Ciclos biogeoquimicos

 Los ciclos biogeoquimicos son los mecanismos por medio de los cuales los seres integran a sus sistemas las sustancias inorgánicas de la tierra, el aire y el agua, basándose en procesos bien definidos como la digestión, la fotosíntesis y la respiración.
De acuerdo con el deposito de donde se obtienen sus nutrientes, se clasifican de las siguiente forma:

• Ciclos de nutrientes gaseosos: su deposito de nutrientes es la atmósfera. Son ciclos rápidos y casi no hay fugas.

• Ciclos de nutrientes sedimentarios: son ciclos largos, su deposito se encuentra en las rocas sedimentarias, que pasan por un proceso de desintegración para formar parte del suelo. Los ciclos sedimentarios por excelencia son: el ciclo del fósforo y el ciclo del azufre.

Los ciclos sedimentarios y gaseosos tienen como comun denominador el ciclo del agua, ya que esta sirve como transporte y catalizador de los nutrientes.




Ciclos sedimentarios...

Ciclo del azufre

El ciclo del azufre enlaza aire, agua y tierra.

El azufre (S) se encuentra en diversas formas en el medio ambiente, entre ellas, como sulfatos, en los fondos lacustres y marino, por descomposición de la materia orgánica; y en las rocas ígneas, en forma de sulfuros. Asimismo, las plantas los emplean en la producción de aminoácidos  como la metionina, la cistina y la císteina, mientras que los animales lo obtiene por medio de la alimentación, y lo regresan al ambiente en sus excretas.

Ciclo del fósforo

Al igual que el azufre, el ciclo del fósforo es sedimentario, producto de la desintegración de las rocas. El fósforo constituye un elemento indispensable para la producción de las biomoleculas de ácidos nucleicos (ADN y ARN) y de ATP, que son de suma importancia para los seres vivos. Se integran a la cadena trófica a través de las raíces de los vegetales, y se incorporan a las células. Se reintegran al sustrato por medio de las bacteria, que los transforman en un compuesto inorgánico.


Ciclos gaseosos...

Ciclo del carbono

El carbono lo podemos encontrar en nuestro medio ambiente de muchas formas, entre ellas:

• Como residuo de la respiración, en forma de bióxido de carbono (CO2), que es utilizado por los organismos por los organismos fotosintéticos como materia prima
• Como glucosa (C6H12O6), en los carbohidratos.

Las plantas captan la energía solar, que se transforma en energía en forma de glucosa. Los herbívoros se alimentan de ella y la integran a los carnívoros. Posteriormente, los descomponedores la obtienen al alimentarse de productores y consumidores. Al utilizar combustibles fósiles, como la gasolina y otro tipo de hidrocarburos (compuestos derivados de carbón), se reintegra al ciclo el carbono que estuvo fuera de circulación.

La orina y los materiales fecales son ricos en compuestos de carbono. Los microorganismos desintegradores actúan sobre ellos para alimentarse, y reintegran el CO2  al medio ambiente.

La tala inmoderada, la quema de combustible fósiles y la desertificación disminuyen la tasa de producción de oxígeno, con lo que se eleva la concentración de CO2.

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es el gas mas abundante de la atmósfera. La mayoría de los seres vivos no lo pueden sintetizar en su forma molecular, por lo que previamente debe convertirse en su forma gaseosa y en compuestos de nitrato que las plantas puedan utilizar para elaborar proteínas. Los carnívoros lo obtienen al consumir tejidos vegetales que ya lo habían fijado.

La fijación del N2  ocurre de tres formas:

• Fijación biológica: se adhiere a las raíces de las plantas en forma de nódulos 
• Fijación atmosférica: es un proceso atmosférico que se realiza cuando los relámpagos transforman el N2 en ácido nítrico, que se disuelve en la lluvia y llega a la tierra, donde las plantas lo absorben a través de sus raíces, reintegrandolo a las cadenas alimenticias
• Fijación industrial: se lleva a cabo por un proceso físico-químico llamado Haber-Bosch, que utiliza el mismo principio de la fijación atmosférica.

Ciclo del oxígeno

El oxígeno es, con certeza, el gas mas importante en la respiracion. Constituye el 21% de la atmosfera, y otro porcentaje importante se encuentra disuelto en el agua. Los seres humanos y los animales emplean el oxígeno para respirar, y lo toman directamente de la atmósfera.

C6 H12 O6 + 6 H2O + 12 H2O +ATP

Fórmula de la respiración 

Las plantas lo absorben a través de las hojas para el proceso de la fotosíntesis y, como resultado, se libera oxígeno que regresa a la atmósfera, para cerrar el ciclo.

6 CO2 + 12 H2O --- C6 H12 O6 + 6 O2 + 6 H2O

Fórmula de la fotosíntesis

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Principios ambientales

Los organismos se distribuyen sobre la Tierra de acuerdo con factores ambientales determinados por límites de tolerancia, bajo los cuales una especie vive, se enferma, migra o hasta extingue.

• Ley del mínimo o principio de Liebig. Llmada asi en honor al baron Justus von Liebing, químico y fisiólogo alemán que en 1840 propuso:

"El crecimiento de un vegetal esta limitado por el nutriente que se tiene en menor cantidad, pero que le es totalmente necesario"

• Ley de tolerancia o principio de Shelford. El ecologo norteamericano V. E. Shelford reestructuro la ley de Liebing y hacia 1913 propuso:

"Para cada uno de los factores abióticos, un organismo tiene limites de tolerancia dentro dentro de los cuales puede sobrevivir. Cuando hay un exceso de cierto elemento, puede ser factor limitante tanto como la deficiencia" 

Niveles de organización de la materia

Los niveles de organización de la materia importantes para la ecología son:

• Individuo: organismo constituido por aparatos y sistemas
• Población: individuos de una misma especie, capaces de reproducirse entre si y procrear organismos fértiles, que comparten una misma zona geográfica en un lapso de tiempo definido
• Comunidad: conjunto de poblaciones de diferentes especies, que coexisten en un área determinada e interactúan entre si
• Ecosistema: unidad básica de la biosfera, se refiere al sitio donde interactúan los organismos y su medio ambiente. Esta formado por factores bióticos y abióticos
• Biosfera: es la capa del planeta Tierra donde se desarrolla la vida
• Biomasa: se define como la cantidad total de materia viviente en un área determinada
• Hábitat: se refiere al lugar que ocupa cada uno de los organismos que habitan en un ecosistema
• Nicho ecológico: es la función de los organismos dentro de su  comunidad

Todos los elementos que conforman el ambiente, se clasifican en: factores bióticos y factores abióticos.

• Factores bióticos

Los factores bióticos son aquellos factores ecológicos que resultan de la interacción de los organismos vivos en el ecosistema, constituyendo la flora y fauna.

• Factores abióticos

 Los factores abióticos son el conjunto de fenómenos físicos que afectan a los seres vivos y los compuestos inorgánicos que los constituyen.

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Ciencia auxiliares de la Ecología

  Mencionaremos 12 ciencias ya que son estas las mas importantes y principales.

Algunas ciencias auxiliares de la ecología son: 

Biología: se encarga del estudio de los seres vivos y se vincula a la Ecología a través de sus disciplinas, como la botánica, para el estudio de las especies vegetales, o la zoología, en el caso de la fauna.

Química: es importante para el estudio de la Ecología, porque explica la composición de la materia orgánica y sus características. Describe la composición del medio donde habitan los organismos vivos, además de los contaminantes que alteran el equilibrio de su entorno.

 Fisica: describe las diversas transformaciones de la energía en los sistemas vivos, en procesos como la alimentación, la respiración y la fotosíntesis

Taxonomía: clasifica los organismos vivos.

Fisiología: (animal o vegetal): explica fenómenos como la nutrición, la excreción y la homeostasis, en los organismos vivos

Genética: explica los mecanismos de transmisión de caracteres en las especies que se adaptan a su medio

Etología: permite conocer el comportamiento animal

Geografía: ubica sobre la superficie terrestre los hechos y fenómenos físicos, biológicos y humanos, las causas que lo originan y las relaciones entre ellos.

Estadística: predice y calcula a partir de modelos matemáticos características fundamentales de las poblaciones de los organismos, como natalidad, mortalidad y densidad.

Economía: es uno de los pilares sobre los que descansa el desarrollo sustentable, que habla de la optimización de los recursos naturales con un crecimiento económico, pero sin dañar el entorno ni comprometer los recurso de las siguientes generaciones.

Política: regula el manejo de los recursos y legisla la política ambiental, para garantizar el aprovechamiento y buen uso de los recursos naturales. 

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¿QUÉ ES ECOLOGÍA?

  

La palabra Ecología ha adquirido mucha fuerza. Hemos aprendido, desafortunadamente no de la mejor manera, a cuidar nuestro medio ambiente, y hablamos de reciclar, de cuidar nuestros recursos y de evitar la contaminación.

Pero, ¿qué es realmente la ecología?

El hombre se ha relacionado con su entorno desde su aparición en este planeta. En esos primeros tiempos, su existencia estaba íntimamente ligada al medio donde se desarrollaba, por lo tanto, no es de extrañar que las grandes civilizaciones se hayan establecidos a los márgenes de grandes ríos. En efecto Mesopotamia estaba bañada por las aguas de los ríos Tigris y Eufrates; Egipto, por las del Nilo; y la India, por las Gange. Utilizaban y respetaban  los recursos naturales, conscientes de que su bienestar dependía del medio ambiente que los rodeaba, Y aunque las acciones humanas siempre han generado un impacto en la naturaleza, esta siempre tuvo la capacidad de recuperarse, hasta el día de hoy, cuando estamos rebasando ese límite y nuestras acciones impactan globalmente 

DEFINICIÓN

La ecología es la ciencia que estudia las interrelaciones de los diferentes seres vivos y su entorno (sustancias químicas y factores físicos), se ocupa de analizar la influencia de unos sobre otros.

Resulta interesante darse cuenta que, etimológicamente ECOLOGÍA significa "estudio del hogar", entendiendo hogar como entorno o hábitat en el que los seres vivos se desarrollan.

El estudio de la ecología involucra herramientas provenientes de ciencias tan versátiles como la matemática y la estadística por un lado, y la biociencia y la geología, por el otro.

la ecología consiste en una ciencia multidisciplinaria que se vale de otras disciplinas y que a su vez tiene derivaciones tales como la ecología microbiana, de poblaciones y comunidades, de comportamiento, etoecologia, ecología matemática, la ecología se integra con las ciencias de la salud.

El termino ecología fue acuñado en 1869 por el naturalista y filosofo alemán prusiano Ernst Haeckel, a partir de las palabras griegas oikos (casa, vivienda, hogar) y logos (estudio o tratado), por ello ECOLOGÍA significa ESTUDIO DEL HOGAR.

El ecólogo mexicano Arturo Gómez Pompa propuso que:

La ecología es la ciencia que estudia las relaciones entre los organismo y su medio, así como también estudia el funcionamiento y la estructura de los sistemas naturales   

La ecología es una ciencia de síntesis, es decir, requiere del apoyo de otras ciencias, ya que su campo de estudio es sumamente amplio, el ecólogo Ramon Margalef, menciona que la ecología ha combinado conocimientos derivados de otras ciencias, porque se ha diversificado y formado diferentes especialidades o ramas.

Para su estudio la ecología se divide en:

-Autoecología: estudia las relaciones del individuo con su medio ambiente

-Sinecología: se encarga del estudio de las relaciones entre una comunidad y su medio

De acuerdo con los niveles de organización de la materia viva que estudia la ecología se clasifican en: 

° Ecología de poblaciones: estudio del conjunto de individuos (animales o vegetales) de la misma especie que se reproducen entre si y generan individuos fértiles, así como los procesos que los afectan

°Ecología de comunidades: estudio del conjunto de las poblaciones que tienen un territorio en común o hábitat.

Según el estrato terrestre que sea su objeto de estudio, la ecología puede ser: marina, terrestre o de suelo.

Y por el orden taxonómico que estudie, puede ser: vegetal, animal o ecología de los insectos. 

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