo. Un país podría talar sus bosques y agotar sus caladeros de pesca, lo que conllevaría únicamente un incremento de su PIB (PRODUCTO INTERNO BRUTO), a pesar de la pérdida de capital natural.
¿Cuáles son los factores más críticos que causan cambios en los ecosistemas?
Se denomina generadores de cambio a aquellos factores naturales o inducidos por el ser humano que cambian los ecosistemas. Por ejemplo, la alteración del hábitat y la sobreexplotación, son generadores de cambio directos que influyen de forma explícita sobre los procesos ligados a los ecosistemas.
Los principales generadores de cambio indirectos son los cambios en la población humana, la actividad económica y la tecnología, así como los factores socio-políticos y culturales. Por ejemplo, la población mundial se ha duplicado en los últimos 40 años, dándose la mayor parte de dicho crecimiento en los países en vías de desarrollo.
Algunos de los generadores de cambio directos más importantes son: el cambio de los hábitat y del clima, las especies invasoras, la sobreexplotación y la contaminación. La alteración del hábitat se da, por ejemplo, cuando se amplía la zona dedicada a la agricultura o a las ciudades. El clima mundial ya ha cambiado y continúa haciéndolo, afectando a la temperatura, las precipitaciones y al nivel del mar

1.1.3 ECOSISTEMAS - FACTORES LIMITATIVOS
Temperatura:
El margen de las variaciones de temperatura tiende a ser menor en el agua que en la tierra firme, y los organismos poseen por regla general un límite de tolerancia a la temperatura más angosta que los animales terrestres. La temperatura es a menudo la causa de la formación de zonas y la estratificación que se produce tanto en el agua como en el medio aéreo terrestre. La variabilidad de temperatura es sumamente importante en ecología.
Luz:
Sin la luz la vida no podría existir, no es sólo un factor vital sino también un factor limitativo.
La radiación consiste en ondas electromagnéticas de una gran variación de longitud. La intensidad de la luz controla el ecosistema entero, La relación de la intensidad de la luz a la fotosíntesis sigue tanto, en las plantas terrestres como acuáticas el mismo tipo de nivel de saturación de luz, seguida en muchos casos de un descenso a intensidades muy altas.
Agua:
El agua es principalmente desde el punto de vista ecológico un factor limitativo en los medios terrestres y acuáticos, allí donde su cantidad está sujeta a grandes fluctuaciones o donde una salinidad elevada favorece pérdida de agua en los organismos por ósmosis.
La precipitación pluvial, la humedad y la fuerza de evaporación del aire son los principales factores medidos.
La Precipitación Pluvial
Es regida en gran parte por la geografía y por las características de los grandes movimientos de aires o sistemas meteorológicos.
Vientos cargados de humedad cargados de humedad depositan la mayor parte de la misma en las pendientes de cara al mar, de lo que resulta una sombra de lluvia que produce un desierto de lluvia del otro lado, cuanto más altas son las montañas tanto mayor es el efecto.
Humedad
La humedad representa la cantidad de vapor de vapor de agua en el aire. La humedad absoluta es la cantidad real de agua en el aire. La humedad desempeña un papel importante en la modificación de los efectos de la temperatura.
Fuerza De Evaporación Del Aire
La fuerza de evaporación del aire constituye un importante factor ecológico, especialmente en relación con las plantas terrestres. Los animales pueden a menudo regular sus actividades de modo que eviten la deshidratación, las plantas, en cambio absorben el agua del suelo y la pierden por la evaporación de las hojas lo que se denomina transpiración.
Acción Conjunta De La Temperatura Y La Humedad
La temperatura y la humedad son de una importancia tan general de los medios terrestres y operan en una reciprocidad tan estrecha, que se suele convenir que contribuyen al aspecto más importante del clima.
La temperatura ejerce sobre los organismos un efecto limitativo más grave cuando las condiciones de humedad son extremas, esto es, o muy altas o muy bajas, que cuando estas condiciones son moderadas. La humedad juega un papel más crítico en el caso de temperaturas extremas.
Las corrientes en el agua no sólo influyen mucho sobre la concentración de gases y alimentos, sino que actúan directamente como factores limitativos.
En el agua la presión aumenta en una atmósfera cada diez metros. En la parte más profunda del más la presión atmosférica llega a 1000 atmósferas. Muchos animales pueden tolerar grandes variaciones de presión, especialmente si el cuerpo no contiene aire o gases libres.
En términos generales, las grandes presiones como las que se dan en el fondo del océano ejercen un efecto deprimente, de modo que el paso de la vida se hace en estos casos más lento.

1.1.4 DIVERSIDAD BILÓGICA
En 1992 se celebró en Río de Janeiro, Brasil, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo, también conocida como la "Cumbre de la Tierra". En esta reunión se firmaron dos acuerdos jurídicamente vinculantes de gran importancia ambiental: la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (UNFCCC, por sus siglas en inglés) y el Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB), siendo este último el primer acuerdo mundial enfocado a la conservación y el uso sostenible de la biodiversidad. El CDB ganó rápidamente una aceptación generalizada y más de 150 gobiernos firmaron el documento en el marco de la Cumbre en Río de Janeiro. Actualmente 191 países lo han ratificado. 1

El CDB tiene tres objetivos principales: (Convenio Diversidad Biológica)
La conservación de la biodiversidad,
el uso sostenible de los componentes de la diversidad biológica, y
la participación justa y equitativa en los beneficios derivados del uso de los recursos genéticos.
Uno de los mayores logros del CDB es que aborda a la diversidad biológica desde un enfoque integral, al definirla en sus tres dimensiones: genes, ecosistemas y especies. Para el CDB la diversidad biológica es: “la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas.”
La diversidad biológica es la variedad de formas de vida y de adaptaciones de los organismos al ambiente que encontramos en la biosfera. Se suele llamar también biodiversidad y constituye la gran riqueza de la vida del planeta.
Los organismos que han habitado la Tierra desde la aparición de la vida hasta la actualidad han sido muy variados. Los seres vivos han ido evolucionando continuamente, formándose nuevas especies a la vez que otras iban extinguiéndose.
Los distintos tipos de seres vivos que van poblando nuestro planeta en la actualidad son resultado de este proceso de evolución y diversificación unido a la extinción de millones de especies. Se calcula que sólo sobreviven en la actualidad alrededor del 1% de las especies que alguna vez han habitado la Tierra. El proceso de extinción es, por tanto, algo natural, pero los cambios que los humanos estamos provocando en el ambiente en los últimos siglos están acelerando muy peligrosamente el ritmo de extinción de especies. Se está disminuyendo alarmantemente la biodiversidad
La diversidad no es sólo de tipos de organismos y conviene diferenciar:
a) Diversidad específica.- La biodiversidad más aparente y que primero captamos es la de especies. Pero es muy importante considerar la importancia que tienen tanto la diversidad genética como la de los ecosistemas.
b) Diversidad genética.- Aunque los individuos de una especie tienen semejanzas esenciales entre sí, no son todos iguales. Genéticamente son diferentes y además existen variedades y razas distintas dentro de la especie. Esta diversidad es una gran riqueza de la especie que facilita su adaptación a medios cambiantes y su evolución.
Diversidad de ecosistemas. La vida se ha diversificado porque ha ido adaptándose ha distintos hábitat, siempre formando parte de un sistema complejo de interrelaciones con otros seres vivos y no vivos, en lo que llamamos ecosistemas. Por tanto la diversidad de especies es un reflejo en realidad de la diversidad de ecosistemas y no se puede pensar en las especies como algo aislado del ecosistema. Esto conduce a la idea, tan importante en el aspecto ambiental, de que no se puede mantener la diversidad de especies si no se mantiene la de ecosistemas. De hecho la destrucción de ecosistemas es la principal responsable de la acelerada extinción de los últimos siglos.

1.1.5 RECURSOS NATURALES
Se entiende a todo componente de la naturaleza, susceptible de ser aprovechado en su estado natural por el ser humano para la satisfacción de sus necesidades. Esto significa que para que los recursos naturales sean útiles, no es necesario procesarlos, por ejemplo, mediante un proceso industrial. Al mismo tiempo, los recursos naturales no pueden ser producidos por el hombre.
Los recursos naturales representan fuentes de riqueza económica, pero el uso intensivo de algunos puede llevar a su agotamiento.
Los recursos naturales se pueden clasificar en:
- recursos naturales renovables
- recursos naturales no renovables
Los recursos renovables son aquellos recursos cuya existencia no se agota con su utilización, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos no renovables son disminuidos mediante su utilización. Esto significa que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilización es tan alta que evite su renovación.
Es preciso señalar que renovables no significa inagotables pues el mal aprovechamiento de dichos recursos puede conducir a su deterioro y desaparición.

Los recursos naturales no renovables son aquellos que existen en cantidades determinadas y al ser sobreexplotados se pueden acabar. El petróleo, por ejemplo, tardo millones de años en formarse en las profundidades de la tierra, y una vez que se utiliza ya no se puede recuperar
Los principales recursos naturales no renovables son:
los minerales
los metales
el petróleo
el gas natural
depósitos de aguas subterráneas.

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