2.4. Biomas, zonación y sucesión.

Sistemas Ambientales y Sociedades

2. ECOSISTEMAS Y ECOLOGÍA. (25 horas)

2.4. BIOMAS, ZONACIÓN Y SUCESIÓN.

IES Santa Clara. 1ºBACHILLERATO Dpto Biología y Geología. http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

CONTENIDOS

2.1. ESPECIES Y POBLACIONES. 2.2. COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS. 2.3. FLUJOS DE MATERIA Y ENERGÍA. 2.4. BIOMAS, ZONACIÓN Y SUCESIÓN. 2.5. INVESTIGACIÓN DE ECOSISTEMAS.

Preguntas fundamentales: Este tema puede resultar especialmente apropiado para considerar las preguntas fundamentales A y E.

Localización de los principales Biomas terrestres

BIOMAS

Diferentes ecosistemas que hay en la Tierra

Principales biomas terrestres

se caracterizan

Principales biomas Acuáticos:14

Fauna adaptada a la flora

flora característica (adaptada a las condiciones ambientales)

FORESTALES (BOSQUES) (tropical (selva), templado y boreal (taiga)) DESIERTO (frío y cálido) TUNDRA (ártica y alpina) PRADERAS (sabana (pradera tropical, praderas templadas)

AGUA DULCE: ríos, lagos, estanques, pantanos, MARINOS: arrecifes de coral, manglares, litoral costero, plataforma continental, fondo oceánico.

Los biomas son conjuntos de ecosistemas que comparten unas condiciones climáticas similares y que se pueden agrupar en cinco clases principales: acuáticos, forestales, praderas, desiertos y tundras. Cada una de estas clases presenta unos factores limitantes, una productividad y una biodiversidad característicos.

Término clave

La distribución de los biomas viene marcado por el insolación, precipitación y la temperatura.

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Algunos de los principales Biomas Terrestres

FACTORES QUE DETERMINAN LA LOCALIZACIÓN DE LOS BIOMAS

LA ZONACIÓN EN LA DISTRIBUCIÓN DE LOS BIOMAS

La zonación consiste en la disposición que siguen las comunidades vegetales como respuestas a cambios de algún factor ambiental

Los principales Biomas muestran una zonación en relación con la latitud y el clima.

Existe una clara relación entre la distribución de los Biomas y las condiciones climáticas

EL CLIMA

El CLIMA es el valor medio del tiempo atmosférico. Los climatólogos calculan este promedio durante un período de treinta años con el fin de conseguir cifras representativas en las que poder basar sus clasificaciones. TIEMPO: Es la condición de la atmósfera, en un lugar determinado y en un instante preciso. CLIMATOLOGÍA: ciencia que se ocupa del estudio del clima

CLIMAS DE LAS ZONAS CÁLIDAS- Ecuatorial - Tropical - Desértico CLIMAS DE LAS ZONAS TEMPLADAS - Oceánico - Mediterráneo - Continental CLIMAS FRÍOS - Zonas polares - Zonas de alta Montaña

CLIMA

TEMPERATURAS

PRECIPITACIONES

Ecuatorial

Altas 25º -27º. No hay estaciones

Abundantes, más de 2000 mm al año

Tropical

Altas 20º - 25º

1500 mm. Tiene estación seca

Desértico

Altas de día (45º-50º) y muy bajas de noche (las temperaturas bajan mucho)

250 mm. Llueve muy poco, casi nada

Oceánico

Suaves en verano (máximas de 20º) y frescas en invierno (4º - 5º)

Abundantes y regulares (1000 mm)

Mediterráneo

Altas en verano (25º - 30º) y suaves en invierno (15º)

Irregulares y sequía en verano (500mm)

Continental

Altas en verano (25º- 30º) y frías en invierno (por debajo de los 0º)

Abundantes en verano (500 mm)

Polar

Bajas durante todo el año (siempre por debajo de 0º)

Escasas 100 mm (nieve)

Alta Montaña

Bajas durante el invierno ( por debajo de 0º) y frescas en verano

Abundantes durante todo el año (1000-1500 mm

FACTORES DEL CLIMA determinan los biomas

La distribución de los climas en la Tierra está condicionada por una serie de factores que influyen en las temperaturas y precipitaciones de cada zona. Son: La LATITUD (zonación climática,): determina la temperatura y la dinámica de las masas de aire (precipitaciones). Cuanto más cerca del Ecuador más temperatura y más lluvia, a medida que nos acercamos a los polos la temperatura se va haciendo más fría. Esto es debido a la inclinación de la órbita terrestre.

http://www.scouts284.org/masmadera/Taller_Orientacion/MERIDIANOS_Y_PARALELOS.html

Recuerda =>La latitud es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto

• Se expresa en grados sexagesimales.
• Todos los puntos ubicados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud.
• Aquellos que se encuentran al norte del Ecuador reciben la denominación Norte (N).
• Aquellos que se encuentran al sur del Ecuador reciben la denominación Sur (S).
• Se mide de 0º a 90º.
• Al Ecuador le corresponde la latitud de 0º.
• Los polos Norte y Sur tienen latitud 90º N y 90º S respectivamente.

La ALTITUD (altura sobre el nivel del mar): controla la temperatura. A medida que se ascienden en la montaña las temperaturas bajan. Por cada 100 metros de altitud, la temperatura desciende 0' 65 ºC, es lo que llamamos GVT. A mayor altitud menor temperatura, por eso las cumbres de las altas montañas suelen estar nevadas. Así hay biomas alpinos o polares en el monte Kilimanjaro, Andes o Himalaya a pesar de tener una latitud más cercana al ecuador. Las cadenas montañosas frenan los vientos e impiden el paso de las nubes.

https://es.wikipedia.org/wiki/Kilimanjaro

Kilimanjaro Montaña en Tanzania

La RADIACIÓN SOLAR INCIDENTE con distintos ángulos en las distintas zonas

Cada 41.000 años varía el ángulo de inclinación del eje de rotación terrestre respecto a la perpendicular al plano de traslación. Actualmente, forma un ángulo de 23º 27´

Produce diferencias entre día y noche y las estaciones

No habría estaciones. día y noche durarían 12 h

Con un eje Vertical

http://astronomia.net/cosmologia/lec117.htm

http://3.bp.blogspot.com/-Ndw1W3YA-fA/ULkE9DwMPlI/AAAAAAAAAVE/M4kcHYWqpXE/s1600/inclinaci%C3%B3n+tierra.jpg

La PROXIMIDAD AL MAR, CONTINENTALIDAD: las masas de agua aportan humedad y amortiguan las variaciones térmicas, puesto que el mar se calienta y enfría más lentamente que la Tierra, sirve para suavizar las temperaturas. Junto al mar el verano es más fresco y el invierno no tan frío, mientras que lejos del mar las temperaturas son más extremas. La VEGETACIÓN, pues la abundancia de vegetación disminuye el calor y hace que se produzcan más lluvias.

La radiación solar incide con distintos ángulos en las distintas zonas

Misma energía

Si los rayos llegan con menor ángulo se recibe poca energía por unidad de superficie

Es lo que ocurre en las zonas próximas a los polos, durante el invierno o al amanecer y atardecer

Si los rayos llegan perpendiculares a la superficie se recibe mucha energía por unidad de superficie

Es lo que ocurre cerca del ecuador, durante el verano o a medio día

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INSOLACIÓN, TEMPERATURA Y PRECIPITACIONES, son los factores abióticos con más influencia en los biomas.

Término clave

• La relación entre temperatura y evaporación es importante => incrementando la temperatura se aumenta la evaporación => se debe considerar la relación

P/E => cuando es aproximadamente 1 el suelo tiende a ser rico y fértil.

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Diferentes biomas tienen distintos valores de PRODUCTIVIDAD debido a sus factores limitantes que dependen del grado de insolación puesto que la fotosíntesis depende directamente de la cantidad de luz.

• La productividad es mayor cerca del ecuador, donde las temperaturas son altas todo el año, al igual que la insolación y la precipitaciones.
• La productividad disminuye a medida que nos acercamos a los polos pues la temperatura disminuye al igual que el grado de insolación.
• En las zonas desérticas, tales como el Sahara, o la mayor parte de Arabia Saudí o en áreas semiáridas (centro de Australia, o sudoeste de América, la ausencia de humedad durante largos periodos hace que la productividad disminuya aunque sean zonas de fuerte insolación y altas temperaturas.
• En los bosques caducifolios, la productividad alcanzaría a la de la selva si las precipitaciones fueran más altas.
• En algunas áreas como en Groenlandia en el Sur de Georgia (en el Ártico y en sub-Antártico) su productividad está cerca de los biomas de los bosques de las latitudes media.

SELVAS ESTACIONALES TROPICALES . BOSQUES TEMPLADOS

La selva tropical

SELVAS TROPICALES

http://paisajesdecatamarca.blogspot.com.es/2012/08/fotos-paisajes-selva-yungas-photos-rain.html

Plantas epifitas en un árbol de "Coco" (Fagara coco), entre ellas las Bromeliaceas "Chacra de mono" (Aechmea distichantha), las Cactáceas Rhipsalis floccosa y una gruesa capa de musgos. Selva de las Yungas, Catamarca.

El bosque caducifolio

• Hazel =avellanos
• Oak = roble
• Ash = fresnos
• Moss =musgos
• Bramble= zarzas
• Bracken = helechos

ALGUNAS REGRESIONES PROVOCADAS POR LA HUMANIDAD

Deforestación

Tras abandonar un cultivo, la recuperación es más fácil si había vegetación autóctona en los lindes (como en la agricultura tradicional). Es más fácil la recuperación (tras una tala masiva) de un bosque templado que de una selva tropical, pues en el caso de la selva casi no hay materia orgánica en el suelo pues la descomposición es muy rápida. Tras la tala se forman lateritas (costras rojas). En el caso de un bosque templado hay más materia orgánica en el suelo, pues se descompone más lentamente, con lo que el suelo sigue fértil y es más fácil recuperar el bosque.

Tala total o parcial (quema de pequeñas áreas) de selva tropical.

Comparación entre selva tropical y bosque templado.

Selva tropical

Bosque templado

Muy escasa

Muy abundante

Materia orgánica en el suelo

Rápida (favorecida por las altas tª y humedad)

Lenta (dificultada por las bajas tª y poca humedad)

Descomposición de la materia orgánica

Efecto de la tala sobre el suelo

Empobrecimiento total, se forman costras rojas

El suelo sigue fértil años después de talar

Poca

Mucha

Necromasa

Están en la vegetación principalmente

Están en el suelo principalmente

Nutrientes

El bosque mediterráneo, matorral

LA TAIGA O BOSQUE DE CONÍFERAS. PRADERAS. ESTEPAS y SABANA. BOSQUE MEDITERRÁNEO, MATORRAL.

La taiga. Bosque de coníferas.

TUNDRAS. DESIERTOS.

La tundra

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http://www.espacial.org/planetarias/planetas/marte2.htm

http://juanjogabina.com/2008/12/09/la-amenaza-del-metano-proviene-del-artico/

Los desiertos

DESIERTOS

https://es.wikipedia.org/wiki/Desierto_de_Gobi

http://www.hipernova.cl/LibrosResumidos/Ciencias/Ecologia/El%20planeta%20viviente/EcosistemaDesertico.html

Desierto del Sahara

Las praderas y las estepas

Praderas

La sabana

BIOMAS ACUÁTICOS

LOS BIOMAS ACUÁTICOS

Bioma dulceacuícola

Aguas en movimiento

Aguas estancadas

Bioma marino

El bioma marino

Zona pelágica

Ambiente nerítico

Ambiente oceánico

Plataforma continental

Talud

Zona abisal

4 000 m

Actividad humana => Pueden extraer manganeso y hierro de las rocas del fondo oceánico

El bioma marino

Organismos planctónicos

Organismos nectónicos

Organismos bentónicos

Conjunto de organismos que son totalmente independientes de las corrientes para su desplazamientos horizontales o verticales, pueden nadar libremente (incluso contracorriente y realizar grandes migraciones)

Plancton organismos viven suspendidos agua y cuyo capacidad de desplazamiento es insuficiente para evitar se arrastrados por las corrientes

Conjunto de organismos que viven fijos a un sustrato

https://www.anthias.es/peces-abisales/

ESTRUCTURA OCEÁNICA: La presión se incrementa con la profundidad.

• Epipelágica (de la superficie hasta los 200 m aproximadamente) – la zona donde hay suficiente luz para realizar la fotosíntesis, y por tanto están muy concentrados los animales (zooplancton, medusas, peces (atún, tiburones), calamares y plantas (fitoplancton y algas) .
• Mesopelágica (de los 200 m hasta los 1000 m aproximadamente) – zona de penumbra. Aunque penetra un poco de luz hasta esta profundidad, es insuficiente para la fotosíntesis. Los peces son musculosos y fuertes para resistir la presión.

Los peces mesopelágicos pasan el día en la zona de penumbra del océano, suben a alimentarse a la superficie durante la noche, en lo que se puede considerar la mayor migración animal del planeta. Forman una parte importante de la alimentación de los túnidos pero al no ser pescados comercialmente siguen siendo unos grandes desconocidos.

• Al alimentarse en superficie y migrar diariamente a profundidades de más de 500 m los peces mesopelágicos aceleran el transporte de CO2 al fondo del océano.
• Contribuyen a aumentar el consumo de oxígeno en aguas profundas

Peces mesopelágicos capturados durante la expedición Malaspina./ CSIC

ESTRUCTURA OCEÁNICA: La presión se incrementa con la profundidad.

• Batipelágica (de los 1000 m hasta los 4000 m aproximadamente). A esta profundidad el océano está prácticamente en completa oscuridad (sólo con excepción de la ocasional bioluminiscencia de algunos organismos). No hay plantas vivas, y la mayoría de los animales sobreviven consumiendo la nieve marina (que cae de los niveles superiores), o depredando a otros. Los calamares gigantes viven en este nivel, y son cazados por los cachalotes. –los peces son oscuros, con pequeños ojos, boca grande y algunos bioluminiscentes.

http://www.viarural.com.pe/alimentos/pescados-y-mariscos/lanzon-picudo/lanzon-picudo.htm

ESTRUCTURA OCEÁNICA: La presión se incrementa con la profundidad.

• Abisopelágica (de los 4000 metros hasta el lecho marino) – La luz no existe aquí, la mayoría de sus habitantes son ciegos y transparentes.

• Hadopelágica (la zona que está dentro de las fosas oceánicas) - El nombre viene del prefijo griego Hades, el inframundo. Esta zona es desconocida en un 90% y muy pocas especies se han observado viviendo aquí.

https://www.anthias.es/peces-abisales/

Los peces abisales para un medio como éste son enormes bocas en comparación con el resto del cuerpo. Y cuerpos achaparrados, aparentemente atrofiados y nada hidrodinámicos, preparados para nataciones lentas y discontinuas, ya que deben ahorrar toda la energía posible hasta la siguiente comida. Estos peces abisales pueden incluir también bioluminiscencia (de hecho, es producida por el 90% de los animales de las profundidades) para la depredación, la defensa o la comunicación y búsqueda de pareja, además de ojos increíblemente sensibles para captar sus leves destellos (como el pez telescopio o Winteria telescopa), mientras que otros son ciegos y emplean apéndices sensibles u otros mecanismos para desenvolverse en la oscuridad más densa.

https://www.anthias.es/peces-abisales/

ECOSISTEMAS ESCONDIDOS

Escondidos en el fondo del mar

Escondidos en el tiempo

Escondidos en las cuevas

Escondidos en el suelo

Escondidos en el fondo del mar

Anémonas y otros animales

Chorros de aguaa más de 350 ºC

Gusanostubulares

Chimeneashidrotermales

ARRECIFES DE CORAL TROPICALES. MANGLARES

Degradación de ecosistemas marginales vitales

LOS MANGLARES

Son bosques anfibios que crecen en aguas salobres y pobres en oxígeno, en desembocaduras y ciénagas. Hay unas 20 especies de mangles diferentes.

Sus raíces forman redes intricadas, que además de captar el oxígeno, sujetan al árbol, dan cobijo a otras especies (cocodrilo, garzas, flamenco, tortuga marina, pelícanos), frenan la erosión costera y protegen los arrecifes coralinos cercanos del arrastre de sedimentos fluviales que los dañarían.

MANGLARES

• El manglar es un hábitat considerado a menudo un tipo de biomasa, formado por árboles muy tolerantes a la sal que ocupan la zona intermareal cercana a las desembocaduras de cursos de agua dulce de las costas de latitudes tropicales de la Tierra. Así, entre las áreas con manglares se incluyen estuario y zonas costeras.
• Toleran condiciones extremas de salinidad y bajas tensiones de oxígeno en aguas y suelo.
• Con gran diversidad biológica, alta productividad. son hábitat de los estadios juveniles de cientos de especies de peces, moluscos y crustáceos y por ende desempeñan un papel fundamental en las pesquerías litorales y de la plataforma continental
• Sirven de hábitat a numerosas especies, proporcionan protección natural contra fuertes vientos, olas producidas por huracanes e incluso por maremotos.
• Representan un recurso insustituible en la industria de la madera (maderas pesadas, de gran longitud, de fibra larga y resistentes a la humedad) y de los taninos empleados en curtimbres y tintorería.

Degradación de ecosistemas marginales vitales

LOS MANGLARES

Se consideran Patrimonio de la Humanidad, pero aún así siguen desapareciendo por diversas causas, como:

Tala para obtener madera.

Contaminación de las costas.

Sustitución por cultivos de arroz (que contaminan por abonos y plaguicidas).

Tala para establecer acuicultura de langostinos (que contaminan por antibióticos y otros vertidos tóxicos).

Arrecifes de Coral

Imagen aérea de la Gran Barrera de coral (Queensland, Australia). Es el mayor arrecife coralino de nuestro planeta: mide 2.000 kilómetros de longitud. Las colonias de pólipos (invertebrados marinos) que viven en aguas claras, agitadas y poco profundas, y con una temperatura de unos 20 ºC construyen los arrecifes de coral. Estos están formados por capas sucesivas de los exoesqueletos calcáreos de estos animales. Los arrecifes son un ejemplo de que los seres vivos también son constructores de relieve

ARRECIFES CORALINOS

• Biocostrucción sobre el fondo marino formada por corales (polipos) que generan una cubierta calcárea y viven en simbiosis con algas (unicelulares). Una gran variedad de criaturas se alimentan y albergan en los arrecifes.
• Los corales viven en simbiosis con diversas especies de algas zooxantelas (algas unicelulares con pigmentos coloreados que enmascaran el color verde de la clorofila) que son endozoicas, es decir se desarrollan bien en el interior de los tejidos vegetales. Mediante la fotosíntesis, las algas suministran alimento orgánico a los corales, y estos, a su vez, les proveen de nutrientes inorgánicos esenciales, tales como nitrógeno y el fósforo, a partir del zooplancton capturado en sus tentáculos.
• Son uno de los ecosistemas marinos de mayor biodiversidad donde se reproducen y se crían numerosos organismos marinos.
• Son muy frecuentes en mares tropicales, de aguas claras, batidas por escaso oleaje, cálidas (20-30ºC) y de profundidad menos a 30 m.
• Regulan el CO2 del agua y lo incorporan a la construcción ya que depositan el carbonato de calcio para la formación de sus esqueletos, disminuyendo por tanto los niveles de CO2 en la atmósfera, ayuda a impedir el cambio climático.
• Protegen de la erosión marina a los manglares y praderas de yerbas.
• Recurso pesquero, turístico y recreativo.

ARRECIFES CORALINOS

Degradación de ecosistemas marginales vitales

Requieren aguas transparentes y temperaturas superiores a 20ºC. Los pólipos coralinos viven dentro de un esqueleto calcáreo que segregan y filtran el alimento del agua con sus tentáculos. Viven en simbiosis con unas algas unicelulares (las zooxantelas), que aprovechan sus desechos como abono y generan oxígeno que el pólipo utiliza.

Por acumulación de esqueletos vacíos al morir se va formando el arrecife de coral. No crecen a profundidades en las que no llega la luz necesaria para la fotosíntesis.

Degradación de ecosistemas marginales vitales

ARRECIFES CORALINOS

Los arrecifes coralinos son el ecosistema más biodiverso del planeta, aunque más del 50% está en peligro por causas antrópicas:

Exceso de sedimentos que obstruye y asfixia los pólipos (debido a la deforestación y tala de manglares).

Contaminación de las aguas por vertidos.

Excesivo turismo de buceo y destrucción por las anclas de los barcos.

Enturbiamiento de las aguas por algas oportunistas en vertidos ricos en nutrientes.

Técnicas pesqueras agresivas: arrastre, explosivos o cianuro.

Furtivismo y comercio ilegal de coral y otras especies.

Bioinvasiones.

Posible muerte de las zooxantelas por un aumento en la temperatura del agua debido al cambio climático.

¿CUÁLES SON LAS CONSECUENCIAS DEL INCREMENTO DE LA TEMPERATURA GLOBAL SOBRE LOS BIOMAS?

El aumento de la temperatura global producirá un cambio en las características de los biomas del mundo

¿Cuáles son las consecuencias del incremento de la temperatura global sobre los biomas?

Las regiones geográficas desarrollarán las características de sus biomas vecinos más cálidos: los nichos presentes en la región no permanecerán más tiempo del mismo modo, y esto traerá cambios en las poblaciones.

• Tª aumentará entre 1,5 a 4,5 oC para el año 2100 (según IPCC)
• Mayor calentamiento en latitudes más altas.
• Mayor calentamiento en invierno que en verano.
• Algunas áreas se volverán más secas y otras más húmedas.
• Fuertes tormentas.

Como los cambios en los ecosistemas están ocurriendo en décadas a los organismos no les da tiempo a adquirir nuevas adaptaciones por lo que para sobrevivir a estos rápidos cambios los organismos se mueven. Estos movimientos ocurren:

• Hacía los polos (lugares más fríos)
• Hacia las zonas de mayor altitud, cada 500 m de altitud la Tª disminuye 3ºC
• Hacia el ecuador, donde la humedad aumenta.

Las plantas solo pueden migrar muy lentamente ya que sus semillas son dispersadas por el viento y animales. Los animales (albatros, ballenas, ñus) pueden migrar a largas distancias, pero encuentran obstáculos creados por la acción humana tales como carreteras, campos agricultura, y ciudades, por lo que pueden llegar a extinguirse.

PREDICTORES EN LA DISTRIBUCIÓN DE BIOMAS

Bosque húmedo tropical

Desierto cálido

Sabana

Bosque perennifolio templado

Bosque caducifolio templado

Pradera templada

Semidesierto

Temperatura media anual (°C)

Taiga

Tundra

Precipitación media anual (cm)

La temperatura y la precipitación media anual son predictores útiles para determinar la distribución de biomas

Transición a zonas subárticas, húmedas y taiga

Tundra ártica en verano

Tundra ártica en invierno

¿Cuáles son las consecuencias del incremento de la temperatura global sobre los biomas?

Ejemplos de biomas que ya están sufriendo cambios: En África, en la región del Sahel, los bosques desaparecen para dar lugar a la sabana. En el Ártico la tundra está dejando paso al matorral

https://accionhumanitaria.wordpress.com/casos-practicos/crisis-actual-de-sahel-existe-solucion/que-es-el-sahel/

Región geográfica y climática del continente africano que limita al norte con el desierto del Sáhara, al sur con las sabanas y selvas del golfo de Guinea y de África Central, al oeste con el océano Atlántico y al este con el Nilo Blanco

http://expeditieaarde.blogspot.com.es/2014/06/sahel.html

El lago Chad en una imagen de satélite de 2001. Arriba se muestra el cambio que ha sufrido el lago desde 1973 hasta 1997.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ShrinkingLakeChad-1973-1997-EO.jpg

PUNTOS CALIENTES DE BIODIVERSIDAD Hotspots Son las reservas de vida animal y vegetal más ricas y amenazadas del planeta. Son los lugares de la Tierra con mayor riqueza biológica y con un alto nivel de especies endémicas, denominadas así por ser exclusivas de determinadas regiones del planeta. Estos lugares se definen como Puntos Calientes de Biodiversidad por haber perdido más del 70% de su hábitat original por diversas amenazas y albergar, al menos, 1500 especies de plantas vasculares endémicas. Actualmente existen 34 Puntos Calientes de Biodiversidad en todo el planeta, mayoritariamente localizados en el área de distribución de los Bosques Tropicales y Mediterráneos.

www.biodiversityhotspots.org

http://www.fundacionbioparc.org/puntos-calientes-de-biodiversidad/

PUNTOS CALIENTES DE BIODIVERSIDAD Hotspots La renovación de especies es mayor en:

• El Himalaya (llamado el tercer polo) ya que las especies no pueden migrar hacia zonas más altas.
• Zona ecuatorial oriental zona de grandes sequias.
• Región mediterránea.
• En USA las grandes llanuras y los grandes lagos.

http://www.fundacionbioparc.org/puntos-calientes-de-biodiversidad/

El suelo de la tundra o permafrost permanece helado bajo la superficie todo el año. Al derretirse escapa el metano (CH4) y el CO2 acumulado durante miles de años por descomposición de la materia orgánica acumulada en el subsuelo en épocas interglaciares, acelerándose el incremento del efecto invernadero.

http://youtu.be/YegdEOSQotE

Cada vez la época de deshielo en el Ártico es más prolongada, favoreciendo el crecimiento de la vegetación.

Fin de la cubierta de nieve en los últimos cinco decenios

Disminución de la extensión y del volumen de los casquetes glaciares de Groenlandia y de la Antártida. Algunos modelos predicen incluso la fusión total de ambos casquetes.

El derretimiento del Ártico puede dar lugar a:

• Apertura de nuevas rutas, permitiendo viajar más fácilmente y permitir la explotación de minerales y de reserva de combustibles fósiles.
• Los clatratos liberarían el metano de su interior llegando a la atmósfera lo que puede suponer un rápido incremento de la temperatura.

ZONACIÓN

ZONACIÓN: es cómo un ecosistema cambia a lo largo de un gradiente medioambiental debido a factores como cambios en altitud, latitud, nivel de mareas o distancia a la costa, cobertura de agua en la costa. SUCESIÓN: es el proceso de cambios a los largo del tiempo de un ecosistema, pasando por etapas pionero, intermedio y comunidad clímax. Durante la sucesión cambian a lo largo del tiempo los patrones de flujo de energía, productividad bruta y neta, diversidad y ciclos de minerales.

Término clave

Zonación: costa rocosa, pendiente montaña.

Sucesión: ejemplo: ecosistema terrestre

Espacial y estatica

Dinámica y temporal (tiene lugar a lo largo de periodos de tiempo)

Causada por gradientes abióticos. Montañas: cambios en temperatura. Costa rocosa: cambios en el tiempo expuesto a el agua/aire

Causado por los progresivos cambios a lo largo del tiempo. Ejemplo: Colonización de una roca desnuda.

Para cada especie, hay un nicho ecológico. Ese nicho tiene limites y fuera de ellos, las especies no pueden vivir. Hay muchos factores bióticos y abióticos que influyen en estos límites. Los más importantes en las montañas son:

• Temperaturas: decrece con el incremento de altitud y latitud.
• Precipitación: en las montañas, las mayores precipitaciones están en altitud media en los bosques caducifolios. A más altura el aire es demasiado seco y frío para los árboles.
• Insolación: más intensa en altitud alta, las plantas tienen que adaptarse, frecuentemente con pigmentos rojos en sus hojas que les protegen contra la alta insolación.
• Tipo de suelo, en las zonas cálidas la descomposición es más rápida y los suelos son más profundos y más fértiles. A altitudes altas la descomposición es lenta y el suelo tiene a ser ácido.
• Interacción entre especies: la competencia puede desplazar alguna especie y el pastoreo puede alteran la composición de las plantas. Las micorrizas puede ser importantes en permitir el crecimiento de los árboles en algunas zonas.

Las actividades humanas alteran la zonación => carreteras construidas en montañas pueden permitir la entrada de turismo a zonas inaccesibles o deforestación o agricultura.

Las comunidades vegetales se distribuyen como respuesta a los cambios de algún factor ambiental clave como la temperatura y las precipitaciones que van cambiando por efecto de la altura Esta disposición siguiendo algún factor ambiental se denomina ZONACIÓN

SUCESIÓN ECOLÓGICA

Cambios producidos en los ecosistemas a lo largo del tiempo.

Etapa 1=>COLONIZACIÓN Especies pioneras (r estrategas) (pequeño tamaño, ciclos de vida cortos, rápido crecimiento y muchos descendientes) Bacterias, hongos, Musgos, líquenes

Etapa 2=> ESTABLECIMIENTO Biodiversidad aumenta. Llegan los invertebrados , aumenta el humus (materia orgánica en descomposición) y el la capacidad de retención de agua por el suelo. Meteorización enriquece el suelo de nutrientes SUELO FORMADO INMADURO Hierbas anuales

Etapa 0 SUELO DESNUDO disponible para ser colonizado arena

Etapa 3=> COMPETENCIA especies k estrategas desplazan a las r estrategas. La Tª, insolación y viento son menos extremos. SUELO FORMADO INMADURO Hierbas anuales => perennes.

Etapa 4=>ESTABILIZACIÓN Redes alimentarias complejas, donde las especies k estrategas especialistas, con nichos ecológicos estrechos. Son grandes, menos productivas con crecimiento lento con ciclo de vida largos y reproducción retardada. SUELO MADURO => ARBUSTOS => ÁRBOLES

Etapa 5=> COMUNIDAD CLÍMAX Estado de equilibrio estacionario (estable) dinámico. SUELO MADURO (en equilibrio con las condiciones del medio). Árboles

SUCESIÓN ECOLÓGICA

Término clave

En las ETAPAS TEMPRANAS de la sucesión, la productividad bruta es baja debido a las condiciones inicialmente desfavorables y a la baja densidad de productores. La proporción de pérdida de energía a través de la respiración de la comunidad es también relativamente baja, de forma que la productividad neta es alta; es decir, que el sistema está creciendo y la biomasa se está acumulando. En las ETAPAS POSTERIORES de la sucesión, con una comunidad de consumidores mayor, la productividad bruta puede ser alta en una comunidad climácica. Sin embargo, esta es equilibrada por la respiración, de forma que la productividad neta se aproxima a 0 y la relación productividad-respiración (P:R) se aproxima a 1. En un ecosistema complejo la variedad de nutrientes y de rutas energéticas contribuye a su estabilidad. No hay tan solo una comunidad climática, sino más bien un conjunto de estados estables alternativos para un determinado ecosistema. Estos dependen de los factores climáticos, las propiedades del suelo local y una serie de sucesos fortuitos que pueden producirse a lo largo del tiempo. La ACTIVIDAD HUMANA es un factor que puede desviar la progresión de la sucesión hacia un estado estable alternativo mediante la modificación del ecosistema; por ejemplo, el uso del fuego en un ecosistema, el uso de agricultura, la presión de pastoreo o el uso de recursos (como la deforestación). Esta desviación puede ser más o menos permanente, dependiendo de la resiliencia del ecosistema. La capacidad del ecosistema para sobrevivir al cambio puede depender de su diversidad y resiliencia.

SUCESIÓN ECOLÓGICA

• Proceso dinámico Interacciones entre factores bióticos y abióticos
• Se produce a lo largo del tiempo
• Da lugar a formación de ecosistemas complejos y estables

Tipos sucesiones:

• Sucesiones primarias: parten de un terreno virgen:
• Rocas.
• Dunas.
• Islas volcánicas.

• Sucesiones secundarias: cuando se conserva parcialmente o totalmente el suelo.
• Erupción volcánica.
• Incendio.
• Catástrofes provocadas por el hombre.

Etapas en una sucesión secundaria hasta alcanzar una comunidad climácica

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REGRESIÓN: proceso inverso a la sucesión:

• Causas naturales (erupción volcánica, incendio, o un cambio climático)
• Causas provocadas por el hombre (causas antrópicas, deforestación, contaminación, introducción de nuevas especies)

Cuando el fenómeno es muy grave la comunidad puede perder su capacidad de regeneración.

REGRESIÓN POR DEFORESTACIÓN. Se mantiene el suelo.

REGRESIÓN POR ERUPCIÓN VOLCÁNICA. Cubre el terreno de lava.

Sucesión ecológica

• Cambios observados en los ecosistemas:
• La biodiversidad aumenta: comunidad clímax (máximo número de especies).
• La estabilidad aumenta: relaciones entre especies muy fuertes.
• Se pasa de especies “r estrategas” (oportunistas) a “k estrategas” (especialistas).
• Nº nichos aumenta: las especies “r” son expulsadas por las “k”=> aparece una especie para cada nicho.
• La productividad disminuye: en una comunidad clímax (máximo número de especies) estado de máxima biomasa y mínima tasa de renovación.
• Desarrollo del suelo maduro (con todos los horizontes y cada vez más fértil).

Selva tropical:

• comunidad clímax
• Ecosistema cerrado: la materia se recicla con rapidez (por los descomponedores y se almacena en forma de biomasa)

El nº de nichos aumenta Especies r sustituidas por las k Al final una especie por cada nicho y mayor nº de nichos

La diversidad aumenta Comunidad clímax con un gran nº de especies

Evolución de parámetros tróficos La productividad disminuye Máxima biomasa.

Reglas generales de las sucesiones

La estabilidad aumenta Relaciones múltiples y fuertes en la biocenosis. Se crean Suelos maduros

Cambio de unas especies por otras De especies pioneras oportunistas colonizadoras (r estrategas) A especies más exigentes y especialistas (k estrategas)

Evolución de parámetros tróficos

Productividad Neta del Ecosistema (PNE). PNE = PPB - (Ra + Rh). Si la PNE >0 (sobran intereses)=> ecosistema etapa juvenil => sobra producción => se admiten nuevas especies. Los productores están creciendo y la biomasa está acumulándose. Etapas juveniles => diversidad de especies => la diversidad de relaciones, hábitats, nichos, así como la estabilidad del ecosistema. la dinámica general es el aumento de la biodiversidad. Como la tasa fotosintética es mayor que la de respiración, la cantidad de dióxido de carbono absorbido es mayor que la emitida; estos ecosistemas funcionan como sumideros de dióxido de carbono.

Si la PNE = 0 (no sobran intereses)=> ecosistema en FASE DE MADUREZ O CLÍMAX. La relación productividad-respiración (P:R) se aproxima a 1 No sobra producción => se detiene el crecimiento de biomasa de las poblaciones (alcanzan su capacidad de carga) y el incremento de diversidad. Alcanza su capacidad de carga global y la máxima biodiversidad y estabilidad. A pesar de alcanzar su máxima capacidad => la dinámica del ecosistema no se detiene => las poblaciones pueden experimentar fluctuaciones => nuevas especies pueden entrar en el ecosistema => ocurre la extinción de alguna anterior. El equilibrio dinámico => la totalidad de la producción es consumida, no hay ahorro, y los intereses se gastan en su totalidad. De esta forma el ecosistema se autorregula. La fotosíntesis se iguala a la respiración y el dióxido de carbono fijado viene a ser igual al expulsado, por lo que estos ecosistemas no actúan como sumideros de la contaminación por este gas.

Si la PNE < 0 (no solamente se consumen los intereses, sino también el capital) => ECOSISTEMA EN REGRESIÓN. El ecosistema se perturba fuertemente (intervención humana) => consumo > PPB => biomasa => desaparecen especies (pérdida de biodiversidad) => relaciones, hábitats y nichos => ecosistema disminuye su capacidad de carga global y se vuelve cada vez más frágil => erial. Un ejemplo de degradación lo constituye el excesivo pastoreo como está ocurriendo actualmente en los países africanos del Sahel, donde el bosque y la sabana están transformándose en ecosistemas áridos o desérticos. Así mismo, algunos parques nacionales africanos, desregulados por la acción humana, han sido arrasados por poblaciones de elefantes que han sobrepasado la capacidad de carga de dichos parques. En esta etapa de degradación la respiración supera a la fotosíntesis y se emite más dióxido del que se absorbe.

1980 después de la erupción del volcán de Sant Helens, los diez primeros años después de la erupción la biodiversidad se incrementó pero posteriormente los siguientes 20 años hubo pequeñas fluctuaciones en la biodiversidad.

Proceso ordenado de cambio en una comunidad a lo largo del tiempo. frecuentemente causan cambios en el medio físico, lo cual permite que otras comunidades se establezcan y sustituya a la anterior mediante mecanismos de competencia. A menudo las comunidades posteriores son mas complejas que las precedentes

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