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= SISTEMAS AMBIENTALES Y SOCIEDADES =

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INTRODUCCIÓN
Tipos de sistemas ambientales


- Tecnósfera: sistemas formados por el medio construido por los seres humanos. Ej: Explotaciones, comunicaciones, máquinas.
- Socioesfera: formada por las instituciones. Ej: Politicas, economicas con fin de gestionar, interna como externamente con otros sistermas.

Clasificación de los ecosistemas


- Ecosistemas locales: Areas pequeñas.

- Ecosistemas globales: Conjunto de ecosistemas locales (mas amplio)

Biomas:
Un bioma es una comunidad de plantas y animales con formas de vida y condiciones ambientales similares que incluyen varias comunidades y estados de desarrollo.

Gaia: La tierra completa. "la tierra es un creador de su propio ambiente".

Flujo de energía en el ecosistema:
Bases del flujo de energía obedecen a las leyes de la termodinamica.

1era ley de la termodinamica: "la energía no se crea ni se pierde, solo se transforma".
2da ley de la termodinamica: "La cantidad de entropía de cualquier sistema termodinámicamente tiende a incrementarse con el tiempo". Es decir, cuando un sistema interacciona, la energía tiende a dividirse por igual hasta alcanzar un equilibrio térmicoequilibrio termico
Ej 1era ley: Respiración, Fotosíntesis, Alimentación.
Ej 2da ley: madera ardiendo.

Clasificación de Sistemas

Sistemas.bmp

Los sitemas se clasifican en 3:

Abiertos: cuando hay un flujo de materia y energía, es decir, entra matería y energía, y luego sale matería y energía.

Cerrados: sistemas carentes de flujo de matería, tan solo está presente el flujo de energía. Un ejemplo es el ciclo del agua.

Aislados: sistemas carentes de flujo de matería y energía. No están presentes en la naturaleza, son artificiales. Se supone que el universo es un sistema aislado, ya que no puede existir nada fuera de él.

Retroalimentación

La retroalimentación es la regulación con la que los sistemas mantienen un equilibrio, a través de la salida que debe regular la entrada. Existen dos tipos

Positiva: retroalimentación en la que no hay una regulación por parte de las salidas. Por ej. si dejamos una llave goteando podemos identificar un sistema, ya que cuando la gota está apunto de caer es la entrada, la transformación de la energía potencial a energía cinética es el proceso, y el reventar de la gota es la salida; cuando la gota revienta, nada impide que otra gota vuelva a salir. Generalmente este tipo de regulación se convierte en negativa.

Negativa: en esta retroalimentación la salida si regula la entrada. Con esto se mantiene un equilibrio "perfecto" en un sistema.


equilibrio en el ecosistema


Invasiones por todo el país:
- Liebre europea:se introduce al país a fines del siglo XIX, se ubica entre la III y la XII región y daña al ecosistema por su apetito herviboro voraz.
- Conejo europeo: se introduce en 1880, habita en Chile central y provoca daño al no permitir el establecimiento y permanencia de la flora nativa.
- Castor: aparece en tierra del fuego y sus alrededores en 1949, causando daño a los arboles e inundaciones de bosques nativos robreños
- Jabalí: introducido entre 1900 y 1920,y desde la IX a la XI región, provoca erosión en el sotobosque, dado su habito de comer raíces.
- Ciervo rojo: incluido en 1948, habita entre la IX y la XI región, daña el ecosistema al alimentarse de arboles nativos, evitando su regeneración.
- Cotorra Argentina: se introduce en 1990 entre la II y la X región, daña las plantaciones frutales.
- Codium fragile: se incluye hacia 1998 entre la II y la XII región en forma discontinua, afecta la biodiversidad, el paisaje sub-mareal y el cultivo de invertebrados y algas marinas.

Definición de sostenibilidad

- Caracteristica o estado según el cual pueden satisfacerse las necesidades de la población actual y local sin comprometer la capacidad de generaciones futuras o de poblaciones de las otras regiones para satisfacer sus necesidades.
- El uso sostenible de un ecosistema hace referencia al uso que los humanos hacemos de un ecosistema de forma que este produzca un beneficio continuo para las generaciones actuales siempre que se mantenga su potencial para satisfacer las necesidades y aspiraciones de las generaciones futuras.

Los cuatro principios para la sostenibilidad de los ecosistemas Los cuatro principios para la sotenibilidad de los ecosistemas

- Los ecosistemas reciclan todos los elementos de modo que eliminan los desechos y reponen los nutrientes.
- Los ecosistemas aprovechan la luz solar como fuente de energía.
- El tamaño de las poblaciones de los consumidores esta regulada por la disponibilidad de recursos.
- Se mantiene la biodiversidad.

¿como se mantienen estables estos ecosistemas?
*Todos los ecosistemas presentan, presentan todas las especies como poblacion (grupo de reproducion)

Todas las poblaciones deben presentar:

Estrategias de reproducción

La población aumenta gracias al potencial biótico (numero de descendientes) y al reclutamiento (etapas de sobrevivir en las primeras etapas hasta llegar a adultas).

- Gran cantidad de descendientes pero escaso reclutamiento = Crecimiento exponencial.
- Indice de la natalidad menor pero elevado reclutamiento = Crecimiento logistico.

Otra forma de incrementar la población es la capacidad de los individuos para migrar.

Por lo tanto, la población crece si las condiciones son ideales, presentando un crecimiento (explocion poblacional).
Rara vez sucede una, ¿quien frena el crecimiento.
Factores:
- Bióticos: depredadores, parásitos, competidores.
- Abióticos: T°, humedad, luz, salinidad, PH, carencia de nutrientes, etc. Los limites bióticos y abióticos se llaman resistencia ambiental.



Material de apoyo para informe:

Trabajo práctico 1
Material de ayuda al profesor de Biología
© Organización del Bachillerato Internacional, 2007
Potencial hídrico de patatas y batatas; método de pesada en balanza.
Pregunta de de investigación: ¿En qué grado variará el peso de batatas y patatas al introducir las
distintas muestras en soluciones con diferente concentración?
Hipótesis: Al introducir las muestras en soluciones hipertónicas, perderán peso. Y por el contrario,
al introducirlas en soluciones hipotónicas, ganarán peso. Pero la diferencia de peso será diferente
entre las patatas y las batatas, porque las batatas son más dulces y tienen una mayor solución de
azúcar.
Variables: Dependiente: - Porcentaje % (diferencia de peso)
Independiente: - Peso inicial de patata (gramos)
- Peso final de patata (gramos)
Controlada: - Molaridad (0,0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0)
Volumen de solución para sumergir la patata
Tamaño de cilindro de la patata
Temperatura ambiente (19°C)
Materiales:
Patata grande
Taladrador de corchos
Soluciones de agua y azúcar (molaridades: 0,0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0)
Papel secante
Balanza electrónica
Tubos de ensayo
Gradillas para tubos de ensayo
Procedimiento:
l) Se rotularon cinco tubos de ensayo, cada uno con una solución de molaridad
diferente: (0,0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0)
2) Se llenaron los tubos con las soluciones de diferente concentración, tal y como se
habían rotulado anteriormente, hasta las tres cuartas partes del tubo.
3) Con un taladrador de corchos se cortaron cinco cilindros de patata y se colocaron al
azar sobre cinco papeles secantes diferentes que habían sido rotulados con las 5
soluciones de concentración diferente.
4) Se secaron los cilindros de patata y se pesaron en una balanza electrónica, colocándose
a continuación cada uno en el tubo de ensayo que se correspondía con la solución de la
concentración descrita en el papel secante.
5) Todos los datos iniciales fueron registrados en una tabla preparada con anterioridad.
6) Las muestras se dejaron durante un día en las gradillas para tubos de ensayo para que tuviera
lugar el proceso.
7) Al día siguiente se sacaron los cilindros de patata de los tubos de ensayo y se colocaron
sobre el papel secante correspondiente que indicaba su molaridad.
8) Se pesaron los cilindros y los datos finales fueron registrados en la tabla.
9) Se repitieron los mismos pasos, aunque en lugar de usarse una patata, la segunda vez se
usó una batata.
10) Se realizaron los cálculos y se prepararon las gráficas.
11) Se sacaron las conclusiones para verificar la hipótesis.

Conclusión:
Después de hacer el trabajo y de obtener los datos pertinentes para saber si mi hipótesis era correcta o
no, puedo afirmar que en mi caso, mediante mis observaciones he visto que mi hipótesis era correcta
porque al poner las muestras en soluciones hipertónicas éstas perdían peso y, por el contrario, al
ponerlas en soluciones hipotónicas ganaban peso respetando el potencial de solutos de patata que es de
–1,3 kPa y al de la batata, de –3,0 kPa. Tal y como predije, hubo diferencia entre los pesos
resultantes entre la patata y la batata; la patata ganó más peso, ya que la línea está desplazada hacia la
izquierda de la gráfica. Esto ocurrió porque debido a la sacarosa que contiene la batata obviamente
ganará más peso en las soluciones hipertónicas que la patata, y menos peso en las soluciones
hipotónicas. Este proceso ocurre básicamente por ósmosis, es decir cuando las sustancias pasan de un
lugar con baja concentración a otro con mayor concentración a través de una membrana
semipermeable. Las diferencias entre los resultados de la patata y la batata se deben a la sacarosa que
contienen las batatas.
Aunque el experimento tuvo éxito, hay algunos problemas que se produjeron durante la realización del
trabajo práctico que, desde luego, podrían mejorarse para lograr unos resultados más precisos. Una
observación clara fue la de la medición exacta de las patatas, y es que a pesar de que usamos una
balanza electrónica, el peso no es exacto, lo que puede causar errores marginales. Una posible mejora
para ello podría ser tratar de ser lo más preciso posible con las mediciones, aunque obviamente no
tenemos la posibilidad de conseguir balanzas más exactas. Otro problema que surgió a lo largo del
experimento fue la falta de muestras; por supuesto ello no depende de nosotros, se debe a que no
podemos dedicar tiempo suficiente a cada experimento, así que no podemos utilizar más muestras.
Otro factor importante que podría haber influido en nuestro trabajo es la forma en que secamos las
muestras después de extraerlas de las soluciones; aunque hemos tratado de hacerlo del mismo modo
con cada muestra, es bastante difícil que todas las muestras se secaran por igual. Una posible solución
a este problema sería no secar las muestras y usarlas tal y como se sacan de la solución.
No obstante, aparte de estas observaciones y de los errores que cometimos, fuimos capaces de acabar
el trabajo y obtener unos datos razonables y pertinentes para determinar cómo tiene lugar la difusión
en soluciones hipertónicas e hipotónicas de acuerdo con la muestra colocada en cada una de ellas.


Ciclos de La Materia.

Son transformaciones de esta, son sistemas cerrados ya que existe flujo de energia pero no de materia ya que la materia esta en forma ciclica, es decir, se mantiene constante, de acuerdo al 1er principio de la termodinamica.

Existen 4 ciclos principales:

1.el ciclo del carbono
2.ciclo del nitrogeno
3.ciclo del fosforo
4.ciclo del agua.

¿Porqué tendran que existir los ciclos de carbono, nitrogeno, fósforo y agua?
Ya que van a formar moléculas organicas que van a permitir la vida. ej van a formar proteinas que ayudaran en procesos metabolicos, van a formar azúcares que nos daran energía, van a formar lípidos los cuales formaran membranas celulares y algunos serán reserva energética

Ciclo del carbono:

1. se incorpora el CO2 a las plantas y algas para que realicen fotosintesis
2. el co2 se puede obtener gracias al proceso de respiracion de plantas, animales y microorganismos y tambien por descomposicion. es decir La respiracion devuelve el CO2 al medio
3. Otra forma de aportar carbono al ambiente es a traves de buya gas natural y petroleo
4. otra forma de aentregar carbono al medio es por la combustion de combustibles fosiles
5. una forma de entregar carbono al suelo es en base a la erosion de suelos y el CO2 disuelto en agua.

Imagenes

CDC.gif

CDC2.gif

el ciclo del carbono esta siendo modificado por el hombre, un ejemplo claro es el calentamiento global. -

-[WWW]http://globalwarming.com/

Ciclo del Agua

ciclo del agua constituye una parte sustancial de la masa de la mayor parte de los organismos.

1.el agua pasa de la atmosfera a la tierra y los oceanos en forma de precipitacion ej lluvi, nieve.

2.el agua se evapora a partir de suelos, arroyos, rios, lagos y del oceano para acabar condensandose y formar nubes en la atmosfera

3. la transpiracion de la vegetacion, que es la perdida de vapor de agua de las plantas terrestres.

4.la correntia hacia el oceano que consiste en el agua que va desde los rios hacia el oceano.

5.filtracion a traves del suelo y las rocas porosas.

CDA.jpg

Ciclo del Nitrógeno

CDN.gif

CDN2.gif

Ciclo del Fosforo

CDF.gif

**
Cadena Trófica


La cadena trófica (tambien la conocemos como cadena alimenticia), es la interacción entre las distintas especies, en término energéticos, que son agrupadas en distintos niveles de acuerdo al lugar que ocupan en esta cadena alimenticia, siendo los productores de energía los de más abajo, mientras que los consumidores son los organismos de más arriba. Los Niveles son:

Primer Nivel Trófico

Productores: organismos autótrofos que realizan la fotosíntesis (o la quimiosíntesis) e ingresan la energía proveniente del sol en las cadenas tróficas. Suelen ser plantas, tanto marinas como terrestres.

Segundo Nivel Trófico

Consumidores Primarios: organismos herbívoros que se alimentan de los productores. Algunos ejemplos son los conejos, los peces planctívoros (que se alimentan de plantas marinas) o las vacas.

Consumidores Secundarios: organismos carnívoros que se alimentan de consumidores primarios, pero son cazados por otras especies.

Consumidores Terciarios: organismos carnívoros que se situan en las cúspide de la cadena alimenticia. Pueden ser animales como halcones, tiburones o leones.

Tercer Nivel Trófico

Detritívoros o Descomponedores : se alimentan de detritus(materia muerta). Ej: cadáveres, hojas muertas y heces. Mineralizan la materia descompuesta para convertirla en humus.
Existen de tres tipos:

1. Carroñeros o neprofagos: animales que se alimentan de cadáveres frescos. Ej: buitres, chacales, hienas o larvas de insectos.
2. Saprófagos: animales que se alimentan de cadáveres o restos descompuestos. Ej: lombrices de tierra,escarabajos o bivalvos (mariscos de concha)
3. Coprófagos: animales que se alimentan de las heces o fecas de otros animales.Ej: escarabajos de heces y algunos crustáceos.

Descomponedores o transformadores: saprófitos encargados de descomponer y mineralizar en su totalidad la materia organica muerta, que ya ha sido alterada por detritivoros.
En este proceso se libera CO2, NH3, SH2; estos reaccionan con componentes delsuelo y los convierten en sales minerales,las cuales después son absorbidas por las plantas.
En este proceso lautilización de los elementos quimicos es ciclica salvo aquellos casos en que los elementos son retirados o acumlados, impiediendose la descomposición e inclusion en dicho ciclo. Ej: plásticos, detergentes, etc.

María José Román

Daniel López


Estudio de Casos (Antonia Krüger, María José Schiappacasse, Mariana Zawadzki y Daniel López)


Primer Caso

Schiappacasse y López

Hipótesis de la cascada Trófica

Un grupo de científicos elaboraron una hipótesis, que basicamente decía que los consumidores secundarios en una cadena trófica podían afectar a los productores, en un fenómeno que denominaron "Cascada Trófica". Los científicos plantearon este fenómeno en un ecosistema marino, en el que los peces piscívoros (que comen peces), afectarían la cantidad de alimento (productores), para los planctívoros (que comen plantas).

CascadaTrófica.png

Los científicos plantearon que a mayor número de consumidores secundarios, mayor número de productores habría, ya que los consumidores primarios se alimentan de estas algas, por lo que si los planctívoros se reducían como efecto de un aumento de piscívoros, lo lógico sería que la población productora aumentara considerablemente.

hipotesis.png

Para comprobar su hipotesís, los científicos ocuparon dos lagos; uno tendría un gran número de especies piscívoras, mientras el otro tenía una población reducida. En el primer lago vieron como el número de productores aumento por consecuencia de la reducción de los planctívoros, mientras el segundo lago disminuyó su cantidad de productores, en efecto de el aumento de los planctívoros.

experimento.png

Con este experimento los científicos lograron concluir que su hipótesis de la "Cascada Trófica" era correcta, y que la relación entre consumidores secundarios y productores era directamente proporcional, ya que si una aumentaba, la otra tambien.


Consumidores de materia muerta:

Entre los consumidores de materia muerta se encuentran 4, los cuales son los Detritívoros, Carroñeros o necrofagos, Saprofagos, Caprofagos. A continuación escribiré sus características:

* Detritívoros: se alimentan de detritos, o sea, materia orgánica muerta.

-Parte de esta materia la descomponen y mineralizan para ser convertida en humus.

-Según el origen y estado de la materia, se distinguen en carroñeros o necrófagos, saprofagos o coprófagos.

* Carroñeros o necrófagos:

- Son animales que se alimentan de cadáveres frescos.

- Un ejemplo de ellos serian los buitres, hienas, etc...

* Saprofagos:

- Se alimentan de cadáveres o restos descompuestos.

- Un ejemplo de ellos seria la lombriz o los escarabajos.

* Coprófagos:

- Se alimentan de las heces o fecas de otros animales

- Un ejemplo de ellos seria los escarabajos de heces.

(Benjamin Abogabir)


Estudio de Casos-Patrones de Producción Primaria Acuática

Hipotesis de los científicos: Al agregar nutrientes al agua aumenta la Producción Primaria Acuática (producción de compuestos orgánicos o dióxido de carbono, principalmente a través del proceso de fotosíntesis).

Los científicos demostraron esto a través de una serie de experimentos, que incluían entre ellos a:

-Relación entre la concentración de fósforo (nutriente) y biomasa de algas en lagos del hemisferio norte. (Dillon y Rigler, 1974)

-Relación entre la biomasa de algas y tasa de Producción Primaria en lagos de zona temperada. (Smith1 1979)

-Experimento que demostraba que la Producción Primaria Acuática es mayor en márgenes continentales o mares de baja profundidad. (F.A.O, 1972)

-Experimento en el mar báltico (escandinvia) que demostraba que donde más se agregaban nutrientes era donde más biomasa de alga había (Por ende también había más Producción Primaria Acuática).

Conclusión de los científicos: Al agregar los nutrientes aumenta la biomasa de algas, y con esto la tasa de fotosíntesis, entonces al mismo tiempo la Producción Primaria Acuática.

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(Carl Wiberg y Raimundo Torres).


Producción primaria bruta y neta

Cuando se habla de producción de un ecosistema se hace referencia a la cantidad de energía que ese ecosistema es capaz de aprovechar. Una pradera húmeda y templada, por ejemplo, es capaz de convertir más energía luminosa en biomasa que un desierto y, por tanto, su producción es mayor.

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.

Cuando la producción 1ª neta es positiva, la biomasa de las plantas del ecosistema va aumentando. Es lo que sucede, por ejemplo, en un bosque joven en el que los árboles van creciendo y aumentando su número. Cuando el bosque ha envejecido, sigue haciendo fotosíntesis pero toda la energía que recoge la emplea en la respiración, la producción neta se hace cero y la masa de vegetales del bosque ya no aumenta.

Pablo Etcheverry


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