La Tierra como ecosistema
El concepto de ecosistema es especialmente interesante para comprender el
funcionamiento de la naturaleza y afecta, por tanto, a multitud de cuestiones
ambientales.
Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relación con la
naturaleza y que su funcionamiento nos afecta totalmente. El estudio de los ecosistemas,
de su estructura y de su funcionamiento, nos muestra la profundidad de estas
relaciones.
Definición de ecosistema
Los ecosistemas son sistemas complejos como un bosque, un río o un lago, formados
por:
• elementos físicos (el biotopo), por ejemplo, las rocas, minerales, etc. y
• biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos), es decir todos los seres
vivos que habitan en ese lugar.
El ecosistema es la unidad de trabajo, estudio e investigación de la Ecología. Es un
sistema complejo en el que hay interacciones de los seres vivos entre sí y con el
conjunto de factores no vivos que forman el ambiente: temperatura, sustancias químicas
presentes, clima, características geológicas, etc.
Ejemplos de ecosistemas.-
La ecosfera es el mayor ecosistema y abarca todo el planeta. Reúne a todos los seres
vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de toda la Tierra. Pero dentro de este
gran sistema hay subsistemas que son ecosistemas más delimitados. Así, por ejemplo, el
océano, un lago, un bosque, o incluso, un árbol, o una manzana que se esté pudriendo
son sistemas que poseen patrones de funcionamiento similares típicos del ecosistema.
Cada uno de ellos sería un ecosistema
Funcionamiento del ecosistema
El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. En todos encontramos:
• una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del
ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros
componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es
el sol.
• un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos
pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros,
hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.
En el ecosistema la materia se recicla -en un ciclo cerrado- y la energía pasa - fluyegenerando
organización en el sistema.
Estudio del ecosistema
Al estudiar los ecosistemas interesa más el conocimiento de las relaciones entre los
elementos, que el cómo son estos elementos. Los seres vivos concretos le interesan al
ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le pueden
interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta
forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo
de energía y en el ciclo de los materiales son similares y es lo que interesa en ecología.
Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema
repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes la s relaciones
que se establecen.
Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la
materia y los flujos de energía.
a) Relaciones alimentarias.-
La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa
de unos organismos a otros a través de la cadena trófica1.
Ejemplo de cadena trófica
Las redes de alimentación (reunión de todas las cadenas tróficas) comienzan en las
plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la
convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son
devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los consumidores
primarios (herbívoros).
La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones citados (ej.:
elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa,
generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son consumidores secundarios en
el ecosistema. Ejemplos de cadenas alimentarias de tres eslabones sería, por ejemplo la
que forma el hombre que se alimenta de la vaca y esta, a su vez, de hierba.
Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones - seis
constituyen ya un caso excepcional-.
Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre (ej.: ballena), sino que
como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se
alimentan de los residuos muertos y detritos en general (organismos descomponedores
o detritívoros). De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los
residuos.
Los detritos (restos orgánicos de seres vivos) constituyen en muchas ocasiones el inicio
de nuevas cadenas tróficas. Por ej., los animales de los fondos abisales se nutren de los
detritos que van descendiendo de la superficie.
Las diferentes cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema sino que forman
un entramado entre sí y se suele hablar de red trófica.
b) Ciclos de la materia.-
Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno,
nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las
plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas
(glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o
de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por
la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta
forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno,
nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento.
c) Flujo de energía
El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va
pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo
en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los
descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y
sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro
ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de
los elementos químicos.
Elementos del ecosistema
Productores primarios.
Los productores primarios son los organismos que hacen entrar la energía en los
ecosistemas. Los principales productores primarios son las plantas verdes terrestres y
acuáticas, incluidas las algas, y algunas bacterias. Forman el 99,9% en peso de los seres
vivos de la biosfera.
Fotosíntesis y respiración
La fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía luminosa que procede del
sol y se convierte en energía química. Con esta energía el CO2, el agua y los nitratos
que las plantas absorben reaccionan sintetizando las moléculas de carbohidratos
(glucosa, almidón, celulosa, etc.), lípidos (aceites, vitaminas, etc.), proteínas y ácidos
nucleicos (ADN y ARN) que forman las estructuras vivas de la planta.
Las plantas crecen y se desarrollan gracias a la fotosíntesis, pero respiran en los
periodos en los que no pueden obtener energía por fotosíntesis porque no hay luz o
porque tienen que mantener los estomas cerrados. En la respiración se oxidan las
moléculas orgánicas con oxígeno del aire para obtener la energía necesaria para los
procesos vitales. En este proceso se consume O2 y se desprende CO2 y agua, por lo que,
en cierta forma, es lo contrario de la fotosíntesis que toma CO2 y agua desprendiendo
O2.
La producción primaria bruta de un ecosistema es la energía total fijada por
fotosíntesis por las plantas. La producción primaria neta es la energía fijada por
fotosíntesis menos la energía empleada en la respiración, es decir la producción
primaria bruta menos la respiración.
Factor limitante
El factor limitante es el componente o la característica del ecosistema que impide que la
producción sea mayor.
El factor limitante suele ser, en los ecosistemas acuáticos, el N o el P, que so elementos
químicos que las plantas necesitan. En los ecosistemas terrestres también suele ser el
agua en bastantes ocasiones.
Productores secundarios
Los productores secundarios son todo el conjunto de animales y detritívoros que se
alimentan de los organismos fotosintéticos.
Los herbívoros se alimentan directamente de las plantas, pero los diferentes niveles de
carnívoros y los detritívoros también reciben la energía indirectamente de las plantas,
a través de la cadena trófica.
La mayor parte de la energía absorbida se utiliza en el mantenimiento o se pierde a
través de las heces. Sólo una pequeña parte se convierte en producción secundaria
(aumento de peso del animal o nuevas crías). Sólo una fracción insignificante de la
energía puesta en juego en la biosfera circula por las estructuras más complejas de la
vida, las de los animales superiores.
Detritívoros (Descomponedores)
Dentro del grupo de los productores secundarios, además de los animales grandes y
longevos, está el grupo de los detritívoros o descomponedores, formado
fundamentalmente por los hongos y las bacterias.
Son muy pequeños, están en todas partes, con poblaciones que se multiplican y se
desvanecen con rapidez. Desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía son
despilfarradores y aprovechan poco la energía: su eficiencia es pequeña.
Los descomponedores tienen gran importancia en la asimilación de los restos del resto
de la red trófica (hojarasca que se pudre en el suelo, cadáveres, etc.). Son agentes
necesarios para el retorno de los elementos, que si no fuera por ellos se irían quedando
acumulados en cadáveres y restos orgánicos sin volver a las estructuras vivas. Gracias a
su actividad se cierran los ciclos de los elementos.
En los ecosistemas acuáticos abundan las bacterias. Los hongos son muy importantes en
la biología del suelo.
Ciclos de los elementos
Elementos químicos en el ecosistema.
Los seres vivos están formados por elementos químicos, fundamentalmente por
oxígeno, hidrógeno, carbono y nitrógeno que, en conjunto, suponen más del 95% de
peso de los seres vivos. El resto es fósforo, azufre, calcio, potasio, y un largo etcétera de
elementos presentes en cantidades muy pequeñas, aunque algunos de ellos muy
importantes para el metabolismo.
Estos elementos también se encuentran en la naturaleza no viva, acumulados en
depósitos. Así, en la atmósfera hay O2, N2 y CO2. En el suelo H2O, nitratos, fosfatos y
otras sales. En las rocas fosfatos, carbonatos, etc.
Transferencia cíclica de los elementos
Algunos seres vivos son capaces de captar los elementos químicos de los depósitos
inertes en los que se acumulan. Después van transfiriéndose en las cadenas tróficas de
unos seres vivos a otros, siendo sometidos a procesos químicos que los van situando en
distintas moléculas.
Así, por ejemplo, el N es absorbido del suelo por las raíces de las plantas en forma de
nitrato; en el metabolismo de las plantas pasa a formar parte de proteínas y ácidos
nucleicos (químicamente hablando ha sufrido una reducción); los animales tienen el N
en forma de proteínas y ácidos nucleicos, pero lo eliminan en forma de amoniaco, urea
o ácido úrico en la orina. El ciclo lo cierran bacterias del suelo que oxidan el amoniaco a
nitratos. Por otros procesos el N puede ser tomado del aire por algunas bacterias que lo
acaban dejando en forma de nitratos o también puede ser convertido a N2 gas por otras
bacterias que lo devuelven a la atmósfera.
Los ciclos de los elementos mantienen una estrecha relación con el flujo de energía en
el ecosistema, ya que la energía utilizable por los organismos es la que se encuentra en
enlaces químicos uniendo los elementos para formar las moléculas.
Ciclo del Carbono
El carbono es elemento 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.
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 de otros gases, como el O2 o el N2, porque reacciona con el agua
formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten
parte del CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones
o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren sus
caparazones se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en el que el
C queda retirado del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente
al ciclo cuando se van disolviendo las rocas.
El petróleo, carbón y la materia orgánica acumulados en el suelo son resultado de
épocas en las que se ha devuelto menos CO2 a la atmósfera del que se tomaba. Así
apareció el O2 en la atmósfera. Si hoy consumiéramos todos los combustibles fósiles
almacenados, el O2 desaparecería de la atmósfera. Como veremos el ritmo creciente al
que estamos devolviendo CO2 a la atmósfera, por la actividad humana, es motivo de
preocupación respecto al nivel de infecto invernadero que puede estar provocando, con
el cambio climático consiguiente.
Ciclo del Oxígeno
El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos. 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 de primitivos organismos.
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 utilizable por los seres vivos está en la atmósfera.
Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el C 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
Ciclo del Nitrógeno
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos
(ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero
esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos
(exceptuando algunas bacterias).
Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy
importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma
convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las
plantas.
A pesar de este ciclo, el N suele ser uno de los elementos que escasean y que es factor
limitante de la productividad de muchos ecosistemas. Tradicionalmente se han abonado
los suelos con nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas. Durante muchos años se
usaron productos naturales ricos en nitrógeno como el guano2 o el nitrato de Chile.
Desde que se consiguió la síntesis artificial de amoniaco fue posible fabricar abonos
nitrogenados que se emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura. Como
veremos su mal uso produce, a veces, problemas de contaminación en las aguas: la
eutrofización.
Ciclo del Fósforo
El fósforo es un componente esencial de los organismos
Su reserva fundamental en la naturaleza es la corteza terrestre.
Es el principal factor limitante en los ecosistemas acuáticos y en los lugares en los que
las corrientes marinas suben del fondo, arrastrando fósforo del que se ha ido
sedimentando, el plancton prolifera en la superficie. Al haber tanto alimento se
multiplican los bancos de peces, formándose las grandes pesquerías del Gran Sol, costas
occidentales de Africa y América del Sur y otras.
Con los compuestos de fósforo que se recogen directamente de los grandes depósitos
acumulados en algunos lugares de la tierra se abonan los terrenos de cultivo, a veces en
cantidades desmesuradas, originándose problemas de eutrofización.
Ciclo del Agua
El agua es un importantísimo componente de los seres vivos y es factor limitante de la
productividad de muchos ecosistemas terrestres.
En la disponibilidad de agua en el ecosistema influyen factores que pueden pasar
desapercibidos en un primer momento. Así, por ejemplo, en las zonas continentales que
se encuentran alejadas del mar, las precipitaciones dependen, sobre todo, del agua que
se evapora en el interior del mismo continente. Esto hace que en zonas de clima cálido
se pueda producir fácilmente desertización si disminuye la cantidad de agua disponible
para la evaporación, cuando se canalizan excesivamente los ríos o, en general, se
aumenta la velocidad de salida del agua de la cuenca. Este fenómeno también tiene
influencia en las zonas selváticas, cuando se talan los árboles, porque se pierde
capacidad de evapotranspiración (los árboles con su transpiración envían una gran
cantidad de agua a la atmósfera).
En la mayoría de las zonas continentales el nivel de la producción primaria se encuentra
limitado por las disponibilidades de agua.
Sucesión en el ecosistema
Es la continua serie de cambios que va sufriendo un ecosistema. Manifiesta la tendencia
a su autoorganización que tiene todo ecosistema que es tan fuerte que acaba
imponiéndose sobre los cambios fortuitos.
Ejemplos de sucesión es lo que sucede en un tronco muerto en el que van
sustituyéndose unos organismos a otros; o la colonización por multitud de organismos
de cualquier objeto que queda sumergido en el mar; o las distintas fases por las que va
pasando un campo que deja de ser cultivado; etc.
Constantes en la sucesión.
Hay unos patrones regulares en toda sucesión. Primero colonizan el lugar las especies
oportunistas, de gran facilidad de dispersión y rápida multiplicación; después, poco a
poco, van apareciendo especies de crecimiento más lento pero más resistentes y más
organizadoras.
Conforme la sucesión va avanzando aumenta la biomasa total y principalmente las
porciones menos "vivas" (madera de los árboles, caparazones, etc.).
También aumenta, aunque menos, la producción primaria y disminuye la relación entre
la producción primaria y la biomasa total (es decir, se retarda la tasa de renovación del
conjunto del ecosistema).
El trayecto de la energía desde el lugar de producción primaria hasta el final de las
cadenas alimentarias se alarga y se hace más lento y, sobre todo, más constante y
regular. Por ejemplo, aumenta el número de niveles tróficos, o la longitud de los vasos
de transporte en los árboles, etc.
Aumenta la diversidad, originándose una estructura más complicada (redes tróficas
mayores y más complicadas), y aumentan las relaciones de parasitismo, comensalismo,
etc., entre especies.
Tipos de especies
En cualquier ecosistema encontramos poblaciones de todo tipo de especies. La ecología
estudia la función que las distintas especies desempeñan en el ecosistema y los distintos
tipos de relaciones que mantienen entre sí.
Especies nativas e inmigrantes
A las especies que naturalmente pertenecían al ecosistema se les llama nativas o
autóctonas. Las especies inmigrantes son las que son introducidas deliberadamente o
accidentalmente en un ecosistema. La actividad humana ha acelerado la introducción de
nuevas especies en los ecosistemas. Algunas veces el resultado es beneficioso -por
ejemplo, para luchar contra una plaga-, pero otras son muy perjudiciales, porque se
convierten en plagas o eliminan a otras especies nativas. Así sucedió con la introducción
del conejo en Australia o los gatos u otros mamíferos en muchas islas del Pacífico en las
que han llevado a la extinción a varias especies de aves.
Especies generalistas y especialistas
Las especies generalistas, como el hombre, la rata, las moscas, etc. pueden vivir en
muchos lugares diferentes, ingerir gran variedad de alimentos y toleran muy diferentes
condiciones ambientales.
Las especies especialistas sólo pueden vivir bajo condiciones alimenticias o
ambientales muy concretas. Así, por ejemplo, el oso panda se alimenta de hojas de
bambú.
Principales ecosistemas
Suelo
El suelo es una parte fundamental de los ecosistemas terrestres. Contiene agua y
elementos nutritivos que los seres vivos utilizan. En el se apoyan y nutren las plantas en
su crecimiento y condiciona, por tanto, todo el desarrollo del ecosistema.
Formación.
El suelo se forma en un largo proceso en el que interviene el clima, los seres vivos y la
roca más superficial de la litosfera. Este proceso es un sucesión ecológica en la que va
madurando el ecosistema suelo. La roca es meteorizada por los agentes metereológicos
(frío/calor, lluvia, oxidaciones, hidrataciones, etc.) y así la roca se va fragmentando. Los
fragmentos de roca se entremezclan con restos orgánicos: heces, organismos muertos o
en descomposición, fragmentos de vegetales, pequeños organismos que viven en el
suelo, etc. Con el paso del tiempo todos estos materiales se van estratificando y
terminan por formar lo que llamamos suelo.
Siempre se forman suelos muy parecidos en todo lugar en el que las características de
la roca y el clima sean similares. El clima influye más en el resultado final que el tipo de
roca y, conforme va avanzando el proceso de formación y el suelo se hace más
evolucionado, menos influencia tiene el material original que formaba la roca y más el
clima en el que el suelo se forma.
Biomas terrestres
Desierto
El desierto se desarrolla en regiones con menos de 200 mm de lluvia anual. Lo
característico de estas zonas es:
• la escasez de agua y las lluvias muy irregulares que, cuando caen, lo hacen
torrencialmente. Además la evaporación es muy alta por lo que la humedad
desaparece muy pronto.
• la escasez de suelo que es arrastrado por la erosión del viento, favorecida por la
falta de vegetación
Son poco productivos (menos de 50 g de C por m2 y año) y su productividad depende
proporcionalmente de la lluvia que cae.
Algunos desiertos son cálidos, como el del Sahara, mientras que otros son fríos como el
de Gobi. En algunos la lluvia es prácticamente inexistente, como en el de Atacama, en
la cordillera de los Andes. Atacama está rodeado de altas montañas que bloquean la
entrada de humedad desde el mar, porque se produce el efecto Foehn. Otro mecanismo
climático que forma desiertos en zonas cercanas a las costas es el ascenso de corrientes
marinas frías cerca de los bordes continentales occidentales de Africa y América del
Sur. El agua fría baja la temperatura del aire y son lugares en donde el aire desciende y
no sopla hacia tierra. En el mar serán frecuentes las nieblas, pero en la tierra cercana no
lloverá.
Tundra
La tundra se encuentra junto a las zonas de nieves perpetuas. La dureza del clima no
permite la existencia de árboles. Su suelo -permafrost- está helado permanentemente,
excepto un breve deshielo superficial en los dos meses más calurosos. Las temperaturas
medias oscilan entre - 15ºC y 5ºC y las precipitaciones son escasas: unos 300 mm al
año. En el ecosistema de tundra los factores limitantes son la temperatura y la escasez
de agua.
La tundra ártica, en el hemisferio Norte, es la más extensa (unos 20 000 km2) y forma
un cinturón que cruza América y Eurasia, inmediatamente al sur del casquete de hielos
del Artico entre las nieves perpetuas y los bosques de coníferas.. Las llamadas tundras
alpinas se sitúan en las altas montañas, por debajo de las zonas glaciares. En el
hemisferio Sur no existe, prácticamente, tundra al ser un hemisferio ocupado en su
mayor parte por el océano. Solo la Península Antártica corresponde a este tipo de
bioma.
Taiga
La taiga es el bosque que se desarrolla al Sur de la tundra. En ella abundan las coníferas
(Picea, abetos, alerces y pinos) que son árboles que soportan las condiciones de vida -
relativamente frías y extremas- de esas latitudes y altitudes, mejor que los árboles
caducifolios.
Ocupa una franja de más de 1500 km de anchura a lo largo de todo el hemisferio Norte,
a través de América del Norte, Europa y Asia. También hay parcelas más pequeñas de
este tipo de bosque en las zonas montañosas.
El ecosistema de la taiga está condicionado por dos factores:
1. Las bajas temperaturas durante la mayor parte del año. Se alcanzan
temperaturas inferiores a - 40ºC en el invierno, y el periodo vegetativo, en el que
las plantas pueden crecer, sólo dura unos tres o cuatro meses;
2. La escasez de agua. No llueve mucho -entre 250 y 500 mm anuales-, y además
el agua permanece helada muchos meses, por lo que no está disponible para las
plantas.
Bosque templado
Bosque templado de hoja caduca
Se sitúa en zonas con climas más suaves que el bosque de coníferas. Se extiende al sur
de la taiga en el hemisferio norte, en amplias extensiones de América y Eurasia. En el
hemisferio Sur sólo está representado en estrechas franjas del Sur de América, Nueva
Zelanda y Australia. También se encuentra en las zonas bajas de las regiones
montañosas de latitudes cálidas.
El clima en las zonas templadas es muy variable, con las cuatro estaciones del año bien
marcadas y alternancia de lluvias, periodos secos, tormentas, etc. Las precipitaciones
varían entre 500 y 1000 mm al año. Los suelos son ricos porque la meteorización es alta
y la actividad biológica también.
Bosque mediterráneo
Lo encontramos en las regiones de clima mediterráneo con veranos muy calurosos e
inviernos templados, en las que la lluvia es de alrededor de 500 mm anuales y cae con
gran irregularidad y torrencialmente.
Es típico de toda la franja que rodea al Mediterráneo y de algunos lugares de California
y África del Sur. En la Península Ibérica ocupa amplias áreas, a veces mezclándose
con el bosque caducifolio.
El ecosistema de bosque mediterráneo es muy sensible a la desertización si se destruye
su cubierta vegetal. Las lluvias torrenciales arrastran el suelo con facilidad y se erosiona
con gran rapidez.
Un caso especial de bosque mediterráneo es el de la dehesa, que es un ecosistema
único, típico de extensas zonas de la península Ibérica. La dehesa es un bosque
mediterráneo modificado por la acción humana que logra un equilibrio ideal entre la
explotación de recursos: madera, ganadería, etc. y el ser rico en biodiversidad y un
magnífico lugar de reposo y alimentación de las aves migratorias.
Praderas, estepas y sabanas
Praderas
Las praderas se desarrollan en zonas con precipitaciones entre los 250 y 600 mm
anuales.. Es decir entre las de desiertos y las de bosques. Estas cifras pueden variar
dependiendo de la temperatura y de la capacidad del suelo para mantener el agua y en
las zonas tropicales encontramos praderas en lugares que tienen hasta 1200 mm de
precipitación anual, porque caen sólo en una estación, y el resto del año no hay
humedad suficiente para mantener el arbolado.
El nombre de estepa se suele reservar a las praderas propias de regiones templadas o
frías en las que las temperaturas son muy extremas y las lluvias escasas y mal repartidas
en el tiempo.
Selva
El bosque tropical: la selva.
En las zonas tropicales y ecuatoriales encontramos distintos tipos de bosques porque
aunque todas las regiones cercanas al ecuador tienen en común el ser calurosas, hay
grandes diferencias de regímenes de lluvias de unas a otras por lo que se forman
bosques muy diferentes
La pluviselva o bosque tropical húmedo es típica de lugares con precipitación
abundante y está formada por plantas de hoja perenne, ancha. La selva amazónica es el
representante más extenso de este tipo de bioma, aunque se encuentra también en Africa
y Asia. Es un ecosistema con una gran riqueza y variedad de especies y de gran interés
porque de esta gran biodiversidad se pueden obtener muchos recursos: alimentos,
medicinas, sustancias de interés industrial, etc.
El suelo de la selva es sorprendentemente débil y pobre en comparación con la riqueza
de vida que soporta. La explicación es que la mayor parte de los nutrientes se
encuentran en los seres vivos y no en el suelo. Cuando este ecosistema es destruido, por
la tala o los incendios, su recuperación es imposible o muy difícil, porque el suelo
desnudo se hace costroso y duro con gran rapidez proceso de laterización3. Por otra
parte, al ser un suelo tan pobre, no es apto para la agricultura, porque en tres o cuatro
cosechas pierde sus nutrientes.
Vegetación
El bosque tropical espinoso o seco crece en zonas tropicales con poca pluviosidad
(unos 400 mm). Está formado por plantas con muchas espinas que pierden la hoja en la
estación seca y que se disponen en grupos rodeados por zonas carentes de arbolado.
El manglar es típico de los estuarios de los grandes ríos y de zonas costeras. La
especie vegetal característica de este ecosistema es el mangle, un árbol muy singular
que crece sobre el agua. Sus largas raíces se hunden en el fondo de arenas y limos y
sostienen a la planta por encima del agua. Es un ecosistema de mucho interés para el
mantenimiento de la variedad de poblaciones de peces, porque muchas especies hacen
sus puestas entre las raíces de los mangles y ahí crecen los alevines.
Océanos y mares
Los océanos ocupan el 70% de la superficie terrestre y contienen una gran variedad de
organismos. En sus aguas se pueden encontrar representantes de prácticamente todas las
formas de vida.
Los seres que viven en el mar se han adaptado a condiciones físicas muy variadas (olas,
mareas, corrientes, salinidad, temperatura, presión, iluminación, gases disueltos, etc.) y
han desarrollado sistemas fisiológicos, de sujeción, de flotación, etc. muy variados.
Sus cadenas tróficas empiezan con organismos fotosintéticos y terminan con grandes
ballenas, peces, calamares gigantes, etc.
Entre los organismos fotosintéticos (productores primarios) hay algas macroscópicas
que pueden alcanzar tamaños de varias decenas de metros, pero la mayor parte de la
producción primaria la realizan algas microscópicas -fitoplancton- que viven en los
metros más superficiales de la superficie de las aguas, hasta donde entra la luz. El factor
que limita la producción de fitoplancton en una zona oceánica suele ser el ión fosfato.
Por eso en aquellos lugares en los que corrientes marinas ascendentes suben sales de
fósforo desde los sedimentos del fondo oceánico a la superficie, el fitoplancton prolifera
y, a partir de él, todo el resto de organismos de la cadena trófica se multiplican.
El fitoplancton alimenta al zooplancton y los dos nutren a un amplio grupo de
animales filtradores. Muchos animales tan distintos como las grandes ballenas, los
moluscos bivalvos (almejas, mejillones, etc.), y gran número de peces, se alimentan de
los organismos microscópicos que recogen filtrando grandes cantidades de agua.
Los animales que se encuentran en el vértice de la cadena trófica, como tiburones,
atunes, delfines, cachalotes, etc. se alimentan de los organismos más pequeños.
Los residuos orgánicos de los animales que viven cerca de la superficie se hunden hacia
los fondos oceánicos y allí son el origen de la cadena trófica que permite vivir a los
organismos que ocupan esos lugares.
Estuarios, deltas y marismas
Se denominan estuarios (del latín aestus: marea) las masas de agua semiencerradas
(desembocaduras de ríos, bahía costera, etc.) en las que la salinidad es intermedia y
variable y se deja notar fuertemente la influencia de las mareas.
Los deltas son desembocaduras de ríos en las que se van depositando los sedimentos
arrastrados por la corriente. Son una forma de estuario y en ellos abundan las marismas.
Las marismas son amplias extensiones de tierras bajas que sufren frecuentes
inundaciones del agua del mar.
Estos ecosistemas están entre las zonas naturales más fértiles del mundo.
Ríos
Los ríos son componentes esenciales del paisaje continental. Su trabajo erosivo moldea
el relieve, forma valles, corta cañones y deposita materiales en sus tramos bajos
originando amplias llanuras aluviales. Para la vida en el medio terrestre son esenciales.
Llevan agua y nutrientes a plantas y animales y transportan a los organismos y a sus
estructuras reproductoras. Son muy usados por el hombre para suministro de agua,
deposición de residuos, producción pesquera, etc.
Desde el punto de vista ecológico es totalmente diferente el funcionamiento de los
tramos alto, medio y bajo:
En el curso alto el agua lleva pocos nutrientes pues no ha tenido tiempo de disolver o
arrastrar minerales ni otras moléculas. El agua está bien oxigenada pues es fría y está
agitada. Debido a la fuerte corriente no se pude desarrollar el fitoplancton y hay poca
fotosíntesis: el ecosistema es heterotrofo (más respiración que producción) y los
organismos obtienen la energía de los nutrientes que afluyen desde la cuenca,
arrastrados por las aguas de lluvia. Esta es la zona del río apta para los salmónidos
(trucha y salmón) que necesitan aguas bien oxigenadas. También son frecuentes los
cangrejos, tritones, desmán de los Pirineos, martín pescador, mirlo acuático, etc.
En el curso medio el lecho es más amplio y menos abrupto, las corrientes tienen menos
fuerza y crecen plantas que se sujetan al lecho del río. El río es más autotrofo
(producción/respiración mayor que 1 frecuentemente). La diversidad de especies suele
ser máxima. Es el lugar de los barbos, nutrias, ranas, etc.
En el curso bajo las corrientes son lentas y las aguas fangosas y al haber menos luz se
hace menos fotosíntesis, por lo que el río de nuevo es heterotrofo y hay poca variedad
de especies en la mayoría de los niveles tróficos. Los peces más frecuentes son tencas,
percas, lucios, anguilas, etc.
Los ríos son ecosistemas bien adaptados para el tratamiento de residuos: "alcantarillas
gratuitas", porque tienen gran poder de regeneración de las aguas, pero han sido muy
alterados por el hombre, a veces hasta destruir la vida casi totalmente en muchos tramos
de ellos. Es muy difícil hallar un río auténticamente natural.
Lagos y zonas húmedas
Lagos y lagunas.
Son sistemas jóvenes, a escala geológica. Las lagunas y la mayor parte de los lagos,
permanecen desde pocas semanas o meses, -las estacionales-, a varios cientos de años,
las más duraderas. Con el paso del tiempo acaban llenándose de sedimentos y
colmatándose. Por este motivo la diversidad de especies es baja pues, aunque por su
aislamiento debía ser alta, su corta duración no da tiempo a la aparición de nuevas
especies. Una notable excepción es el Baikal, que es antiguo, y tiene muchas especies
propias.
Muchos lagos tienen en la actualidad importantes problemas de la eutrofización
artificial. Les llegan muchos aportes de nutrientes procedentes de las actividades
humanas, lo que origina un gran crecimiento de algas y de muchos organismos
heterotróficos que hacen desaparecer el oxígeno, generándose procesos de anaerobiosis,
y, por tanto, olor desagradable, desaparición de las truchas, etc.
Embalses y lagos artificiales.
El hombre ha dominado los ríos desde tiempo inmemorial construyendo presas. Los
primeros embalses fueron construidos en Mesopotomia hace miles de años. En España
hay algunos todavía en uso construidos por los romanos.
En la actualidad regulan una cuarta parte del caudal total de los ríos de la Tierra. Se
usan para obtener energía, para irrigar, para regular caudales, para beber, para refrigerar
plantas eléctricas, térmicas o nucleares, para deporte y recreo, etc.
También presentan algunas ventajas ecológicas. Por ejemplo, sustituyen a muchos
humedales desaparecidos en las rutas de emigración de las aves, o mejoran la calidad
del agua emitida por el embalse porque muchas sustancias se han quedado en los
sedimentos. Sin embargo, en muchas ocasiones sepultan bajo las aguas tierras fértiles y
alteran la forma de vida de poblaciones enteras.
Causan problemas a los peces migratorios, a veces insuperables, por ejemplo, al
salmón que tiene que ascender por el cauce del río para desovar en el tramo alto.
También los embalses grandes situados en los tramos medios del río provocan
importante disminución de la diversidad biológica.
Otro factor que hay que tener en cuenta a la hora de decidir su construcción es que se
van colmatando (llenando de sedimentos que arrastra el río) y envejecen y desaparecen
en unos 60 a 100 años.
En la actualidad uno de los problemas principales de muchos embalses es la
eutrofización de sus aguas.
Zonas húmedas, ciénagas y pantanos.
A las zonas húmedas se les puede aplicar gran parte de lo expuesto para los estuarios.
Son muy fértiles, con una gran productividad primaria e imprescindibles para la
supervivencia de muchas especies..
Las fluctuaciones de agua por mareas o fuertes lluvias y los incendios estacionales las
hacen más fértiles, porque liberan nutrientes solubles. Si no hay estas fluctuaciones se
van acumulando sedimentos y turba que facilitan la invasión por la vegetación terrestre
y el humedal desaparece.
Tienen, también, un especial interés porque mantienen a los acuíferos que hay en su
cercanía y los van rellenando de agua.
1 Trófico Del griego "tropho" que significa alimento.
2 Guano
Materia formada por la acumulación de excrementos de las aves marinas en las costas de Perú y norte de
Chile. Se emplea como abono por su riqueza en materia orgánica y en compuestos nitrogenados.
3 Lateritas. Se puede considerar como el suelo tropical típico, aunque no es propiamente el que tiene el
bosque selvático, sino el que queda al talar la selva. Con la abundancia de lluvia en estas zonas el suelo es
lavado muy intensamente y, al final, sólo queda una mezcla de óxidos e hidróxidos de aluminio, hierro,
manganeso y otros metales. Contiene muy pocos elementos nutritivos porque su capa A es muy pequeña
y es, por tanto, un suelo muy pobre para los cultivos.
