martes, 9 de diciembre de 2008

Ecosistemas


Introducción

El concepto de ecosistema es especialmente interesante para comprender el funcionamiento de la naturaleza y multitud de cuestiones ambientales que se tratarán con detalle en próximos capítulos.

Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relación con la naturaleza y que su funcionamiento nos afecta totalmente. Es un error considerar que nuestros avances tecnológicos: coches, grandes casas, industria, etc. nos permiten vivir al margen del resto de la biosfera y el estudio de los ecosistemas, de su estructura y de su funcionamineto, nos demuestra la profundidad de estas relaciones.

ECOSISTEMA

Ecosistema, sistema dinámico relativamente autónomo formado por una comunidad natural y su medio ambiente físico. El concepto, que empezó a desarrollarse en las décadas de 1920 y 1930, tiene en cuenta las complejas interacciones entre los organismos —plantas, animales, bacterias, algas, protozoos y hongos, entre otros— que forman la comunidad y los flujos de energía y materiales que la atraviesan.El ecosistema es la unidad funcional básica en ecología.Está formado por el conjunto de todos los organismos y el medio físico en el que éstos viven. La presencia de vida es pues el elemento que define los ecosistema.

Hay muchas formas de clasificar ecosistemas, y el propio término se ha utilizado en contextos distintos. Pueden describirse como ecosistemas zonas tan reducidas como los charcos de marea de las rocas y tan extensas como un bosque completo. Pero, en general, no es posible determinar con exactitud dónde termina un ecosistema y empieza otro. La idea de ecosistemas claramente separables es, por tanto, artificiosa.La energía constituye una excelente base para establecer una clasificación funcional de los tipos de ecosistemas, puesto que es el principal denominador común para todos los ecosistemas, sean naturales, alterados por el hombre o hechos por el hombre.

Otros elementos del Ecosistema:

Dos de los componentes principales de un ecosistema son el hábitat y el nicho ecológico. Podemos definir el hábitat como un conjunto de biotopos que muestra unas características adecuadas para que un determinado organismo viva en ellos. Hay muchas especies vivas, llamadas cosmopolitas, que son poco exigentes, como las gaviotas, que pueden vivir en medios muy diversos. En éste caso, el hábitat es una serie de ecosistemas que, de modo general, podemos denominar costeros, pero no sólo marinos, sino también de los lagos y ríos del interior de los continentes.Por el contrario, hay otras especies que son muy exigentes, y su hábitat comprende un ecosistema muy complejo. Por ejemplo, el oso panda, que se alimenta de brotes de bambú y sólo puede vivir en estos bosques.La parte del hábitat en que realmente vive una especie es lo que conocemos como su nicho ecológico. Es un concepto de gran utilidad en los estudios de ecología, pues permite adscribir una determinada especie a unos ecosistemas concretos y simplificar así el conjunto de las relaciones entre los distintos organismos.

Dinámica de los Ecosistemas:

Un ecosistema mantiene estrechas relaciones de interdependencia con su entorno mas inmediato y, en menor medida, con el medio global que se encuentra.El constante flujo de materia y energía, es decir, su dinámica, se ha convertido en unos de los puntales fundamentales de la ecología.El estudio de los cambios y transformaciones que van experimentando los elementos y compuestos químicos, desde que forman parte del biotopo hasta que son un elemento activo de la biocenosis, se hace por etapas sucesivas. Son escalones de complejidad creciente.El primero de ellos es lo que ha venido en llamarse la producción primaria: convertir la materia inorgánica, presente en forma de elementos simples, o de compuestos más o menos complejos, en materia orgánica, dotada de unas propiedades que son totalmente diferentes y características de la vida.

Productividad de los Ecosistemas:

Los organismos autótrofos, como las plantas, en presencia de agua y con la energía de la luz solar, sintetizan su propia masa corporal a partir de los elementos químicos y los compuestos inorgánicos que encuentran en el medio. El resultado de esa reacción son los tejidos vegetales, y todo ello constituye la producción primaria.En el proceso de producción secundaria, muchos animales se alimentan de plantas y aprovechan esos compuestos orgánicos para formar su propia estructura corporal. Esta masa corporal servirá también para alimentar a otros animales. Tanto en la producción primaria como en la secundaria, la proporción entre los elementos y nutrientes consumidos y la biomasa producida nos da la productividad de ese organismo concreto.La productividad, pues, es un valor que mide la eficacia con la que un ser vivo es capaz de aprovechar sus recursos tróficos.Dado que un ecosistema comprende todos los organismos y el medio en que viven, la productividad calculada para todos ellos nos servirá para determinar el funcionamiento de dicho ecosistema y también como fluye la energía a través de los distintos niveles de su organización. Es uno de los parámetros que se emplean con más frecuencia cuando desea saberse lo eficaz que resulta un ecosistema.

PRINCIPALES ECOSISTEMAS


El concepto de ecosistema ha demostrado su utilidad en ecología. Se a plica, por ejemplo, p ara describir los principales tipos de hábitat del planeta.

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La Tierra, un gran Ecosistema:
El Planeta Tierra es un gran ecosistema. Sus límites los marca la propia viabilidad de la vida en el planeta. Sin embargo, podría decirse que nuestro planeta no permanece aislado de su entorno, dado que a él llegan la influencia del sol y, en menor medida, de los restantes planetas, de otros astros y de la energía cósmica, pero son factores de origen externo.Además, en nuestro entorno más inmediato no existen indicios de vida como la nu

estra que pudieran ejercer alguna influencia sobre los organismos terrestres. Por consiguiente, la presencia de vida es el elemento clave que nos permite limitar el gran ecosistema al planeta tierra.Dada la imposibilidad de abarcar una unidad tan amplia, a efectos prácticos podemos dividir, atendiendo a distintos factores, el gran ecosistema que constituye el planeta Tierra en otros ecosistemas de

menores dimensiones. Y éstos, a su vez pueden subdividirse en pequeños ecosistemas, cada uno de los cuales es cada vez más especializado, como un lago, un bosque o incluso una pequeña gota de lluvia posada en una hoja.

Ecosistema Urbano:
Las características del medio urbano son distintas al entorno natural, pero configuran también un ecosistema, si bien de rasgos muy particulares. A pesar de la escasez de oportunidades que en general brinda a la vida, son numerosos los organismos vegetales que colonizan este nuevo medio, y también determinados animales, que encuentran en él unas condici

ones óptimas para su desarrollo.Es posible establecer un cierto paralelismo entre lo que llamamos calidad de vida y el valor cualitativo del ecosistema urbano. La sensación de bienestar que el ciudadano experimenta va ligada a la presencia de determinados elementos que son propios de la naturaleza.Factores como el aire limpio o la existencia de espacios verdes son indicativos a este respecto, y constituyen elementos favorables para el resto de los seres vivos.Sin embargo, también puede llegar a engaño, si ese tipo de aire o esos espacios se consigue mediante el procedimiento hostil a la naturaleza, como pueden ser el empleo de acondicionadores y depuradores de aire en recintos cerrados, o el uso de plaguicidas y fertilizantes para mantener el césped.

Calidad del ecosistema urbano:
la calidad del ecosistema urbano depende en gran medida del grado de relación con el entorno natural que lo rodea y la calidad de éste último. Las dimensiones son también decisivas, pues las grandes aglomeraciones urbanas potencian los factores negativos para el desarr
ollo de la vida.

En las poblaciones pequeñas, existe una intensa relación entre ambos ecosistemas, que conlleva incluso una colonización por parte de la flora y fauna circundante.Cuando la urbe crece y, sobre todo, cuando los materiales tradicionales de construcción, como la piedra o la madera, son sustituidos por el acero y el vidrio, se produce un descenso considerable en la diversidad orgánica. Las plantas no encuentran espacio necesario donde arraigar ni tampoco nutrientes; las aves carecen de huecos para anidar; y el incremento de la temperatura, lo mismo que la contaminación atmosférica y acústica, provocan la desaparición de muchas de las especies.

La consecuencia es una pérdida irremediable de calidad del ecosistema urbano, que los parques y otras zonas verdes pueden compensar en parte. Si esas áreas disponen de una superficie suficiente, y sobre todo se mantienen comunicadas entre sí y con el medio exterior de la urbe, puede actuar de puente y llegar a convertirse en microhábitats enriquecedores de la biodiversidad.


Ecosistemas terrestres:
árticos y alpinos, propios de regiones frías y sin árboles; bosques, que pueden subdividirse en un amplio abanico de tipos, como selva lluviosa tropical o pluvisilva, bosque mediterráneo perennifolio, bosques templados, boreales y bosques templados caducifolios; praderas y sabanas; y desiertos y ecosistemas semiáridos. Ecosistemas de agua

dulce: lagos, ríos y pantanos. También hay ecosistemas híbridos, terrestres y de agua dulce, como las llanuras de inundación estacionales. La gama de ecosistemas marinos es amplísima: arrecifes de coral, manglares, lechos de algas y otros ecosistemas acuáticos litorales y de aguas someras, ecosistemas de mar abierto o los misteriosos y poco conocidos sistemas de las llanuras y fosas abisales del fondo oceánico.

El término ecosistema puede también utilizarse para describir áreas geográficas que contienen un espectro amplio de tipos de hábitats mutuamente vinculados por fenómenos ecológicos. Así, la región del Serengeti-Seronera, en África oriental, una de las regiones salvajes más espectaculares del mundo, suele considerarse como un único ecosistema formado por distintos hábitats: llanuras herbáceas, sabana arbórea, espesuras, manchas de bosque, afloramientos rocosos (localmente denominados ko

ppies o kopjes), ríos, arroyos y charcas estacionales. Asimismo, las zonas más productivas de los océanos se han dividido en una serie de grandes ecosistemas marinos que contienen hábitats muy variados. Son ejemplos de grandes ecosistemas marinos de características muy distintas: el mar Negro, el sistema formado por la corriente de Benguela, frente a la costa suroccidental de África, o el golfo de México.

CAMBIOS NATURALES DE LOS ECOSISTEMAS
El mundo natural está en perpetuo estado de transformación. El cambio opera a todas las escalas de tiempo, desde las más cortas a las más largas. Los cambios a corto plazo, observables por las personas, suelen ser cíclicos y predecibles: noche y día, ciclo mensual de las mareas, cambio anual de las estaciones, crecimiento, reproducción y muerte de los individuos. A esta escala, muchos ecosistemas no expuestos a la acción humana parecen estables e invariables, en un estado de ‘equilibrio natural’.Cada vez es más evidente que
esto no es así. Pero los cambios a largo plazo, los que actúan durante décadas, siglos, milenios y hasta decenas de millones de años, son más difíciles de seguir. La propia ecología es una ciencia con menos de un siglo de antigüedad, un simple guiño en la historia de la mayor parte de los ecosistemas naturales. Además, es evidente que casi todos estos cambios a largo plazo no son ni regulares ni predecibles.

En conjunto, el clima es, sin duda, el factor más influyente a corto y medio plazo. En tierra, la temperatura, la precipitación y la estacionalidad son los tres factores que más afectan a la distribución de ecosistemas. Los cambios de cualquiera de ellos pueden tener consecuencias duraderas. En tiempos geológicos recientes, el ejemplo más visible de esto es, sin duda, la serie de glaciaciones que han caracterizado a gran parte del pleistoceno. Estos prolongados periodos de enfriamiento global han afectado profundamente a los ecosistemas de todo el mundo, han provocado la invasión por los casquetes de hielo polares de regiones templadas y la contracción de los hábitats forestales húmedos en partes del trópico

A escalas temporales más cortas pueden también producirse alteraciones climáticas de influencia geográfica amplia. Uno de los ejemplos más espectaculares es la corriente de El Niño, una corriente de agua cálida que recorre periódicamente el Pacífico. Ejerce una influencia enorme sobre los ecosistemas marinos y provoca, por ejemplo, la muerte de arrecifes de coral en muchos lugares del Pacífico o la pérdida de productividad de las pesquerías del ecosistema de la corriente de Humboldt, frente a las costas de Perú y Chile. La corriente de El Niño sigue un ciclo irregular y varía en cuanto a intensidad e impacto; raramente pasan más de veinte años sin que se produzca, pero en ocasiones el fenómeno se ha repetido con un intervalo de sólo uno o dos años. Afecta también a los ecosistemas terrestres, pues altera las pautas de precipitación, sobre todo en América.

Ciertos episodios locales también afectan con fuerza a los ecosistemas: incendios, inundaciones y corrimientos de tierras son fenómenos naturales que pueden tener repercusiones catastróficas a escala local. Este impacto no es necesariamente negativo: de hecho, muchos ecosistemas necesitan estas perturbaciones periódicas para mantenerse. Ciertos ecosistemas, una vez alcanzado el estado óptimo o clímax, son dependientes del fuego, ya que los incendios periódicos forman parte esencial del ciclo de crecimiento; estos ecosistemas son muy comunes en áreas semiáridas, como gran parte de Australia.

A escalas de tiempo más prolongadas, los fenómenos geológicos y la evolución desempeñan una función crucial en el cambio de funcionamiento de los ecosistemas. La deriva continental altera, literalmente, la faz de la Tierra, destruye paisajes y crea otros nuevos, mientras que la evolución da lugar a nuevas formas de vida que, a su vez, pueden crear ecosistemas nuevos al tiempo que inducen la extinción de otras especies y la pérdida o transformación de los ecosistemas de los que formaban parte.

Pero esto no significa que los ecosistemas naturales carezcan de continuidad. Muchos han demostrado una elasticidad y una persistencia enormes durante millones de años. Son ejemplos de ecosistemas que se han mantenido aparentemente estables durante mucho tiempo: las extensas llanuras del fondo oceánico, los ecosistemas de tipo mediterráneo del sur de África y el oeste de Australia y algunas áreas de selvatropical lluviosa o pluvisilva, como las del Sureste asiático continental o las montañas del este de África.

INFLUENCIA HUMANA SOBRE LOS ECOSISTEMAS

Todos los medios y ecosistemas naturales se enfrentan ahora a una dificultad sin precedentes: la humanidad. El ser humano ha comprimido en unos pocos siglos cambios que en su ausencia hubiesen exigido miles o millones de años. Las consecuencias de estos cambios están todavía por ver. A continuación se describen los impactos más importantes de la actividad de los seres humanos sobre los ecosistemas.


Destrucción y fragmentación de hábitat
La influencia más directa del hombre sobre los ecosistemas es su destrucción o transformación. La tala a matarrasa (el corte de todos los árboles de una extensión de bosque) destruye, como es lógico, el ecosistema forestal. También la explotación selectiva de madera altera el ecosistema. Lo mismo ocurre con la desecación de humedales que se ha llevado a cabo de forma sistemática (para ganar tierras de cultivo o eliminar la fuente de enfermedades) y cuyo mayor exponente es la desecación del mar de Aral por el aprovechamiento de las aguas de sus tributarios. La fragmentación o división en pequeñas manchas de lo que era un ecosistema continuo puede alterar fenómenos ecológicos e impedir que las parcelas supervivientes continúen funcionando como antes de la fragmentación.

Cambio climático
Ahora se acepta de forma generalizada que las actividades de la humanidad están contribuyendo al calentamiento global del planeta, sobre todo por acumulación en la atmósfera de gases de efecto invernadero. Las repercusiones de este fenómeno probablemente se acentuarán en el futuro. Como ya se ha señalado, el cambio climático es una característica natural de la Tierra. Pero antes sus efectos se podían asimilar, porque los ecosistemas ‘emigraban’ desplazándose en latitud o altitud a medida que cambiaba el clima. Como ahora el ser humano se ha apropiado de gran parte del suelo, en muchos casos los ecosistemas naturales o seminaturales no tienen ningún sitio al que emigrar.

Contaminación
La contaminación del medio ambiente por herbicidas, plaguicidas, fertilizantes, vertidos industriales y residuos de la actividad humana es uno de los fenómenos más perniciosos para el medio ambiente. Los contaminantes son en muchos casos invisibles, y los efectos de la contaminación atmosférica y del agua pueden no ser inmediatamente evidentes, aunque resultan devastadores a largo plazo. Las consecuencias de la lluvia ácida para los ecosistemas de agua dulce y forestal de gran parte de Europa septentrional y central es un fenómeno que ilustra este apartado.

Especies Introducidas
El hombre ha sido responsable deliberado o accidental de la alteración de las áreas de distribución de un enorme número de especies animales y vegetales. Esto no sólo incluye los animales domésticos y las plantas cultivadas, sino también parásitos como ratas, ratones y numerosos insectos y hongos. Las especies naturalizadas pueden ejercer una influencia devastadora sobre los ecosistemas naturales por medio de sus actividades de depredación y competencia, sobre todo en islas en las que hay especies naturales que han evolucionado aisladas. Así, la introducción de zorros, conejos, sapos, gatos monteses y hasta búfalos han devastado muchos ecosistemas de Australia. Plantas, como el arbusto sudamericano del género Lantana, han invadido el bosque natural en muchas islas tropicales y subtropicales y han provocado alteraciones graves en estos ecosistemas; el jacinto acuático africano, género Eichhornia, también ha perturbado de forma similar los ecosistemas de agua dulce de muchos lugares cálidos del mundo. En el litoral mediterráneo, la introducción accidental del alga marina Caulerpa taxifolia está provocando la desaparición de las ricas y productivas comunidades de fanerógamas marinas, las praderas de Posidonia.

Sobreexplotación
La captura de un número excesivo de animales o plantas de un ecosistema puede inducir cambios ecológicos sustanciales. El ejemplo más importante en la actualidad es la sobre pesca en los mares de todo el mundo. El agotamiento de la mayor parte de las poblaciones de peces es, sin duda, causa de cambios importantes, aunque sus repercusiones a largo plazo son difíciles de evaluar.

CONTROL DE LA INFLUENCIA HUMANA SOBRE LOS ECOSISTEMAS
Controlar el cambio de los ecosistemas puede ser para la humanidad el reto más importante durante el presente milenio. Será necesario encontrar soluciones a todas las escalas, desde la local hasta la mundial, incidiendo en todos los estratos sociales, desde la clase política, hasta los niños y estudiantes, promoviendo programas de educación ambiental en escuelas y centros educativos.

La protección de los ecosistemas naturales que quedan en parques nacionales y otras áreas protegidas es decisiva. Pero esto no evitará la influencia de factores como el cambio climático o la contaminación arrastrada por el aire y el agua. Además, la continua pérdida de terreno que experimentan las áreas naturales significa que probablemente exigirán una gestión más activa para mantener sus funciones ecológicas: control de especies exóticas, manipulación de los niveles de agua en los humedales, incendios periódicos controlados en hábitats forestales, entre otros. Esta clase de intervenciones son siempre peligrosas, pues todavía desconocemos el funcionamiento de la mayor parte de los ecosistemas.

El control de la contaminación y de la emisión de gases de invernadero exigirá adoptar medidas a escala mundial; también requiere medidas coordinadas de este tipo la interrupción del deterioro de las pesquerías marinas por sobrepesca. En última instancia, la solución estriba en controlar el crecimiento de la población humana y en adoptar una postura mucho más restrictiva en cuanto al uso de recursos naturales y energía.