1.- Temperatura.

La vida en cualquiera de sus formas se limita a un margen exiguo de aproximadamente 300° C; y en sí la mayoría de las especies de adapta a un nivel menor de calor. Algunos organismos pueden existir a temperaturas muy bajas, cuando menos por breves periodos, especialmente en estado de reposo, tal es el caso de las bacterias y algas que viven y se reproducen en manantiales calientes.

Existen limites superiores que son mas rápidamente críticos que los inferiores pase al hecho de que muchos organismos funcionen mas eficazmente hacia los limites superiores de su margen de tolerancia .

La temperatura constituye muy a menudo un factor limitativo. El ritmo de la temperatura justamente con la periodicidad de la luz, de la humedad y de las mareas rige las actividades estacióneles y diarias de las plantas y los animales; es también la causa de la formación de zonas y estratificación tanto en el agua como en los medios terrestres y es uno de los factores mas fáciles de medir.

Las variables de la temperatura son muy importantes en el estudio de la ecología. Una temperatura que oscile entre los 10° y 20° C con un promedio de 15°C no ejerce sobre los organismos con el mismo efecto que una temperatura constante de 15° C . Se ha observado que los organismos sujetos normalmente a temperaturas variables en la naturaleza, propenden a sentirse deprimidos, inhibidos o retardados.

No se sabe con certeza si la variación es causa misma de un efecto acelerado, o si la temperatura mas elevada causa un desarrollo mayor que el que queda compensado por la temperatura mas baja. De cualquier manera, el efecto estimulante de la temperatura variable en zonas templadas cuando menos, puede aceptarse como un principio ecológico perfectamente definido, y aun uno sobre el que convendría instituir, toda vez que la tendencia ha sido la de efectuar la labor experimental en los laboratorios en condiciones de temperatura constante.

Ya que los organismos son sensibles a los cambios de temperatura y debido a que esta tan fácil de medir, su importancia como factor limitativo se ha sobreestimado. La temperatura es limitativa mientras otros factores mientras otros factores podrán ser acaso mas importantes.

2.- Radiación.

La vida sin la luz sería imposible; sin embargo, la exposición directa del protoplasma a la luz provoca la muerte. Gran parte de las características de estructura y de comportamiento de los organismos están afectadas por la solución de este problema.

La luz es a la vez un factor limitativo, en los niveles tanto máximo como mínimo. No hay otro factor alguno. Éste factor es el que reviste mayor interés para los ecólogos.

La radiación consiste en ondas electromagnéticas de una gran variación de longitud. Las radiaciones solares que penetran fácilmente en la atmósfera terrestre, esto es la banda visible, justamente con unas partes de las bandas adyacentes, y la banda de radio de baja frecuencia, de longitud de onda mayor de un centímetro. No se sabe si las ondas de largas de la radio poseen o no significado ecológico, o como se dijo de los efectos positivos sobre las aves migratorias y otros organismos...

Las radiaciones solares que penetran en la atmósfera superior y llegan en la superficie de la Tierra consiste en ondas electromagnéticas con una longitud de aproximadamente 0.3 a 10 micros.

Desde un criterio ecológico, la calidad de la luz (longitud de onda o color) , su intensidad y su duración son importantes. Sabemos que tanto las plantas como los animales presentan una ocurrencia “irregular” en distintos grupos taxonómicos, siendo al parecer bien desarrollada en ciertas especies de atropodos, peces, aves y mamíferos, pero no, en cambio, de otras especies de los mismos grupos. La velocidad de la fotosíntesis varía un poco con diferentes longitudes de onda en los ecosistemas terrestres, se podría decir que la calidad de la luz solar por su poca variación no ejerce efectos importantes sobre la velocidad de la fotosíntesis, pero cuando la luz penetra en el agua, los rojos y los azules quedan eliminados por la filtración, y la luz verdusca restante es absorbida definitivamente por las clorofilas. Las algas rojas en cambio, tienen pigmentos, que las permiten utilizar dicha energía t para vivir a mayores profundidades de lo que seria posible para las algas verdes.

La compensación de factores se impone cuando las plantas individuales como comunidades se adaptan a diferentes intensidades de luz haciéndose “adaptadas a la sombra” o viceversa “adaptadas al Sol”.

En general no se acepta que la luz solar normal pueda ser limitativa tanto en plena intensidad como a intensidades bajas.

3.- Agua.

Es una Necesidad fisiológica para todo protoplasma y un factor limitativo en los medios terrestres y acuáticos.

Los principales factores medidos son la precipitación pluvial, la humedad, la fuerza de evaporación del aire y el suministro disponible de agua de superficie.

La precipitación pluvial es regida por la geografía y por las características de los movimientos del aire o sistemas meteorológicos, y propone a estar distribuida irregularmente entre las estaciones en los trópicos y subtrópicos, regulando las actividades de los organismos.

La humedad representa la cantidad de vapor de agua en el aire, toda vez que la cantidad de vapor que el aire pueda contener varían con la temperatura y la presión, la humedad relativa representa el porcentaje de vapor efectivamente presente, en comparación con la saturación en las condiciones de temperatura y presión existentes. Puede medirse asimismo apropiadamente mediante un higrógrafo. La humedad junto con la temperatura y la luz, regulan las actividades de los organismos y la limitación de su distribución.

La fuerza de evaporación de aire y suelo suele medirse por medio de evaporímetros.

La mayor parte de la energía de calor y toda vez que la fracción que proporciona calor lentamente para la transpiración es prácticamente constante, resulta que el desarrollo es también proporcional a la transpiración. La razón del desarrollo al agua transpirada como eficiencia de transpiración y suele expresarse en gramos de materia saca producidos por 1000 gramos de agua traspirada.

Los organismos tiene limites de tolerancia tanto superiores como inferiores, y cada especie podrá tener un margen diferente.

Desde el punto de vista ecológico se considera al agua como un elemento cíclico en el ecosistema conjunto de suma importancia.

4.- Accion conjunta de la temperatura y la humedad.

La temperatura y la humedad son sumamente importantes en los medios terrestres, operan en una reciprocidad , y convenimos en que constituyen el aspecto mas importante del clima.

La acción entre la temperatura y la humedad depende de valores tanto relativos como absolutos de cada factor . La temperatura ejerce un efecto limitativo cuando las condiciones de humedad son extremas; del mismo modo la humedad juega un papel critico en caso de temperaturas extremas.

Hay dos tipos de climas: de los climas continentales, que se caracterizan por extremas temperaturas y humedades; y los climas marítimos, caracterizadas por fluctuaciones menos extremadas.

Las clasificaciones modernas del clima, como las de Köppen o Thornthwaite se basan en mediciones cuantitativas de temperatura y humedad tomando en cuenta la precipitación y la temperatura, la distribución estacional y las cifras medias.

5.- Gases atmosféricos.

Es la concentración presente de bióxido de carbono y oxigeno.

El oxigeno se hace limitativo para los organismos aerobios y la concentración de CO2 aumenta en medida que se baja mas profundamente en la tierra y los sedimentos, lo que disminuye la velocidad de descomposición. En los medios acuáticos es diferente, ahí las cantidades de bióxido de carbono, oxigeno y otros gases atmosféricos disueltos en el agua son muy variables. El oxigeno es un factor limitador especialmente en lagos y en aguas donde abunda el material orgánico.

El oxigeno en el agua proviene de dos fuentes: de la difusión del aire, y de la fotosíntesis a través de las plantas acuáticas.

El bióxido de carbono, se encuentra en el agua en cantidades muy variables; por lo que resulta difícil hablar de modo general en cuanto a su papel como factor limitativo, aunque se presente en bajas condiciones en el aire, el bióxido de carbono es sumamente soluble en el agua, la que obtiene también grandes provisiones del mismo de la respiración, la putrefacción y de fuentes del suelo o subterráneas.

El bióxido de carbono entra en combinación química con el agua para formar H2 CO3, el cual reacciona a su vez con las piedras calizas para formar carbonatos y bicarbonatos.

La concentración de los iones de hidrógeno , o pH , se relacionan con el bióxido de carbono. El pH es muy importante en la regulación de la respiración y de los sistemas de enzimas en los organismos; cuando la alcalinidad total es constante, el cambio de pH es proporcional al cambio de CO2 y constituye entonces , un indicador de la intensidad del metabolismo de la comunidad total. Las tierras y el pH de las aguas bajo deficientes en elementos nutritivos y bajas en productividad.

6.- Sales biogénicas.

Son las sales disueltas indispensables para la vida determinantes como factores limitativos en el suelo y en el agua.

La ley original de mínimo , de Liebig, se basa en la acción limitadora de materias primas vitales en el medio. Las sales de nitrógeno y fósforo son las mas importantes después estan el potasio, el calcio, el azufre y el magnesio que es un constituyente necesario de la clorofila, sin la cual ningún ecosistema podría funcionar. Los elementos y compuestos que se necesitan en cantidades mayores se designan a menudo como elementos macronutritivos o macroalimenticios. Por otro lado, los elementos que, en muy pequeñas cantidades también son necesarios para la vida se denominan microalimentos cuyo estudio había estado restringido hasta la actualidad.

Eyster nos enumera 10 microelementos nutritivos de los que se tiene certeza son indispensables para las plantas, que son: hierro, magnesio, cobre, cinc, boro, cilicio, molibdeno, cloro, vanadio y cobalto que son necesarios para la fotosíntesis, para el metabolismo del nitrógeno y para funciones metabólicas. La diferenciación entre macroelementos y microelementos nutritivos no es estricta ni es igual para todos los grupos.

El exceso de los macroelementos nutritivos también podría ser un factor limitativo.

7.- Corrientes y presión.

Las corrientes en el agua actúan directamente como factores limitativos. Muchos animales y plantas están adaptados morfológica y fisiológicamente para mantener su posición en la corriente. En tierra firme, el viento ejerce un efecto limitativo sobre las actividades y distribución de organismos en la misma forma.

Los vendavales revisten gran importancia, inclusive si solo tienen una extensión local. Los huracanes transportan animales y plantas a grandes distancias, y, cuando azotan la tierra, los vientos podrán acaso cambiar la composición de las comunidades silvestres por muchos años futuros.

En las regiones secas, el viento es un factor limitativo especialmente para las plantas; ya que aumenta la intensidad de la pérdida de agua por transpiración.

Por otro lado, no se ha demostrado que la presión atmosférica fuera un importante factor limitativo directo para los organismos; aunque, de la presión barométrica dependen el tiempo y el clima que sí son directamente limitativos para ellos.

En el mar, la presión hidrostática es de suma importancia por el gradiente que va de la superficie a las profundidades (aumenta en una atmósfera cada 10 metros; en la parte más profunda alcanza las 1000 atmósferas). Dichas presiones, hacen más lento el paso de la vida en esos casos donde tiene un efecto deprimente.

8.- La tierra.

La pedosfera que constituye la tierra firme dentro de la biosfera, consta de un componente vivo y uno inerte -componentes bióticos y abióticos- con organismos vivos y productos de putrefacción entremezclados. Por lo tanto el suelo no es solo un “factor” del medio de los organismos, sino que también es producido por ellos.

El suelo es el resultado de la acción del clima y de los organismos sobre el material materno de la superficie de la tierra (substrato geológico o mineral subyacente y de un incremento orgánico).

De la textura y porosidad del suelo depende la disponibilidad de alimento para plantas y animales terrestres; del mismo modo, influyen la mineralización, humificación que definen el perfil del suelo característico de cada región climática y situación topográfica).

A consecuencia del terreno, se presentan otros factores limitativos tales como las situaciones de desagüe insuficiente, la putrefacción lenta, la falta de oxígeno y la acumulación de bióxido de carbono y de otros productos tóxicos.

El estudio y la clasificación de los suelos son una base útil para la investigación de ecosistemas terrestres. Para nombrar cada tipo de suelo se tienen en cuenta las siguientes características:

No olvidemos que el fuego ya sea como factor limitativo o no, esta íntimamente ligado a los suelos. El fuego no es necesariamente “malo”; en el caso del pino de aguja larga y de las chochas es selectivamente favorable; para los pinos la ausencia de fuego propicia el crecimiento de arbustos de madera dura que los ahogan después, así como resultan eliminados los animales que dependen de ellos.

Los ecólogos concuerdan en que las plantaciones vírgenes abiertas del pino del llano costal y la caza abundante que les está asociada forman parte de un ecosistema controlado por el fuego o “climax de fuego”.