Ciclos biogeoqumicosEduardo GmezLa Ecosfera*Los elementos ms importantes que forman parte de la materia viva estn presentes en la atmsfera, hidrosfera y geosfera y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos.

De esta manera, siguen un ciclo biogeoqumico que tiene una zona abitica y una zona bitica.

La primera suele contener grandes cantidades de elementos biogeoqumicos pero el flujo de los mismos es lento, tienen largos tiempos de residencia.

En la parte bitica del ciclo, el flujo es rpido pero hay poca cantidad de tales sustancias formando parte de los seres vivos.

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CICLOS BIOGEOQUMICOSLos diferentes elementos qumicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrndose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. GASEOSOSSEDIMENTARIOSatmsfera ocanos suelo-rocas-minerales

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Ciclo del CarbonoEduardo GmezLa Ecosfera*Detritos/materia orgnica del sueloBiomasa vegetal y animalAtmsfera

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Ciclo del NitrgenoEduardo GmezLa Ecosfera*

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Ciclo del NitrgenoNitrgenoComponente esencial de las protenas y de la atmsfera Estado gaseoso(N2)Debe fijarse para su utilizacinAccin qumica de alta energaBiolgico Bacterias fijadoras de nitrgenoRadiacin csmicaRelmpagos y rayos

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Ciclo del fsforoEduardo GmezLa Ecosfera*Completamente sedimentarioReservorios en rocas y depsitos naturales de fosfatosDesconocido en la atmsfera

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Ciclo del azufreEduardo GmezLa Ecosfera*El azufre disuelto proviene del desgate de las rocas, de la erosin y de la descomposicin de la materia orgnicaEl azufre gaseoso tiene como fuentes la descomposicin de la materia orgnica, la emisin de DMS por algas de los ocanos y las erupciones volcnicas El Dixido de azufre(SO2)es un contaminante atmosfrico

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Parmetros trficosEduardo GmezLa Ecosfera*

Se usan para estudiar la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas; pueden referirse a cada nivel trfico o al ecosistema completo. Los ms usados son:

BIOMASAPRODUCCINPRODUCTRIVIDADTASA DE RENOVACINTIEMPO DE RENOVACINEFICIENCIA ECOLGICA

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BiomasaEduardo GmezLa Ecosfera*

Representa la cantidad de Energa (generalmente solar), fijada como materia orgnica viva o muerta en un nivel trfico, en un ecosistema o en la Biosfera.

La BIOMASA se expresa de dos formas:

peso seco de materia orgnica por unidad de superficie o volumen.

energa por unidad de superficie o volumen. En la Geosfera la biomasa vegetal es ms abundante que la animal, y entre los diferentes puntos vara mucho. En la Hidrosfera la biomasa vegetal es menor que la animal.

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Eduardo GmezLa Ecosfera*Se pueden considerar tres tipos de biomasa:

1.- BIOMASA PRIMARIA: La producida directamente por los productores.

2.- BIOMASA SECUNDARIA: La producida por consumidores y descomponedores.

3.- BIOMASA RESIDUAL: La producida como resultado de la accin antrpica., tanto de origen primario ( serrn, paja, alpechn) o secundario ( estircol, residuos alimenticios...).

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ProduccinEduardo GmezLa Ecosfera*

Es una medida del flujo de Energa que circula por un ecosistema o por cada nivel trfico.

Es la cantidad de energa acumulada como materia orgnica por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo, en el ecosistema o en el nivel trfico.

Se expresa en unidades de biomasa por unidad de tiempo: g de C/ cm2/ da Kcal/ m3/ ao ....

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Eduardo GmezLa Ecosfera*Se puede diferenciar entre:

PRODUCCIN PRIMARIA.

Energa capturada por los productores por unidad de superficie o volumen en una unidad de tiempo. Depende de la Energa solar recibida y de una serie de factores que pueden actuar como limitantes.

PRODUCCIN SECUNDARIA .

Energa capturada por el resto de los niveles trficos por unidad de superficie y volumen en una unidad de tiempo.

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Eduardo GmezLa Ecosfera*PRODUCCIN BRUTA

Cantidad total de energa capturada por unidad de superficie o volumen en una unidad de tiempo.

Hay PPB (Produccin primaria bruta) y PSB (produccin secundaria bruta).

Se corresponde con el porcentaje de alimento asimilado del total consumido.

En los carnvoros es un 40-60 % y en los herbvoros del 10-30 %.

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Eduardo GmezLa Ecosfera*

PRODUCCIN NETA

Cantidad de Energa almacenada por unidad de superficie o volumen en una unidad de tiempo y que puede ser potencialmente transferida al siguiente nivel trfico.

Se obtiene restando a la Produccin bruta la energa consumida en los procesos metablicos (fundamentalmente la respiracin R, pero tambin excrecin, secrecin etc...) PB R = PN

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Eduardo GmezLa Ecosfera*Los ecosistemas naturales de mayor produccin son los arrecifes de coral, los estuarios, las zonas costeras, los bosques ecuatoriales y las zonas hmedas de los continentes.

Los menos productivos son los desiertos y las zonas centrales de los ocanos.

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ProductividadEduardo GmezLa Ecosfera*Es la relacin entre la produccin y la biomasa.

p = P / B

La productividad bruta ser :

pB = PB / B

La productividad neta (o tasa de renovacin):

pN = r = PN / B

La tasa de renovacin vara entre 0 y 1, e indica la produccin de nueva biomasa en cada nivel trfico en relacin con la existente.

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Productividad y tiempo de renovacinEduardo GmezLa Ecosfera*La tasa de renovacin es en muchos casos un parmetro mucho mejor que la produccin neta para valorar el flujo de energa de un ecosistema.

Por ejemplo: El plancton tiene una produccin menor que los vegetales terrestres, sin embargo tienen una mayor productividad por que su tasa de reproduccin es muy alta y se renuevan muy rpidamente.

Por este motivo la biomasa que habitualmente es menor a medida que subimos en los escalones de la pirmide trfica, en este caso es al revs y la biomasa es mayor en los herbvoros que en los productores.

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Eduardo GmezLa Ecosfera*Cuando se empieza a colonizar un territorio la productividad es muy alta, a medida que el territorio se va colonizando y se alcanza la estabilidad la biomasa alcanza un valor mximo y la productividad es mnima. En un cultivo agrcola la tasa de renovacin sera prxima a 1. En un pastizal sera entre 0 y 1. En un bosque maduro sera cercana al 0.

Un ecosistema estable y muy organizado, tiene una gran cantidad de biomasa y una gran biodiversidad, pero su productividad es baja y disminuye el flujo de energa: entra mucha energa pero se gasta manteniendo una gran cantidad de biomasa. La selva tropical tiene una produccin muy alta pero una productividad cercana al 0 En las explotaciones agrcolas, el ser humano extrae del ecosistema una gran parte o la totalidad de la biomasa al final de la temporada. Esto disminuye los gastos por respiracin y un aumento de la productividad. Sin embargo debe reponerse al suelo la materia extrada.

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Tiempo de renovacinEduardo GmezLa Ecosfera*

Es el tiempo que tarda un nivel trfico, o un ecosistema completo, en renovar su biomasa. tr = B / PN Mide el tiempo de permanencia de los elementos qumicos dentro de las estructuras biolgicas del ecosistema. Los productores pueden presentas dos estrategias en relacin a su tr:

Especies rpidas. Son pequeos, de estructura y morfologa simple, y con una tasa de reproduccin alta. Fitoplancton Especies lentas. Son de gran tamao, estructura y morfologa compleja, y una tasa de reproduccin muy baja. Bosques de encinas. En los ecosistemas suelen estar presentes ambos tipos para asegurar un aporte energtico suficiente al ecosistema. En un lago suele haber fitoplancton y algas ms lentas. En un encinar hay tambin un estrato herbceo

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Eficiencia biolgicaEduardo GmezLa Ecosfera*Mide el rendimiento energtico de un nivel trfico o de un ecosistema completo, es decir, la capacidad de incorporar materia orgnica a sus tejidos.Indica cuanta energa entra, se pierde o se acumula en cada nivel trfico o en un ecosistema completo. Se calcula mediante entradas y salidas:

PRODUCTORES: Se puede medir mediante la relacin:energa asimilada/ energa solar incidente

Los valores son muy bajos entre el 1 y 3 %. Tambin se puede medir la relacin PN/PB. As se calculan las prdidas por respiracin, excrecin,... En el fitoplancton supone del 10 al 40 %. En vegetales terrestres el 50%

CONSUMIDORES: Se suele usar la relacin:

PN/alimento ingerido o Engorde/ alimento ingerido.

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Eduardo GmezLa Ecosfera*Las medidas de eficiencia son interesantes para valorar los ecosistemas explotados por el ser humano, siempre que se contabilicen correctamente las entradas y salidas del sistema, especialmente los INSUMOS: costes de: combustibles de las mquinas, gastos en semillas especiales, administracin, vacunacin.

La eficiencia puede mejorarse en la produccin de alimentos acortando las cadenas trficas. As se aprovecha ms energa que entra en el ecosistemas y se puede alimentar a mayor cantidad de individuos.

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Pirmides ecolgicasEduardo GmezLa Ecosfera*

Son esquemas que se utilizan para representar cuantitativamente las relaciones trficas entre los distintos niveles de un ecosistema. Se utilizan barras superpuestas que suelen tener una altura constante y una longitud proporcional al parmetro elegido, de manera que el rea representada es proporcional al valor del parmetro que se mide.

El nivel DESCOMPONEDORES no se suele representar, ya que es difcil de cuantificar.

Se suelen usar tres tipos de pirmides:

Pirmides de energa, Pirmides de biomasa Pirmides de nmeros.

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PIRMIDES DE BIOMASA Eduardo GmezLa Ecosfera*

Indican la biomasa acumulada en cada nivel trfico, expresada en: peso seco de materia orgnica / unidad de superficie o volumen o su equivalente en: energa/ unidad de superficie o volumen.

Estas pirmides se refieren a periodos de tiempo corto por lo que no informan sobre la cantidad de materia producida a lo largo del tiempo o de su velocidad de produccin.

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Eduardo GmezLa Ecosfera*Esto puede inducir a que en algunos momentos se observen PIRMIDES INVERTIDAS debido a que los datos se toman en un momento determinado, por ejemplo cuando los datos se toman en el momento de mayor consumo por parte de los herbvoros, como en algunos ecosistemas marinos.

Proporciona informacin sobre LA CANTIDAD DE MATERIA ORGNICA PRESENTE EN CADA NIVEL TRFICO y sobre LA COMPOSICIN Y FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA.

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PIRMIDES DE NMEROS Eduardo GmezLa Ecosfera*

Expresan el n concreto de individuos de cada nivel trfico por unidad de superficie o volumen.

La informacin que proporcionan NO ES UTIL SI SE QUIEREN COMPARAR DOS ECOSISTEMAS ya que considera igual a organismos muy diferentes. ( saltamontes y vacas).

En el caso de que incluyan parsitos puede dar una forma INVERTIDA.

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PIRMIDES DE ENERGA Eduardo GmezLa Ecosfera*Expresa el contenido energtico que cada nivel trfico pone a disposicin del nivel superior, es decir la produccin neta de cada nivel. Tambin se llaman PIRMIDES DE PRODUCCIN. Las unidades se suelen expresar en: Energa (Kcal o Kjul) / unidad de superficie. Unidad de Tiempo Siempre tendr forma decreciente hacia arriba por la Ley del 10% Proporciona informacin sobre el FLUJO ENERGTICO

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