1. Rol de los seres vivos en los ecosistemas.
1.1. El quinto principio define que la función de los seres vivos, que al interactuar con su entorno físico mantiene la estabilidad del planeta y las condiciones para la vida.
1.1.1. Origen de la vida Antes de la propuesta de la hipótesis de Gaia, se asumía que la tierra disponía de las condiciones apropiadas para que la vida se produjera en ella, la cual se adapto a dichas condiciones existentes
1.2. Evolución del planeta Tierra La composición de la corteza terrestre determino el ambiente geoquímico en la cual la vida se originó, su distribución en la formación de la tierra y su capacidad de combinarse para el surgimiento de la vida.
1.2.1. Evolución de los seres vivos. Los seres vivos afectan las condiciones del planeta, de hecho, la mayoría de las condiciones actuales de la tierra “consideradas como normales” pero son 3,500 millones de años de la presencia de los seres vivos de la tierra, donde los seres vivos y su entorno evolucionan.
1.3. Bienes y servicios de los ecosistemas El sexto principio de la naturaleza establece que los ecosistemas, con una productividad y sustentabilidad finita, brindan bienes y servicios al ser humano.
1.3.1. Productos de los ecosistemas •Alimentos: animales silvestres, pescados y otros productos del mar. •Materia prima: minerales, madera y combustibles. •Recursos energéticos: petróleo, carbón y gas natural. •Medicinas y productos fármacos. •Recursos genéticos de ganadería y cultivos. •Materia prima para la elaboración de vestimenta.
1.4. Servicios de los ecosistemas Los servicios contribuyen a la mitigación de sequías e inundaciones, protección de las líneas costeras de la erosión de las olas, generación y preservación de los suelos y renovar su fertilidad, descomposición de los residuos, polinización de los cultivos, dispersión de semillas, control de la mayoría de plagas potenciales.
1.4.1. Agotamiento de los servicios ambientales Históricamente, desde que surgió la humanidad, la mayoría de los servicios ambientales de los ecosistemas estaban ya en operación, por lo que fue fácil para el ser humano percibirlos con un fin utilitario y consideró, erróneamente, que los productos y servicios brindados por los ecosistemas además de gratuitos son invulnerables e infinitos.
1.5. Factor limitante y capacidad de carga El séptimo principio básico de la naturaleza establece que el factor limitante y la capacidad de carga son determinantes en la dinámica poblacional de las especies.
1.5.1. 1 factor ecológico y rango de tolerancia Factor ecológico es todo aquello que esta en el entorno o habitad con el que interactúan los seres vivos estos dependen de 3 factores los cuales son 1.Eliminan especies de zonas cuyas características climáticas físicas y químicas no son las apropiadas para estar en ese habitad es decir que son influidas en la distribución geográfica en especies. 2.Determinan las tasas de natalidad y mortalidad provocan emigraciones e influyen en la población. 3.Favorecen la adaptación de especies en modificaciones metabo listicas como hibernación, estivación y reacciones fotoperiódicas
1.6. Ley del mínimo y ley de tolerancia Estas leyes establecen 1.Las especies presentan ciertos rangos de tolerancia amplio para unos factores y rangos reducidos debido a otros factores. 2.Especies con rango amplio de tolerancia para la mayoría de factores ambientales presentan amplia distribución geográfica. 3.Las especies no presentes están en la naturaleza con rangos óptimos 4.Las especies en sus etapas la más sensible es cuando están en etapa de reproducción lo cual los hace más sensibles al ambiente. 5.Las interacciones entre factores físicos químicos y biológicos generan respuestas a los mismos factores
1.6.1. Temperatura y precipitación. Los diferentes climas están definidos por los dos factores más importantes, que son la temperatura y sus variaciones estacionales, y la cantidad de distribución de la precipitación.
1.7. Factores determinantes de los ecosistemas El octavo principio básico de la naturaleza establece que los diferentes ecosistemas del mundo son definidos, determinados y caracterizados por factores bióticos y abióticos.
1.8. Factores abióticos. Clima. Se compone de elementos meteorológicos: radiación solar, temperatura, precipitación, humedad y vientos. Los diferentes tipos de climas en la Tierra son: •Climas cálidos: Ecuatorial, tropical lluvioso, tropical seco y desértico. •Climas templados: Mediterráneo, subtropical, oceánico y continental. •Climas fríos: Polar y alta montaña.
1.8.1. Topografía. Las peculiaridades topográficas de la superficie terrestre como montañas, cerros, lomeríos, valles y otras características del relieve influyen como factores determinantes no sólo sobre los climas regionales o locales, sino también en determinadas especies endémicas vegetales y animales.
1.9. Altitud y latitud. La temperatura de una región geográfica está definida por la altitud y latitud, muestra la variación de los tipos de biomas.
1.9.1. Tiempo. Al observar un sistema o comunidad en la escala temporal distinguimos que dicho sistema o comunidad varía o difiere en su fauna, ya que durante el día podemos observar una fauna diurna que es totalmente distinta a la fauna nocturna.
1.10. Factores bióticos. Hábitat de las especies. La coexistencia entre especies en una misma área o lugar se da con base en los diferentes hábitos de cada una de las especies al repartirse los recursos en tiempos, formas, y lugares distintos.
2. El planeta Tierra como ecosistema.
2.1. ¿Qué es el planeta Tierra? El primer principio básico de la naturaleza establece que la Tierra es un ecosistema caracterizado por ser finito, en homeóstasis y sustentable.
2.1.1. La tierra es un sistema viviente La Tierra, llamada también Gaia, es un sistema viviente o ecosistema por si misma y esta característica esta definida por la interacción de los diversos ecosistemas acuáticos y terrestres que la integran y que al evolucionar mediante procesos geoquímicos y biológicos determinaron las condiciones iniciales apropiadas para el inicio de la vida y la posterior consolidación de la biosfera.
2.2. La Tierra está en equilibrio u homeóstasis La hipótesis de Gaia como homeóstasis afirma que el planeta Tierra funciona como un super-organismo que modifica activamente su composición interna para asegurar su supervivencia.
2.2.1. La Tierra es finita en espacio, recursos y sustentabilidad Podemos clasificar los recursos en recursos permanentes o inagotables, recursos agotables o no renovables y en recursos renovables.
2.3. Subsistema físico El subsistema físico esta integrado por la atmosfera (aire), la hidrosfera (agua) y la litosfera (suelo). La capa de gases que envuelven la Tierra y se descompone principalmente de nitrógeno (78%), oxigeno (21%), dióxido de carbono (0.033%), así como vapor de agua y otros gases en menor concentración.
2.3.1. Subsistema biológico El subsistema biológico esta integrado por los organismos productores, consumidores y desintegradores. Las interacciones y procesos abióticos-bióticos que ocurren entre los dos subsistemas constituyen un sistema ecológico llamado biosfera.
2.4. Estructura y funcionamiento de la Tierra El segundo principio básico de la naturaleza establece que la Tierra es un sistema viviente, constituido por dos subsistemas: subsistema físico o escosfera, y subsistema biológico.
3. Flujo de energía y ciclos biogeoquímicos.
3.1. Flujo de energía. El tercer principio básico de la naturaleza establece que la tierra es un sistema abierto a el flujo de energía. El sol no solo es el centro del equilibrio gravitacional del sistema solar, sino también es una fuente externa de energía para la Tierra lo que determina que en cuanto al flujo de energía la Tierra funcione como un sistema abierto a este mismo.
3.1.1. El equilibrio energético de la Tierra. Del total de energía que recibe nuestro planeta por parte del Sol es tan solo de el 15% rayos ultravioleta (UV), 45% luz visible y 45% de radiación infrarroja.
3.2. Pirámides ecológicas El balance energético a lo largo de las cadenas tróficas es explicado por la segunda ley de termodinámica la cual indica que cada transformación se pierde o disipa energía en forma de calor o en otras palabras la energía inicial se degrada a otra forma de energía menos útil o menos concentrada.
3.2.1. El cuarto principio establece que la Tierra es un sistema cerrado con respecto al flujo de materia.
3.3. Ciclos biogeoquímicos La Importancia de los ciclos biogeoquímicos es que al ciclar las sustancias las renuevan, purifican y conservan y definen la productividad y sustentabilidad de los ecosistemas.
3.3.1. Ciclos gaseosos En los ciclos gaseosos las sustancias circulan principalmente entre la atmosfera y los organismos vivos. Estos ciclos se caracterizan por una velocidad mayor de reciclado, generalmente de horas a días.
3.4. Flujo de materia Inicia con la incorporación de los compuestos químicos inorgánicos de la atmosfera y del suelo a los organismos productores, los cuales elaboran los compuestos orgánicos que necesitan para su mantenimiento mediante la fotosíntesis.
3.4.1. Ciclo del carbono El ciclo del carbono involucra las cuatro esferas de la tierra: la litosfera, la hidrosfera, la atmosfera y la biosfera, en las cuales el carbono es fundamental para la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
3.5. Ciclo del oxigeno El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres vivos. El almacenamiento del carbón orgánico y la liberación de oxígeno por el proceso de la fotosíntesis es esencial para la vida.
3.5.1. Ciclos sedimentarios En los sedimentarios las sustancias químicas o nutrientes circulan entre la corteza terrestre, la hidrosfera y los seres vivos.
3.6. Ciclo del nitrógeno Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
3.6.1. Ciclo del Azufre El azufre es imprescindible como micronutriente para los seres vivos, ya que forma parte de las proteínas. Los océanos constituyen el deposito mas significativo de azufre en forma de sulfato inorgánico en la biosfera.
3.7. Ciclo del fosforo El ciclo de este elemento en términos prácticos se puede considerar que no tiene salidas, ya que cuando este elemento entra al suelo se transforma en formas mas insolubles y permanece inmovilizado.
3.7.1. Regla de la sustentabilidad Estipula que la velocidad de procesos de reciclado , renovación, purificación, reemplazo y conservación debe ser SIEMPRE MAYOR que la velocidad de los procesos naturales y antropogénicos de consumo, extracción, contaminación, destrucción, degradación, fragmentación y abatimiento.