EXPLOTACION DEL ECOSISTEMA

La acción del hombre sobre el planeta ha sido tan notable, especialmente en el último siglo, que se puede afirmar que no existe ecosistema que no esté afectado por su actividad. Desde hace milenios el hombre ha explotado y modificado la naturaleza para subsistir, pero en los últimos decenios además ha producido miles de sustancias nuevas que se han difundido por toda la atmósfera, la hidrosfera, los suelos y la biosfera.

Acción del hombre sobre el ecosistema.

Todos los organismos consumidores viven de la explotación del ecosistema y la especie humana también necesita explotarlo para asegurar su supervivencia. De la naturaleza se obtienen los alimentos y a la naturaleza se devuelven los residuos que generamos con nuestra actividad. La energía que empleamos la obtenemos, en su mayoría, de la combustión de reservas de compuestos de carbono (petróleo, carbón, gas) almacenados por el trabajo de los productores del ecosistema a lo largo de muchos millones de años.

En la actualidad no se puede entender el funcionamiento de la mayor parte de los ecosistemas si no se la tiene en cuenta la acción humana. Dado el número de individuos y la capacidad de acción que tiene nuestra especie en estos momentos la influencia que ejercemos sobre la naturaleza es enorme. La biomasa humana es del orden de cienmilésimas (10-5) de la total de la biosfera, pero, cualitativamente, su influencia es muy fuerte. Entre las acciones humanas que más influyen en el funcionamiento de los ecosistemas tenemos:

a) Agricultura y ganadería

Cuando se cultivan los campos, se talan los bosques, se pesca o se cría ganado, se "explota" al resto de la naturaleza y se provoca su "regresión" en el sentido ecológico; es decir, el ecosistema se rejuvenece y deja de seguir el proceso de sucesión natural.
Los ecosistemas tienden naturalmente al incremento de estructura y complejidad, disminuyendo su producción neta cuando están maduros. El hombre, por el contrario, intenta obtener el máximo rendimiento del ecosistema, por lo que le interesa mantenerlo en etapas juveniles en las que la productividad neta es mayor. En las actividades agrícolas y ganaderas se retira biomasa de los ecosistemas explotados y se favorece a las especies oportunistas (frecuentemente monocultivos), lo que disminuye la diversidad de especies del primitivo ecosistema.

También se disminuye la diversidad eliminando otros animales competidores (roedores, lobos, aves, etc.) mediante la caza, el uso de venenos, etc.

El trabajo agrícola afecta también al ecosistema suelo. Al arar se mezclan los horizontes del suelo y se rompe la estructura para liberar nutrientes que puedan usar las plantas. Por otra parte al recoger la cosecha no se devuelve al suelo los nutrientes y hay que abonar para obtener nuevas cosechas. La agricultura moderna es un cambio de combustibles fósiles (petróleo) por alimentos, pues hay que usar gran cantidad de energía para fabricar fertilizantes y pesticidas, trabajar la tierra, sembrarla, recoger la cosecha, etc.

La oposición profunda entre explotación y sucesión es el punto crucial de toda la problemática de conservación de la naturaleza. El hombre necesita producción porque gran parte de lo que consume lo tiene que obtener de la naturaleza, pero también necesita muchas otras cosas como una atmósfera y clima regulados por los océanos y las masas de vegetación, agua limpia -es decir, oligotrófica -; recursos vitales, estéticos y recreativos proporcionados por el paisaje, etc.. El problema es conseguir el adecuado equilibrio entre estos factores.

b) Obtención de energía y materias primas
La explotación del petróleo y del gas, la minería del carbón y del resto de minerales y el transporte de materias primas y productos terminados suponen también, un fuerte impacto sobre los ecosistemas. Traen consigo carreteras, grandes movimientos de tierra, sobre todo en la minería a cielo abierto, concentración y producción de sustancias tóxicas, en todos los lugares de la tierra y los océanos.

c) Reciclado de residuos
El vertido de residuos es otra fuerte de impacto sobre la naturaleza. En ocasiones provocan tal concentración de productos tóxicos en un ecosistema que causa graves daños a los seres vivos. Hablamos de contaminación o polución para referirnos a estos cambios de las condiciones del ecosistema.

El hombre siempre ha confiado en los sistemas naturales para limpiar y depurar sus residuos y los ha vertido a ríos, mares y vertederos terrestres. La capacidad de la naturaleza para reciclar los materiales, diluir los tóxicos y limpiar el aire y el agua es muy grande, pero la actividad industrial genera tan gran variedad y cantidad de contaminación que sobrepasa la capacidad equilibradora y depuradora de la atmósfera.

Especial interés tienen los compuestos que como el DDT se van acumulando en la cadena trófica y llegan a alcanzar concentraciones muy altas en los tejidos de los consumidores secundarios o terciarios, provocando importantes alteraciones en su metabolismo.

También veremos con detalle como la emisión de algunos gases en grandes cantidades a la atmósfera, como el CO2 o los CFC, está produciendo alteraciones en el funcionamiento normal del clima o de la protección contra las radiaciones peligrosas.

Los miles de nuevos productos químicos sintetizados en los últimos decenios tienen especial interés, porque al ser muchos de ellos moléculas que no existían antes son, en ocasiones, difíciles de metabolizar y reciclar por la naturaleza. Además algunos de ellos son parecidos a moléculas químicas del metabolismo e interfieren en su funcionamiento, como probablemente esté pasando con sustancias químicas similares a las hormonas esteroideas.

d) Destrucción de ecosistemas naturales
El uso de recursos por el hombre deja en ocasiones a los ecosistemas sin componentes que les son imprescindibles. Así sucede cuando desviamos cursos de agua para usarlos en regadío o abastecimiento de ciudades y el cauce de los ríos queda sin caudal suficiente para mantener el ecosistema. O cuando se construye en las zonas del litoral sobre marismas.

e) Introducción de organismos ajenos al ecosistema
La actividad humana mueve muchas especies de unos lugares a otros. A veces conscientemente y otras sin querer, al transportar mercancías o viajar de unos sitios a otros.

Muchas de estas especies son beneficiosas por su aprovechamiento agrícola o ganadero, como la patata y el maíz que fueron introducidas en Europa y son un importantísimo recurso alimenticio. Otras sirven para controlar plagas. Pero algunas son muy perjudiciales, porque no tienen depredadores que las controlen y se convierten en plagas. Siempre hay que tener en cuenta que la alteración del ecosistema es muy difícil de prever y sus efectos secundarios difíciles de controlar.


HECHO POR: EDMEE ALEJADRA HERNANDEZ GUIZAR

CICLO DEL AGUA

El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrosfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.
El agua de la hidrósfera procede de la desgasificación del manto, donde tiene una presencia significativa, por los procesos del vulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al manto con los sedimentos oceánicos de los que forma parte cuando éstos acompañan a la litosfera en subducción.
La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo en los océanos y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de agua superficial (en ríos y arroyos). El segundo compartimento por su importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todo en los casquetes glaciares antártico y groenlandés, con una participación pequeña de los glaciares de montaña, sobre todo de las latitudes altas y medias, y de la banquisa. Por último, una fracción menor está presente en la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso, como nubes. Esta fracción atmosférica es sin embargo muy importante para el intercambio entre compartimentos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se asegura un suministro permanente a las regiones de la superficie continental alejadas de los depósitos principales.
Ciclo del agua
Vista desde el espacio exterior; la tierra presenta una coloración especial muy especial, azul con manchas blancas; el azul corresponde principalmente al mar y lo blanco a las nubes esto implica algo muy curioso, que aproximadamente 70% de la superficie del planeta tierra está cubierta por agua Por otra parte, se estima que la cantidad de agua existente en la tierra es de aproximadamente 1386 millones de kilómetros cúbicos (López 1985)y se ha mantenido casi constante y en equilibrio dinámico entre sus tres estados (sólido, líquido y gaseoso) desde el origen de la vida hasta la actualidad, mediante el ' ciclo del agua o ciclo hidrológico.. El ciclo hidrológico es un fenómeno natural muy complejo.
Ámbito del ciclo del agua
El ciclo del agua tiene lugar en la tierra, tiene una interacción constante con el ecosistema debido a que los seres vivos dependen del agua para sobrevivir y ellos coayudan al funcionamiento ciclo del agua y el depende de una atmósfera no contaminada y de un cierto grado de pureza del agua porque con el agua contaminada se dificulta la evaporación y entorpece el ciclo.
Los principales procesos implicados en el ciclo del Agua son:
• Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre el terreno y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración. Dado que no podemos distinguir claramente entre la cantidad de agua que se evapora y la cantidad que es transpirada por los organismos, se suele utilizar el término evapotranspiración. Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisa.
• Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes.
• Precipitación. Es cuando el agua se convierte en hielo para después caer en forma de granizo, si esto se junta con el vapor, cuando cae forma un arco iris. La atmósfera pierde agua por condensación (lluvia y rocío) o sublimación inversa (nieve y escarcha) que pasan según el caso al terreno, a la superficie del mar o a la banquisa. En el caso de la lluvia, la nieve y el granizo (cuando las gotas de agua de la lluvia se congelan en el aire) la gravedad determina la caída; mientras que en el rocío y la escarcha el cambio de estado se produce directamente sobre las superficies que cubren.
• Infiltración. Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente (que la estorba) y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, interceptan la superficie del terreno.
• Escorrentía. Este término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y transporte.
• Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta en dos modalidades: Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, la cual es una circulación siempre cuesta abajo. Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una roca permeable, de la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad. el ciclo del agua es el conjunto de procesos por los cuales el agua circula desde la atmósfera hasta la superficie terrestre. Los procesos que interviene son: Evaporación. El sol evapora el agua de la tierra y las nubes. Transpiración. Las plantas por transpiración aportan vapor de agua a la atmósfera. Condensación. El aire cargado de humedad al ascender y enfriarse se condensan y forman las nubes. Precipitación. Por medio de las precipitaciones el agua vuele de nuevo a la atmósfera para ser sometida de nuevo al mismo proceso. Relación de los cambios de estado.
• Vaporización. Este proceso se produce cuando el agua de la superficie terrestre se evapora y se transforma en nubes. Fusión. Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado liquido cuando se produce el deshielo. Solidificación. Al disminuir la temperatura en el interior de una nube las gas de agua se congelan. Condensación. La solidificación hace produce las nubes.
Compartimentos e intercambios de Agua
El agua se distribuye desigualmente entre los distintos compartimentos, y los procesos por los que éstos intercambian el agua se dan a ritmos heterogéneos. El mayor volumen corresponde al océano, seguido del hielo glaciar y después por el agua subterránea. El agua dulce superficial representa sólo una exigua fracción y aún menor el agua atmosférica (vapor y nubes).
El tiempo de residencia de una molécula de agua en un compartimento es mayor cuanto menor es el ritmo con que el agua abandona ese compartimento (o se incorpora a él). Es notablemente largo en los casquetes glaciares, a donde llega por una precipitación característicamente escasa, abandonándolos por la pérdida de bloques de hielo en sus márgenes o por la fusión en la base del glaciar, donde se forman pequeños ríos o arroyos que sirven de aliviadero al derretimiento del hielo en su desplazamiento debido a la gravedad. El compartimento donde la residencia media es más larga, aparte el océano, es el de los acuíferos profundos, algunos de los cuales son «acuíferos fósiles», que no se renuevan desde tiempos remotos. El tiempo de residencia es particularmente breve para la fracción atmosférica, que se recicla muy deprisa.
Energía del Agua
El ciclo del agua disipa una gran cantidad de energía, la cual procede de la que aporta la insolación. La evaporación es debida al calentamiento solar y animada por la circulación atmosférica, que renueva las masas de aire y que es a su vez debida a diferencias de temperatura igualmente dependientes de la insolación. Los cambios de estado del agua requieren o disipan mucha energía, por el elevado valor que toman el calor latente de fusión y el calor latente de vaporización. Así, esos cambios de estado contribuyen al calentamiento o enfriamiento de las masas de aire, y al transporte neto de calor desde las latitudes tropicales o templadas hacia las frías y polares, gracias al cual es más suave en conjunto el clima planetario.
Balance del agua
Si despreciamos las pérdidas y las ganancias debidas al vulcanismo y a la subducción, el balance total es cero. Pero si nos fijamos en los océanos, se comprueba que este balance es negativo; se evapora más de lo que precipita en ellos. Y en los continentes hay un superávit; precipita más de lo que se evapora. Estos déficit y superávit se compensan con las escorrentías, superficial y subterránea, que vierten agua del continente al mar.
Efectos químicos del agua
El agua al desplazarse a través del ciclo hidrológico, transporta sólidos y gases en disolución. El carbono, el nitrógeno y el azufre, elementos todos ellos importantes para los organismos vivientes, son volátiles y solubles, y por lo tanto, pueden desplazarse por la atmósfera y realizar ciclos completos, semejantes al ciclo del agua.
La lluvia que cae sobre la superficie del terreno contiene ciertos gases y sólidos en solución. El agua que pasa a través de la zona insaturada de humedad del suelo recoge dióxido de carbono del aire del suelo y de ese modo aumenta de acidez. Esta agua ácida, al llegar en contacto con partículas de suelo o roca madre, disuelve algunas sales minerales. Si el suelo tiene un buen drenaje, el flujo de salida del agua freática final puede contener una cantidad importante de sólidos totales disueltos, que irán finalmente al mar.
En algunas regiones, el sistema de drenaje tiene su salida final en un mar interior, y no en el océano, son las llamadas cuencas endorreicas. En tales casos, este mar interior se adaptara por sí mismo para mantener el equilibrio hídrico de su zona de drenaje y el almacenamiento en el mismo aumentará o disminuirá, según que la escorrentía sea mayor o menor que la evaporación desde el mismo. Como el agua evaporada no contiene ningún sólido disuelto, éste queda en el mar interior y su contenido salino va aumentando gradualmente.

Si el agua del suelo se mueve en sentido ascendente, por efecto de la capilaridad, y se está evaporando en la superficie, las sales disueltas pueden ascender también en el suelo y concentrarse en la superficie, donde es frecuente ver en estos casos un estrato blancuzco producido por la acumulación de sales.
Cuando se añade agua de riego, el agua es transpirada, pero las sales que haya en el agua de riego quedan en el suelo. Si el sistema de drenaje es adecuado, y se suministra suficiente cantidad de agua en exceso, como suele hacerse en la práctica del riego superficial, y algunas veces con el riego por aspersión, estas sales se disolverán y serán arrastradas al sistema de drenaje. Si el sistema de drenaje falla, o la cantidad de agua suministrada no es suficiente para el lavado de las sales, éstas se acumularan en el suelo hasta tal grado en que las tierras pueden perder su productividad. Éste sería, según algunos expertos, la razón del decaimiento de la civilización Mesopotámica, irrigada por los ríos Tigris y Eufrates con un excelente sistema de riego, pero con deficiencias en el drenaje.

REYNA FILOMENA ROMAN REYES

CICLO BIOGEOQUIMICO

Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.

Ciclos Bioquímicos

Un elemento químico o molécula necesario para la vida de un organismo, se llama nutriente o nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 30 a 40 elementos químicos, donde el número y tipos de estos elementos varía en cada especie. Los elementos requeridos por los organismos en grandes cantidades se denominan
Macronutrientes: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97% de la masa del cuerpo humano, y más de 95% de la masa de todos los organismos.
Micronutrientes. Son los 30 ó más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro, yodo
La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no están en formas útiles para los organismos. Pero, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes, son ciclados continuamente en formas complejas a través de las partes vivas y no vivas de la biosfera, y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos.

El ciclo de los nutrientes desde la abiota (en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta la biota, y viceversa, tiene lugar en los ciclos biogeoquímicos (de bio: vida, geo: en la tierra), ciclos, activados directa o indirectamente por la energía solar, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológico). Así, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una molécula de agua ingresada a un vegetal, puede ser la misma que pasó por el organismo de un dinosaurio hace millones de años.

Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían por esto son muy importantes.
El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.

Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados,
Gaseoso. En el ciclo gaseoso, los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.
SedimentarioTambién se estudian los ciclos biogeoquímicos de los contaminantes.y dario un careplatano.

REYNA FILOMENA ROMAN REYES

CICLOS DE LA MATERIA

Los materiales necesarios para la vida en los ecosistemas se transfieren en ciclos cerrados, que permiten a los organismos vivientes utilizarlos una y otra vez, ya que se reciclan constantemente.
Para comprender mejor cómo operan estos ciclos, se debe saber que en la fotosíntesis las plantas verdes toman del ambiente abiótico (no vivo) sustancias inorgánicas, de bajo nivel energético, y las transforman en compuestos orgánicos, que sirven como fuente principal de energía y de materiales para construir el cuerpo de cualquier ser viviente.
En la trama alimentaria de un ecosistema, la materia orgánica generada por los productores (organismos fotosintetizadores) se transfiere, sucesivamente, a través de los diferentes niveles tróficos ocupados por los consumidores.
Cuando tales organismos mueren (o eliminan sus desechos), las sustancias orgánicas presentes en los restos cadavéricos (o en los desechos) son desintegradas por los descomponedores, hasta reducirlas a moléculas inorgánicas simples, que pueden ser tomadas por otros organismos capaces de incorporarlas a su propio organismo.

En síntesis, dentro de un ecosistema y también entre ecosistemas, la materia prima con que se construye el ser vivo circula: desde los componentes inanimados (ambiente abiótico) a los organismos vivos, luego regresa a lo inerte, de ahí a los seres vivientes y así, sucesivamente.
Este tipo de circulación se conoce como ciclo de la materia o biogeoquímico.
Si la materia no repitiera sus ciclos, ninguna forma viviente sobreviviría en la actualidad, porque los cadáveres y desechos orgánicos acumularían indefinidamente la materia prima que permite estructurar al organismo biológico.
La Tierra no recibe del espacio exterior, ni pierde hacia él, cantidades significativas de materia. En consecuencia, los seres vivos tienen que satisfacer sus necesidades de sustancias orgánicas e inorgánicas utilizando, exclusivamente, la materia confinada dentro de sus propios límites.
De las sustancias inorgánicas que se mueven cíclicamente en los ecosistemas, algunas son requeridas en grandes cantidades por los organismos vivientes, razón por la cual se denominan macronutrientes; los ejemplos más importantes incluyen al agua, carbono, nitrógeno y fósforo. Otras materias inorgánicas también son necesarias para los seres vivos, pero sólo en cantidades muy pequeñas; se trata de micronutrientes como, por ejemplo, fierro, cobre, cloro, zinc y yodo.

REYNA FILOMENA ROMAN REYES

PIRAMIDE ALIMENTICIA

De acuerdo a esta guía hay cinco grupos alimenticios, todos los grupos son igualmente importantes y no pueden reemplazarse. No se recomienda bajar más de 2 libras a la semana (mas o menos 1 kilo), normalmente con una dieta equilibrada se pierde de ½ libra a 2 libras por semana ( 14 gramos a 0.9 Kg.).

Tus menús diarios deben incluir el número de porciones que se recomienda para tu nivel de actividad física. Como se explicara más adelante. Tu decides los alimentos que comes y como los cocinas.

Los Niveles de la Pirámide: Grupos Alimenticios

Primer nivel: Es la base de la pirámide, estos alimentos provienen de granos. Proveen carbohidratos y otros elementos vitales. Aquí se encuentran las pastas, el maíz (las tortillas) los cereales, el arroz, el pan etc. Es preferible que no se consuman en forma refinada. Por ejemplo la harina común blanca es refinada y no tiene el mismo valor nutritivo de la harina integral sin refinar.

Segundo Nivel: Aquí se encuentras las plantas, los vegetales y las frutas. Son alimentos ricos en fibras, vitaminas y minerales. Se deben de ingerir de 3 a 5 porciones de vegetales cada día y 2 a 4 porciones de frutas.

Tercer Nivel: En este nivel se encuentran dos grupos, la leche y sus derivados y las carnes y frijoles. Aquí se encuentran alimentos derivados de la leche como el yogurt, la leche y queso. También se encuentra el grupo de proteínas como la carne de pollo, pescado, frijoles, lentejas, huevos, y nueces. Son alimentos ricos en minerales esenciales como el calcio y el hierro y proteínas. Lo ideal es ingerir de 2 a 3 porciones de estos alimentos al día.

Cuarto nivel: La punta de la pirámide, esto significa que de este grupo no debemos consumir mucho. Las grasas, los aceites, los postres y los dulces están aquí. La crema, los refrescos gaseosos (sodas), pasteles, repostería, los aderezos grasosos y bebidas ricas en azucares. Estos alimentos aunque nos encantan no proveen casi ningún nutriente a nuestro cuerpo pero son abundantes en calorías.

CESAR ALFONSO QUINTAS ZARATE.

CICLO CARBONICO GEOLOGICO

Desde la formación de la Tierra, las fuerzas geológicas han actuado paulatinamente sobre el ciclo global carbónico. En períodos de larga duración, el ácido carbónico (un ácido débil formado por reacciones entre el dióxido de carbón atmosférico, CO2, y el agua) se combina poco a poco con minerales en la superficie de la Tierra. Estas reacciones forman los carbonatos (carbón que contiene compuestos) a través de un proceso llamado desgaste. Luego, a través de la erosión, los carbonatos desembocan en el océano donde terminan asentándose en el fondo.
Este ciclo continúa cuando el asentamiento del fondo del mar, empuja el fondo del mar debajo de los márgenes continentales en un proceso de subducción. A medida que el carbón del fondo del mar sigue siendo empujado al fondo del suelo por las fuerzas tectónicas, se calienta, eventualmente se derrite, y puede volver a la superficie donde se transforma en CO2. De esta manera retorna a la atmósfera. Este retorno a la atmósfera puede ocurrir violentamente a través de erupciones volcánica, o de manera más gradual, en filtraciones, respiraderos y CO2 - ricas vertientes calientes. El levantamiento tectónico también puede exponer caliza enterrada antiguamente. Un ejemplo de esto, ocurre en el Himalaya, donde algunos de los picos más altos del mundo están formados de material que una vez estuvo en el fondo del océano. El desgaste, la subducción y la actividad volcánica controlan las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbón a través de períodos de tiempo de cientos de millones de años.

JONATHAN BERNAL GUEVARA

CICLO DEL CARBONO

El ciclo del carbono es la sucesión de transformaciones que sufre el carbono a lo largo del tiempo. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra, y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida. El ciclo comprende dos ciclos:
· Ciclo biológico: comprende los intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmósfera, es decir, la fotosíntesis, proceso mediante el cual el carbono queda retenido en las plantas y la respiración que lo devuelve a la atmósfera. Este ciclo es relativamente rápido, estimándose que la renovación del carbono atmosférico se produce cada 20 años.
· Ciclo biogeoquímico: regula la transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos que constituyen las rocas, resultando iones bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma en carbón, petróleo y gas natural.
El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo desde tiempo inmemorial con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural; el ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y vegetal.
Hoy en día una de las mayores agresiones que sufre el planeta es el cambio climático (efecto invernadero.
Los pasos más importantes del ciclo del carbono son los siguientes:
-El dióxido de carbono en la atmósfera es absorbido por las plantas y convertido en azúcar, por el proceso de fotosíntesis.
-Los animales comen plantas y al descomponer los azúcares dejan salir carbono a la atmósfera, los océanos o el suelo.
-Otros organismos descomponen las plantas muertas y las materias animales, devolviendo carbono al medio ambiente.
-El carbono también se intercambia entre los océanos y la atmósfera. Esto sucede en ambos sentidos en la interacción entre el aire y el agua.

JONATHAN BERNAL GUEVARA

CICLO DEL OXIGENO

El ciclo del oxigeno son las reacciones y procesos que describen la circulación del oxigeno en la biosfera terrestre. Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O2, su presencia en la atmósfera se debe a la actividad fotosintética. Al principio debió ser una sustancia tóxica para la vida, por su gran poder oxidante. Todavía ahora, una atmósfera de oxígeno puro produce daños irreparables en las células. Pero el metabolismo celular se adaptó a usar la molécula de oxígeno como agente oxidante de los alimentos abriendo así una nueva vía de obtención de energía mucho más eficiente que la anaeróbica.
La reserva fundamental de oxígeno utilizada por los seres vivos está en la atmósfera. Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el carbono es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario.
Otra parte del ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés indirecto para los seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres de oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono). Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioletas vuelve a convertirse en O2.
El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. El oxigeno abastece las necesidades de todos los organismos terrestres respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El producto es agua. El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de carbono (de bióxido de carbono) a carbohidratos. Al final se produce oxígeno molecular y así el ciclo se completa.

JONATHAN BERNAL GUEVARA

CADENAS ALIMENTICIAS

En el mundo de seres vivos, cada forma de vida es alimento para otra. Las cadenas y redes alimenticias nos muestran como el alimento y la energía pasan de una especie a otra.

¿Qué es la cadena alimenticia?

Una cadena alimenticia es el camino que une una especie con otra dentro de una comunidad. A través de la cadena la energía y nutrientes son llevados de una especie a otra. Las cadenas alimenticias normalmente no incluyen a más de 6 especies debido a que la cantidad de energía transmitida disminuye en cada etapa (nivel trófico). Una red alimenticia es un conjunto de cadenas alimenticias. Esto implica que una misma especie puede estar en más de una cadena alimenticia (por ejemplo un oso que lo mismo come insectos que frutos). Las cadenas alimenticias inician con los productores primarios, es decir aquellos quienes pueden producir su propio alimento; son las plantas quienes a través de la fotosíntesis obtienen todo lo que necesitan para alimentarse. A los productores primarios le siguen en el nivel trófico los consumidores; es decir aquellos que no pueden producir su propio alimento y por tanto necesitan alimentarse de otros. Dentro de los consumidores existen los primarios (por ejemplo los herbívoros; aquellos que se alimentan de plantas), secundarios (por ejemplo los carnívoros; aquellos que comen carne de animales herbívoros) , terciarios, etc reflejando su nivel o posición en el nivel trófico. El final de la cadena o red alimenticia puede considerarse cuando un animal o planta muere, sus restos quedan en el suelo en donde son descompuestos por otros animales, insectos o bacterias quienes incorporan nuevamente energía y nutrientes al sistema. En el desierto se tiene que usar la menor energía posible para poder sobrevivir; es decir que cada planta y animal tiene que saber cómo encontrar agua y comida lo más rápido posible y después saber cómo almacenarlas y transformarlas en energía para crecer y reproducirse. Un ejemplo maravilloso de esto son los cactus; tienen un tallo ancho el cual esta estructurado para llevar a cabo ahí la fotosíntesis (en lugar de hacerlo a través de las hojas como lo hacen plantas y árboles de otros ecosistemas); por esta razón los tallos son verdes y no cafés como muchas otras plantas. El tallo además tiene la capacidad de expandirse para almacenar agua durante mucho tiempo e irse adelgazando conforme se utiliza. Tienen un sistema de raíces extenso pero muy cercano a la superficie para atrapar agua lo más rápido posible antes de que se filtre al subsuelo. La falta de agua y el calor también los obligan a ser de muy lento crecimiento; por ejemplo los saguaros (especie de cactus típico del desierto sonorense) a los 5 años miden apenas 15 CENTIMETROS; a los 10 años miden 20 CENTIMETROS; a los 30 años 1 metro y solo si sobreviven a los 70-80 años lograrán producir flores y desarrollar ramas o brazos. Se han registrado saguaros entre 175 – 250 años de edad. Un adulto llega a pesar entre 3.5 y 7 toneladas de las cuales el 95% pueden ser únicamente agua. La cadena alimenticia en el desierto, como en todos los ecosistemas, se inicia con los productores primarios que son las plantas. Como se describió anteriormente las plantas desérticas tienen diversas estrategias para captar la energía y transformarla en nutrientes para vivir. Las plantas a su vez producen semillas que sirven para crear nuevas plantas, pero también estas semillas sirven de alimento y hasta de refugio para muchísimas especies. Son alimento para aves o mamíferos como los roedores quienes comen los frutos que contienen semillas; no digieren a estas ultimas pero las dispersan a través de sus excretas por todo el desierto, cosa que el catus por sí solo no podría hacer. También son aprovechadas por hormigas arrieras; durante un estudio se observó que cargaron aproximadamente 1,000 semillas por hora para apilarlas y formar nidos en forma de pirámide utilizándolas así como refugio. Las plantas también sirven de alimento tanto a insectos, (orugas de mariposa, hormigas, grillos, escarabajos, etc.) herbívoros (venado cola blanca y berrendo) y reptiles; específicamente la tortuga del desierto (la única especie terrestre) consume nopales, tunas y pastos. Continuando con la cadena alimenticia encontramos que los insectos, herbívoros y reptiles son alimento para los mamíferos como zorras, coyotes, pumas y tigrillos quienes ocupan la posición más alta en la cadena alimenticia, es decir ya nadie se los come a ellos. Sin embargo las plantas en el desierto también han desarrollado sus estrategias de supervivencia ya que en algunas especies existen hojas tóxicas o con filosas espinas que las protegen. Por ejemplo la gobernadora (especie de planta muy abundante en el desierto) tiene hojas tóxicas y el ocotillo (planta del desierto con largas ramas) protege sus hojas con espinas. A raíz de lo anterior los animales se han adaptado a comerse las semillas, convirtiéndose estas en la mayor fuente de alimento en el desierto. Las plantas a su vez han respondido al producir muchísimas semillas para lograr que sobrevivan la mayor cantidad posible (por ejemplo el saguaro produce 40 millones de semillas durante su vida). Además de las semillas algunas plantas producen frutos que aunque sólo nacen 1 ó 2 veces por año son un manjar con gran cantidad de agua y nutrientes aprovechados por prácticamente todos los grupos de animales y apreciados de manera especial por poblaciones locales de la zona; por ejemplo la tuna y la pitahaya.

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NIVELES TROFICOS

Niveles tróficos, categorías en las que se clasifican los seres vivos según su forma de obtener materia y energía.
El primer nivel trófico está ocupado por los productores, organismos capaces de transformar la materia inorgánica en orgánica gracias a la energía de la luz solar o de reacciones de oxidación. Son los vegetales y algunas bacterias, organismos autótrofos. El resto de niveles está integrado por seres heterótrofos. En el segundo nivel se sitúan los consumidores primarios o herbívoros, que se alimentan de los vegetales. El tercer nivel trófico lo integran los carnívoros o consumidores secundarios, los cuales se alimentan a su vez de los herbívoros. En el siguiente nivel están los carnívoros finales o superdepredadores, que se alimentan de otros carnívoros. Hay otros consumidores, los omnívoros, que ocupan el segundo y tercer nivel. En el caso de los consumidores carroñeros y detritívoros, el nivel en que se sitúan depende del origen de los restos o cadáveres que consumen.

Niveles Podemos tomar en cuenta alguna de los tróficos que encontramos en nuestros entornos por ejemplo carnívoros, herbívoros, omnívoros.

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CICLO CARBONICO

El carbón es el cuarto elemento de mayor abundancia en el universo y es absolutamente esencial a la vida terrestre. En realidad, el carbón constituye la definición propia de vida y su presencia o ausencia ayuda a definir si una molécula es considerada orgánica o inorgánica. Cada organismo sobre la Tierra necesita del carbón ya sea para su estructura, su energía, o en el caso de los humanos, para ambos. Descontando el agua, somos mitad carbón. Además, el carbón se encuentra en formas tan diversas como en el gas de dióxido de carbón (CO2), y en sólidos como la caliza (CaCO3), la madera, plástico, diamantes y grafito.
En sus diferentes formas, el movimiento del carbón en la atmósfera, océanos, bioesfera, y geoesfera está descrito en el ciclo carbónico (Figura 1). Este ciclo consiste de varios bancos de almacenamiento de carbón (texto negro) y los procesos por los cuales varias de estos bancos o mantos intercambian carbón (las flechas moradas y los números). Si la cantidad de carbón que penetra en un manto es mayor de la que sale, el manto está considerado un pozo neto de carbón. Si la cantidad de carbón que sale de un manto es mayor de la que entra, el manto está considerado una fuente neta de carbón.

EL CICLO CARBONICO BIOLOGICO

La biología ocupa un importante papel en el movimiento del carbón entre la tierra, océano y atmósfera a través del proceso de fotosíntesis y respiración. Virtualmente toda la vida multicelular en la Tierra depende de la producción de azúcares de la luz solar y del dióxido de carbón (fotosíntesis) y del desgaste metabólico (respiración) de esos azúcares para producir la energía necesaria para el movimiento, crecimiento y reproducción. Las plantas toman el dióxido de carbón (CO2) de la atmósfera durante la fotosíntesis y sueltan el CO2 a la naturaleza durante la respiración a través de las siguientes reacciones químicas:
RESPIRACIO:C6H12O6 (materia orgánica) + 6O2 6CO2 + 6 H2O + energía

FOTOCINTESIS:energía (luz solar) + 6CO2 + H2O C6H12O6 + 6O2
A través de la fotosíntesis, las plantas verdes usan la energía solar para convertir el dióxido de carbón atmosférico en carbohidratos (azúcares). Las plantas y los animales usan estos carbohidratos (y otros productos derivados de estos) a través de un proceso llamado respiración, el reverso de la fotosíntesis. La respiración suelta la energía contenida en los azúcares para uso del metabolismo y cambia el "combustible" que es el carbohidrato en dióxido de carbón. Éste, a su vez, retorna a la atmósfera. Cada año, la cantidad de carbón tomada por la fotosíntesis y retornada a la atmósfera por la respiración es aproximadamente 1,000 veces mayor que la cantidad de carbón que se mueve a través del ciclo geológico en un año.

CICLO DEL CARBONO

Los productos finales de la combustión son co2, vapor de agua y carbono. El equilibrio en la producción y consumo de cada uno de ellos por medio de la fotosíntesis hace posible la vida. Los vegetales verdes que contienen clorofila toman el co2 del aire y durante la fotosíntesis liberan oxígeno, además producen el material nutritivo indispensable para los seres vivos. Como todas las plantas verdes de la tierra ejecutan ese mismo proceso diariamente, no es posible siquiera imaginar la cantidad de co2 empleada en la fotosíntesis. En la medida de que el co2 es consumido por las plantas, también es remplazado por medio de la respiración de los seres vivos, por la descomposición de la materia orgánica y como producto final de combustión del petróleo, hulla, gasolina, etc. En el ciclo del carbono participan los seres vivos y muchos fenómenos naturales como los incendios.
El Ciclo del carbono es básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.
Es un elemento químico de número atómico 6 y símbolo C. Es sólido a temperatura ambiente. Dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas alotrópicas, carbono amorfo y cristalino en forma de grafito o diamante. Es el pilar básico de la química orgánica. Se conocen cerca de 10 millones de compuestos de carbono, y forma parte de todos los seres vivos conocidos.

CICLO CARBONICO

La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera. Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2 se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como podría parecer, los animales más visibles.
Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la del aire.

TIPOS DE CICLOS

El ciclo del carbono (CO2) es la sucesión de transformaciones que sufre el carbono a lo largo del tiempo. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra, y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida. El ciclo comprende dos ciclos que se suceden a distintas velocidades. Esta comprende de sus componentes los cuales participan para todo este ciclo.

CICLO BIOGEOQUIMICO

Regula la transferencia de carbono entre la atmósfera y la litosfera (océanos y suelo). El CO2 atmosférico se disuelve con facilidad en agua, formando ácido carbónico que ataca los silicatos que constituyen las rocas, resultando iones bicarbonato. Estos iones disueltos en agua alcanzan el mar, son asimilados por los animales para formar sus tejidos, y tras su muerte se depositan en los sedimentos. El retorno a la atmósfera se produce en las erupciones volcánicas tras la fusión de las rocas que lo contienen. Este último ciclo es de larga duración, al verse implicados los mecanismos geológicos. Además, hay ocasiones en las que la materia orgánica queda sepultada sin contacto con el oxígeno que la descomponga, produciéndose así la fermentación que lo transforma en carbón, petróleo y gas natural.

ALMACENAMIENTO

El almacenamiento del carbono en los depósitos fósiles supone en la práctica una rebaja de los niveles atmosféricos de dióxido de carbono. Si éstos depósitos se liberan, como se viene haciendo desde tiempo inmemorial con el carbón, o más recientemente con el petróleo y el gas natural; el ciclo se desplaza hacia un nuevo equilibrio en el que la cantidad de CO2 atmosférico es mayor; más aún si las posibilidades de reciclado del mismo se reducen al disminuir la masa boscosa y vegetal.

EXPLOTACION

La explotación de combustibles fósiles para sustentar las actividades industriales y de transporte (junto con la deforestación) es hoy día una de las mayores agresiones que sufre el planeta, con las consecuencias por todos conocidas: cambio climático (por el efecto invernadero), desertificación, etc. La cuestión ha sido objeto del Convenio sobre cambio climático aprobado en Nueva York el 9 de mayo de 1992 y suscrito en la cumbre de Río (Río de Janeiro, 11 de junio de 1992).

HECHO POR: SERGIO CUEVAS RAMOS