CONCEPTO DE ECOLOGÍA

¿QUÉ SIGNIFICA ECOLOGÍA?

La palabra ecología deriva del griego oicos=casa y logos = estudio.

Luego literalmente sería el estudio de la vida doméstica de los seres vivos. Pero ¿Qué significa esto realmente?

Una casa no es solo un recinto con cuatro paredes sino que consta de una serie de dependencias y de una serie de decorados que hacen agradable la habitabilidad.

A su vez hay diversos seres vivos que se relacionan con nosotros.

Luego realmente bis estamos refiriendo a que existe una relación entre los organismos y su ambiente entre nosotros y los objetos de nuestra casa y los que conviven con nosotros.

El objetivo de la ecología es por lo tanto el estudio de las relaciones entre los organismos y su ambiente pero ¿qué es el ambiente?

Son todos aquellos factores y fenómenos externos al organismo y que influyen sobre él.

Efectos factores pueden ser físicos o químicos.

Factores abióticos o pueden ser de otros seres vivos, es decir, factores bióticos.

Luego el medio ambiente es todo lo que nos rodea.

Relaciones y R.A. por lo tanto son palabras claves a la hora de definir la ecología y es a partir de ellas como se confirma la definición-

Hasta 1869 no se empezó a hablar de la existencia de una ciencia llamada ecología. En este año Haekel la define como el total de los organismos con sus R.A. orgánicos o inorgánicos.

Hay que decir que hay muchos solapamientos entre la ecología y otras ciencias pero ¿no es demasiado extenso este solapamiento? ¿No es muy general la definición?

Odum 1963 dice que la ecología es el estudio de la estructura y funcionamiento de la Naturaleza. Esta definición limita el concepto pero no es clara. De ella deriva la función y la forma estructura de la ecología, pero no es clara.

En 1961 Andrewartha (zoólogo) definió la ecología como el estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos. Si consideramos una población en un hábitat con una serie de factores que afectan a esa oblación y la estudiamos ya va implícita la definición. Luego es una definición tampoco demasiado válida. Además, es estática (no indica lo que puede ser el futuro) y no utiliza la palabra “ relaciones”. Es una definición óptima sino fuera por estos dos hechos.

Charles y Krebs 1972 “ estudio científico de las interacciones que regulan la distribución y abundancia de los organismos” Esas interacciones hacen ya referencia al medio ambiente (factores bióticos y abióticos)

A partir de esta última definición pueden responderse las preguntas.

¿Dónde?

¿En que cantidad?

¿Para que estén presentes los organismos?

ECOLOGÍA: INTRODUCCIÓN

Historia de la ecología.

La ecología se erige como la disciplina durante las tres primeras décadas de sete siglo aunque hunde sus raíces en épocas anteriores.

Podemos decir que los primeros indicios de la ecología aparecen con John Grant 1662. A partir de sus estudios se inicia la demografía.

Otra figura importante es la de Thomas Malthus, de profesión, economista. Él abordó el estudio de los factores que delimitaban el crecimiento de una población y llegó a la conclusión de que el factor limitante sería la producción de alimentos pues observó que dada la gran rapidez con la que la población crecía llegaría un momento en el que los alimentos e acabaría. Pero no contó con la tecnología.

Coetáneo de Malthus fue Pierre Fangase Verhuest. Basándose en las teorías de Malthus propuso una expresión matemática sobre el crecimiento de la población y su limitación.

Darwin y Wallace en 1859 desarrollaron la Teoría de la Evolución por Selección natural. Ambos viviendo en lugares distintos, publicaron simultáneamente las mismas conclusiones.

Naturalistas del siglo XIX se hicieron preguntas claves sobre la organización de la naturaleza como ¿pq especies similares ocupan lugares similares?

Otros autores importantes fueron VanLIebig y Blackman quienes expusieron las teorías del mínimo y del máximo.

Según Liebig determinados elementos minerales añadidos al suelo son los responsables del aumento de la producción vegetal pero sólo en el caso de que antes se encontraran en concentraciones tan pequeñas que limitaran el crecimiento de las cosechas. Ley del mínimo 1840.

Según Blackman cuando un proceso está condicionado por una serie de factores diferentes, la velocidad de dicho proceso se ve frenada por la actividad del factor más lento. Ley de los factores limitantes.1965

Estas definiciones las entenderemos con un ejemplo. Supongamos que tenemos una planta en crecimiento. Además de H2O necesita P, N y K. Imaginemos que un día le aparece una clorosis (mancha más clara) o una necrosis. Hoy en día sabemos que esto es debido a la carencia de alguno de los nutrientes esenciales pero esto era desconocido en el s. XVIII. así durante este siglo lo que se hizo fue experimentos si se le añadía una cantidad de nitrógeno N1 a al planta, la mancha disminuía de tamaño si se le añadía N2 desaparecía si N3 la planta crecía (subía la biomasa) si N4 también pero llegaba un momento en el cual para una cantidad Nx se producía la muerte de la planta. Luego lo que en un momento era bueno acaba siendo tóxico par la planta, o la mata, o produce mal desarrollo de la planta.

La primera definición formal de Ecología es obra de Reiter 1865 quien la define como “el estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente “ sin embargo, un amigo suyo, Haeckle pensaba que la ecología era algo más: “ rama del saber especializada en las interacciones entre los organismos y sus ambientes orgánicos e inorgánicos” Podemos observar que tanto en una definición como en otra aparecen los términos relación y ambiente.

Sin embargo: ¿ que es el ambiente?. Es “ el conjunto de factores bióticos y abióticos que determinan la supervivencia, crecimiento, desarrollo y reproducción de los organismos” Los factores bióticos son todos aquellos organismos que interaccionan con aquellos que son fuente de nuestro estudio y los abióticos son los físicos y químicos.

Y ¿cuál es la diferencia entre ambiente y hábitat? El hábitat es “ el lugar en el que se encuentran los organismos, y engloban también a los factores ambientales que actúan sobre los mismos”

AMBIENTE = FACTORES

HÁBITAT = LUGAR + FACTORES

En 1927 Charles Elbon publica el libro “ animal Ecology “ y define la Ecología como 2 historia natural científica” su estudio gira en torno a las poblaciones animales consultando todas las poblaciones existentes hasta la época y por eso lleva a cabo ese tipo de definición.

No es hasta el 1972 cuando se da una definición formal de Ecología. Así según Krebs la Ecología es “ el estudio científico de las interacciones que determinan la distribución y abundancia de los organismos” Es una recopilación de las definiciones anteriores, pero utiliza dos palabras nuevas: abundancia(densidad de organismos) y distribución (dónde se encuentran los individuos y qué hacen).

CAMPO DE LA ECOLOGÍA.

La Ecología se entiende como una ciencia integradora que no trabaja de forma aislada sino que aúna información de otras ciencias: genética evolución, fisiología y comportamiento animal (ecología) por eso la ecología suele representarse:

Fisiología.

Evolución Ecología. Etología

Genética

Por eso la Ecología resulta muy difícil de estudiar, y lo que hace esta ciencia es fragmentar lo que se quiere estudiar y desarrollar unos niveles de conocimiento o integración. Nosotros haremos referencia a cuatro de estos niveles de integración, que son el nivel de organismo, el nivel de ecosistema, el nivel de población y el nivel de comunidad.

• NIVEL DE ORGANISMO.

El organismo es la unidad funcional de Ecología. Los organismos interaccionan entre sí y con el medio. Pues bien, cualquier cambio en algún nivel superior de organización es debido a los cambios que se producen en los organismos individuales que integran el sistema.

La ecología lo que hace es estudiar el modo en el que los individuos se ven afectados por su ambiente biótico y abiótico.

• NIVEL DE ECOSISTEMA.

La definición de ecosistema fue dada por Transky en el año 1935 “ comunidad biótica y su nicho abiótico” es decir, los organismos y el lugar en el que se encuentran. Le ecosistema es la unidad básica de estudio en Ecología.

• NIVEL DE POBLACIÓN.

Las poblaciones se definen como “ grupos de individuos genéticamente parecidos(pertenecientes a la misma sp) que conviven o coinciden en el espacio y el tiempo” lo que la Ecología analiza es la presencia o ausencia de una organismo concreto. La abundancia o escasez del mismo y las variaciones en su número.

En Ecología el estudio de las poblaciones pueden abordarse de dos formas:

• Estudiando las características de los organismos individuales para después combinando un número determinado de las mismas definir los parámetros que mejor caracterizan a una población.

• Estudiando la población como si fuera un solo organismo, un todo, y relacionar ese todo con las características del medio.

Un caso especial dentro del nivel de población son los gremios”: conjunto de poblaciones que explotan los mismos recursos de un modo similar” Su estudio se aborda igual que el de las poblaciones pero por ser un conjunto de las mismas podemos tener diferentes especies.

Veamos un ejemplo: supongamos una dehesa. En ella, gamos, vacas y conejos constituyen un gremio pues los 3 explotan los mismos recursos, la vegetación, de una misma forma; pastándola.

Gremio

• NIVEL DE COMUNIDAD.

Es el caso más complejo con el cual nos vamos a encontrar se trata de “ grupos de poblaciones que coexisten en el tiempo y en el espacio” se diferencia del gremio en que en las comunidades no necesariamente las poblaciones que la integran han de competir por el mismo recurso. Así por ejemplo en un pastizal podemos encontrar gramíneas que requieren mucho N2 (gran demanda de N2) y leguminosas (fijan el N2). La ecología estudia la composición o estructura de las comunidades y los ciclos de energía, nutrientes y otros elementos químicos a mediada que circulan por las masas, es decir, se ocupa del funcionamiento de las comunidades.

El tamaño de la comunidad depende de la escala de referencia. Así podemos seleccionar a todos los organismos que la integra o seleccionar tan solo 1 o 2 taxones y estudiarlos.

Un caso particular de las comunidades son los biomas” tipos de ecosistemas regionales con comunidades parecidas” por ejemplo podemos definir el bioma pradera que estaría formado por todas las praderas del mundo, las cuales van a tener más o menos los mismos componentes. Asi en un bioma natural por ejemplo podemos estudiar tres ecosistemas, que no tendrán las mismas especies pero sí los mismos taxones.

A cada nivel de integración le corresponden una serie de atributos específicos. Los que siempre se reconocen son densidad (que por convenio se asocia a las poblaciones) y diversidad (que por convenio se asocia a comunidades.)

Enfoque metodológico:

Hay tres grandes preguntas que unos e hace en ecología que son.

• ¿Qué org y factores ambientales se presenta en una determinada zona y en que cantidad?

• ¿Cómo se distribuyen estos organismos y qué factores ambientales se relacionan funcionalmente? Y asociada a esta ¿ qué grado de diferencia o similitud presentan diferentes ecosistemas?

• ¿Por qué se relacionan funcional/ los organismos entre sí y con su ambiente, de una determinada manera?

Las respuestas a la primera pregunta son de tipo descriptivo; las de la segunda son fundamentalmente experimentales, las de la tercera, evolutivas(lo que implica un conocimiento de la historia de la región estudiada.

A partir de estas preguntas surgen precisamente los tres enfoques metodológicos de la ecología.

• Enfoque descriptivo: consiste en describir las comunidades vegetales y animales lo que hay, y como interaccionan entre ellos.

• Enfoque funcional: se orienta hacia las relaciones entre los organismos e intenta identificar y analizar problemas generales, comunes a todas las áreas. Abarca las poblaciones y comunidades en su forma actual se basa en la experimentación.

• Enfoque evolutivo: considera a los organismos como el producto final de la evolución. Analiza que interacciones del organismo con el medio han favorecido las adaptaciones actuales del organismo a su medio. Independientemente del enfoque hay que seguir siempre una serie de pasos.

Observación de un fenómeno natural.

Planteamiento de una hipótesis; nula (estadística)

Obtención de predicciones explicativas que coincidan con nuestra hipótesis nula

Comprobación de predicciones (cuantitativa)

DIVISIONES DE LA ECOLOGÍA.

Autoecología y sinecología

La auto estudia las características de los organismos individuales y la sinecología se encarga del estudio de poblaciones y comunidades.

El problema de la autoecología es que considera al individuo de manera aislada. Presenta puntos en común con la fisiología ambiental.

Por lo dicho anteriormente los detractores de la autoecología afirman que la información que se obtiene respecto a las especies estudiadas es una información sesgada. No obstante la autoecología es un paso primordial para el estudio de poblaciones y comunidades pq no podemos abordar el estudio de un nivel superior si no entendemos como funcionan sus pautas.

La sinecologia tanto si aborda el estudio de poblaciones como si el que se trata es el de comunidades nos da una visión global del funcionamiento de los sistemas naturales.

EVOLUCIÓN ANIMAL, VEGETAL Y MICROBIANA.

Tradicionalmente la e. Vegetal se ha desarrollado y evolucionado más que la animal ¿pq?.

pq la evolución de los animales depende de las comunidades vegetales.

pq es más sencillo estudiar vegetales (inmóviles) que animales.

pq las poblaciones animales desarrollan un mayor número de funciones en el ecosistema: simbiosis, depredación... las plantas tienen muy restringidas sus funciones.

La e. Microbiana no es considerada por muchos autores como una división de la ecología sino que se considera que se encuentra a caballo entre la ecología animal y la vegetal y ¿pq? Pues pq la metodología de estudio de microorganismos en el medio adopta metodologías aplicables a poblaciones y tb metodología aplicables al estudio de comunidades.

Modelos de ecología

Un modelo es un planteamiento que representa una situación real y que nos permite hacer predicciones respecto de es situación real.

El modelo más sencillo es el informal que consiste en el planteamiento verbal de una situación real. Pero también podemos encontrar un modelo formal el cual siempre está avalada por una representación informática o matemática.

Tanto si el modelo es formal como informal vamos a tener cuatro elementos.

Fuente de energía o forzamiento externo.

Funciones de estado o variables. Estas variables son características o propiedades del sistema natural.

Fuentes de flujo. Las que siempre aparecen son una de entrada y una de salida pero puede haber más.

Variables intermedias o fuentes de interacción. Estas fuentes son el resultado de la interacción entre las variables iniciales de nuestro sistema y las fuentes de energía. Las variables de interacción originan propiedades o variables emergentes.

HÁBITAT Y AMBIENTE.

El medio acuático.

Propiedades específicas del H2O

Hábitat marina y dulceacuícola.

La atmósfera.

Definición.

Estructura y composición

Aire en la atmósfera circulación atmosférica.

El clima tipos de clima.

Fotoperiodo.

El suelo.

Meteorización.

Erosión.

Organización vertical del suelo.

Textura y tamaño de las partículas del suelo.

INTRODUCCIÓN.

En el tema anterior definimos ambiente como el conjunto de factores bióticos y abióticos que determinan la supervivencia, crecimiento desarrollo y reproducción de los organismos y el hábitat como el lugar en el que se encuentran los organismos y engloba también a los factores ambientales que actúan sobre los mismos.

Hay que decir que ni el estudio del ambiente ni el del hábitat resultan fáciles pues es necesario considerar una gran cantidad de factores así los factores ambientales determinan la presencia y abundancia de organismos en un determinado enclave a su vez los organismos interaccionan con su medio modificando y transformando sus propiedades.

1 El medio acuático.

El H2O presenta unas características idóneas para el desarrollo de la vida. Tal vez por este motivo fue por el cual en ella aparecieron las primeras formas de vida. Además, es el único mineral que en las condiciones atmosféricas normales se encuentra en estado líquido.

Propiedades específicas del H2O

Elevados calores específicos.

El H2O presenta elevados calores específicos de fusión y evaporación. Este hecho amortigua y evita cambios bruscos de Tª se evitan por lo tanto fluctuaciones térmicas que se dan en el medio terrestre.

Visibilidad.

Está considerablemente reducida con respecto a la de la atmósfera. Esto quiere decir que la intensidad luminosa en el H2O es mucho menor que en el medio terrestre y esto se refleja en la producción 1ª y en la productividad como consecuencia de esta diferencia es producción y productividad en el medio acuático aparecen organismos diferentes de los del medio terrestre.

También con respecto a la visibilidad es importante decir que el ojo humano no ve con nitidez en él >H2O pues este requiere de un espacio de aire que loe permita enfocar un objeto.

La visibilidad en medios acuáticos depende de:

• Intensidad lumínica que llega la que también depende de la profundidad

• Cantidad de sales disueltas y partículas en suspensión.

• Sustratos que tengamos en el fondo.

En un medio natural acuático siempre vamos a tener sales disueltas y partículas en suspensión. Así si tomamos una muestra de H2O la filtramos y decantamos siempre quedará un residuo sólido, el seston compuesto por una parte orgánica, plancton y otra inorgánica ll triptón .

Seston: Plancton que se compone de fito y zooplanton.

Triptón

Capacidad para disolver.

El H2O disuelve muy bien iones y cationes pero disuelve mal los gases. Debido a esto el O2 es muy escaso en el H2O

La capacidad de disolver sustancias por el H2O varía según la Tª con mayor facilidad se disuelven las sales y los componentes iónicos y a baja Tª se disuelven con mayor facilidad los gases.

Este hecho determina la diferencia de disponibilidad de sales y de gases en las distintas masas de H2O.

Viscosidad.

El medio acuático es mucho más viscoso que el terrestre lo que dificulta el movimiento (horizontal) y facilita la flotación (movimiento vertical). Esto tienen repercusiones en la anatomía de los animales que habitan el medio acuático que es diferente de la de los animales que habita el medio terrestre.

Densidad.

A Tª atmosférica de 25ºC y presión atmosférica de 1 atm el H2O alcanza su máxima densidad a los 3'96º C. Esto quiere decir que a lo largo del año la densidad varía. Las variaciones en la densidad del H2O determinan variaciones en las grandes masas de H2O.

A continuación estudiaremos las variaciones en la densidad de una masa de H2O a lo largo del ello. Para ello nos centraremos en un lago situado en una zona de clima continental.

+ Primavera: en esta época, el lago recibe un gran aporte de H2O procedente del deshielo, y como la Tª ambiental no es lo suficiente elevada como para subir la Tª de las capas superficiales del lago, la Tª de toda la masa de H2O se mantiene cte.

+ Verano: como consecuencia de la subida de la Tª atmosférica y por ser este incremento lo suficientemente grande como para aumentar la Tª de las capas superiores del lago aparece una capa superficial de H2O con una Tª considerablemente más elevada que la del resto de la masa de H2O. Esta capa recibe el nombre de epilinium.

El epilinium se diferencia de las capas más bajas de la masa de H2O o Hipolinium en que en estas últimas la Tª e muy baja. Entre ambas capas hay otra de cambio brusco de Tª que recibe el nombre de Termoclima. En esta última se produce un descenso brusco de Tª pero esta no llega a alcanzar los niveles del Hipolinium.

Luego en verano se produce una estratificación vertical de la columna de H2O.

+ Otoño: al final del verano el H2O superficial es cálido y presenta una baja densidad (por eso está en la superficie) pero a principios de otoño el H2O de las capas superficiales se enfría bruscamente, sube su densidad. Así alcanza los 3,96 ºC de máxima densidad y entonces se hunde, lo que conduce a una mezcla de toda el H2O.

+ Invierno: Tenemos una masa de H2O fría que por contacto con Tª atmosférica se hiela por su parte superior. De esta forma se constituye una capa de hielo superficial que actúa a modo de aislante. El resto de la masa de H2O se mantiene entre 3,96-4ºC (máxima densidad). El hecho de que se forme la capa de hielo superficial evita que se hiele toda la masa.

Este comportamiento estacional de los lagos es aplicable a mares y océanos no a embalses. En las zonas tropicales donde existen variaciones de Tª muy pequeñas durante el año, este ciclo o circulación no se produce.

A la vista de los ciclos estacionales podemos decir que el H2O se mezcla solo en primicia en otoño y ¿porqué son tan importantes los ciclos estacionales? La mayor actividad de los organismos tiende a ser en verano y los organismos muertos tienden a hundirse en el hipolinion. Pareja a esta situación en el Hipolinion la descomposición hace liberar nutrientes y consume el O2 de H2O por lo que los gradientes de Tª y densidad van acompañados de gradientes de O2 y nutrientes. La mezcla del epilinion con el hipolinion (otoño) provoca la subida de los nutrientes a la superficie, la oxigenación de las capas profundas de H2O. La subida de nutrientes a la superficie (indispensable para la fotosíntesis del epilinion) y la oxigenación del hipolinion (indispensable para la respiración aeróbica) son insignificantes cuando no se produce mezcla vertical.

La mezcla del H2O que se produce en primavera también conduce a la oxigenación de la masa de H2O pues va a cargarse el lago de H2O procedente del deshielo, de baja temperatura y por este motivo muy rica en O2

Habitats marino y dulceacuícola.

El ciclo del H2O implica una condensación congelación, fusión y evaporación del H2O lo cual representa un mecanismo de segregación de sales e isótopos que mantienen la distinción entre H2O dulces y saladas.

La diferencia entre el H2O dulce y el salado está en función de las sales disueltas en ellas. En los medios marinos, la cantidad de sales disueltas es del 3´6%, en los dulceacuícolas es del 0.1 al 0.5%.

Esta diferente composición del H2O origina una distribución distinta de los organismos. Tanto para unos como para otros es vital el desarrollo de la osmorregulación que consiste en mantener en la medida de lo posible la concentración salina dentro del organismo (es decir, de los fluidos internos) similar a la concentración salina del medio. Es decir, consiste en mantener la P osmótica interna similar a la externa, para evitar las pérdidas de H2O.

Para mantener la osmorregulación la evolución ha desarrollado estrategias.

• Organismos isotónicos: se trata de invertebrados marinos. Estos organismos han evolucionado de tal forma que la P osmótica de sus fluidos internos es similar a la el medio. Por ello no requieren ningún gasto metabólico para desarrollar la osmorregulación.

• Organismos Elasmobranquios: se trata de peces cartilaginosos como los tiburones. Estos tienen tendencia a perder H2O pq la presión osmótica de sus fluidos internos es inferior a la del medio marino. Para evitar la pérdida de H2O, producen una gran cantidad de urea, de tal forma que la concentración salina de los fluidos internos más la concentración de urea compensa la presión osmótica del medio.

• Organismos teleosteros: tienden a perder H2O por el mimo motivo que los elasmobranquios. Lo solucionan absorbiendo grandes cantidades de H2O que filtran eliminan la sal y excretan el exceso de la misma pro medio de unas células especiales localizadas en las agallas. Es decir, toman la sal que necesitan para compensar la presión osmótica del medio y excretan el exceso.

• Organismos dulceacuícolas: su concentración salina es muy similar a la concentración salina en el H2O dulce en el que viven. Por lo tanto, la tendencia es ganar H2O. La evolución los ha seleccionado pq poseen cubiertas externas impermeables (el H2O no pasa del exterior al interior del organismo) Otra estrategia que utilizan es la producción de una orina muy diluida.

La Atmósfera.

• Definición:

La atmósfera es la interfase gaseosas que rodea a la Tierra. En lo que a organismos vivos se refiere la zona más importante de la atmósfera son los 29 primeros Km desde la superficie de la Tierra hacia arriba. No obstante, el límite superior de la atmósfera se localiza en cotas superiores a los 11.000 km.

El estudio de la atmósfera incumbe a la meteorología que también estudia los feudos físicos atmosféricos.

• Estructura y composición:

Hay que decir que aunque en la atmósfera se distingan una serie de capas, dichas capas no llegan hasta la misma altura en todas las zonas, es decir, si en una zona una capa llega hasta una altura x, puede ser que en otra zona esa misma capa alcance una altura x+1, o x-1. Es decir, no todas las capas se delimitan a la misma altura en todas partes. Esto es debido principalmente a dos causas. La Tª y la existencia de unas zonas, llamada de cambio térmico. A grandes rasgos, distinguiremos dos grandes capas, cada una de las cuales consta de subcapas. Se trata de la HOMOSFERA (composición gaseosa muy homogénea) y de la HETEROSFERA (composición gaseosa muy heterogénea).

• Capas ce la homosfera.

Partiendo de la superficie terrestre y yendo hacia arriba encontramos en primer lugar la Troposfera, la cual alcanza 12-15 km de altitud sobre la superficie terrestre. En ella se verifica un gradiente vertical de Tª descendiente. Así se asume que por cada Km que ascendemos en altura la Tª diminuye 6,4ºC. Esto se mantiene hasta la siguiente capa que es la Estratosfera.

Entre la Troposfera y la Estratosfera hay una capa intermedia, la Tropopausa de 2-3 km. En la misma comienza a romperse el gradiente vertical de Tª. Es una zona de turbulencias.

La estratosfera alcanza los 30 Km de altura y en ella no hay gradiente vertical de temperatura.

Luego viene la Estratopausa donde comienza a haber un incremento de Tª (recuperación del gradiente de Tª). La Tª sigue aumentando hasta los 77ºC. En este momento ya nos encontramos en la siguiente capa la MESOSFERA. (Es decir, el gradiente de Tª se continua en la Mesosfera hasta que se alcanzan los 77ºC) A partir de este momento a medida que ascendemos la Tª desciende bruscamente hasta los -110ºC. En este momento ya estamos en la Mesopausa que el limite entre la mesosfera y la siguiente capa. La altura hasta la que llega la Mesosfera es la cte. de 80Km.

La Mesopausa es una capa importante por ser la última de la homosfera a partir de este momento nos encontramos una capa más compleja la heterosfera.

MESOPAUSA.Tª -110ºc MESOSFERA Tª alta hasta 77ºC luego < ESTRATOPAUSA alta Tª ESTRATOSFERA TROPOPAUSA. (2-3km) TROPOSFERA a >h=<Tª

• Capas de la heterosfera.

La única verdadera capa diferenciada es la Termosfera, que se localiza a partir de los 90 km de altura y en la cual se produce un aumento de Tª que se mantiene constante.

Existen otras cuatro capas mas que se encuentran menos diferenciadas y que son:

• Una entre los 90-120 km cuyo componente es el N2

• Otra entre los 200 y los 1100 km cuyo componente principal es el oxígeno atómico.

• Otra entre los 1100 y los 3500 km cuyo componente principal es el He

• Una última capa está en cotas de 3,500 km rica en H 2 atómico.

• CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA.

Nota. La capa más importante para la vida es la troposfera cuyo mayor componente en gases corresponde al N2 (78.08&) se trata de un gas inocuo en inerte para la vida humana pero representa uno de los factores más limitante para el desarrollo de las plantas. El gas más importante en a T es el O2 (20.94%) se trata del gas más importante para la vida. Otros gases que aparecen son: Argón (0.93%), CO2 (0,003%) que es un gas de gran importancia (a pesar de su escasez), para la fotosíntesis, pues sin él no habría producción primaria. El resto de gases hasta llegar al 100% lo constituyen Ne,He,Kr,Xe,H (atómico), CH2, NO3.

CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA.

La circulación atmosférica es importante porque gracias a ella se forma el clima. En el globo terráqueo encontramos tres zonas de circulación, que son iguales en el hemisferio N y el S.

La circulación atmosférica se produce como consecuencia de un calentamiento de masas de aire en el Ecuador. Dicho calentamiento es debido a que el ecuador recibe una mayor incidencia de energía solar. Al calentar las masas de aire ascienden y se van desplazando desde el Ecuador hacia los polos. Este aire que va hacia los polos al llegar a una latitud de aproximadamente 30º ( N o S) comienza a enfriarse pq entra en contacto con aire frío procedente de los polos. Así a esta latitud se forma una zona de divergencia atmosférica: el aire que ha llegado a esta zona, una parte retorna al Ecuador y otra continua hacia los polos (divergencia). Simultáneamente al movimiento del aire del Ecuador a los 30º se produce un movimiento de aire desde los polos hacia latitudes de 60º. Precisamente a esa latitud se produce otro cinturón de divergencia, pero el aire del Ecuador que llega a esta 2ª zona no está lo suficientemente caliente como para retornar, por lo que a 60º se produce una mezcla de masas de aire frío.

Luego en latitudes desde 0º a 30º, y entre 60º y los polos tenemos zonas de bajas presiones atmosféricas. Estas zonas de bajas presiones corresponden con zonas de fuertes precipitaciones atmosféricas. Entre los 30 y los 60º se definen zonas de altas presiones atmosféricas, corresponden a áreas de clima seco.

Sin embargo, esto no es tan sencillo como parece. La circulación atmosférica se ve afectada por dos factores: rotación de la tierra y la heterogénea distribución de las masas continentales y océanos.

La circulación anterior se ve, de esta forma modificada y tenemos que se da el mov de coriolis.

El movimiento rotacional explica también el que a mayor latitud aumenta la velocidad del viento (es lo que ocurre cuando colocamos en el lavabo con H2O y algo que flote y quitamos el tapón, a medida que se acerca al desagüe el objeto se mueve más deprisa.

Y ¿cómo afecta la distribución heterogénea de continentes y océanos? Este efecto es mayor en el hemisferio norte que en el sur, porque la proporción relativa de masa terrestre emergida en el hemisferio norte es superior a la del hemisferio sur. Así una gran masa de calor tarda más tiempo en calentarse que una pequeña, pero también tarda más en enfriarse. Así si desciende bruscamente la temperatura, el mar va soltando progresivamente el calor que acumula, lo que afecta a las masas continentales. Si la Tª asciende bruscamente la absorción progresiva del mismo por las grandes masas de H2O regula la Tª continental.

Las grandes masas de hielo sobre masas continentales contribuyen a regular la Tª global. En las zonas próximas a los polos durante el invierno se mantienen cubiertas de nieve, la cual refleja la energía incidente sobre las mismas (manda al espacio todo el calor que se puede absorber). En verano las masas de hielo desaparecen, el suelo queda expuesto y este es capaz ya de absorber la energía incidente (las masas de tierra se caldean)

+ El CLIMA

Podemos definir 3 tipos de climas (de forma general): oceánicos, continentales y tropicales.

Oceánicos: presentan escasas o nulas variaciones de precipitación y Tª a lo largo del año se asocian siempre a grandes masa de H2O (es decir, océanos)

Continental: corresponde a zonas de altas presiones barométricas se caracterizan por presentar una fuerte variación anual de las Tª así como una distribución anual de las lluvias fuertemente estacional.

Tenemos dos zonas de clima continental en las proximidades del Ecuador y en zonas alejadas del mismo. En las primeras no se aprecia una fuerte estacionalidad de las Tª ( Tº aproximadamente cte todo el año) pero si se producen fluctuaciones en las precipitaciones. Estas precipitaciones son el resultado de fenómenos de convección atmosférica(en las horas centrales del día es cuando se alcanzan las menores presiones barométricas, lo que produce lluvias; se produce un fenómeno de convección atmosférica).

En las zonas alejadas del Ecuador tanto las Tª como la precipitación tienen una distribución anual diferente. Esta distribución diferente es acusada. El clima Mediterráneo, concretamente, se caracteriza por unos veranos largos y secos, y unos inviernos fríos y húmedos. Podemos representar la precipitación y la Tª (diagrama ombroclimático) en un determinado lugar a lo largo del año.

Precipitaciones

Temperatura.

E F M A M J J A S O N D

En una zona de clima continental Mediterráneo del H.N la máx precipitación se produce en los meses extremos del año, y desciende hacia los centrales. La Tª es mayor en los meses extremos del año.

Hay que tener en cuneta que en el HS la gráfica sería al revés.

3.Tropical: los climas tropicales son muy contes a lo largo del año. Presentan escasos o nulos cambios estacionales de Tª y se caracterizan por presentar estacionalidad en las precipitaciones.

• MICROCLIMA Y CLIMA LOCAL.

Todo lo que hemos visto hasta ahora lo podemos englobar dentro del macroclima. El clima continental, tropical y el oceánico son macroclimas.

El Microclima son las condiciones climáticas de un enclave puntual, y hace referencia a un punto específico de ámbito territorial casi puntual.

El Clima local hace referencia a las condiciones climáticas de una localidad específica.

Supongamos un árbol que durante el día recibe rayos de Sol. Ese árbol puede tener oquedades que acumulan el calor. Así aunque la Tª atmosférica sea de 5ºC, en el árbol podemos tener una Tª 10º C superior, porque las hojas acumulan calor. Y ¿ qué pasa si llueve? Pues que las zonas del árbol que no se han mojado presentan una Tª diferente a la atmosférica y, además, tenemos diferentes condiciones de pluviosidad y humedad relativa. Esa región puntual que no se moja y que mantiene Tª y humedad relativa más o menos constante es un microclima.

Supongamos ahora una zona montañosa. Durante el día tenemos una Tª general de 30ºC (por ejemplo). Con la llegada de la noche, la Tª desciende bruscamente. Esto lleva a un descenso brusco en la Tª de las cimas de montañas (hasta -5ºC) pero los valles, que están protegidos (son como las oquedades del árbol) mantienen la Tª más o menos cte. (20ºC). Como es una región mucho más amplia que la del árbol, hablamos de clima local.

Fotoperiodo.

Es la duración del día (división en horas de luz y de oscuridad durante el día). Determina la distribución y nº de organismos, su actividad biológica y su actividad fisiológica.

En el Ecuador el fotoperíodo es de 12 horas a lo largo del año. En los polos es fuertemente estacional (hay períodos de luz completa y de oscuridad completa)

La influencia del fotoperíodo en la actividad de los organismos se vio con experimentos.

Así se vio que determinadas especies necesitaban un nº de horas concreta para florecer. Luego se ve que no era realmente la luz la que afectaba a la actividad de los organismos sino la oscuridad: oscuridad crítica.

Hay que decir que no solo se trabajó con floraciones sino también con germinación de semillas. Así, algunas spp de plantas requieren oscuridad completa para que las semillas germinen (la luz es un fotoinhibidor de la germinación) otras requieren ciclos alternantes de la luz y la oscuridad.

El fotoperiodo también afecta a la distribución de los animales, sus ciclos reproductores, maduración de los frutos.

• EL SUELO.

El suelo es el resultado de la meteorización geológica de las rocas. Para que se produzca el suelo a partir de la roca madre han de tener lugar dos procesos: meterorización y erosión.

• Meterorización:

Es el proceso de descomposición química, física de las rocas y partes de ellas. Tiene dos causas mayores que son la Tª y el H2O y dos causas menores que son la presencia de sales y la presencia de organismos.

La temperatura ejerce un papel crucial en la formación del suelo especialmente en zonas de climas estacionales, pues crea gradientes términos que produce dilataciones diferenciales de las rocas que conducen al agrietamiento de la roca (la que facilita la fractura). El desprendimiento de pequeñas partículas constituyentes es una consecuencia.

El agua se introduce en las grietas contribuyendo al desprendimiento de partículas. Adicionalmente como consecuencia de las fluctuaciones de Tª el H2O puede congelarse y aumentar el volumen, contribuyendo a resquebrajar la roca.

La presencia de sales y de organismos son importantes en la primera fase de la meteorización, pero si después. Los organismos se asientan en la roca; su presencia física y su actividad metabólica contribuyen al desprendimiento de más partículas de la roca madre. La presencia de sales favorece el que se produzcan reacciones químicas bien de oxidación o reducción que tienen como función la disolución de algunos componentes del material edáfico parental (roca)

En algunos casos, la presencia de sales puede tener un efecto opuesto, y en vez de favorecer la disgregación, ayudan a cementar la roca. Esto ocurre con silicatos y con ácidos metálicos hidratados.

Los productos de la disgregación se conocen como regolitos o material fundamental del suelo.

• Erosión:

Es la 2ª etapa en la formación del suelo, y afecta principalmente al regolito.

Podemos distinguir tres fases en la erosión disminución del tamaño del regolito, disolución de materiales y ordenación secuencial de las partículas disgregadas atendiendo a sus propiedades físicas y químicas.

Otros factores que determinan la formación del suelo y de su tipo son: el tipo de roca madre el clima, los organismos y el tiempo (desde que se produce la meteorización hasta que lo encontramos en el suelo).

Organización:

Nosotros estudiamos el perfil vertical del suelo o perfil edáfico, constituido por una serie de capas superpuestas llamadas horizontes.

La primera capa la más superficial la que pisamos se llama Horizonte O1. (Hablamos de un perfil ideal) . Esta capa está constituida principalmente por materia orgánica en descomposición es lo que llamamos mantillo. En ella no se ha producido ningún tipo de descomposición orgánica.

Luego viene el Horizonte O2 llamado humus. Es fundamentalmente materia orgánica en descomposición o ya descompuesta que aparece mezclada con partículas finas del suelo.

La siguiente capa Horizonte A1: es una capa muy oscura con un alto contenido en materia orgánica se define como una capa de incorporación de humus. También tiene mucha materia inorgánica. Esto es debido a que ya es suelo propiamente dicho.

Por debajo está el Horizonte A2 que es parecido al anterior, pero es más clara y en ella empieza a producirse fenómenos de lixiviación (lavado).

El Horizonte A3 junto con el siguiente el B1 corresponden a una zona de transición. Puede estar presentes o no. es frecuente encontrar grandes concentraciones de Al y Fe.

El Horizonte B2 es una capa de acumulación o enriquecimiento: a ella llegan todos los productos que se han lavado en las capas superiores(el H2O con las partículas discurre hacia abajo). Esa acumulación da lugar a veces a lo que se conoce como Hardpar: horizonte de acumulación las partículas muy finas, gran contenido en metales y suele ser impermeable.

En España suele darse este fenómeno. Es el caso de los panes de arcilla hay un elevado acúmulo de arcillas en suelos muy superficiales. El exceso de arcilla evita la permeabilidad y produce encharcamientos, lo que hace de estos suelos campos no aptos para la agricultura.

En algunos suelos podemos encontrar un Horizonte B3 (de transición) con escaso contenido en M.O y parecido al Horizonte C (regolito). Inmediatamente debajo del regolito está la roca madre.

En otras notaciones desde la superficie hasta el horizonte B2 se considera “suelo” propiamente dicho. El resto es ya roca (se considera que los horizontes B3 y C constituyen ya parte de la roca)

Tamaño de la partícula: Textura.

Dependiendo de la textura del suelo vamos a tener un tipo u otro de sustrato edáfico y que permite el desarrollo de las plantas.

Mediante técnicas de separación se distinguen 4 tipos de grano que definen la textura.

- gravas: partículas mayores del suelo o con diámetro superior a 2mm.

• arenas: son de dos tipos: gruesas y finas. Las gruesas tienen un diámetro de 2-0.2mm. las finas tienen diámetro de 0.2-0.02mm.

• limos: el diámetro de la partícula está entre 0.2-0.002mm

• arcillas: son todas las partículas cuyo diámetro es inferior a los 0.002mm.

Mediante los triángulos de textura se representan combinaciones de arenas, limos y arcillas, y permiten caracterizar los distintos suelos.

Las arenas tienen buenos nutrientes, buena aireación, y escasa capacidad de retención de H2O (drenaje bueno). También elevada porosidad.

Los limos tienen poros de menor tamaño, gran contenido en nutrientes, moderada capacidad de drenaje.

Las arcillas tienen alto contenido en nutrientes. Presentan microporos (mala permeabilidad y nula o prácticamente nula circulación de H2O.

La acumulación también es mala.

1

P1

P2

P3

Gradiente roto

Empieza a romperse el gradiente

TIERRA.

11-15KM

30 KM.

80 KM.

Cinturón de divergencia

Divergencia atmosférica

60º

30º

0º