ambiente y sustentabilidad | jesus moreno

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Ambiente y sustentabilidad

Introducción

En esta unidad se examinan los principios básicos de la naturaleza, que sirven de fundamento para

describir los procesos del ciclado de la materia, el flujo de energía, la productividad y sustentabilidad

de la Tierra, así como su conservación y homeostasis.

El conocimiento y la comprensión de los principios básicos ecológicos son fundamentales

para entender las causas de la problemática ambiental que actualmente padece la humanidad. Un

enfoque holístico permite comprender que los ecosistemas o el entorno natural brinda bienes y

servicibs para el bienestar del ser humano y que los problemas, como el crecimiento de la po

blación humana, la alteración. fragmentación o destrucción de los ecosistemas, la reducción de

la biodiversidad, el agotamiento de los recursos naturales, la acumulación de desechos y conta

minantes emitidos por las actividades humanas han generado una problemática ambiental con un

impacto negativo en la naturaleza. que a la \'ez. constituyen una amenaza para el bienestar de los

mismos seres humanos.

Por tanto, el estudio del hábitat llamado planeta Tierra debe involucrar un enfoque interdiscipli

nario, el cual permite reducir la complejidad o simplificar la problemática ambiental al brindar un

punto de vista holístico, considerando a la Tierra corno un ecosistema.

CAPÍTULO 1. EL PLANETA TIERRA

COMO ECOSISTEMA

Primero, fue necesario cil'ili;.ar a! hombre en su relación con el hombre. Ahora,

es necesario cfrífi:ar al hombre en su relación con la naturalez.a y los animales.

Víctor Hugo

La Tierra se formó aproximadamente hace 4.550 millones de años a partir de la nebulosa protosolar,

junto con el Sol y los demás planetas del Sistema Solar (Colebtook Michael, 2006). La Tierra ocupa

el cuarto lugar en tamaño de los planetas del sistema solar y es el tercero en orden de distancia con

respecto al Sol.

Los rasgos más sobresalientes de la Tierra son los siguientes:

• Es el único lugar del universo donde se ha confirmado hasta ahora que existe vida.

• Ha evolucionado mediante procesos geológicos y biológicos.

• Su superficie externa se divide en litósfera e hidrósfera, donde la litósfera está fragmentada

en una serie de placas que se desplazan sol:Jre el manto terrestre y se sitúan principalmente en

el hemisferio norte. La hidrósfera está constituida principalmente por los océanos.

• Su interior permanece activo, con una gmesa capa de materiales fundidos y un núcleo rico en

hierro que genera un campo magnético.

A continuación se describen los dos primeros principios básicos de la naturaleza, que definen el

concepto Tierra, su estructura y funcionamiento.

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Unidad 1 Principios básicos de la naturaleza

1.1 ¿Qué es el planeta Tierra?

f

El primer principio básico de la naturaleza establece

que la Tierra es un ecosistema o sistema viviente ca

racterizado por ser.finito, en homeostasis y sustentable.

En la imagen de entrada de la unidad se observa una

panorámica del planeta Tierra desde el espacio, esta fo

tografía permite demostrar el primer principio básico

de la naturaleza. En 1972 la tripulación del Apolo 17

pudo fotografiar por primera vez. a nuestro planeta des

de el espacio.

Figura 1.1

5

La Tierra es un sistema viviente por la interacción de los diversos

ecosistemas que la integran.

1. 1. 1 La Tierra es un sistema viviente

La Tien-a, llamada también Gaia, es un sistema viviente o ecosistema por sí misma (figura 1.1) y esta característica está definida por la interacción de los diversos ecosistemas acuáticos y ten-estres

que la integran (Margulis, 1998) (figura 1.2) y que al evolucionar mediante procesos geoquímicos

(abióticos) y biológicos (bióticos) determinaron las condiciones iniciales apropiadas para el inicio

de la vida y la posterior consolidación de la biosfera. (Colebrook Michael, 2006.)

Figura 1.2

La Tierra es un sistema finito , no solo en sus dimensiones sino, además en sus recursos . El porcentaje de los

océanos, hielo glaciar y agua dulce cotTesponde a la hidrósfera y el resto de la litosfera.

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J 1j 1

A111bie11te y sustentabilidad

1.1.2 La Tierra es finita en espacio, recursos y sustentabilidad

Asimismo, la T iem1, a pesar de su inme nsidad y riqueza de recursos se caracteriza por ser finita no

sólo en su dime nsión o ta maño. 12. 756.3 km (diámetro de la T ierra), sino también en su espacio y

r ec u r so~ disponibles para el hombre. como se observa en las figuras 1.2 y 1.3 .

La Tierra. tambi¿n llamada el ··planeta a:111 ·· por el color azul que la caracteriza e n su superfi

c ie. está cubierta e n un 7CWr por la hidrosfe ra ( 1.300 millones de kilómetros cúbicos de agua) donde

97C/<' son océanos (agua salada). 2% hielo g laci ar de las zonas polares y pan es altas de las montañas

(28.3 mil lones de km'). y que a pesar de ser agua dulce, no est_á disponible ni accesible al ser hu

mano. Solamente d 1 % (8.1 millones de km3) de toda el agua presente en el planeta es agua dulce.

accesible y di sponible para el consumo de los seres vivos (figura 1.2). Actua lmente. la población

mundial rnnsume e l 5-J.C/c del agua dulce disponible (Linde n. 2000).

Como se observa en la figura l.2 , e l 30% restante es la litosfera (suelo) o corteza terrestre,

donde 30C/r corresponde a las áreas polares. de iertos y montañas. que no son aprovechables por e l

~er humano: 32o/c es área de bosque: 25 o/c pas tizales: y de l 11 % de la superficie continenta l. el ser

humano ha modificado e l uso del suelo de áreas naturales a áreas agropecuarias y o lamente 2</o es

ocupada por asentamientos humanos (ciudades).

Igualmente, los recursos de la Tierra son finitos con base en su d isponibilidad y accesibilidad , y

de a<: uerdo con es ta particularidad podemos clasificar los recursos (energía y materia) presentes en

la Tierra e n rec ursos permanentes o inagotables, recursos agotables o no renovables y en recursos

re novables (figura 1.3).

Los recurso s permanentes son inagotables en la escala de tie mpo humano, aunque puede

haber variación e n Ja d istribución espacia l y te mporal del recurso (ene rgía solar, vie ntos, mareas

y suelo).

Los re<:ursos agotables o no renovables exi ten en la Tierra en una-cantidad finita o determinada.

Si no se usan estos recursos de una manera racional y e ficiente se agotarán, ya que no se forman más

Recursos inagotables

Figura 1.3

Con base en su disponi bilidad y accesibilidad. los recursos presentes en la Tierra son fini tos.

~ r finita no

1 espacio y

su superti-

5ua) donde

> montal'ias

: al ser hu-

1gua dulce.

. población

a teITestre.

1blcs por el

:ntal. e l ser

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sibi lidad. y

resentes en

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1que puede

:os, mareas

~ t erminada.

'orman más


en la naturaleza. como los recursos

fósiles (carbón y peu·óleo), o por

que se forman a una tasa inferior

a la de degradación o destrucc ió n.

como por ejemplo el suelo. el cual

es un recurso reno,·able pero por

su lento proceso de formación se

considera un recurso agotable . ·

Los recursos renovab les son

aquellos que se generan y conser

van por medio de procesos bio

químicos que se producen en los

difen~nte~ cidos de la ,·ida como

el caso de dd oxígeno. del agua.

del carbono. del nitrógcno y lo~

seres ,·in)s t plama~ y animales)

vía el proceso de reproducción.

Estos recursos pueden agotarse o

com·ertirse en factores limiw/l(es

cuando las tasas ele consumo y

contaminación rebasan la tasa de

velocidad de ciclado por e l cual se

consen·¡m y pu1itican.

ozono

Tropopausa "il

Troposfera

Figura 1.4 La atmósfera e\ fi ni ta en su espesor.

18 km 14 km

Tierra

Aun la atmósfera. que es ia capa gaseosa que envuelve a la Tierra, es finita, ya que como se

puede observar e n la figura 1 .4 tiene un espesor de 90 a 100 km. .,

Considerando dos aspecws fundamentales de la atmósfera. y que son vitales para la biosfera, se

puede deducir que su espesor es aún menor. ya que si observarnos la capa de ozono, se distribuye en

tre los 25 y -+.5 km. dependiendo ele la latitud. El ozono ocupa 0.00006% de los gases de la atmósfera

y es importante ya que funciona como ti ltro de los rJyos ultravioleta. que son letales para la biosfera.

i\.lientras que el 95c( de la concentraci6n dd oxígeno \e encuentra en la troposfera (los primeros 1 O km de .:spesor). este: gas es imli~pensabk para las especies aeróbicas.

1.1 .3 La Tierra está en equilibrio u homeostasis

Otra particularidad que carai.:tcri.w a la Tierra como ecosistema es que la biosfcra autorregu la las

condiciones del planeta tproccsos geofísicos y gcoquímicos) para mantener estables o en equilibrio

condiciones tales corno: la temperatura global de la superficie de la Tierra. la composición atmosfé

rica y la salinidad en e l océano <Mi ller. 1994). para hacer su entorno fís ico más estable y favorable

para la vida. Esta estabili dad o equili brio es defin ida por la Hipótesis de .Gaia como homeostasis.

(Margulis. 1998: Miller. 199-+ J y ~e ilustra en la figura 1.5.

No obstante que las condiciones del entorno nunca son constantes. sino que se caracterizan por

una variabilidad de hora a hora. ele día a día, de temporada a temporada y de afio a año. el ecosiste

ma tiende a ser estable o es tar e n homeostasis por funcionar en un rango de condiciones o rango ele

tolerancia y por lo tanto en un equilibrio dinámico (Chiras, l99l ; Miller. 1994).

También. esta condición de homeo tasis no s ignifica una estabilidad constante o estable

equilibrio como una característica fundame ntal de los ecosistemas, ya que la naturaleza tiende

a desestabilizarlos vía competencia intraes pecífica e interespecífica por espacio y recursos, in

teracc iones de presa-depredador. limitación de recursos y dis turbios entre otros factores. por lo

que los ecosiste mas tienden a ser estables o mantener su equilibrio u homeostas is por desarrollar

mecanismos de restablecim iento. tales corno: ine rcia o resiliencia. tolerancia y resistencia (Cb. i

ras, 199 1).

7

J

l

· Estado estable (dinámico) • 11> • • '

........................................

Sistema Ambiente


Disturbio

Estado dinámico (dinámica poblacional en equil ibrio)

Número

de

Figura 1.5

Tiempo

Representación del equilibrio dinámico (horneoslasis) de un sistema ecológico.

De igual forma. cuando se ob

serva a un sistema ecológico por

un periodo prolongado (de años

a décadas) se puede determinar

la condic ión de homeostasis en la

dinámica poblacional del ecosis

tema.

Chiras (1 991) indica que ladi

\'e rsidad de especies (biodiversi

dad) es la que mantiene la estabi

lidad del ecosistema e incrementa

su res iliencia. ·y este autor agrega.

que as imismo se puede percibir

es ta condición de equ ilibrio u ho

meostasis en e l sistema ampliando

o incrementando la escala espa

cial de observación donde. a nivel

del paisaje. la resolución varia de

heterogéneo a homogéneo lo que

pt'rrnite distribuir e l riesgo de des

equilibrio.

1.2 Estructura v funcionamiento de la Tierra ~

- Interacciones abióticas - oiófr::a~ I""'°~ ..._.,_, Siclado de suscancias quirr.ic;i:

Subsistema físico {Ecósfera)

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1

Biosfera

Subsistema biológico

' - - - - - - - - - - - - - - - - - ..J '---- ----=-=---~-- ...:..: _ ________ _,

Figura 1.6

La Tierra está constituida por el subsistema fís ico y el subsistema biológico.

El segundo principio básico de la

Naturaleza establece que la Tierra

es un sistema 1·i1·ie11te. constituido

por dos subJjstemas: subsistema

jfsico n ecosfera y subsistema bio

lógico. La figura 1.6 muestra los

subsistemas que constituyen a la

Tierra.

1.2.1 Subsistema físico -

El subsistema físico está integrado

por la atmósfera (aire), la hidrosfe

ra (agua) y la litosfera (suelo). En

la figura L. 7 se muestra la estruc

tura de la atmósfera, que es la capa

de gases que envuelve a la Tierrá

y se compone principalmente de

nitrógeno (78%). oxígeno (21 %),

dióxido de carbono (0.033%), así

como vapor de agua y otros gases

en menor concentración.

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Unidad 1 · PrinCipios básicos de la naturaleza ~

;) Vapor de agua

Q Metano

Tierra

() Oxígeno, nitrógeno y otros gases

;;) Dióxido de carbono

La atmósfera es una cubierta protectora de la Tierra, sin ella la temperatura terrestre alcanzruía

más de 75 º C durante e l día y menos de 130 ºC bajo cero durante Ja noche. La atmósfera protege la

superfic ie de la Tierra de la radiación solar de alta energía (ultravioleta, rayos gamma y rayos X), que

es dañina para los seres vivos, mientras que deja pasar radiación menos energética (radiación visible,

rayos IR, etc.) , que es esencial en diversos procesos para los seres vivos, como el efecto invemadeáo

y la fotosíntesis. ~

El vapor de agua. e l C01

y otros gases como óxidos de nitrógeno, son conocidos como gases

de efecto invernadero. ya que absorben la radiación infrarroja (calor) que refiejajª_]'ierra, de esta

forma evitan que el planeta se congele durante las noches. En este sentido la atmósfera actúa como

una cubierta térmica. que asemeja un invernadero.

Como se mencionó en la figura 1.4. en la atmósfera también se encuentra presente e l ozono,

e l se concentra en la estratósfera y sirve como fi ltro natural de la radiación ultraviole ta proveniente

del Sol. protegiendo así a los seres vivos de los daños de este tipo de radiación. Asimismo. la at

mósfera represema el pri ncipal depósi to del oxígeno. gas que es vital para la respiración de los

organismos aeróbicos .

Las variaciones atmosféricas o fenómenos meteoro lógicos, q ue ocurren casi exclusivamente en

la parte baja de la atmósfera. llamada troposfera. red isu-ibuyen el calor comectivamente. y junto con

los gases de efecto invernadero mantienen la temperaLUra promedio de la Tierra ( 15 'C).

La hidrosfera es e l agua en estado líquido que cubre a la Tierra. Está integrada por los mares,

océanos. lagos. ríos y otros cuerpos de agua superficiales y subterráneos, además del agua en estado

sólido o congelada en los casquetes polares. los glaciares y el agua en estado gaseoso o vapor. gotas

de lluvia y cristales de hielo presentes en la atmósfera. El agua es importante porque es un elemento

esencial para la vida y constituyente de los organismos vivos. Otro factor importante de la hidrosfera

son las corrientes oceánicas. que contribuyen en la determinación del cl ima (global y regional), al

distribuir la energía calorífica de la región ecuatorial hacia las regiones polares. Sin esta redistribu

ción de energía calorífica realizada por la in teracción entre las corrientes oceánicas y atmosféricas

los climas de las diferentes regiones del planeta serían extremosos, es decir, las temperaturas de las

regiones tropicales erían muy superiores a las temperaturas de las regiones polares.

La litosfera es la porción sólida de la corteza terrestre, está formada por una compleja muestra de

materiales inorgánicos (arena, limo y arcilla, aire y agua) y materia orgánica. El suelo es e l sustrato

9

Figura 1.7

Componentes de la

atmósfera, la fina capa

de gases que envuelve

a la Tierra.

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Figurn 1.6 Corte o perfil del 'uelo.

Ambiente y sustenwbilidad

sobre e l que se desarrollan la

mayoría de los organi smos que

viven sobre o dentro de la litos-

fera, es el hogar de billones de

·"' º macroorganismos, al igual que ,'.-<.<

A de microorganismos. La figura Zona de lixiviación 1.8 muestra el corte o perfil de l

suelo. • • •,. ! I•

El suelo de los E es uno

.. 1 . cuatro recursos naturales más ''

preciados ya que integra todas

las otras partes del ecosistema,

provee un medio para las plan-

tas para que así el ser humano

pueda disponer de alimentos. Zona de ropa y otros materiales, lo usa B acumulación

para construir en é l, caminar en

él y jugar en él. El suelo fil tra

agua, y en el ocurre el proceso

de la descomposición. almace-

na calor e intercambia gases.

En este subsistema físico .... .. se encuentran las sustancias in-

Material orgánicas (aire, agua, suelo, la

e parental luz, la temperatura), elementos

y compuestos químicos inorgá-

nicos (elementos tales como:

--" D C, H ~' N, O, P, S: y compuestos ...... como: co2' NH

4, CH

4, Hp,

.., entre otros) y ocurren los pro-

ces os abióticos por ejemplo: ., < intemperizacion. radiación, re-••

flexión y fll1jo de energía.

1.2.2 Subsistema biológico

Como se mostró en la figura 1.6. el subsis tema biológico está integrado por los organismos produc

tores. consumidores (primarios. secundarios y terciarios) y desintegradores. En este subsistema

se encuentran los materiales y sustanc ias orgánicas y ocun en las intrarrelaciones e interrelaciones

bióticas entre organismos.

Las interaccione y procesos abióticos-bióricos que ocurren entre los dos subsistemas constituyen

un sistema ecológico llamado biosfera. En la biosfera, los seres vivos autorregulan estas interac

ciones e intercambios (de ene rgía y materia) y se caracterizan por ser complejas, de amplia escala

temporal y am plia dis tribuc ión espacial (Margulis. l 998: Miller. 1994; Ch iras, 199 1 ).

Los intercambios de sustancias químicas en la biosfera ocurren vía ciclos, llamados ciclos bio

geoquímicos. los cuales se caracterizan por presentar dos fases: la fase ambiental. donde el elemento

quínúco está en fonna inorgánica en el suelo, agua y aire: y la fase orgánica, donde e l e lemento forma

parte de los seres vivos (plantas y animales). En el capítulo 2 se estud iarán con detalle los principales

c iclos biogeoquímicos.

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Unidad 1 Principios básicos de la naturaleza 11

CAPÍTULO 2. FLOJO DE ::NERGÍA

Y CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

E11 la hiodi1·ersidad. e11 el sistema ecológico. 110 ra bie11 11ada. si 110 rn bie11 todo j11111n. Joaq11í11 ,4 rwíjo

La Tierra func iona con base en dos procesos fu ndamemales: e l flujo Je energía y el cic_laJo de las

sustancias o materia, ambos procesos son determinados y regulados por los seres vi\'Os.

2.1 Flujo de energía

El tercer principio básico de la naturaleza establece que la Tierra es

un sistema abierto con respecto al flujo de energía.

El Sol, no sólo es el centro del equi librio graYitacional del siste

ma solar, s ino tambié n es la fuente externa de energía para la Tierra.

lo que deterrrúna que en cuanlO al flujo de energ ía. la Tierra funcione

como un sistema abierto (Al faro, et al.. 2007) . Con base en la Primera Ley de Termodinámica se puede \·ali

dar que e n la Tierra la única fuente de energía es el Sol y que ésta no

puede ser creada o destruida, no obstante y a pesar del conocimiento

y tecnologías generadas a lo largo del desarrollo humano. e l ser hu

mano no puede crear o destruir la e nergía, sólo transformarla.

La figura 2. l muestra el flujo de ene rgía en la Tiem:. que fun

ciona como un sistema abierto y se caracteri za por permanecer e n

balance energético.

2.1.1 El equilibrio energético de la Tierra

Del total de la energía generada por el Sol. a nuestro planeta llega un

l0% como radiac ión ultravio leta (rayos UY) . ..+5 9<- luz vis ible y ..+59c

de radiación infrarroja. Esta rad iación incidente ele diferentes fo1111as y

cantidades es suficiente y es el e lemento cli rnátirn más importante.

ya que es la fuente de energía de tocios los dcmús procesos biológicos y

físicos, condiciona los flujos de energía denLro ele los ecosiste mas

y condiciona la intensidad y frecuencia Je los otros elementos de l

clima (Alfaro. et al .. 2007). A partir del Sol se inicia el flujo ele energía: la c ual viaja a través

del espacio y demora ele siete a ocho minutos en llegar a nuestro pla

neta, un 34% es inmediatame nte reflejado por las nubes. sustancias

químicas y polvo suspendido e n la atmósfera y por la superficie te

rrestre. Del 66% re manente. 42% calienta la atmósfera y la superficie

del planeta, 22% evapora el agua y la circula a través de la ecosfera

Y l o/o genera los vientos. El l % restante es capturado por las plantas

verdes u organismos fotosintéticos y es utilizado para producir com

puestos orgán icos a través de l proceso de la fotosíntes is (figura 2.2).

Figura 2. "!. Rcspecw al flujo <le energía. la Tiem1 func iona como

un sistema abie110 y en balance energéticD.

Figura 2.2

3 Absorbida por ozono

25 Reflejada por las nubes

18 Abso rbida

por partículas y

gases

3 Reflejada por

la superficie

Radiada

45 Absorbida por la superficie

Interacción de la energía solar con la atmósfera Y su

perficie terrestre.

12

8 22

Evaporación 113

Irradiada desde el suelo

Figura 2.3


Irradiada hacia el

98 suelo

De la proporción de energía absorbida

por la superficie terrestre. ésta es posterior

mente irradiada a la atmósfera calentando

la patte baja de e lla. causando además el

proceso de evaporación. y ser redirigida de

nuevo a Ja superficie te1Testre. irradiada nue

' 'amente a la atmósfera e irradiada por ésta

a l espacio exterior y salir por las ventanas at

mosféricas. como se muestra en la figura 2.3.

Del 1 OO<-c de la energía solar que re

cibe la Tierra. 99% es retornada al espa

cio exterior por los procesos de reflexión

e irradiación. los cuales son dete rminantes

para mantenn e l equilibrio o balance ener

gético en el planeta.

El remanente l lk- de la energía lumínica

Destinos de la energía irradiada por la superficie del suelo. del Sol, entra al subs istema biológico don

de es capturada y transformada de energía

solar a energía de biomasa por las plantas

fotosintéticas u organismos productores y esta energía química es dispersada a través de la

cadena alimenticia a los consumidores (herbívoros, carnívoros y omnívoros) y desintegradores

(figura 2.4 ). Esta transformación de energía, vía fotos íntesis, no sólo es el inicio de l flujo de energ(a a lo lar

go de las cadenas tróficas en la biosfera sino también en sistemas antropogénicos, como los campos

agropecuarios y forestales (Alfara, Limón, Mattinez, et al.. 2007).

Productos primarios Consumidores primarios

- Calor ' ,/ Bioma.sa:-Productores primarios i

Digerida Consumida

No digerida

No consumida

U4 ;g¡ 1 :::: &!94

Figura 2.4

Flujo de energía química a través de la cadena trófica.

Calor

...

Consumidores secundarios ~

· A /;'~

nir d~

'""" .. .e Producción Biomasa: de cal.ar Consumidores corporal secunarios

t

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2.1.2 Pirámides ecológicas

El balance energético a lo largo de las cadenas tróficas es

explicado por la Segunda Ley de Termodinámica. la cual

indica que e n cada transformación se pierde o disipa ener

gía en forma Je calor o e n otras palabras la energía inicial

;e degrada a otra forma de energía menos. útil o menos con

centrada, como se detalla en la figura .2..+. El porcentaje de

energía transferiJa de un nin: l tnítico a otro, varía de 2% a

30%. dependiendo del número e.Je ni,·c:les. Je las especies y

del tipo de ecosistema.

Con base en esta ley. el tiujo ele energía a través de los ni-

veles tróficos de la" cadenas al imenticias nos permite determi

nar las pirámides ecológica~ en términos de energía. biomasa

y número Je individuos. como se muestra en la fi gura 2.5.

Consumidores terciarios

Consumidores secundarios

Consumidores primarios (zoopláncton)

Productores (fitopláncton)

Figura 2.5

10

100

1000

10000

)

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.....

' t.' ~·'t' •. , 4 ·-&

$

El término de pinímide denota la disminuc ión de las va

riables: energía. biomasa y número de individuos e n el nivel

inmediato supe!·ior. conforme se avanza a lo largo de la cade

na trófica. como consecue ncia de la e nergía perdida por cos

tos de mantenimiento metabólico de los individuos del nivel

inferior. Por ejemplo. en lo que respecta a la biomasa total d ~

la Tierra, 85% corresponde a la vegetación, l0% a la fauna

y solamente So/,, corresponde a biomasa humana (Pidwirny,

2006: Leckie. 1999 y World Population Information, 2006). Pirámide de biomasa y número de individuos.

En conclusión. la radiación solar es el e lemento clim<í.tico más importante, ya que:

• Es la fu ente de energía para los procesos biológicos y físicos,

• condiciona los !lujos de energía dentro de los ecosistemas y

• condiciona la intensidad y frecuencia de los otros elementos del clima.

El flujo de enl.!rgía en la biosfera se fundamenra en la captura de energía solar por las plantas,

que la transforman por e l proceso ele la fotosíntes is a energía química. la cual se propaga a través de

los niveles tróficos ele las cade nas a limentic ias.

En t~rmin o s simples. e l balance energético indica que la energía que entra a la biosíera e~ la

mi ·ma ~nergía que sale 'ía retle:\ión. irradiación y disipac ión en forma de calor. corno se mostró

en la figura 2 .2.

2. 2 Ciclos biogeoquímicos

El cuarto principio establece que la Tierra es un sis1ema cerrado co11 respeClo al flujo de

111a1eria. Lo c ual denota que las sustanc ias químicas son cicladas a traYés de complejas vías

entre los subsistemas físico y biológico y convertidas en form as útiles (nutrientes o nutr imen

tos) por una combinación de procesos biológicos. geológicos y químicos que e n conjunto son

llamados ciclos biogeoquímicos. La fi gura 2.6 mues tra e l c ic lado de sustanc ias químicas y e l

balance e nergético.

La importancia ele los ciclos biogeoquímicos es que al ciclar las sustancias las re nuevap, puri

f'ican y conservan y definen la productividad y sustentabilidad de los ecosistemas. De acuerdo con

Miller (1994) hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos i11terconectados: gaseoso. sedimentario e

hidrológico.

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