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Índice
Introducción…………………………………………………………………………...15
Unidad I: Conceptos básicos de ecología
Factores bióticos y abióticos……………………………………………………...…....19
Adaptaciones de los organismos al medio ambiente…………………………………...31
Niveles de organización………………………………………………………………...33
Ecología de poblaciones………………………………………………………………..39
Unidad II: Ecología trófica
Ecosistemas…………………………………………………………………………….47
Redes tróficas y alimentarias…………………………………………………………...85
Flujo de energía en el ecosistema………………………………………………………97
Sinecología……………………………………………………………………………105
Variaciones temporales……………………………………………………………….127
Ciclos de los elementos……………………………………………………………….140
Biodiversidad………………………………………………………………………….153
Unidad III: El hombre y la naturaleza
Contaminación……………………………………………………………………..….166
Fuentes de energía…………………………………………………………………….188
Alimentos y agua para una población creciente……………………………………....222
Productos químicos……………………………………………………………………246
Ecosistemas en peligro………………………………………………………………..265
Relación hombre ambiente……………………………………………………………281
Bibliografía…………………………………………………………………………..319
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Introducción
Los orígenes de la ecología son tan antiguos como la humanidad misma, los primeros
habitantes del planeta dependían para sobrevivir de la pesca, caza y recolección de
alimentos, y para esto requerían de conocer el lugar donde podían encontrar su
alimento. Con el arribo de la agricultura y ganadería se incremento la necesidad de
conocimiento de la ecología práctica de las plantas y animales; por ejemplo, se sabe que
los fenicios y babilonios presentaban un temor a plagas de langostas y les otorgaban un
carácter del tipo sobrenatural a estos insectos. Los griegos hicieron notables esfuerzos
por llegar a comprender a la naturaleza y uno de sus principios básicos fue la armonía
con el medio ambiente.
La ecología se encarga del estudio de las relaciones de los organismos con su medio
ambiente y con otros organismos, estas relaciones entre seres vivos regulan su
abundancia y distribución; todos los organismos vivos necesitan agua, aire y los
productos de la tierra elaborados por los vegetales, los cuales a su vez también necesitan
aire, agua y suelo. Las plantas y animales se encuentran ligadas entre si al compartir la
tierra, aire y agua; los vegetales están en competencia para obtener energía solar, la cual
es necesaria para llevar a cabo la fotosíntesis, sin embargo existe entre todos los
organismos una cooperación e interdependencia.
Los problemas que trata la ecología no son nuevos, ya que hace aproximadamente
10,000 años durante el periodo neolítico el ser humano cortaba bosques para obtener
madera y tener claros para sembrar granos para su alimentación, con esto resulto
alterado el ecosistema en el cual habitaban esos pobladores. En Grecia, Platón dejo
testimonio escrito sobre la deforestación de algunas montañas que habían quedado
como “el esqueleto de un cuerpo enflaquecido por la enfermedad”. Este filosofo griego
menciona que el agua “no se perdía entonces como ocurre hoy, discurriendo sobre el
terreno desnudo”.
Es claro que este problema no afecto solo en la antigüedad, a través de la historia
algunas áreas terrestres se modificaron debido a la acción del hombre; por ejemplo,
durante la década de 1950 se observo un aumento en las áreas agrícolas debido a los
adelantos en la ingeniería genética de semillas, así como nuevos desarrollos de
agroquímicos. Dicha intensificación en el uso de las tierras agrícolas provoca una
degradación de estas, por lo que se vio la necesidad de llevar a cabo explotaciones de
nuevas tierras.
La ecología puede ayudar al bienestar de la sociedad humana al enfocar su estudio a la
conservación de los recursos naturales, a la agricultura, silvicultura, al aprovechamiento
del suelo, del medio silvestre, de estanques, lagos, contaminación de ríos, al
aprovechamiento de grandes pastizales, a la sanidad y eliminación de materiales de
desecho.
El origen de la palabra ecología proviene del vocablo griego oikos que significa “casa”
o “lugar para vivir”, combinada con logos, que significa “la ciencia” o “el estudio de”;
por lo que ecología nos significa entonces el estudio de organismos en su hogar, es decir
en su medio ambiente nativo. Estudiar el hogar o la casa de un organismo es conocer su
hábitat, o sea, el lugar donde vive, la ecología es el estudio científico de las
interacciones que regulan la distribución y abundancia de los organismos. El termino
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ecología fue propuesto por el biólogo alemán Ernest Haeckel en 1869, pero muchos de
los conceptos de ecología son anteriores al termino en un poco mas de 100 años. En
1804 Alexander von Humboldt relaciono la temperatura con la existencia de varios
organismos, en 1859 Carlos Darwin propuso que las variaciones de los seres vivos eran
influidas por el medio ambiente y su alimentación. Eugene P. Odum la define de una
forma mas actualizada, como el estudio de la estructura y función de la naturaleza.
Podemos definir también a la ecología como el estudio de las relaciones mutuas de los
organismos con su medio ambiente físico y biótico; este termino se encuentra ahora
mucho mas en la consciencia de la humanidad, ya que los seres humanos se han dado
cuenta de algunas malas practicas ecológicas de la humanidad durante su historia y así
mismo en la actualidad. Es de suma importancia que el hombre conozca y aprecie los
principios de la ecología para con esto se forme una opinión inteligente sobre temas
como contaminación con insecticidas, detergentes, mercurio, eliminación de desechos,
presas para generar electricidad y sus efectos sobre la humanidad, sobre la civilización
humana y sobre el mundo en que habitamos.
La mayoría de las personas cuentan con una idea
de lo que es el medio ambiente, ya que éste
forma parte de su vida cotidiana; al observar
bosques, lagos, desiertos, parques, jardines, nos
encontramos ante diferente hábitat y en ellos nos
damos cuenta de que existen vegetales y
animales adaptados a su ambiente físico y
biológico. De hecho podemos ser capaces de
predecir que sucederá si algunos factores del
medio se cambian de manera drástica
(temperatura, cantidad de agua, nutrientes del
suelo). Todos los seres vivos presentan una forma de vivir, la cual depende de su
estructura, fisiología y del tipo de ambiente en que viven; de esta manera los factores
físicos y biológicos se combinan para formar una gran variedad de ambientes en
distintas partes del planeta. Es así que la vida de un organismo vivo se encuentra
relacionada de manera estrecha a las condiciones físicas de su ambiente, así como a las
condiciones bióticas, es decir a la vida de sus semejantes, así como a las de otras clases
de organismos que integran la comunidad de la cual forma parte. Conforme se va
conociendo sobre una determinada clase de planta o animal se observa más claramente
que cada especie ha sufrido adaptación para sobrevivir en un conjunto particular de
circunstancias ambientales. Cada especie puede presentar adaptaciones al sol, agua,
viento, temperatura, o bien a otros factores del medio ambiente físico.
La ecología se ocupa del estudio científico de las interrelaciones entre los organismos y
su entorno ambiental, razón por la cual los factores físicos y biológicos que influyen en
esas relaciones son fundamentales; pero las relaciones entre los seres vivos y su entorno
son resultado de la selección natural, por lo tanto podemos deducir que todos los
fenómenos ecológicos se basan en una explicación evolutiva. A través de mas de 3,000
millones de años de evolución, la competencia engendrada por la reproducción y lo
limitado de los recursos naturales ha generado diferentes modos de vida, los cuales han
llevado a su mínima expresión la competencia por, alimento, espacio, resguardo, paraje,
etc.
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El estudio de la vida es difícil y complejo, a diferencia de las ciencias como
matemáticas o química, esta trata con entidades dinámicas, es por eso que en la ciencia
de la ecología existen dos maneras de llevar a cabo su estudio: la autoecología y la
sinecología
La autoecología se refiere a estudios de organismos individuales, o bien de poblaciones
de especies aisladas y sus relaciones con el medio ambiente, centrándose las
investigaciones en su historia natural o su comportamiento; un claro ejemplo de
autoecología es la investigación referente a la biología de la langosta de Baja California,
este estudio se llevo a cabo con el fin de precisar su ciclo biológico, lo cual permite
conocer cual es la mejor época para su captura, así mismo cuales son las condiciones
que favorecen su producción.
La sinecología se encarga del estudio de grupos de organismos asociados formando una
unidad funcional del medio ambiente; un estudio sinecológico se referirá por ejemplo al
estudio de crustáceos marinos de la Bahía de Todos los Santos, el cual permitirá contar
con una idea global de cuales especies son susceptibles de explotación comercial; los
grupos de organismos pueden encontrarse asociados en tres niveles de organización; los
cuales son: poblaciones, comunidades y ecosistemas
En ecología una población es un grupo de individuos de cualquier tipo de organismos,
un grupo de individuos de una sola especie. Una comunidad comprende todas las
poblaciones que están en un área física definida, la comunidad conjuntamente con el
medio ambiente físico comprende un ecosistema. Es así que la sinecología se encarga
de analizar la gran cantidad de relaciones entre comunidades y ecosistemas; es por lo
tanto que la ecología estudia problemas como por ejemplo, quien vive a la sombra de
quien, quien se come a quien, quien desempeña un papel en la propagación y dispersión
de quien, así mismo, como fluye la energía de un individuo al siguiente en una cadena
alimenticia, la ecología define y analiza las características de individuos así como de
factores que determinan la agrupación de poblaciones en comunidades.
Durante los últimos años la ecología ha alcanzado una gran trascendencia sobre los
problemas que afectan al planeta, los cuales exigen una rápida solución. Los
organismos vivos se encuentran en permanente contacto entre ellos y con el ambiente
físico a su alrededor, la ecología analiza como afecta cada elemento de un ecosistema al
resto de los otros componentes y a la vez, como es el afectado; es pues una ciencia de
síntesis, pues para comprender la compleja trama de relaciones que existen en un
ecosistema toma conocimientos de botánica, zoología, fisiología, genética, física,
química, geología, etc.
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Actividad
1. Como auxilia la ecología al bienestar de la humanidad
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2. Que estudia la autoecología
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3. Que estudia la ecología
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4. Que es una comunidad
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5. Cual es el origen de la palabra ecología
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6. Que se requiere para que las plantas lleven a cabo la fotosíntesis.
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7. Que es sinecología
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8. Si cambiamos un factor del medio ambiente que pasa
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9. Es un grupo de individuos de la misma especie
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10. En la década de los años cincuentas que provoco la degradación del suelo
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11. Que es el medio ambiente
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Unidad I
Conceptos básicos de ecología
Factores bióticos y abióticos
En la actualidad es común escuchar o leer en los medios de comunicación hacer
mención a gran cantidad de aspectos que estudia la ecología, oímos hablar de
contaminación, inversión térmica, impacto ambiental, agroquímicos, desechos
industriales, aguas negras, extinción de especies, deforestación, solo por mencionar
algunas; el estudio de la ecología resulta de gran importancia para tratar de conservar
nuestros ecosistemas. Los procesos tales como la conservación de los recursos
naturales, el cuidado del agua, aire, suelo, radiación solar, productividad de océanos y
continentes, las cadenas alimenticias, la diversidad de la vida, la sucesión en los
ecosistemas, son de manera indispensable para comprender de mejor forma nuestro
entorno ambiental, y con esto lograr conservarlo.
Los procesos ecológicos se encuentran relacionados directamente con la cantidad de
organismos y su distribución en el medio, conocer la manera como intervienen los
procesos ecológicos en un ecosistema es de suma importancia para su conservación.
Con frecuencia escuchamos voces que nos
indican que el planeta no resistirá por mucho
tiempo las condiciones a las que se encuentra
sometido actualmente, que el oxigeno
escaseara, que el agua de ríos se encuentra
contaminada, que no existirá alimento
suficiente, etc., estas ideas pesimistas de
nuestro futuro pueden hacerse realidad si es
que no hacemos algo para cambiar nuestra
relación irresponsable con el medio ambiente.
El planeta tierra consiste en un sistema complejo y dinámico en el cual se encuentran
interaccionando una gran cantidad de elementos, es así que se necesita investigar cuales
son dichos elementos y sus relaciones entre ellos, para así llevar a cabo un análisis del
impacto del hombre a través de la historia sobre su medio ambiente, la ecología
pretende la formación ética de los individuos, para así sensibilizarlos a respetar y querer
a la naturaleza, logrando con esto su conservación y uso racional.
El medio ambiente es todo el entorno natural en el que se encuentra un individuo, lo
cual puede ser: microorganismos, vegetales, animales, agua, aire, suelo, luz, etc., es por
lo tanto el conjunto de factores físicos, químicos y biológicos que se encuentran
relacionados con los seres vivos, estos factores los podemos clasificar en dos tipos:
bióticos y abióticos.
Dentro de los factores bióticos encontramos a todos los seres vivos, que como ya
sabemos se clasifican en cinco reinos, los cuales son: Monera, Protista, Fungí, Plantae,
Animalia. Los factores bióticos se clasifican en organismos productores, consumidores
y descomponedores, esto de acuerdo a la función que llevan a cabo en su medio
ambiente.
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Los organismos productores son aquellos individuos fotosintéticos que convierten la
energía luminosa del sol en energía química alimenticia aprovechable por ellos mismos
y por otros seres vivos; los organismos productores se encargan de producir compuestos
orgánicos a partir de materiales inorgánicos; pertenecen a este tipo de organismos todos
los vegetales verdes, algas, algunas bacterias, y algunos protozoarios.
Los organismos consumidores son aquellos desde los de tamaño microscópico, como
algunos protozoarios, hasta animales de gran tamaño que habitan en el medio ambiente.
Aquellos que se alimentan de vegetales se les denomina consumidores primarios o
también se les llama herbívoros; por otro lado aquellos que se alimentan de animales
herbívoros (consumidores primarios) reciben el nombre de consumidores secundarios.
Este tipo de organismos no llevan a cabo la fotosíntesis, obtienen los nutrientes
orgánicos ya elaborados.
Los organismos descomponedores son también llamados reductores, y comprenden
aquellos individuos capaces de desdoblar los compuestos orgánicos de organismos
muertos y reintegrar a la naturaleza los elementos químicos que los formaban; entre este
tipo de organismos encontramos a hongos y bacterias.
Dentro de los factores abióticos tenemos aquellos componentes del medio ambiente
inertes, pero sin embargo la supervivencia de los seres vivos depende fuertemente de
estos factores. Los factores abióticos pueden ser clasificados en dos categorías: físicas y
químicas. Dentro de los factores físicos tenemos por ejemplo, la luz, calor, presión,
etc., en los factores químicos encontramos el agua, aire, suelo, entre otros.
Agua
El agua es uno de los factores básicos del medio ambiente y es indispensable para la
vida de cualquier tipo de organismo; la envoltura liquida del planeta se denomina
hidrosfera, es el medio original en el que se origino la vida; todo organismo reproduce
en menor o mayor cantidad dentro de sus células, en el plasma, ese medio original. Los
océanos y los mares conforman la mayor parte del agua en el planeta; la encontramos
también en otras partes pero en forma de vapor, precipitaciones o hielo y desempeña un
papel ecológico de gran importancia. Es sorprendente comprobar de qué forma se
adaptan a la vida las propiedades de la molécula del agua, solo algunos pequeños
cambios en algunos detalles de su calor especifico, o bien de su densidad según las
temperaturas, harían imposible la vida en el planeta (al menos tal como la conocemos),
gran parte de estas propiedades tan características se deben a la polaridad de su
molécula.
La gran variedad de formas en las que
encontramos al agua es digna de resaltar; vapor en
la atmósfera, hielo, aguas dulces o con diferentes
grados
de
salinidad,
son
diferentes
manifestaciones de la misma sustancia que
intervienen como protagonistas principales en la
historia del planeta.
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Como ya se menciono, el agua es uno de los principales factores del medio ambiente,
lagos, ríos y océanos constituyen el hábitat principal de los seres vivos. Casi la
totalidad del agua se encuentra en los mares y océanos en forma de agua salada, de las
aguas dulces la mayor parte esta en forma de hielo y en aguas subterráneas; el agua
situada sobre los continentes y la que se encuentra en la atmósfera, representan las
cantidades proporcionalmente menores, aunque su importancia biológica es grande.
Distribución del agua en el planeta
Ubicación
Volumen
Agua liquida oceánica
1,322 x 106 Km3
Agua sólida oceánica
26 x 106 Km3
Continental
225,000 Km3
Atmosférica
12,000 Km3
Subterránea
2 – 8 x 106 Km3
La cantidad de agua presente en un ecosistema es determinante para el tipo de vida ya
sea vegetal o animal que ahí predomine, donde abunda agua encontramos plantas
hidrófilas, pero si en cambio no es muy abundante encontraremos plantas del tipo
mesófilas. Por el contrario si es muy escasa, las plantas que ahí se desarrollan serán del
tipo xerófitas.
El agua presenta diversas propiedades muy importantes para los seres vivos, como son:
Es un gran regulador de la temperatura por su elevado calor especifico, lo cual le
permite almacenar en forma de calor la radiación solar recibida, sin presentar
mucho cambio en su temperatura; por lo anterior los océanos actúan como grandes
reguladores de la temperatura del planeta
Presenta una capacidad solvente, lo que le permite que una gran cantidad de sales
se disuelvan fácilmente en ella; los nutrientes que las plantas usan son
aprovechados por ella gracias a esta propiedad del agua.
Tiene una mayor tensión superficial que otros líquidos, lo que facilita el ascenso
del agua y las sales minerales hasta las partes altas de las plantas
Como factor abiótico el agua es indispensable para todos los organismos vivos, por lo
que debemos darle un uso racional, así mismo se deben de conservar libres de
contaminantes tanto los depósitos marinos, agua dulce, ríos y arroyos por donde escurre.
Aire
Otro de los factores abióticos del tipo químico es el aire, el cual es una mezcla de gases
que rodea el planeta, y se denomina atmósfera, ésta envoltura gaseosa que rodea al
planeta se extiende hasta aproximadamente 400 Km. por encima de la superficie; sin
embargo la zona adecuada para la vida se encuentra entre los primeros 5 y 6 mil metros,
los organismos que están en alturas superiores se encuentran ahí solo de un modo
transitorio, ya que la mayoría de los seres vivos se encuentran ligados en menor o
mayor medida al suelo.
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Actualmente la atmósfera se encuentra compuesta por nitrógeno (78.08%), oxigeno
(20.94%), argón (0.93%), bióxido de carbono (0.03%), otros gases de interés presentes
son: vapor de agua, ozono, y diferentes óxidos de nitrógeno, azufre, etc., también
podemos encontrar partículas de polvo en suspensión como por ejemplo, partículas
inorgánicas, pequeños organismos o restos de ellos, cloruro de sodio del mar, etc.,
muchas veces estas partículas sirven de núcleos de condensación en la formación de
nieblas muy contaminantes (smog)
Gases fundamentales de la atmósfera
Material
Nitrógeno
Oxigeno
Argón
CO2
Porcentaje en volumen
78.08
20.94
0.93
0.03
Aunque el nitrógeno es casi las ¾ partes de la atmósfera se trata de un gas inerte que las
plantas absorben en forma de amoniaco a través de las bacterias nitrificantes. El
oxigeno es imprescindible para los organismos aeróbicos, los cuales lo absorben del aire
o del agua en la que se encuentra disuelto; las plantas lo elaboran como producto de
desecho en la fotosíntesis. El agua ya sea en forma de vapor, liquido, o sólido es un
componente importante de la atmósfera, con una influencia decisiva para la
supervivencia y el desarrollo de los organismos vivos, la cantidad de agua existente en
el aire (en forma de vapor) se denomina humedad, esta humedad depende de la
temperatura del aire; ya que una masa de aire no puede contener una cantidad ilimitada
de vapor de agua, existe un limite a partir del cual el exceso de vapor se licua en gotitas,
este limite depende de la temperatura ya que el aire caliente es capaz de contener una
mayor cantidad de vapor de agua que el aire frío; así por ejemplo, 1 m3 de aire a 0° C
puede tener hasta un máximo de 4.85 gramos de vapor de agua, mientras que 1 m3 de
aire a 25° C puede contener 23.05 gramos de vapor de agua.
Según el tipo de medición, la humedad se clasifica en: humedad de saturación, humedad
absoluta, y humedad relativa; la humedad de saturación es la máxima cantidad de vapor
de agua que puede contener 1 m3 de aire en condiciones determinadas de presión y
temperatura; la humedad absoluta es la cantidad de vapor de agua por metro cúbico que
contiene el aire que se esta analizando; por ultimo la humedad relativa es la relación
entre la cantidad de vapor de agua que realmente tiene el aire estudiado (humedad
absoluta) y el que podría contener si estuviere saturado (humedad de saturación); la
humedad relativa se expresa en porcentaje, por ejemplo, una humedad relativa normal
en la playa puede ser del 90%, lo que significa que el aire contiene el 90% del vapor de
agua que puede admitir, mientras que un valor normal en una zona seca puede ser del
30%
El vapor que contiene el aire proviene de la evaporación del agua de los océanos, lagos,
ríos y de suelos húmedos; que se evapore en mayor o menor cantidad depende de la
temperatura y del nivel de saturación del aire, ya que un aire con humedad relativa baja,
es capaz de admitir mucho vapor de agua procedente de la evaporación, por otro lado,
un aire muy cercano a la saturación, ya no admitirá vapor de agua por muy elevada que
sea la temperatura.
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La evapotranspiración es un termino importante para la ecología, este concepto nos
indica el conjunto de vapor de agua enviado a la atmósfera en una superficie, y es la
suma del que se evapora directamente desde el suelo y el que las plantas y otros
organismos vivos emiten a la atmósfera en su transpiración.
La humedad del aire y de las plantas se encuentran directamente relacionadas, ya que
entre el 60 y 85% del peso total de una planta se encuentra formado por agua, pero el
equilibrio hídrico de la planta no depende solo de la cantidad de agua disponible en el
suelo, sino también de la que pierda por evaporación; lo cual a su vez esta en función de
la humedad del aire. Si el suelo tiene un cierto grado de humedad posibilita el
crecimiento de plantas, pero las extremas condiciones sobre la superficie solo permite el
crecimiento de aquellas especies capaces de retener la escasa humedad capturada. La
evolución nos ha dado de esta manera plantas como los cactus, los cuales almacenan el
agua dentro de sus tejidos, así mismo al disminuir sus hojas a espinas, prácticamente
hacen imposible la perdida de agua por transpiración. En el extremo contrario de la
adaptación evolutiva, tenemos a los árboles, lianas, epifitas y otras especies que se
encuentran formando la selva tropical lluviosa, los cuales habitan en un medio en el cual
las lluvias constantes, las nieblas y la alta humedad relativa del aire han hecho
innecesarios los mecanismos destinados a retener agua e impedir su perdida por
evaporación.
Entre los animales, la capacidad de mantener dentro de ciertos niveles el porcentaje de
agua en sus tejidos tiene la misma importancia que en las plantas, sin embargo, al
alimentarse los animales de sustancias orgánicas ya elaboradas y no depender tan
directamente de la cantidad de agua en el suelo, es la humedad del aire la que
condiciona fuertemente su capacidad de supervivencia. Entre las especies animales
terrestres como por ejemplo los anfibios y muchos vertebrados, los cuales presentan una
piel que permite en mayor o menor medida la respiración del organismo, razón por la
que es muy activa en cuanto al intercambio de agua con la atmósfera; por ejemplo, las
ranas y lombrices requieren de habitar en ambientes húmedos. Las perdidas de agua en
los animales a causa de la respiración, transpiración y excreción deben de ser
compensadas por medio de aportes equivalentes; los animales beben pero en muchas
ocasiones es suficiente el agua contenida en los alimentos para compensar dichas
perdidas.
La vida depende de la atmósfera, el oxigeno, el bióxido de carbono, la humedad
atmosférica, son imprescindibles para el buen desarrollo de los organismos. No
debemos olvidar que la atmósfera que conocemos en el planeta ha sido a su vez,
conformada en gran parte por la actividad de los seres vivos, si no fuera por el proceso
de fotosíntesis de las plantas, no habría oxigeno, así mismo en la actualidad el equilibrio
de los gases como el oxigeno, bióxido de carbono, y el vapor de agua dependen de
manera estrecha de los seres vivos, de su respiración, de la fotosíntesis, y de la
transpiración.
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El ozono es otro componente trascendental para la
atmósfera, este compuesto se localiza en la capa de la
atmósfera llamada estratosfera y es de vital
importancia para detener las mortales radiaciones
ultravioleta; es muy probable que hasta que no
pasaron suficientes años para que se formara esta
capa de ozono, la vida en la superficie, fuera del agua,
hubiera estado totalmente impedida debido a la
llegada sin freno de las letales radiaciones.
Conocemos ya que el oxigeno y el bióxido de carbono (CO2) son componentes vitales
en el medio ambiente de los organismos, el oxigeno atmosférico es consumido por
plantas y animales mientras que, gracias al proceso de fotosíntesis, es restituido de
nueva cuenta a la atmósfera, conocemos así mismo que la cantidad de oxigeno en la
atmósfera disminuye conforme se asciende en una alta montaña. El bióxido de carbono
(CO2) se encuentra formando parte de la atmósfera en pequeñas cantidades, aunque
actualmente tiende a incrementar su concentración en la atmósfera, esto ocasionado por
el uso excesivo de combustibles fósiles, los cuales incorporan grandes cantidades de
este compuesto al aire; el bióxido de carbono (CO2) es un gas vital para el proceso
fotosintético, así mismo, participa en muchas reacciones fisiológicas de tejidos animales
y vegetales; este compuesto se puede combinar con calcio y ayudar a la formación de
huesos, conchas, y formaciones calizas como los bancos de coral. Este compuesto es
reintegrado a la atmósfera por los seres vivos a través de la respiración, pero también las
industrias incorporan grandes cantidades, con lo que se esta afectando de manera muy
fuerte las condiciones climáticas del planeta.
Suelo
El suelo es el sustrato imprescindible de la vida en
el medio terrestre, en el se sujetan y se nutren las
plantas de cuya producción dependen los demás
niveles del ecosistema, el suelo influye sobre los
organismos determinando el tipo de vegetación y
de animales presentes en el hábitat; parte
fundamental del suelo son las grandes cantidades
de hongos, bacterias, algas, y pequeños animales
que llevan acabo tareas básicas para el
ecosistema, por ejemplo, el cierre de los ciclos de
los elementos o bien la descomposición de los
restos orgánicos. Este componente abiótico es
parte fundamental de los ecosistemas terrestres,
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contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan; en el se apoyan y
nutren las plantas en su crecimiento y condiciona, por lo tanto, todo el desarrollo del
ecosistema.
El suelo se forma en un largo proceso en el cual interviene el clima, los seres vivos, y la
roca madre superficial de la litosfera, dicho proceso es una sucesión ecológica en la cual
el ecosistema del suelo va madurando; la roca es meteorizada por los agentes
meteorológicos (frío, calor, lluvia, oxidaciones, etc.), fragmentando de esta manera la
roca, dichos fragmentos se entremezclan con restos orgánicos (heces, organismos
muertos o en descomposición, pedazos de vegetales, organismos pequeños que viven el
suelo, etc.), al pasar el tiempo todos los materiales se van estratificando y terminan por
formar lo que conocemos como suelo; las propiedades del suelo son: color, textura, y
pH.
Color: Las diferentes capas que se observan en un perfil del suelo, muestran diversas
coloraciones, un suelo oscuro tendrá una gran cantidad de humus.
Textura: Esta nos permite identificar el tamaño de las partículas que conforman al suelo,
esta propiedad le otorga al suelo su característica de porosidad y permeabilidad, para
que así el suelo tenga suficiente aire y pueda retener el agua.
pH: Representa la escala del grado de acidez o alcalinidad del suelo, serán suelos ácidos
aquellos que presentan un pH entre 4 y un poco menos de 7, neutros si el pH es de 7, y
alcalinos si el valor de pH es mayor de 7. En el suelo podemos encontrar sales
nutritivas como las de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, azufre, y magnesio; estos
minerales son indispensables para los vegetales ya que el conocer la nutrición mineral
para los vegetales, es de gran importancia en el cultivo y producción de plantas
utilizadas como alimento por el ser humano; existen diferentes tipos de suelos, según el
porcentaje de sus componentes minerales (arcillosos, arenosos, gumíferos, calcáreo).
En el suelo habitan una gran cantidad de bacterias y hongos, tantos que su biomasa
supera normalmente a todos los animales que viven sobre el suelo, en la superficie del
suelo, iluminada, habitan así mismos algas (sobre todo diatomeas), también podemos
encontrar pequeños animales como ácaros, cochinillas, larvas de insectos, lombrices,
etc.
El proceso de formación del suelo es lento, de ahí la importancia de no destruir el ya
formado durante el curso de los siglos, pues su recuperación es muchas veces imposible,
ya que al desaparecer la capa fértil que lo cubre, desaparece también la vegetación,
siendo el resultado final la desertización.
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Luz
Dentro de los factores abióticos del tipo físico, la luz es un factor ecológico esencial y
de gran importancia en todo el estudio de los ecosistemas, lo anterior debido a que
constituye la fuente principal de energía para los seres vivos. La luz visible es parte del
espectro de energía que llega al planeta procedente del sol, este factor regula la
existencia así como los ciclos de los diferentes organismos, al tiempo que ejerce una
acción limitante.
La luz visible se encuentra en una longitud de onda comprendida entre 360 y 760
nanómetros y es aproximadamente la mitad del total de energía solar que llega a la
superficie del planeta, su distribución se encuentra en función del grado de nubosidad de
la zona y del tiempo de permanencia de esta, así como del tipo de vegetación imperante
en la región, por ejemplo, en un pinar, la luz que llega al suelo se reduce a la mitad, en
cambio en un encinar oscila entre un tercio y un décimo, en bosques caducifolios la
cantidad de luz a niveles inferiores es variable a lo largo del año (un máximo en
invierno, mínimo en verano).
En las aguas, particularmente en los grandes lagos y en el mar la distribución de la luz
presenta un esquema regular que se encuentra en función de la cantidad que llega a la
superficie y del grado de transparencia, en mares muy transparentes puede penetrar
hasta casi 100 metros de profundidad.
Prescindiendo de su dependencia indirecta de la luz como generadora de materia
orgánica en las plantas, y por lo tanto de alimento, la luz es un factor regulador para
muchas especies animales y vegetales; la duración relativa de las horas luz induce en
muchas especies (unido a la baja temperatura ambiental) el inicio de la hibernación, o el
comienzo de la migración; la luz estimula también la producción de hormonas sexuales
y cuando llega a determinados niveles para cada especie, provoca el inicio o termino de
la época reproductora.
Calor
El calor es una forma de energía ocasionada
principalmente por la radiación solar, cuya
manifestación mas notable es la temperatura; la
distribución de la temperatura en el planeta es un
factor ecológico de extrema importancia para la
existencia de los organismos vivos, y en especial
para los animales; para resistir las variaciones de
temperatura los animales han desarrollado
mecanismos especiales (desde pelaje presente,
hasta las fases de inactividad estacional).
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La temperaturas, también esencial para que ocurran las reacciones bioquímicas en los
organismos vivos; los diferentes tipos de temperaturas imperantes en el planeta son
producidas por diversos factores, por ejemplo: la cantidad de luz que llega a una parte
dada de la superficie terrestre presenta un gran efecto sobre el promedio anual de
temperatura; en el ecuador, la luz solar arriba a la superficie terrestre casi en un ángulo
recto, lo que ocasiona que el clima sea constantemente tibio, mas hacia el norte o hacia
el sur, los rayos del sol inciden con un ángulo mayor, lo que ocasiona que la misma
cantidad de luz se extienda sobre una superficie mayor y produzca temperaturas mas
bajas en general. El ángulo con que los rayos solares arriban al planeta es determinado
por la latitud, la cual es la distancia hacia el norte o hacia el sur con respecto al ecuador
(este está a 0° de latitud).
Debido a que el planeta esta inclinado con respecto a su eje de rotación, mientras
efectúa su recorrido anual alrededor del sol, las latitudes mas altas, sufren una
considerable variación en el arribo de la luz solar, razón por la cual resultan tener
estaciones muy marcadas, por ejemplo, durante el verano el hemisferio norte esta
inclinado hacia el sol, por lo que recibe mayor cantidad de luz solar directa y tiene una
temperatura mas calida; en cambio en el ecuador la variación en la inclinación casi no
afecta el ángulo en el que esta el ecuador con respecto a los rayos solares, lo que
ocasiona muy poca variación estacional en esa latitud. Este factor determina así mismo
la distribución de vegetales y animales en el planeta, es así que en lugares cercas del
ecuador se encuentran las selvas, en latitudes medias los pastizales y desiertos, un poco
antes de los polos encontramos los bosques, y por ultimo la tundra en los polos.
Todos los organismos vivos que habitan el planeta se encuentran afectados de manera
muy fuerte por el estado del tiempo y por el clima. El estado del tiempo se refiere a las
variaciones a corto plazo en: temperatura, humedad, nubosidad, viento, y precipitación,
a lo largo de horas o días; En cambio el clima se refiere a los patrones generales del
estado del tiempo que prevalecen año con año, e inclusive a través de los siglos, en una
región en particular. Los factores que determinan el clima en una región en particular
serán entonces la cantidad de sol, agua, y temperatura. Por lo tanto si el estado del
tiempo afecta a los seres vivos, entonces el clima influye y limita la distribución de
todas las especies.
Las corrientes de aire en el planeta son originadas por las diferencias de temperatura
entre las distintas masas de aire, así como por la rotación del planeta. Debido a que el
aire caliente es menos denso que el frío, cuando los rayos del sol inciden sobre el
ecuador el aire caliente se eleva; el aire calido de los trópicos también esta saturado de
vapor de agua debido al calor del sol; cuando este aire se eleva se enfría un poco, y
entonces, como el aire frío no es capaz de retener tanta humedad como el aire caliente,
esta humedad se condensa y cae en forma de lluvia. Todo este proceso origina una
banda alrededor del ecuador denominada trópico, la cual es la región más húmeda y
calurosa del planeta. Es entonces que el aire frío y seco del ecuador fluye hacia el norte
y hacia el sur, y es alrededor de los 30° de latitud norte y sur, y así el aire frío comienza
a caer, conforme esto sucede es calentado por las radiaciones de la superficie terrestre.
Para cuando llega al suelo, el aire se encuentra seco y caliente; es debido a esto que la
mayor parte de los grandes desiertos del mundo están en esas latitudes.
27
Este aire entonces fluye de regreso hacia el ecuador, este patrón se repite más hacia el
norte y hacia el sur, y luego deja caer la humedad alrededor de los 60° de latitud norte y
sur, creando así las condiciones muy secas de los polos.
Las corrientes marinas son causadas por la rotación del planeta, el viento, y el
calentamiento del agua por el sol; los continentes interrumpen dichas corrientes,
rompiéndolas en patrones mas o menos circulares (giros), dichos patrones rotan en el
hemisferio norte en el sentido de las manecillas del reloj, en cambio, en el hemisferio
sur lo hacen en sentido contrario. Debido a que el agua se calienta y enfría mas
despacio que el suelo o el aire, las corrientes marinas tienden a moderar los extremos en
las temperaturas; es así que las áreas costeras presentan menor variabilidad en su clima,
mientras que las áreas hacia dentro del continente presentan mayor variación. Por
ejemplo, un giro en el océano atlántico trae agua tibia desde el ecuador hacia el norte a
todo lo largo de la costa este de América del norte, creando así un clima mas calido y
húmedo que el que se presenta al centro del continente; después sigue transportando
agua todavía tibia, mas hacia el norte y hacia el este, para calentar la costa oeste de
Europa, antes de regresar hacia el sur.
Los continentes y las montañas afectan tanto el clima como el estado del tiempo, ya que
si la superficie del planeta fuera uniforme, presentaría zonas de clima en bandas
(correspondientes a las latitudes), dichas zonas serian causadas por la interacción de la
lluvia y temperatura; estas a su vez son ocasionadas debido al subir y bajar del aire.
Debido a que los continentes presentan una forma irregular y se calientan y enfrían
relativamente rápido; así mismo contamos con océanos que se calientan y enfrían de
manera más lenta; ocasionando lo anterior una alteración en el flujo del viento y el agua,
contribuyendo así a la distribución irregular de los ecosistemas. Para complicar aun
mas la situación, esta el hecho de la variación en la altura de los continentes, ya que
conforma avanzamos en altitud, la atmósfera se vuelve mas delgada y retiene menos
calor, la temperatura desciende casi 2° por cada 305 metros de altura, debido a esto es
posible encontrar montañas cubiertas de nieve en los trópicos
Las montañas también
modifican los patrones
de las lluvias, cuando el
aire cargado de agua es
forzado
a
elevarse
cuando se encuentra con
una montaña, se va
enfriando; como ya
conocemos,
sabemos
que el enfriamiento reduce su capacidad de retención de agua, y entonces se condensa y
cae como lluvia o nieve en la cara de la montaña que da hacia el viento. El aire fresco y
seco se calienta una ves mas conforme baja por la ladera opuesta de la montaña y
absorbe humedad de la tierra, creando así una región seca llamada sombra de lluvia; por
ejemplo, la cadena montañosa del estado de Baja California quita el agua de los vientos
que provienen del oeste, desde el océano pacifico y dejan desiertos en la sombra de
lluvia en las laderas al este.
28
Actividad
1. Que es un organismo descomponedor y menciona dos ejemplos
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2. Cuales son los factores bióticos y menciona tres ejemplos
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3. Que es la humedad
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4. Es todo el entorno natural en el que esta un organismo
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5. Para que le sirve el ozono al planeta
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6. Como afecta el calor al clima en los hemisferios del planeta
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7. Como se forma un suelo
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8. Como podemos conservar nuestro medio ambiente
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9. Que es la hidrosfera
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10. Este tipo de organismos producen compuestos orgánicos a partir de inorgánicos
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11. Que es la atmósfera
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12. Menciona las propiedades de un suelo
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13. Como se clasifican los factores abióticos
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14. Que es un organismo consumidor
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15. Que pretende hacer la ecología con el ser humano
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16. De acuerdo a su disponibilidad en el ecosistema este factor es determinante para
el tipo de vida que ahí predomine
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17. Es la cantidad máxima de vapor de agua que puede tener un metro cúbico de aire
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18. Como se clasifican los factores que intervienen en el medio ambiente
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19. Que es evapotranspiración
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20. Que es un organismo productor
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21. Que es el calor
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22. Que pasa si se destruye un suelo ya formado
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23. De que otra manera conocemos a los consumidores primarios
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24. Cuales son los factores abióticos
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25. Este factor abiótico constituye la fuente principal de energía para los seres vivos
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26. Este tipo de organismos no llevan a cabo la fotosíntesis, obtienen sus nutrientes
orgánicos ya elaborados _____________________________________________
30
Adaptaciones de los organismos al medio ambiente
En el curso de la evolución de la vida, todos los organismos, tanto animales como
vegetales han ido ocupando los espacios que han encontrado disponibles, no obstante
dichos espacios imponían determinadas condiciones las cuales limitaban la posibilidad
de sobrevivir, por lo que las diferentes especies se adaptaron a esas condiciones, dando
lugar a nuevas especies y así a la diversidad actual de animales y vegetales.
Las adaptaciones al medio acuático son las primeras en surgir, esto debido a que la vida
surgió en las aguas, a salvo de las peligrosas radiaciones que todavía llegaban a la
superficie del planeta durante ese tiempo. Es así que el medio acuático limito con sus
propiedades físicas y químicas las posibles vías de evolución y desarrollo de los
organismos vivos; la necesidad de no hundirse hacia el fondo marino ocasiono que los
seres vivos adoptaran medios para contrarrestar dicha fuerza, surgiendo así un tipo de
flotadores, como los tejido aeríferos de muchas plantas, y las vejigas llenas de gas de las
medusas, sinóforos o peces. Otros organismos mas desarrollados, desarrollaron
algunas formas con las cuales podían realizar
desplazamientos pequeños, originando de este
modo los flagelos y cilios, así como también
partes del cuerpo debidamente ensanchadas las
cuales proporcionaban una superficie de
sustentación (estabilizadores). Como el agua se
opone al movimiento de los cuerpos, los animales
tuvieron que adaptar su morfología, para así
encontrar la mínima resistencia al desplazamiento
en ese medio
Las adaptaciones al medio aéreo y terrestre se dan ante la falta de fuerza de empuje de
las aguas, que compensa el peso corporal, lo cual impidió que los animales terrestres
alcanzaran mayor tamaño al de sus homónimos acuáticos; la situación para los vegetales
fue diferente, pues estos al crecer fijos sobre el suelo y no tener que desplazarse, la
construcción de elementos de soporte no constituye ningún problema. Sin embargo el
aire, incluso bajo condiciones de máxima humedad, presentaba un gran reto para
mantener el equilibrio hídrico; por lo que las
plantas recubrieron su cuerpo de cutícula
impermeable, así mismo redujeron la cantidad de
estomas; en casos extremos, como en los
desiertos, las hojas disminuyeron su tamaño y se
transformaron en espinas o bien se convirtieron en
estructuras de reserva de agua. Los animales ante
el peligro de desecación engrosaron su piel o bien
la impermeabilizaron, se recubrieron de gruesos
caparazones o bien continuaron habitando muy
ligados al agua aunque llevan a cabo una parte de
su vida en el exterior.
31
A la par de estas adaptaciones morfológicas, también se llevaron a cabo otras de tipo
fisiológico mucho mas importantes, lo cual les permitió conquistar medios extremos.
Frente a los cambios de temperatura las plantas optaron por reducir sus hojas a agujas
(confieras) o bien a perderlas con la llegada del otoño. Los animales, por otra parte
adquirieron un pelaje denso, aumentando así mismo el grosor de su capa de grasa para
aislarse del entorno; algunos otros se ocultaron en cuevas durante el invierno (osos)
nutriéndose de sus reservas adiposas, mientras que otros se aletargaron. En los desiertos
muchos animales se acostumbraron a descansar durante el día y llevar a cabo sus
actividades durante la noche, cuando la temperatura es menor, además de cubrir todas
sus necesidades hídricas con el agua contenida en sus alimentos. Sin embargo, hay
especies que en lugar de modificar sus costumbres o su fisiología, se trasladan de un
lugar a otro para disfrutar siempre de condiciones parecidas (aves migratorias).
En base a lo anterior, la adaptación es la característica que presentan los organismos
vivos que les permite ajustarse al medio ambiente de su entorno natural; la
biodiversidad en el planeta fue ocasionada a través de adaptaciones de los seres vivos
para sobrevivir en un medio adverso.
32
Niveles de organización
El ecosistema es el nivel de organización de la naturaleza que es de suma importancia
para la ecología; en la naturaleza los átomos se encuentran organizados en moléculas, y
éstas a la vez en células. Las células se agrupan para formar tejidos, siendo los
conjuntos de tejidos los encargados de dar forma a los órganos, los cuales, al reunirse
varios para llevar a cabo una función definida, dan origen a los sistemas, por ejemplo, el
sistema digestivo, conformado por la boca, faringe, estomago, intestinos, etc., o bien el
sistema respiratorio ( nariz, faringe, pulmones, etc.). Un organismo vivo se encuentra
constituido por varios sistemas anatómicos y fisiológicos unidos de manera estrecha
entre si; los cuales llevan a cabo la totalidad de las funciones del ser vivo.
Para la ecología, la organización de la naturaleza es importante a partir de niveles
superiores al de organismo, ya que los organismos viven en poblaciones, las cuales
consideran a un grupo de individuos de la misma especie habitando en una misma zona
y en la misma época. Así mismo las poblaciones se estructuran en comunidades, las
cuales son conformadas por el conglomerado de poblaciones de especies diferentes que
se encuentran interactuando entre si al estar viviendo al mismo tiempo en una
determinada superficie. El concepto de ecosistema aun es mas amplio que el de
comunidad, porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, a los factores
abióticos (el ambiente no vivo), con todas las características de clima, temperatura,
condiciones de suelo, aire, etc., el ecosistema se encarga de estudiar las relaciones que
presentan entre si los organismos vivos que conforman la comunidad, pero también, las
relaciones con los factores abióticos.
El concepto de ecosistema es de suma
importancia para comprender como funciona
la naturaleza, lo podemos definir como la
unidad de estudio, trabajo o investigación de
la ecología. El ecosistema es un sistema
complejo en el que se encuentran
interactuando entre si los organismos vivos, y
así mismo con el conjunto de factores
abióticos que conforman el ambiente
(temperatura, clima, luz, suelo, aire, etc.). La
ecología se encarga de estudiar a la naturaleza
como un gran conjunto, en el cual los factores
bióticos y abióticos están interactuando entre
si en un complejo entramado de relaciones.
En algunas ocasiones el estudio ecológico puede estar delimitado en una área pequeña
de trabajo local y especifico, pero en otros casos, se interesa por cuestiones muy
generales; por ejemplo, un investigador puede encontrarse estudiando como afecta la
intensidad de la luz y temperatura a un bosque de encinos, mientras otro puede
encontrarse investigando la manera en que fluye la energía en la selva tropical; pero lo
especifico de la ecología es que siempre estudia las relaciones entre los organismos y
estos a su vez, con el medio abiótico.
33
La ecosfera en su conjunto es el ecosistema mayor, es el ecosistema mundial, abarca
todos los organismos vivos (biosfera) y las interacciones entre ellos, y así mismo con la
tierra, agua, y atmósfera. Es decir abarca todo el planeta y reúne a todos los organismos
vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de todo el planeta. Pero dentro de esta
gran sistema existen subsistemas, los cuales son ecosistemas mas delimitados, por
ejemplo, el océano, un bosque, un lago, o incluso un árbol, o una fruta que se esta
pudriendo son ecosistemas que presentan patrones de funcionamiento, en los cuales
podemos detectar semejanzas fundamentales, las cuales nos permiten agruparlos en el
concepto de ecosistema.
Todos los ecosistemas funcionan de manera parecida, sin excepción todos requieren de
una fuente de energía la cual fluye a través de los diferentes componentes del
ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y algunos otros
componentes físicos del ecosistema. La fuente principal de energía es el sol.
En todos los ecosistemas se presenta un continuo movimiento de los materiales, los
diferentes elementos químicos se trasladan del suelo, el agua o el aire, a los organismos,
así como de unos seres vivos a otros, y al final retornan al suelo, agua o aire, cerrándose
de esta manera el ciclo. En el ecosistema toda la materia se recicla, es decir, es un
sistema cerrado en relación a la circulación de la materia; así mismo la energía se
traslada entre los organismos (fluye) generando de esta manera organización en el
sistema, es decir, el sistema es abierto con referencia al intercambio de energía con el
medio ambiente.
El ecosistema es un sistema complejo y cualquier variación en un factor o componente
del sistema repercute en el resto de los componentes, es por eso la importancia que
tienen las relaciones que se establecen. Para llevar a cabo el estudio de los ecosistemas
se analizan las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.
En las relaciones alimentarias, la vida
necesita un aporte continuo de energía
la cual llega a la Tierra desde el Sol y
pasa de unos organismos a otros a
través de la cadena trófica, la acción de
transferir energía química nutritiva,
desde su lugar de elaboración en las
plantas verdes a través de una serie de
individuos, en donde cada uno devora
al que esta antes de el para servir como
alimento, constituye una cadena
alimenticia
Las redes de alimentación representan la reunión de todas las cadenas tróficas,
comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad
fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas.
Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los
consumidores primarios (herbívoros).
34
La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones mencionados
anteriormente, por ejemplo, elefantes alimentándose de la vegetación. Pero los
herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son
consumidores secundarios en el ecosistema. Ejemplos de cadenas alimentarias de tres
eslabones serían:
hierba
algas
vaca
plancton
hombre
ballena.
Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones (seis
constituyen ya un caso excepcional). Ejemplo de una cadena larga sería:
hierba
insectos
insectos depredadores
arañas
aves
víboras
Como ya se menciono en una cadena alimentaria el numero de eslabones puede ser de
dos, tres cuatro o cinco, pero la energía se degrada en cada eslabón, de tal modo que la
cantidad de individuos que resultan beneficiados en una cadena larga, es sumamente
limitado. Lo mejor en una cadena alimentaria es que la cantidad de eslabones sea
reducido, con esto se beneficia un mayor numero de individuos y se degrada menos
energía
Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre, sino que como todo
ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan
de los residuos muertos y detritos en general (organismos descomponedores o
detritívoros). De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos.
Los detritos (restos orgánicos de seres vivos) constituyen en muchas ocasiones el inicio
de nuevas cadenas tróficas. Por ej., los animales de los fondos abismales se nutren de
los detritos que van descendiendo de la superficie. Las diferentes cadenas alimentarias
no están aisladas en el ecosistema sino que
forman un entramado entre sí y se suele hablar
de red trófica.
Una representación muy útil para estudiar
todo este entramado trófico son las pirámides
de biomasa, energía o cantidad de individuos.
En ellas se ponen varios pisos con su anchura
o su superficie proporcional a la magnitud
representada. En el piso bajo se sitúan los
productores; por encima los consumidores de
primer orden (herbívoros), después los de
segundo
orden
(carnívoros)
y
así
sucesivamente.
35
Los ciclos de la materia se encuentran formados por los elementos químicos que forman
los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van
pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la
atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van
devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la
descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo
ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio
es esencial para conocer su funcionamiento. Los ciclos de los elementos mantienen una
estrecha relación con el flujo de energía en el ecosistema, ya que la energía utilizable
por los organismos es la que se encuentra en enlaces químicos uniendo los elementos
para formar las moléculas
El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando
de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una
dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores.
La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de
energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en
funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos
químicos.
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Actividad
1. Que es un ecosistema
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2. Considerando que la energía fluye de un organismo a otro, como se considera el
ecosistema
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3. Donde inicia una cadena trófica
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4. Es el nivel de organización de la naturaleza mas importante para la ecología
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5. Que es la biosfera
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6. Que es una cadena alimenticia
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7. Como se mantiene en funcionamiento un ecosistema
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8. Es la fuente principal de energía de un ecosistema
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9. Como se constituye una población
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10. Que factores se deben estudiar para llevar a cabo un análisis del ecosistema
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11. Como debe ser una cadena alimentaria para que su eficiencia sea mayor
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12. Que es una comunidad
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13. Tomando en consideración la circulación de la materia, como es el ecosistema
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14. Es la unidad de estudio de la ecología
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15. Menciona como actúan los ciclos de la materia en el ecosistema
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16. Que es lo que requiere cualquier ecosistema para su funcionamiento
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17. Cual es el ultimo eslabón de una cadena alimentaria
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18. Que estudia la ecología
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Ecología de Poblaciones
Las investigaciones sobre ecosistemas inalterados nos indican que muchas poblaciones
tienden a permanecer estables al paso del tiempo, mas sin embargo, sabemos que dichas
poblaciones pueden aumentar de manera fácil. Existen tres factores primordiales que
afectan el tamaño de una población: nacimientos, muerte y migración. Los organismos
vivos se integran a una población a través del nacimiento o a la inmigración, y la
abandonan por muerte, o por emigración; una población permanece de manera estable,
si en promedio, arriban a ésta la misma cantidad de individuos que la abandonan. Mas
sin embargo, una población crece cuando la cantidad de nacimientos aunada al número
de inmigrantes es mayor a las muertes más la cantidad de emigrantes; pero si la relación
es de manera inversa, las poblaciones disminuirán.
En muchas poblaciones naturales, los individuos que llegan y se van, no contribuyen
fuertemente en el cambio de la población, los índices de natalidad y mortalidad son los
factores primordiales que influyen en su crecimiento. El tamaño de una población es el
resultado del equilibrio entre dos factores: el potencial biótico y la resistencia ambiental.
El potencial biótico es el índice máximo al cual puede incrementarse la población
siempre y cuando existan condiciones ideales (máximo de natalidad, mínimo de
mortalidad)
La resistencia ambiental son los delimitantes impuestos por los factores bióticos y
abióticos (disponibilidad de alimento, espacio, competencia entre individuos, etc.), estos
factores pueden disminuir el índice de natalidad y aumentar la mortalidad; por lo
general, la interacción entre el potencial biótico y la resistencia ambiental originan un
equilibrio entre el tamaño de población y la disponibilidad de recursos.
El potencial biótico de una población, si ésta no es restringida, origina un crecimiento
exponencial, esto es que la población crece durante un periodo de tiempo especifico en
un porcentaje fijo de su tamaño al inicio del periodo; por lo que se suma una cantidad
creciente de individuos a la población durante cada periodo sucesivo, lo que origina el
crecimiento del tamaño de la población a un ritmo acelerado. Frecuentemente la curva
formada por este tipo de crecimiento se denomina curva de crecimiento en forma de “J”
o “curva J”, esto debido a su forma. Este tipo de crecimiento sucede cada vez que los
nacimientos superan a las muertes de manera constante, lo cual sucede cuando en
promedio cada individuo produce mas de un descendiente vivo. Aunque la cantidad de
descendientes de un individuo por año, varia de miles para una lombriz, a uno para el
ser humano, ya sea que trabaje de manera individual o como parte de una pareja que se
reproduce sexualmente, tiene el potencial de reemplazarse muchas veces durante su
vida; esta capacidad conocida como potencial biótico ha evolucionado debido a que la
selección natural a favorecido a los organismos que presentan la mayor cantidad de
progenie.
Son varios los factores que determinan el potencial biótico de una especie
La edad en la cual el individuo promedio se reproduce por primera vez
La frecuencia promedio de reproducción
La cantidad de descendencia producida en cada ocasión
La duración promedio de la vida reproductora
El índice de mortalidad en condiciones ideales
39
Por ejemplo, podemos mencionar un tipo
de bacteria en condiciones ideales puede
dividirse
cada
20
minutos
aproximadamente,
duplicando
la
población tres veces por hora; mientras
mas crece la población, existirán mas
células que se dividen. El potencial
biótico
de
las
bacterias
es
extremadamente grande, tanto que si no
existiera un límite de nutrientes, en 48
horas los descendientes de una sola
bacteria cubrirían con una capa de dos
metros de espesor la superficie del
planeta
Mas sin embargo, desde el punto de vista
reproductor, un águila es una especie
longeva y lenta, vive aproximadamente
30 años y alcanza su madures sexual a
los cuatro años y cada pareja tiene dos
descendientes por año durante los 26
años restantes, se puede observar en la
grafica que el crecimiento se presenta de
manera exponencial igual que las
bacterias, aunque difieren en la escala de
tiempo, las poblaciones se vuelven muy
grandes, se observa así mismo que
sucede si la reproducción de las águilas
inicia a los seis años, con esta condición
todavía se presenta un crecimiento exponencial, solo que el tiempo requerido para
alcanzar un gran tamaño se incrementa de manera considerable.
El factor tiempo es determinante para la
población humana, ya que la procreación
retardada reduce de una manera
significativa el crecimiento de la
población, por ejemplo, si cada mujer
tuviera tres hijos durante los primeros años
de su adolescencia, la población crecería
de manera mucho más rápida que si
tuviera cinco hijos después de los 30 años.
Sin embargo, incluso bajo condiciones
ideales, suceden algunas muertes, si se
comparan tres poblaciones de bacterias,
observamos que las curvas son iguales,
pero el tiempo requerido para llegar a un
tamaño específico de población se
incrementa con la mortalidad
40
El crecimiento exponencial sucede en la naturaleza solamente bajo circunstancias muy
especiales, y durante un corto tiempo, por ejemplo, se observa en poblaciones que pasan
por ciclos regulares, donde después del rápido crecimiento, hay una mortalidad masiva.
Estos ciclos de abundancia y escasez suceden en una gran variedad de organismos.
Muchas especies de vida corta, que se reproducen rápidamente, desde algas hasta
insectos, presentan ciclos de población de temporada, los cuales se encuentran
relacionados con los cambios que se predicen en la precipitación pluvial, temperatura o
bien en la disponibilidad de alimento, por ejemplo, en climas templados, las poblaciones
de insectos crecen rápidamente durante la temporada de primavera y verano, para
desplomarse después al llegar el invierno; factores mas complejos producen ciclos de
algunos cuatro años para mamíferos pequeños (ratas de campo), o bien ciclos mas
largos como en las poblaciones de liebres.
Sin embargo en poblaciones que no presentan ciclos de abundancia y escasez, el
crecimiento exponencial ocurre de manera temporal bajo circunstancias especiales; por
ejemplo, si se eliminan los factores que controlan la población, como depredadores o
parásitos, o bien si se incrementa la disponibilidad de alimento. El crecimiento
exponencial ocurre también cuando los individuos invaden un hábitat nuevo, en donde
las condiciones son favorables y poca la competencia o las practicas depredatórias,
muchas invasiones de este tipo han sucedido cuando el ser humano introduce especies
exóticas o extrañas en los ecosistemas. En cualquier ecosistema encontramos
poblaciones de todo tipo de especies, a las especies que naturalmente pertenecían al
ecosistema se les llama nativas o autóctonas. Las especies inmigrantes son las que son
introducidas deliberadamente o accidentalmente en un ecosistema. La actividad humana
ha acelerado la introducción de nuevas especies en los ecosistemas. Algunas veces el
resultado es beneficioso (por ejemplo, para luchar contra una plaga), pero otras son muy
perjudiciales, porque se convierten en plagas o eliminan a otras especies nativas. Así
sucedió con la introducción de ganado caprino en la Isla de Guadalupe, en las costas de
Baja California, del conejo en Australia o los gatos u otros mamíferos en muchas islas
del Pacífico en las que han llevado a la extinción a varias especies de vegetales y
algunas aves.
41
Después de un periodo de crecimiento
exponencial, las poblaciones tienden a
estabilizarse al tamaño máximo que
puede sostener el medio ambiente
denominado capacidad de sostenimiento,
el cual es el tamaño máximo de una
población que un área especifica puede
sostener de manera indefinida; este tipo
de crecimiento es característico de
organismos de larga vida que colonizan
una región nueva, y esta representado de
manera grafica por una curva de
crecimiento en forma de “S” o “curva S”
La capacidad de sostenimiento, se establece por la disponibilidad de dos tipos de
recursos: los renovables (nutrientes, agua, luz), que se vuelven a surtir por medio de
procesos naturales, y los no renovables, como el espacio, en la forma de un lugar
adecuado para vivir, o buscar refugio. Los individuos morirán si las demandas de
recursos renovables son demasiadas, si se superan los requisitos de espacio; los
individuos pueden emigrar (con frecuencia a lugares menos adecuados) donde su
mortalidad se incrementa; se reduce el índice de reproducción ya que los individuos no
encuentran lugares adecuados para ella. Las demandas excesivas ocasionan daños al
ecosistema y reducen su capacidad de sostenimiento, resultando entonces una reducción
de la población mientras se recupera el ecosistema.
La resistencia ambiental mantiene a las poblaciones en la capacidad de sostenimiento o
bien por debajo de ella, de manera natural; los factores de resistencia ambiental se
clasifican en dos tipos: los independientes y los dependientes de la densidad de
población.
Los factores independientes de la densidad, matan a los individuos, o bien reducen los
índices de reproducción, sin considerar la densidad de población, el factor mas
importante de este tipo es el clima, por ejemplo, el tamaño de muchas poblaciones de
insectos y plantas anuales, se encuentra limitado por el numero de individuos que
pueden sobrevivir antes de la primera helada fuerte. Como ya se menciono con
anterioridad, el clima es en gran parte responsable de los ciclos de abundancia y escasez
de la población, los plaguicidas y los contaminantes, pueden ser causa de reducción
drástica en las poblaciones naturales, así como también la construcción de granjas,
caminos, casas, al destruir el hábitat de los organismos.
Los factores dependientes de la densidad de población se hacen mas efectivos, si se
incrementa la densidad, ya que los organismos que viven varios años, desarrollan
diversos mecanismos para compensar los cambios del clima, para con esto tratar de
evitar esta forma de control de la población (independiente de la densidad), por ejemplo,
muchos mamíferos desarrollan gruesas pieles para almacenar grasa para el invierno,
algunos otros también hibernan, otros animales migran grandes distancias con el fin de
encontrar alimento y mejor clima. Las plantas logran sobrevivir a rigurosos inviernos al
activar un periodo de latencia, dejando caer sus hojas, reduciendo radicalmente sus
actividades metabólicas.
42
Los factores mas importantes para las especies de larga vida son los dependientes de la
densidad, los cuales se vuelven cada vez mas efectivos conforme va incrementándose la
densidad de población, con lo cual ejercen un efecto de reacción en el tamaño de la
población; mientras mas grande sea una población, se activan una mayor cantidad de
cambios que se encargan de contrarrestar dicho crecimiento. Los factores dependientes
de la densidad de población, incluyen las interacciones en la comunidad, como las
conductas predatorias o el parasitismo, así mismo, la competencia dentro de las especies
o bien con los miembros de otras especies.
En cualquier ecosistema encontramos poblaciones de todo tipo de especies. La ecología
estudia la función que las distintas especies desempeñan en el ecosistema y los distintos
tipos de relaciones que mantienen entre sí. Las especies generalistas, como el hombre,
la rata, las moscas, etc. pueden vivir en muchos lugares diferentes, ingerir gran variedad
de alimentos y tolerar muy diferentes condiciones ambientales. Las especies
especialistas sólo pueden vivir bajo condiciones alimenticias o ambientales muy
concretas, por ejemplo, el oso panda se alimenta de hojas de bambú, o el oso
hormiguero que se alimenta de hormigas
En muchas ocasiones las especies tienen que competir entre ellas para ocupar un lugar
en el ecosistema. Las diferentes especies han ido adquiriendo, a lo largo de su
evolución, una serie de características que les facilitan la competencia. Pero las
"habilidades" que les ha convenido adquirir son muy distintas según sea el ambiente en
el que deben vivir. Son muy distintas las características que debe tener un ser vivo para
adaptarse a un ambiente cambiante que a otro relativamente estable
Por eso se distinguen dos grandes tipos de
estrategias de supervivencia: la de la r y la de la K.
Estas letras hacen referencia a la importancia
relativa que tengan los parámetros K (densidad de
saturación) y r (tasa de incremento) en sus ciclos de
vida.
Las especies que siguen estrategia de la r suelen ser
microscópicas o de tamaño pequeño, como
bacterias, protozoos, plantas fugaces, animales
pequeños, etc. Su población mantiene un
crecimiento exponencial hasta desaparecer
bruscamente cuando las condiciones cambian. Es lo
que sucede, por ejemplo, cuando llueve y se forman
charcos. Si la temperatura es adecuada la población
de protozoos del charco crecerá rápidamente hasta
que llegue un momento en el que el charco se seque
o se termine el alimento y entonces la población
disminuirá bruscamente.
Las especies con estrategia de la r son típicas de lugares efímeros: charcas de lluvia,
montones de tierra junto a madrigueras, rocas desnudas, zonas polares, desiertos,
terrenos arados, etc. Son oportunistas o pioneras, ocupan áreas nuevas con facilidad y se
extienden por ellas con rapidez.
43
El papel que cumplen en los ecosistemas es colonizarlos en las primeras etapas de su
desarrollo y, para ello, suelen ser organismos que producen muchas unidades de
dispersión (hasta millones y miles de millones de esporas o huevos). Pero no pueden
tener éxito si la competencia es fuerte, frente a organismos con estrategia de la K.
El hombre favorece la dispersión de las especies oportunistas con sus viajes y
transportes y, además, con su actividad degrada los ecosistemas facilitando su
colonización por especies pioneras. Las plantas que se usan para los cultivos son,
normalmente, de este tipo.
Las especies con estrategia de la K suelen ser los animales y plantas grandes y longevos.
Su población se mantiene con altibajos, pero cerca de la densidad máxima (K) que
puede tener, dadas esas condiciones. Es lo que sucede, por ejemplo, con los robles de un
bosque, las gaviotas o los linces.
Los organismos con estrategias de la K tienen, por su tamaño, gran capacidad de
competencia, gran longevidad y reducido número de descendientes. Los encontraremos
en medios que permanecen estables largo tiempo (selva, bosques, regiones esteparias,
etc.).
Factor
Clima
Mortalidad
Estrategia de la “r”
Variable y/o impredecible;
A menudo catastrófica,
independiente de la densidad
Variable con el tiempo; sin
equilibrio; generalmente muy por
debajo de la capacidad de soporte
del medio; comunidades sin
saturar; recolonización cada año.
Estrategia de la “K”
Casi constante y/o predecible
Dependiente de la densidad.
Competencia inter
e intraespecífica
La selección
favorece
Variable, a menudo débil
Normalmente fuerte.
1. Desarrollo rápido.
2. rm elevadas.
3. Reproducción temprana.
4. Pequeño tamaño corporal.
5. Reproducción única
1. Desarrollo lento.
2. Mayor habilidad competitiva. 3.
Reproducción retardada.
4. Gran tamaño corporal
5. Reproducciones repetidas.
Longitud de la
vida
Corta, normalmente de menos de
un año.
Larga, normalmente de más de un año.
Tamaño de la
población
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Casi constante a lo largo del tiempo;
equilibrio; en o cerca de la capacidad de
soporte del medio; comunidades
saturadas; colonización no necesaria
Actividad
1. Que es el potencial biótico
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2. Cual es el factor que delimita un crecimiento exponencial en una población
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3. Que sucede cuando los requerimientos de una población superan la capacidad de
sostenimiento
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4. En la estrategia de supervivencia del tipo “r” que tan longevos son los
individuos
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5. Cuales son los factores que afectan el tamaño de una población
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6. Mencione tres factores que afectan el potencial biótico de una especie
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7. Define capacidad de sostenimiento
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8. Como puede permanecer estable una población
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9. Este tipo de crecimiento sucede cada vez que los nacimientos superan a las
muertes de una manera fija
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10. Como es la competencia ínterespecifica en las especies con estrategia de
supervivencia del tipo “k”
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11. Cuales son los factores que delimitan la capacidad de sostenimiento
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12. Como se integra un individuo a una población
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13. En un ecosistema a que se le llama especie nativa
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14. Que es la resistencia ambiental
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15. Menciona dos ejemplos de recursos renovables
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16. Menciona dos tipos de estrategias de supervivencia que han desarrollado los
organismos vivos
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17. Si graficamos un crecimiento de tipo exponencial, como resultaría la grafica
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18. Si el potencial biótico de una población no es delimitado, como se presenta su
crecimiento
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19. Que es una especie generalista
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20. Que tipo de individuos presentan una curva de crecimiento tipo “s”
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Unidad II
Ecología trófica
Ecosistemas
Hacia 1950 los ecólogos elaboraron la noción científica de ecosistema, definiéndolo
como la unidad de estudio de la ecología. De acuerdo con tal definición, el ecosistema
es una unidad delimitada espacial y temporalmente, integrada por un lado, por los
organismos vivos y el medio en que éstos se desarrollan, y por otro, por las
interacciones de los organismos entre sí y con el medio. En otras palabras, el ecosistema
es una unidad formada por factores bióticos (o integrantes vivos como los vegetales y
los animales) y abióticos (componentes que carecen de vida, como por ejemplo los
minerales y el agua), en la que existen interacciones vitales, fluye la energía y circula la
materia.
Un ecosistema puede ser tan grande como
el océano o un bosque, o uno de los ciclos
de los elementos, o tan pequeño como un
acuario que contiene peces tropicales,
plantas verdes y caracoles, para calificarlo
como, ecosistema, la unidad debe ser un
sistema estable, donde el intercambio de
materiales siga un camino circular Un
ejemplo de ecosistema en el que pueden
verse claramente los elementos comprendidos en la definición es la selva tropical. Allí
coinciden millares de especies vegetales, animales y microbianas que habitan el aire y el
suelo; además, se producen millones de interacciones entre los organismos, y entre éstos
y el medio físico. La extensión de un ecosistema es siempre relativa: no constituye una
unidad funcional indivisible y única, sino que es posible subdividirlo en infinidad de
unidades de menor tamaño. Por ejemplo, el ecosistema selva abarca, a su vez, otros
ecosistemas más específicos como el que constituyen las copas de los árboles o un
tronco caído.
Un ejemplo clásico de un ecosistema compacto para ser analizado a detalle cuantitativo,
es una laguna o estanque, la parte no viva del lago comprende el agua, el oxigeno
disuelto, el bióxido de carbono, las sales inorgánicas disueltas (fosfatos, cloruros de
sodio, potasio, calcio) y muchos compuestos orgánicos; los organismos vivos pueden
subdividirse en productores, consumidores y desintegradotes según su papel,
constituyendo a conservar en función al ecosistema como un todo estable de interacción
mutua. En primer lugar existen organismos productores, como las plantas verdes, que
fabrican compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas sencillas, por medio de
la fotosíntesis; en un lago, existen dos tipos de productores: las plantas mayores que
crecen sobre la orilla o flotan en aguas de poca profundidad, y las plantas flotantes
microscópicas, en su mayoría algas, que se distribuyen por todo el liquido, hasta la
máxima profundidad alcanzada por la luz. Estas pequeñas plantas, se denominan de
manera colectiva como fitoplancton, no suelen ser visibles al ojo humano, solo cuando
existen en gran cantidad, en cuyo caso otorgan al agua un color verdoso. Suelen ser
bastante más importantes como productoras de alimentos para el lago, que las plantas
visibles
47
Los organismos consumidores son heterótrofos, por ejemplo, insectos, larvas,
crustáceos, peces y algunos bivalvos de agua dulce; los consumidores primarios son los
que ingieren plantas; los secundarios, los carnívoros que se alimentan de los primarios,
y así sucesivamente. Podría haber algunos consumidores terciarios que comieran a los
consumidores secundarios carnívoros
El ecosistema se completa con los organismos descomponedores, bacterias, y hongos,
los cuales se encargan de desdoblar los compuestos orgánicos de células procedentes del
productor muerto y organismos consumidores en moléculas orgánicas pequeñas, las
cuales utilizan como saprofitos, o en sustancias inorgánicas que pueden usarse como
materia prima por las plantas verdes. Aun el ecosistema más grande y más completo
puede demostrarse que esta conformado por los mismos componentes: organismos
productores, consumidores y desintegradotes, así como también por componentes
inorgánicos
La estructuración de un ecosistema consta de la biocenosis, la cual es el conjunto de
organismos de un ecosistema, y el biotipo, o medio ambiente en el que viven estos
organismos. Para escribir las relaciones ecológicas de los organismos resulta útil
distinguir entre dónde vive un organismo y lo que hace como parte de su ecosistema
Dos conceptos en estrecha relación con el de ecosistema son el de hábitat y el de nicho
ecológico.
El hábitat es el lugar físico de un ecosistema que reúne las condiciones naturales donde
vive una especie y al cual se halla adaptada, es decir, el hábitat de un organismo es el
lugar donde vive, su área física, alguna parte específica de la superficie de la tierra, aire,
suelo y agua. Puede ser grandísimo, como el océano, o las grandes zonas continentales,
o muy pequeño, y limitado, por ejemplo, la parte inferior de un madero podrido, pero
siempre es una región bien delimitada físicamente. En un hábitat particular pueden vivir
varios animales o plantas.
El nicho ecológico es el modo en que un organismo se relaciona con los factores
bióticos y abióticos de su ambiente. Incluye las condiciones físicas, químicas y
biológicas que una especie necesita para vivir y reproducirse en un ecosistema, es decir,
el nicho ecológico, es el estado o el papel de un organismo en la comunidad o el
ecosistema; depende de las adaptaciones estructurales del organismo, de sus respuestas
fisiológicas y su conducta, puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de un
organismo (donde vive) y al nicho ecológico como su profesión (lo que hace
biológicamente). El nicho ecológico no es un espacio demarcado físicamente, sino una
abstracción que comprende todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos
que necesita un organismo para vivir; la temperatura, la humedad y la luz son algunos
de los factores físicos y químicos que determinan el nicho de una especie, entre los
condicionantes biológicos están el tipo de alimentación, los depredadores, los
competidores y las enfermedades, es decir, especies que rivalizan por las mismas
condiciones.
Para describir el nicho ecológico de un organismo es preciso saber qué come y qué lo
come a él, cuáles son sus límites de movimiento y sus efectos sobre otros organismos y
sobre partes no vivientes del ambiente. Una de las generalizaciones importantes de la
ecología es que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho ecológico.
48
Una sola especie puede ocupar diferentes nichos en distintas regiones, en función de
factores como el alimento disponible y el número de competidores. Algunos
organismos, por ejemplo, los animales con distintas fases en su ciclo vital, ocupan
sucesivamente nichos diferente; un renacuajo es un consumidor primario, que se
alimenta de plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y digiere insectos
y otros animales; en contraste, tortugas jóvenes de río son consumidores secundarios,
comen caracoles, gusanos e insectos, mientras que las tortugas adultas son
consumidores primarios y se alimentan de plantas verdes como apio acuático.
El ecosistema es una unidad dinámica ya que experimenta constantes modificaciones
que a veces son temporales y otras cíclicas (se repiten en el tiempo). Los elementos
bióticos pueden reaccionar ante un cambio de las condiciones físicas del medio; por
ejemplo, la deforestación de un bosque o un incendio, tienen consecuencias directas
sobre la fertilidad del suelo y afectan la cadena alimentaría
En un ecosistema acuático la
biodiversidad, o número de especies
vegetales y animales que habitan en él,
es menor que en uno terrestre. La base
nutritiva está en el fitoplancton y en el
zooplancton. La escala va en ascenso,
desde los peces y batracios hasta las aves
acuáticas como el pato, y aéreas como el
águila.
En una pirámide trófica se aprecia la estructura alimentaria de un ecosistema, en donde
conviven productores, consumidores y descomponedores. Los vegetales elaboran
materia orgánica a través de la fotosíntesis, los herbívoros se alimentan de ellos, y a su
vez, son comidos por predadores o carnívoros, cuando estos organismos van muriendo,
sus restos son transformados en sustancias asimilables por la plantas, proceso en el que
intervienen los organismos descomponedores.
En la naturaleza encontramos diversas poblaciones de plantas y animales, las cuales
conforman diferentes comunidades de seres vivos; todas las comunidades de los
organismos vivos del planeta, conforman la llamada biosfera, los seres vivos presentes
en la biosfera, dependen del ambiente físico del planeta, o sea: de la atmósfera, la
hidrosfera y la litosfera. Por lo general, las poblaciones habitan juntas, es decir, en
comunidades; en el seno de una comunidad, los individuos interactúan no solamente
con los miembros de su especie, sino también, con individuos de otras especies y
además con el medio ambiente, lo cual origina un sistema dinámico al interactuar los
factores bióticos y abióticos, dando como resultado un flujo de energía y materia. Las
interacciones entre las partes vivas y no vivas de cualquier ecosistema, son las funciones
de una comunidad; los organismos toman de su medio ambiente los materiales y la
energía para mantenerse vivos, como ya se menciono con anterioridad, un ecosistema es
cualquier lugar donde se transfiere energía, cuando los individuos interactúan entre si y
con el medio ambiente, todas las comunidades y el ambiente en un área determinada,
conforman un ecosistema, por ejemplo, una sección de un bosque, un lago, un océano y
hasta un acuario.
49
Los ecosistemas evolucionan hacia ecosistemas más estables, el cambio es rápido al
principio, y se vuelve lento después; lo mismo puede ocurrir en una granja abandonada
que se transforma en bosque, o en un lago poco profundo que cambia a una zona
pantanosa y luego a bosque. Como ya se dijo, los ecosistemas son dinámicos, no
permanecen estáticos y su equilibrio puede ser alterado, al desaparecer uno de sus
componentes, ya sea los productores, consumidores o descomponedores; o bien al
incorporarse una nueva especie que afecte a cualquiera de los consumidores. La energía
que circula en el ecosistema va siendo degradada o disminuida conforme se pasa de un
grupo de seres vivos a otros.
Todo espacio ecológico, dotado de características geográficas, vegetales y animales
distintivas, es un bioma. La superficie del planeta se divide en biomas, determinados en
principio por las características de humedad, temperatura y precipitaciones anuales.
Todo bioma posee una vegetación determinada, y sus límites están demarcados por
diversos factores, entre ellos, la disponibilidad de agua, la mayor o menor cantidad de
luz y la amplitud de temperaturas. El bioma es una zona de vida dentro del globo
terrestre, o más precisamente, un tipo principal de hábitat en el que la vegetación
dominante comprende algunos tipos característicos que reflejan las tolerancias del
ambiente y a la que se vinculan determinadas comunidades animales.
Es lógico que encontremos biomas acuáticos y terrestres. Los primeros podrán
subdividirse a su vez en lacustres o palustres (correspondientes a las lagunas y lagos),
fluviales (ríos) y marinos (mares y océanos). En tierra firme podemos reconocer biomas
específicos al bosque, la tundra, el desierto, la pradera, la estepa y la selva. La
biogeografía es una ciencia de síntesis, derivada de la geografía y vinculada
estrechamente a la biología, que intenta describir y explicar la distribución de los seres
animados en la Tierra, aunque la comunidad biológica es indivisible, se ha subdividido
el campo de esta ciencia en dos grandes ramas: fitogeografía, que trata sobre la
distribución de los vegetales, y zoogeografía, de los animales; decimos que esta
disciplina es sintética, porque parte de datos analíticos que le brindan otras
especialidades, tales como la botánica, la ecología, la zoología, la geografía física, la
edafología y la climatología, a partir de este gran cúmulo de información se hace
indispensable el rescate, entre los casos particulares, de las leyes básicas de la
distribución biológica. Existen distintos tipos de biomas, tanto terrestres como
acuáticos. Entre los biomas acuáticos podemos distinguir: lacustres (lagos), fluviales
(ríos), y marinos (océanos).
Lagos
El origen de muchos lagos se piensa que fue
durante las glaciaciones, cuando las morrenas
(montón de piedras y barro acumuladas por un
glaciar) arrastradas por el hielo taponaron los
valles, y después con el deshielo se origino la
formación del deposito de agua; en otros casos
la acción mecánica del hielo socavo el terreno,
originando una especie de cubeta que
posteriormente se lleno de agua.
50
Existen también lagos formados por un antiguo pedazo de río que debido al
deslizamiento, hundimiento o bien otra causa, fue aislado del curso principal del río,
algunas de estas lagunas mantienen actualmente una conexión subterránea con el
antiguo cause fluvial. Así mismo la acción tectónica, las fallas o deformaciones de la
superficie terrestre originan cavidades en las que se puede acumular agua, o bien
también sucede cuando un volcán se apaga y su cráter se convierte en un lago
Así mismo los lagos se forman cuando el agua
recogida en una zona no sale directamente al
mar sino que pasa o acaba en una depresión.
En muchos casos del lago sale un río que va al
mar, pero en otros no hay desagüe, sino que
las aguas se evaporan a la atmósfera
directamente desde el lago.
El medio que brindan los lagos depende
esencialmente del tamaño y de su naturaleza,
abierta o cerrada. Los de gran tamaño como el
Mar Caspio, el Aral, el Victoria o los Grandes Lagos de Norteamérica, ofrecen
condiciones muy parecidas a las aguas marinas (salvo por la salinidad) en estos la
acción del oleaje y mareas también desempeña un papel importante en el ciclo de vida
de sus habitantes.
En otros casos el lago queda aislado del mundo exterior sin ningún drenaje y su único
aporte de agua suele ser la lluvia, a este tipo de lagos se les llama endorreicos, cuando
sus dimensiones son muy pequeñas se habla de lagunas o charcas, y en ellas los
marcados cambios de temperatura, la evaporación, o bien la desecación por largos
espacios de tiempo, imponen condiciones que los diferencian de un lago normal
Un caso que reúne ambas características es el de los pantanos artificiales, con represas
que al detener el curso de un río origina un área hídrica que brinda condiciones
adecuadas para la existencia de muchas especies, pero al mismo tiempo, al estar sujeto a
la voluntad del ser humano, puede conducirlo al desastre
Una característica de los medios lacustres es sin duda su estratificación y mezcla, la cual
nos permite distinguir cuatro tipos principales:
Los lagos fríos en los cuales la temperatura de sus aguas profundas oscila alrededor de
los 4° C y la de sus aguas superficiales oscila entre 0-4° C, esto según la estación del
año y solo existe mezcla entre las dos capas durante el verano. Los lagos templados,
son aquellos con temperatura de su capa superficial por arriba de los 4° C y temperatura
invernal por debajo de este valor, su mezcla se da en la primavera y otoño Los lagos
templados y subtropicales con temperatura invernal en la capa superior no menor de 4°
C y en los que la mezcla de las aguas se produce durante el invierno Lagos tropicales
con temperatura por arriba de 20° C la cual apenas varia en el transcurso del año y su
mezcla de agua es apenas ocasional e irregular
51
Según la producción de biomasa podemos
clasificar a los lagos en: eutróficos y
oligotróficos Los lagos eutróficos gozan
de gran aporte de nutrientes y la
producción de fitoplancton y zooplancton
es muy grande, por lo que permiten la
existencia de una población abundante de
productores secundarios y depredadores;
pero sin embargo una producción excesiva
de nutrientes puede originar la aparición de
una gran cantidad de organismos
descomponedores, los cuales consumen el oxigeno y provocan la muerte del resto de los
habitantes del ecosistema, a este proceso se le llama eutrofización y es característico de
aquellos lagos sometido a un aporte excesivo de nutrientes en forma de aguas residuales
de los cultivos y desagües de las poblaciones humanas. Por el contrario los lagos
oligotróficos, son muy pobres en nutrientes y su flora microscópica es muy escasa, sus
aguas suelen ser muy transparentes
Ríos
Los ríos nacen en manantiales en los que surgen
a la superficie aguas subterráneas o en lugares
en los que se funden los glaciares, o también son
el resultado de la evaporación marina, la cual se
condensa en nubes y mas tarde cae en forma de
lluvia
sobre
los
continentes;
estas
precipitaciones empapan la tierra y poco a poco
van fluyendo hacia puntos en los que afloran en
la superficie; muchas veces esas aguas se
acumulan en grandes lagos subterráneos o circulan bajo tierra (manto acuífero), a partir
de su nacimiento siguen la pendiente del terreno hasta llegar al mar. Un río con sus
afluentes drena una zona que se conoce como cuenca hidrográfica. La separación entre
cuencas es la divisoria de aguas.
Desde su nacimiento en una zona montañosa y alta
hasta su desembocadura en el mar el río suele ir
disminuyendo su pendiente, el perfil longitudinal
muestra muy bien el transcurrir del río hasta que
llega al mar, normalmente la pendiente es fuerte en
el primer tramo del río, cuando viaja por las
montañas (tramo alto), y se hace muy pequeña, casi
horizontal, cuando se acerca a la desembocadura
(tramo bajo). La desembocadura marca el nivel de
base del río.
52
El río sufre variaciones en su caudal, en las estaciones lluviosas aumenta y en las secas
disminuye, aunque algunos ríos presentan el caudal máximo en la época del deshielo,
las crecidas pueden ser graduales o muy bruscas,
Considerado como un ecosistema vivo, el río
presenta aspectos muy variables según se trate de su
curso alto o de desembocadura, la composición de
sus aguas, es variable desde el origen a la
desembocadura, pues en su curso arrastra y disuelve
sustancias que alteran dicha composición. Así
mismo, la temperatura de un río es también
variable, ya que en la parte final muestra una
estratificación vertical, esto debido al mayor caudal
y profundidad. La velocidad de la corriente varia en
función de la pendiente, y la máxima es en el nacimiento del río y mínima en el curso
inferior
Océanos
Una diferencia sustancial entre el medio marino y el terrestre es que en este último las
diferentes comunidades se mantienen relativamente aisladas y autosuficientes, en
cambio en los océanos, al estar los individuos inmersos en el medio líquido, origina un
intercambio permanente entre todos ellos, razón por la cual deben de contemplarse
como elementos de una misma comunidad
Desde su formación hace casi 4,000 millones de años, los océanos contienen la mayor
parte del agua líquida de nuestro planeta, entender su funcionamiento es muy
importante para comprender el clima y para explicar la diversidad de vida que hay en
nuestro planeta. Llamamos océanos a las grandes masas de agua que separan los
continentes, conocemos cinco océanos, el más extenso es el Pacífico, que con sus 180
millones de km2 supera en extensión al conjunto de los continentes; los otros cuatro son
el Atlántico, el Índico, el Antártico o Austral y el Ártico.
Dentro de los océanos se llama
mares a algunas zonas cercanas a
las costas, situados casi siempre
sobre la plataforma continental, por
tanto con profundidades pequeñas,
que por razones históricas o
culturales tienen nombre propio.
La profundidad media de los
océanos es de unos cuatro o cinco
kilómetros que comparados con los
53
miles de Km. que abarcan nos hacen ver que son delgadas capas de agua sobre la
superficie del planeta, pero la profundidad es muy variable dependiendo de la zona, las
cuales son:
Plataforma continental.- Es la continuación de los continentes por debajo de las aguas,
con profundidades que van desde 0 metros en la línea de costa hasta unos 200 m. Ocupa
alrededor del 10% del área oceánica, es una zona de gran explotación de recursos
petrolíferos, pesqueros, etc.
Talud.- Es la zona de pendiente acentuada que lleva desde el límite de la plataforma
hasta los fondos oceánicos, aparecen abiertos, de vez en cuando, por cañones
submarinos tallados por sedimentos que resbalan en grandes corrientes de turbidez que
caen desde la plataforma al fondo oceánico.
Fondo oceánico. Con una profundidad de entre 2000 y 6000 metros ocupa alrededor
del 80% del área oceánica.
Cadenas dorsales oceánicas.- Son levantamientos alargados del fondo oceánico que
corren a lo largo de más de 60 000 km. En ellas abunda la actividad volcánica y sísmica
porque corresponden a las zonas de formación de las placas litosféricas en las que se
está expandiendo el fondo oceánico.
Cadenas de fosas abismales.- Son zonas estrechas y alargadas en las que el fondo
oceánico desciende en algunos puntos hasta más de 10 000 m de profundidad, son
especialmente frecuentes en los bordes del Océano Pacífico; con gran actividad
volcánica y sísmica porque corresponden a las zonas en donde las placas se deslizan una
sobre otra hacia el manto.
En los océanos existe una capa superficial de agua templada con una temperatura entre
12º a 30º C, que llega hasta una profundidad variable según las zonas, de entre unas
decenas y 400 o 500 metros; por debajo de esta capa el agua está fría con temperaturas
de entre 5º y -1º C, se llama termóclina al límite entre las dos capas. El Mar
Mediterráneo supone una excepción a esta distribución de temperaturas porque sus
aguas profundas se encuentran a unos 13º C, la causa hay que buscarla en que está casi
aislado al comunicar con el Atlántico sólo por el estrecho de Gibraltar y por esto se
acaba calentando todo la masa de agua.
La temperatura del agua es variable en función de la latitud y presencia de corrientes
frías, por ejemplo, la de Humboldt, frentes a las costas de Perú, o bien calidas como la
del Golfo frente a las costas septentrionales de Europa; existe también un gradiente
térmico con relación a la profundidad, la cantidad de luz es variable según el grado de
transparencia de las aguas, aunque por lo general es apenas suficiente para llevar a cabo
la fotosíntesis a profundidades mayores de 200 metros, el contenido de sales es también
muy variable y llega a tener valores máximos en las regiones calidas y mínimas en las
regiones frías con abundante aporte fluvial. El agua está más cálida en las zonas
ecuatoriales y tropicales y más frías cerca de los polos y, en las zonas templadas.
Las aguas de la superficie del océano son movidas por los vientos dominantes y se
forman unas gigantescas corrientes superficiales en forma de remolinos conocidas como
corrientes marinas
54
El giro de la Tierra hacia el Este, influye también en las corrientes marinas, porque
tiende a acumular el agua contra las costas situadas al oeste de los océanos, como
cuando movemos un recipiente con agua en una dirección y el agua sufre un cierto
retraso en el movimiento y se levanta contra la pared de atrás del recipiente.
Así se explica, según algunas teorías, que las corrientes más intensas como las del Golfo
en el Atlántico y la de Kuroshio en el Pacífico se localicen en esas zonas, este mismo
efecto del giro de la Tierra explicaría las zonas de afloramiento que hay en las costas
este del Pacífico y del Atlántico en las que sale agua fría del fondo hacia la superficie;
este fenómeno es muy importante desde el punto de vista económico, porque el agua
ascendente arrastra nutrientes a la superficie y en estas zonas prolifera la pesca, las
pesquerías de Perú, Gran Sol (sur de Irlanda) o las del África atlántica se forman de
esta manera.
En los océanos hay también, corrientes
profundas o termohalinas en la masa de agua
situada por debajo de la termóclina. En estas, el
agua se desplaza por las diferencias de densidad;
las aguas más frías o con más salinidad son más
densas y tienden a hundirse, mientras que las
aguas algo más cálidas o menos salinas tienden a
ascender, de esta forma, se generan corrientes
verticales
unidas
por
desplazamientos
horizontales para reemplazar el agua movida; en algunas zonas las corrientes profundas
coinciden con las superficiales, mientras en otras van en contracorriente. Las corrientes
oceánicas trasladan grandes cantidades de calor de las zonas ecuatoriales a las polares,
unidas a las corrientes atmosféricas son las responsables de que las diferencias térmicas
en la Tierra no sean tan fuertes como las que se darían en un planeta sin atmósfera ni
hidrosfera. Por esta razón su influencia en el clima es tan notable
Es posible distinguir básicamente dos regiones principales de mar: una constituida por
los fondos marinos (zona bentónica) y la otra por las aguas libres (zona pelágica).
Atendiendo a la distribución vertical de las aguas se les clasifica en tres regiones
principales esto en función de la cantidad de luz que llega hasta ellas:
La zona eufórica se extiende desde la superficie hasta los 200 metros de
profundidad, la mayor parte de la actividad fotosintética se da en esta región, así
mismo es en esta región en donde se encuentra la mayoría de los animales
La zona de penumbra inicia a los 200 metros y alcanza su limite a los 800 metros
de profundidad que marca el limite inferior al que todavía llega una mínima
cantidad de luz, en esta region habitan solamente unas pocas especies de algas,
aunque la vida animal se desarrolla sin dificultades especiales
La zona afótica se inicia a los 800 metros y su cota inferior la marca las grandes
fosas oceánicas. La cantidad de luz que arriba a estas regiones es prácticamente
nula y no permite la vida vegetal, no obstante los animales han logrado colonizar
el medio y conforman la fauna abismal, de extraordinarias características
De la misma manera como se ha dividido el océano en varia regiones con características
propias, así mismo se han clasificado las distintas especies de plantas y animales en tres
grandes grupos: plancton, necton y bentos.
55
Los organismos del plancton son aquellos que por lo general presentan un tamaño
pequeño con adaptaciones especiales para flotar en el agua, así mismo, muchos están
dotados de una cierta capacidad de desplazamiento; cabe distinguir entre el plancton
vegetal, llamado fitoplancton y el plancton animal denominado zooplancton,
constituyendo los dos la base de la alimentación de la mayoría de los habitantes marinos
El necton se encuentra formado por todas las especies capaces de nadar (alrededor de
30,000). En cambio el bentos engloba a todos los organismos que habitan los fondos
marinos (cerca de 150,000 especies)
Un efecto de importancia decisiva para todos los organismos costeros, es la acción del
oleaje, que a veces rompe con fuerza y ejerce una acción mecánica que transforma
completamente el sustrato, así como la fuerza de las mareas, las cuales regulan el ciclo
vital y reproductor de muchas especies
Las olas son formadas por los vientos
que barren la superficie de las aguas,
mueven al agua a manera de cilindro,
sin desplazarla hacia adelante, pero
cuando llegan a la costa y el cilindro
roza en la parte baja con el fondo,
inician una rodadura que acaba
desequilibrando la masa de agua,
produciéndose la rotura de la ola; los
movimientos sísmicos en el fondo
marino
producen,
en
ocasiones
gigantescas olas llamadas tsunamis
Las mareas tienen una gran influencia en los organismos costeros que tienen que
adaptarse a cambios muy bruscos en toda la zona intermareal: unas horas cubiertas por
las aguas marinas y azotadas por las olas seguidas de otras horas sin agua o, incluso en
contacto con aguas dulces, si llueve. Además, en algunas costas, por la forma que
tienen, se forman fuertes corrientes de marea, cuando suben y bajan las aguas, que
arrastran arena y sedimentos y remueven los fondos en los que viven los seres vivos.
En la cercanía del litoral se suelen producir corrientes costeras de deriva, muy variables
según la forma de la costa y las profundidades del fondo, que tienen mucho interés en la
formación de playas, estuarios y otros formas de modelado costero.
La energía liberada por las olas en el choque continuo con la costa, las mareas y las
corrientes tienen una gran importancia porque erosionan y transportan los materiales
costeros, hasta dejarlos sedimentados en las zonas más protegidas. En la formación de
los distintos tipos de ecosistemas costeros: marismas, playas, rasas mareales, dunas, etc.
también influyen de forma importante los ríos que desemboquen en el lugar y la
naturaleza de las rocas que formen la costa.
56
Las aguas litorales (marisma)
Las aguas continentales cercanas a las costas, así
como algunas otras que presentan características
marinas, debido a la entrada de agua de mar, son
junto con las lagunas y humedales del interior de los
continentes, las regiones del planeta que alcanzan
mayor producción de biomasa; por lo tanto se
convierten en un centro de atracción y acumulación
de fauna. Mas sin embargo esto no ha evitado que el hombre, las esté eliminando a toda
costa, acusándolas de malsanas (perjudicial para la salud) e improductivas. Solo la
conciencia popular por los temas ecológicos que se ha producido en los últimos años en
gran parte del planeta, permite tener esperanzas, de que las últimas manchas húmedas
del planeta no desaparezcan de manera irreparable.
La fuerte iluminación solar, que llega perfectamente hasta el fondo (debido a la poca
profundidad del agua), la elevada temperatura que dicha radiación origina, y la
abundancia de aportes orgánicos que se da en esas regiones, hacen que el medio reúna
condiciones ideales para el desarrollo del fitoplancton, es decir, que se produzca una
elevada producción primaria.
La gran riqueza biológica de este ecosistema ha
originado diversos nichos ecológicos, y para
llevar a cabo su estudio, se clasifico en cuatro
regiones: la marisma seca, la cual alberga dunas,
brinda suficiente suelo para que inicie la
vegetación arbórea, suele verse cruzada por
cursos de agua, además de las posibles charcas
de duración breve producidas por las lluvias;
otro región es la zona del carrizal, la cual se
encuentra cubierta por una densa vegetación
palustre y casi siempre encharcada y con aguazales que ofrecen refugio a gran cantidad
de aves, las cuales anidan en su espesura; la tercer región se denomina zona de las
orillas, ésta presenta escasa vegetación y pequeñas playas, sus aguas suelen ser poco
profundas, son un lugar en donde numerosas especies buscas el sustento diario; la
ultima región es la llamada de aguas profundas, ésta puede albergar una fauna piscícola
de cierta importancia
Entre los biomas terrestres podemos distinguir: desierto, tundra, taiga, bosque templado,
bosque mediterráneo, pradera, estepa, sabana, selva, chaparral, los polos
El suelo es una parte fundamental de los ecosistemas terrestres, contiene agua y
elementos nutritivos que los seres vivos utilizan; en el, se apoyan y nutren las plantas en
su crecimiento, y condiciona por tanto, todo el desarrollo del ecosistema, el suelo se
forma en un largo proceso en el que interviene el clima, los seres vivos y la roca más
superficial de la litosfera, este proceso es una sucesión ecológica, en la que va
madurando el ecosistema suelo; la roca es meteorizada por los agentes metereológicos
(frío, calor, lluvia, oxidaciones, hidrataciones, etc.) y así la roca se va fragmentando, los
fragmentos de roca se entremezclan con restos orgánicos: heces, organismos muertos o
57
en descomposición, fragmentos de vegetales, pequeños organismos que viven en el
suelo, etc., con el paso del tiempo todos estos materiales se van estratificando y
terminan por formar lo que llamamos suelo. Siempre se forman suelos muy parecidos
en todo lugar en el que las características de la roca y el clima sean similares, el clima
influye más en el resultado final, que el tipo de roca y, conforme va avanzando el
proceso de formación y el suelo se hace más evolucionado, menos influencia tiene el
material original que formaba la roca y más el clima en el que el suelo se forma. En el
suelo encontramos materiales procedentes de la roca madre fuertemente alterados, seres
vivos y materiales descompuestos procedentes de ellos, además de aire y agua; las
múltiples transformaciones físicas y químicas que sufre el suelo en su proceso de
formación, llevan a unos mismos productos finales característicos en todo tipo de
suelos: arcillas, hidróxidos, ácidos húmicos, etc.; sin que tenga gran influencia el
material originario del que el suelo se ha formado
Fragmento
pedruscos
guijarros
grava
gravilla
arena
gruesa
arena
arena fina
limo
arcilla
Tamaño
> 256 mm
64 a 256 mm
4 a 64 mm
2 a 4 mm
1 a 2 mm
0.2 a 2 mm
0.02 a 0.2 mm
0.002 a 0.02 mm
< 0.002 mm
Respecto a su naturaleza química, en principio parecería que no debe haber relación
entre tamaño y composición química, pero en un suelo medianamente maduro, se ve
que, como resultado de los procesos de formación que originan el suelo, la fracción de
las arcillas está formada, principalmente, por silicatos con aluminio y hierro (caolinita,
montmorillonita, etc.) y las arenas son, sobre todo, granos de cuarzo con algunas micas.
El pequeño tamaño de los granos de arcilla hace que esta fracción del suelo tenga una
gran superficie por unidad de masa (1 g de arcilla suma de 25 a 900 m2 de superficie),
esto tiene importantes consecuencias, porque facilita fenómenos que necesitan una gran
superficie para producirse, como absorciones, algunas reacciones químicas, retención de
agua, etc., otra propiedad característica de la arcilla es que fluye cuando se encuentra
sometida a presión por lo que las laderas arcillosas tienen deslizamientos con facilidad.
Permeabilidad
Almacenamiento de agua
Aireación
Nutrientes
arenoso
alta
poco
buena
pocos
arcilloso
nula
mucho
mala
muchos
calizo
media
poco
buena
mucho calcio
En todo suelo hay materia orgánica, llamada humus; en un suelo del desierto puede
estar en una proporción del 1%, mientras que en la turba formada por residuos vegetales
acumulados en sitios pantanosos la proporción llega al 100%. Una cifra media común a
bastantes suelos sería la de un 5% (2% de carbono), está formada por restos de
organismos muertos, excreciones, etc.; tan profundamente transformados que ya no
puede observarse, normalmente, su estructura original.
58
Su composición química es muy variada, pero como conforme pasa el tiempo, los
productos orgánicos que son más fácil de degradar van desapareciendo, al final, van
quedando en mucha más proporción las moléculas orgánicas con enlaces resistentes a la
degradación biológica (moléculas aromáticas con abundancia de ciclos y anillos,
fenoles, funciones ácidas, etc.,). El humus se encuentra, en su mayor parte, adherido a
la arcilla
El proceso de formación del suelo, termina por
estructurar a los materiales en unos estratos o
capas característicos, a los que se denomina
horizontes. El conjunto de estos horizontes da
a cada tipo de suelo un perfil característico,
tradicionalmente estos horizontes se nombran
con las letras A, B y C, con distintas
subdivisiones: A0, A1, etc.
Sus características son:
•
•
•
•
el horizonte A0 es el más superficial y en él se acumulan hojas, restos de plantas
muertas, de animales, etc.
el horizonte A acumula el humus por lo que su color es muy oscuro. El agua de
lluvia lo atraviesa, disolviendo y arrastrando hacia abajo iones y otras moléculas.
A esta acción se le llama lavado del suelo y es mayor cuando la pluviosidad es
alta y la capacidad de retención de iones del suelo es baja (suelos poco
arcillosos). En los climas áridos el lavado puede ser ascendente, cuando la
evaporación retira agua de la parte alta del suelo, lo que provoca la llegada de
sales a la superficie (salinización del suelo).
el horizonte B acumula los materiales que proceden del A.
el horizonte C está formado por la roca madre más o menos disgregada.
Existen diferentes tipos de suelo, en los más simples, como pueden ser los de la alta
montaña, las zonas árticas o los desiertos, sólo hay horizonte C. Otros suelos tienen
horizontes A y C pero no B; y, por último, están los que presentan los tres horizontes
bien caracterizados.
Algunos de los principales tipos de suelos son:
•
•
•
Suelo desértico.- Con un horizonte A muy estrecho, con muy poco humus,
apoyado directamente sobre depósitos minerales y rocas fragmentadas.
Renzina. Se forma sobre calizas, su horizonte A es negruzco o, en algunos
casos, rojizo; carece de horizonte B. Es el suelo que se encuentra en muchas
montañas calizas.
Chernosiem. Presenta horizonte A de gran espesor y de color negruzco; se
forma sobre depósitos sueltos, en zonas con fuertes heladas invernales, carece
de horizonte B. Es muy fértil y muy apto para el cultivo de cereales. Ejemplos
de este suelo son las llamadas tierras negras de Ucrania, las grandes estepas de
Rusia, Estados Unidos, Argentina o el Asia Central.
59
•
•
•
•
•
Ranker. Horizonte A con suelo muy trabado, que hace que se arranque por
piezas cuando se tira de él. No contiene horizonte B; se desarrolla sobre una roca
madre poco alterada, es el suelo típico de la alta montaña, sobre todo si se forma
sobre granito u otras rocas ácidas.
Podsol. Con los tres horizontes A, B y C bien diferenciados, se forma en zonas
lluviosas y es un suelo muy lavado, su horizonte B, de acumulación, está muy
bien marcado, a veces las acumulaciones forman costras duras y rojizas. Es un
suelo muy frecuente en bosques de pinos.
Tierra parda. Con los tres horizontes, pero menos lavados que los podsoles, el
horizonte B, de acumulación, está bien marcado. Es un suelo propio de zonas
menos lluviosas y de latitudes más bajas que el podsol, sería por ejemplo, el
característico de los bosques de robles.
Lateritas. Se puede considerar como el suelo típico tropical, aunque no es
propiamente el que tiene el bosque selvático, sino el que queda al talar la selva.
Con la abundancia de lluvia en estas zonas, el suelo es lavado muy intensamente
y, al final, sólo queda una mezcla de óxidos e hidróxidos de aluminio, hierro,
manganeso y otros metales; contiene muy pocos elementos nutritivos porque su
capa A es muy pequeña y es, por tanto, un suelo muy pobre para los cultivos.
Permafrost. Es el suelo típico de las zonas cercanas a los polos, está
impregnado de agua y congelado, en el deshielo, que es superficial, se forman
grandes charcos. Por sus características impide que muchos animales (por
ejemplo lombrices) vivan en él.
En general en el suelo viven una gran cantidad
de bacterias y hongos, tantos que su biomasa
supera, normalmente, a todos los animales que
viven sobre el suelo, en la zona más superficial,
iluminada, viven también algas, sobre todo
diatomeas. También se encuentran pequeños
animales como ácaros, colémbolos, cochinillas,
larvas de insectos, lombrices, etc. , las lombrices
tienen un especial interés, son, dentro de la
fauna, las de mayor presencia de biomasa, y
cumplen un importante papel estructural pues
sus galerías facilitan el crecimiento de las raíces
y sus heces retienen agua y contienen
importantes nutrientes para las plantas.
Se llama biomas terrestres a los grandes
ecosistemas terrestres, fácilmente distinguibles
por el aspecto de sus comunidades porque cada
uno tiene un tipo de vegetación muy
característico (hierba, árboles perennifolios,
caducifolios, matorral, etc.). Hay unos pocos
biomas principales cuya localización está
estrechamente relacionada con la temperatura y
las precipitaciones medias anuales en su zona
correspondiente.
60
Desiertos
Más del 14% de la superficie del planeta está
ocupada por desiertos, situados principalmente
en áreas vecinas a los trópicos. En este bioma el
factor limitante es el agua: las precipitaciones
no llegan a los 250 mm por año, mientras que la
temperatura media anual es de 30° C., los
desiertos no son regiones muertas, después de
una lluvia repentina, una superficie arenosa se
puede poblar de plantas, flores y pequeños
animales, la vegetación dominante es herbácea y
de carácter xerófilo, es decir, adaptadas a la sequedad del ambiente. La lejanía del mar
hace que los vientos marítimos lleguen despojados de humedad en los desiertos
continentales fríos, como el de Gobi, en Mongolia
También aportan sequedad las corrientes marinas frías que pasan por las costas de
algunos continentes formando desiertos de franja, como el de Atacama, en Chile; en los
desiertos tropicales cálidos, cuyo ejemplo típico es el Sahara, la escasez de vapor de
agua en la atmósfera hace que un 90% del calor del sol llegue hasta el suelo, de noche,
la temperatura baja con rapidez porque ese calor se disipa en la atmósfera.
El desierto más extenso del mundo es el Sahara, se extiende sobre casi 9.000.000 de
km2, en el norte de África y en la península Arábiga; registra las temperaturas máximas
del planeta, y tiene tres tipos de terreno: mesetas rocosas, desiertos de piedras, y
61
extensiones donde la arena forma médanos o dunas de hasta 200 m de altura. En
tiempos antiquísimos el Sahara disponía de agua en cantidad suficiente, con flora y
fauna muy ricas, según lo atestiguan pinturas sobre rocas de hace unos 5.000 años.
Los suelos de los desiertos son, en general, sumamente áridos y están compuestos de
arena, a pesar de la dureza de las condiciones, donde surge el agua de los pozos
profundos aparecen los oasis, muy ricos en vegetación.
En general, las lluvias no guardan un ritmo estacional, algunos desiertos reciben más
precipitaciones en invierno; en otros, puede no llover durante diez años. Las semillas
sobreviven protegidas por sus duras cortezas; cuando llueve, siempre torrencialmente,
germinan con rapidez, rápidamente las plantas crecen, florecen y generan nuevas
semillas, las que no mueren enseguida, deben resistir el clima seco y, por un mecanismo
de adaptación a la sequía, absorben y conservan agua.
El cacto americano, por ejemplo, la
almacena en su tallo; las hojas,
transformadas en espinas, no eliminan
agua y defienden a la planta; el proceso
de fotosíntesis tiene lugar en las células
superficiales del tronco, en general, las
plantas del desierto tienen raíces muy
profundas para captar la humedad
subterránea, y crecen muy alejadas unas
de otras para aprovechar mejor el agua.
Con la vida vegetal se renueva también la
fauna, aparecen numerosos insectos,
arañas, escorpiones y ciempiés, en los
charcos que se forman de manera temporal se activan huevos de crustáceos que han
estado largo tiempo (a veces, décadas) en estado latente, ranas y sapos se multiplican, y
al evaporarse el agua se entierran para escapar del calor. En los reptiles del desierto, las
escamas evitan la pérdida de agua, los mamíferos que prevalecen son roedores
excavadores, que se alimentan de semillas, poseen patas posteriores fuertes, con las que
saltan y se desplazan rápidamente; la rata canguro vive en los desiertos americanos; el
jerbo y la rata del desierto, en África, y el canguro marsupial en Australia. Sólo en las
cercanías de los charcos pueden subsistir algunas especies de herbívoros, ciertas cebras
africanas detectan la presencia de aguas subterráneas, y construyen sus bebederos
excavando con las pezuñas; el camello y el dromedario, típicos de los desiertos de
África y de Asia, pueden pasar largos períodos sin beber, en caso de necesidad sufren la
transformación de las células grasas de la joroba, que proporcionan agua al organismo,
esas reservas de grasa pueden superar los 100 kilogramos, y por estar concentradas en la
joroba no transmiten calor al cuerpo.
En los desiertos de Asia y de África se llama oasis a los islotes de vegetación y
concentración de fauna, su ubicación a lo largo del territorio determinó, en tiempos
prehistóricos, las migraciones humanas y las rutas de las caravanas, en sus márgenes
surgieron aldeas y ciudades; un oasis es una fuente permanente de agua potable, un
62
manantial junto al cual crecen palmeras, olivos y árboles frutales, y se pueden
desarrollar actividades agrícolas y de cría de ganado. A pesar de la sequedad y el calor
extremos, los desiertos no son regiones muertas, al atardecer o cuando cae la noche,
comienzan a mostrarse aves, reptiles, roedores.
La vegetación se encuentra muy espaciada y las
plantas suelen tener mecanismos repelentes para
asegurar que en su cercanía no se sitúan otros
ejemplares. En nuestro país encontramos zonas
desérticas en Baja California, Sonora, Durango,
Zacatecas, Nuevo León, San Luís Potosí, y
Coahuila. La vegetación presente es resistente a
la sequía, como los nopales, biznagas, barreta,
mezquite, gobernadora, lechuguilla y palo
fierro, palo verde; abundan animales de hábitos nocturnos como los, insectos, reptiles,
roedores, liebres, coyotes y algunas aves depredadoras. Hay cuatro formas principales
de vida vegetal adaptadas al desierto:
Plantas que sincronizan sus ciclos de vida con los periodos de lluvia y crecen sólo
cuando hay humedad, cuando llueve con intensidad suficiente, sus semillas
germinan y con gran rapidez crecen las plantas y forman vistosas flores. En horas
o días superficies desnudas se cubren de un mosaico de colores. Los insectos son
atraídos por el brillante colorido de las flores y las polinizan al viajar de unas a
otras, muchos de estos insectos poseen también unos ciclos vitales muy cortos,
adaptados a los de las plantas de las que se alimentan.
Matorrales de largas raíces que penetran en el suelo hasta llegar a la humedad, se
desarrollan especialmente en desiertos fríos, sus hojas se suelen caer antes que la
planta se marchite totalmente y de esta forma pasa a un estado de vida latente,
hasta que vuelva a haber humedad en el subsuelo.
Plantas que acumulan agua en sus tejidos, estas son de formas suculentas, como los
cactus que presentan paredes gruesas, púas y espinas para protegerse de los
fitófagos. Su rigidez es otra forma de protegerse contra la desecación producida
por el viento.
Microflora, como algas, musgos y líquenes, que permanecen latentes hasta que se
producen buenas condiciones para su desarrollo.
La vida animal también ha desarrollado
adaptaciones muy específicas para sobrevivir en
un medio tan seco. Las excreciones de los
animales que viven en el desierto contienen
muy poca agua y muchos son capaces de
obtener agua de los alimentos. Son de hábitos
de vida nocturnos y durante el día permanecen
en cuevas y madrigueras bajo tierra.
El hombre ha desarrollado culturas que, con mucho ingenio, le han permitido vivir en
los límites de los desiertos o en las mismas zonas desérticas. Cuando el terreno
desértico se riega, en los lugares en los que los suelos son adecuados, puede convertirse
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en uno de los sistemas agrícolas más productivos, pero la puesta en cultivo de los
terrenos áridos suele traer problemas de agotamiento de las fuentes de agua y
salinización, como sucedió en las antiguas culturas mesopotámicas, si no se aplican
sistemas para evitar esta dificultad. Para su explotación hay que conocer bien como
funciona el ecosistema y actuar en consecuencia.
Tundra
Aquellas regiones del planeta, en las cuales
las condiciones extremas, con escasas o
nulas precipitaciones y temperaturas
extremadamente bajas o altas, parecen no
ofrecer refugio para la vida, mas sin
embrago son el hogar de especies animales
y vegetales, que gracias a esas mismas
condiciones constituyen un magnifico
ejemplo de las posibilidades de adaptación
de los organismos
La tundra se encuentra junto a las zonas de nieves perpetuas, la dureza del clima no
permite la existencia de árboles, su suelo (permafrost) está helado permanentemente,
excepto un breve deshielo superficial en los dos meses más calurosos por lo que las
aguas se acumulan en amplios cenagales y pantanos. Las temperaturas medias oscilan
entre - 15º C y 5º C no superando la del mes mas calido un promedio de entre 5-10° C,
y las precipitaciones son escasas: unos 300 mm al año, aunque las bajas temperaturas,
impiden en gran medida la evaporación En el ecosistema de tundra los factores
limitantes son la temperatura y la escasez de agua.
La tundra ártica, en el hemisferio Norte, es la más extensa (unos 20 000 km2) y forma
un cinturón que cruza América y Eurasia, penetrando en la península de Escandinava
hasta el sur de Noruega, inmediatamente al sur del casquete de hielos del Ártico entre
las nieves perpetuas y los bosques de coníferas, las llamadas tundras alpinas se sitúan en
las altas montañas, por debajo de las zonas glaciares. En el hemisferio Sur no existe,
prácticamente, tundra al ser un hemisferio ocupado en su mayor parte por el océano;
solo la Península Antártica corresponde a este tipo de bioma.
En las pocas semanas de deshielo superficial se forman charcas y todo tipo de
humedales, ya que la capa inferior del suelo al permanecer helada, es impermeable e
impide que el agua se infiltre, estas zonas pantanosas son ideales para el desarrollo de
los insectos y en verano recubren la tundra gigantescas nubes de mosquitos.
El suelo de la tundra es muy pobre debido a la falta de nutrientes, causada por el
reducido aporte de elementos orgánicos; toda la tundra es zona de turberas, las cuales
son depósitos de un combustible fósil, la turba, formado por residuos vegetales que se
acumularon durante miles de años en los pantanos, por el intenso frío, el proceso de
descomposición es muy lento y la formación de suelo fértil resulta escasa
64
El manto vegetal es delgado, pero de los más resistentes del mundo, se encuentra
formado por líquenes, gramíneas y juncos; en pocas semanas, aprovechando el corto
verano, germinan, se desarrollan y se reproducen. En la tundra, las formas de vida
dominantes son los musgos y los líquenes, a pesar de las escasas lluvias, ambas formas
crecen bien, porque la evaporación es casi inexistente y hay gran concentración de
humedad
La vida animal presenta un gran interés, por una
parte, como se ha comentado, abundan los
insectos en la época de deshielo, la unión de
grandes cantidades de insectos y la proliferación
de las plantas, hace que sea un lugar ideal para
la formación de nidos de un gran número de
aves migratorias; acuden aquí desde todo el
mundo y en pocas semanas se alimentan de
insectos y semillas con gran intensidad,
aprovechando además la larga duración del día
ártico, en poco tiempo pueden alimentar a sus
crías para que incrementen su peso, acortando el
tiempo de este peligroso periodo de sus vidas, grullas, ánsares, cisnes, búho, el halcón
gerifalte (halcón mas grande que se conoce), y las especies viajeras procedentes del sur
encuentran en este medio unas condiciones adecuadas para anidar y reproducirse
Los mamíferos fitófagos (consumidores
primarios) son escasos en especies, pero sus
poblaciones pueden llegar a ser enormes, como
sucede con los lemmings (roedores), son
también importantes las liebres árticas y mas
visible, los renos, los cuales llevan a cabo
migraciones periódicas, siguiendo los ciclos de
la vegetación para buscar pasto; unidos a estos
desplazamientos están los lobos, que en esas
regiones no son sedentarios. El lince nórdico el
zorro boreal, el buey almizclero y el oso polar
son otros depredadotes que encuentran sustento
todo el año. En el litoral hay abundancia de
focas, nutrias y otros mamíferos marinos
Tradicionalmente, la tundra ha estado habitada por esquimales (cazadores y pescadores)
y por pastores de renos, que siguen desplazándose desde los bosques, en busca de
alimento para sus rebaños y alcanzan la tundra en la época menos fría del año. Es
interesante observar que la vida de estos pueblos evoca en cierto modo la del llamado
Hombre de Cro-Magnon, un antecesor del hombre actual que habitó la región de
Dordoña, en el sur de Francia, hace unos 30.000 años, esa región templada actualmente
en aquellos tiempos era tundra; los descubrimientos arqueológicos y pinturas
descubiertas en algunas cuevas, muestran similitudes con grupos esquimales de la
tundra actual. El impacto del hombre sobre este ecosistema está muy unido, en la
actualidad, a la explotación de recursos petrolíferos y minerales; e irá aumentando en
los próximos años, si no se controla adecuadamente.
65
Taiga
La taiga es llamada también
bosque de
confieras, esta tipo de bioma se desarrolla al Sur
de la tundra, se caracteriza por presentar clima
frío pero mas benigno que el de la tundra, así
mismo, existe gran cantidad de humedad debido
a las frecuentes lluvias En ella abundan las
coníferas (abetos, oyameles, cedros y pinos) que
son árboles que soportan las condiciones de vida
relativamente frías y extremas de esas latitudes
y altitudes, mejor que los árboles caducifolios.
El suelo típico de la taiga es el podsol. Este
bioma ocupa una franja de más de 1500 km de
anchura a lo largo de todo el hemisferio Norte, a
través de América del Norte, Europa y Asia.
También hay porciones más pequeñas de este
tipo de bosque en las zonas montañosas.
El ecosistema de la taiga está condicionado por dos factores:
1. Las bajas temperaturas durante la mayor parte del año, ya que se alcanzan
temperaturas inferiores a - 40º C en el invierno, y el periodo vegetativo, en el
que las plantas pueden crecer, sólo dura unos tres o cuatro meses;
2. La escasez de agua, como no llueve mucho (entre 250 y 500 mm anuales), y
además el agua permanece helada muchos meses, por lo que no está disponible
para las plantas.
La vegetación dominante en la taiga es el bosque de coníferas. En las zonas de clima
más duro el bosque es muy uniforme y puede estar formado exclusivamente por una
sola clase de árbol, las hojas en forma de aguja de las coníferas les permiten soportar
bien las heladas y perder poco agua, además, el ser de hoja perenne (no las tira durante
el invierno) les facilita el que cuando llega el buen tiempo pueden empezar
inmediatamente a hacer fotosíntesis, sin tener que esperar a formar la hoja. En las zonas
de clima mas suave el bosque es mixto de coníferas y árboles de hoja caduca (álamos,
abedules, sauces, etc.)
Los animales que viven en la taiga tienen que estar adaptados a las duras condiciones
invernales. Algunos son especies migratorias y otros resisten el frío encerrándose en sus
madrigueras en un estado de hibernación que les permite pasar esos meses encerrados,
con muy poco gasto de energía. La fauna característica de este bioma son: osos, zorro
plateado, visón, ardillas, liebre, musarañas, lobos, linces, alces, algunos reptiles, así
como una gran diversidad de aves e insectos
66
Bosque templado
Este bioma se sitúa en zonas con climas más
suaves que el bosque de confieras, se extiende
al sur de la taiga en el hemisferio norte, Los
bosques templados son típicos de todo el
continente europeo, la región oriental de Asia
(en especial, China y Japón) y América del
Norte, también se los encuentra en áreas
templadas y templado-frías de América del Sur;
gran parte del bosque templado ya ha sido
talado para la obtención de madera y el
aprovechamiento del suelo con fines agropecuarios, se le denomina como templado por
la característica de que sus inviernos no son tan extremosos como los de la taiga. En el
hemisferio Sur sólo está representado en estrechas franjas del Sur de América, Nueva
Zelanda y Australia; también se encuentra en las zonas bajas de las regiones montañosas
de latitudes cálidas. La vegetación es predominantemente arbórea, aunque también hay
arbustos y plantas herbáceas.
El clima en las zonas templadas es muy variable, con las cuatro estaciones del año bien
marcadas y alternancia de lluvias, periodos secos, tormentas, etc. Las precipitaciones
varían entre 500 y 1000 mm al año, los suelos son ricos porque la meteorización es alta
y la actividad biológica también. El desarrollo de vegetación arbustiva y herbácea en
este bioma se ve facilitado por la caída de las hojas en invierno, que permite que los
rayos solares alcancen el suelo durante el resto del año, la sedimentación de hojarasca
aporta sales minerales y materia orgánica, que fertilizan el suelo.
Las especies de árboles que forman el bosque son muy numerosas, y son del tipo
caducifolias, (tiran sus hojas durante el invierno) encinos, robles castaños, maple y alder
son las especies predominantes en este bioma, sus maderas son del tipo duro y de gran
valor económico. El factor limitante es el agua, pues existe un período del año en que
las precipitaciones son menores, por estar alejado de la zona tórrida o tropical se
encuentra sujeto al cambio de las estaciones
La fauna es rica y variada, muchos insectos y otros animales viven en el suelo y
alimentan a un gran número de aves, también los anfibios, reptiles y mamíferos son
muy abundantes
El hombre encuentra en este bioma una importante fuente de ingresos, de las reservas
del bosque se extraen materias primas para las industrias alimenticia, maderera,
papelera y farmacéutica, los bosques también sirven como medio de contención y
regulación de los caudales de agua, conservan la calidad de los suelos y los protegen de
la erosión; en otro aspecto, contribuyen a mantener el equilibrio térmico de la Tierra al
absorber el dióxido de carbono presente en la atmósfera.
67
Bosque mediterráneo
Lo encontramos en las regiones de clima mediterráneo con veranos muy calurosos e
inviernos templados, en las que la lluvia es de alrededor de 500 mm anuales y cae con
gran irregularidad y torrencialmente.
Es típico de toda la franja que rodea al Mediterráneo y de algunos lugares de California,
EE.UU., Baja California, México y África del Sur, a veces podemos observarlo
mezclándose con el bosque caducifolio.
Las especies arbóreas suelen ser de hoja perenne, pequeña y dura, esto para soportar
mejor las sequías durante la época veraniega. Encinos y alcornoque, acompañados de
acebuches, quejigos, algarrobos, etc. son los principales árboles de este tipo de bosque,
por debajo de estos árboles proliferan las plantas aromáticas como romeros, salvias,
lavanda, etc., y madroños, lentisco, jaras, etc.
La fauna es rica y variada e incluye todo tipo de animales, las poblaciones de insectos y
de aves nidificantes, sufren oscilaciones periódicas acordes a las estaciones del año.
Este bosque soporta también una gran población de aves migradoras que, de paso o
invernantes, contribuyen a enriquecer la fauna ornítica. En el suelo y sobre la
vegetación habitan infinidad de invertebrados terrestres, los cuales son la base de la
nutrición de biodiversidad faunesca insectívora; la materia vegetal así mismo, sustenta
todo tipo de organismos fitófagos; tal cantidad de variedad de especies en el primer
eslabón de los productores secundarios conlleva igual riqueza de depredadores, la cual
culmina con algunos otros depredadores, en particular el águila imperial y el lobo,
quedando la pirámide rematada por el grupo de los necrófagos, los buitres
El ecosistema de bosque mediterráneo es muy sensible a la desertización si se destruye
su cubierta vegetal, las lluvias torrenciales arrastran el suelo con facilidad y se erosiona
con gran rapidez.
Selvas
Los bosques de las regiones calidas se
conocen más por el nombre de selva, son
análogas de las latitudes más altas pero en
general presentan una mayor biodiversidad.
En las zonas tropicales y ecuatoriales
encontramos distintos tipos de bosques
porque aunque todas las regiones cercanas al
ecuador tienen en común el ser calurosas.
Con su múltiple variedad de especies
vegetales y animales, las selvas tropicales
son los biomas más productivos de la Tierra y los de mayor biodiversidad. Se
caracterizan por temperaturas medias anuales de 25'C, abundantes precipitaciones, de
hasta 4.500 milímetros por año, y su factor limitante es la luz.
68
Las selvas se extienden en forma discontinua sobre dilatados territorios; la presencia de
montañas, mesetas, lagos, pantanos y ríos impide que cubra toda la zona ecuatorial. La
selva virgen se ubica en América Central y del Sur, África Central y en Malasia e
Indonesia. El paisaje es parecido en todas esas áreas, pero cada una de ellas tiene
características propias, hay grandes diferencias de regímenes de lluvias de unas a otras
por lo que se forman bosques muy diferentes
La pluviselva o bosque tropical húmedo es típica de lugares con precipitación
abundante y está formada por plantas de hoja perenne, ancha. La selva amazónica es el
representante más extenso de este tipo de bioma, aunque se encuentra también en África
y Asia, es un ecosistema con una gran riqueza y variedad de especies y de gran interés
porque de esta gran biodiversidad se pueden obtener muchos recursos: alimentos,
medicinas, sustancias de interés industrial, etc.
El suelo de la selva es sorprendentemente débil y pobre en comparación con la riqueza
de vida que soporta. La explicación es que la mayor parte de los nutrientes se
encuentran en los seres vivos y no en el suelo. Cuando este ecosistema es destruido, por
la tala o los incendios, su recuperación es imposible o muy difícil, porque el suelo
desnudo se hace costroso y duro con gran rapidez. Por otra parte, al ser un suelo tan
pobre, no es apto para la agricultura, porque en tres o cuatro cosechas pierde sus
nutrientes. En la pluviselva típica, las plantas son de hoja perenne, pero hay un bosque
tropical de hoja caduca en lugares en los que las estaciones son más marcadas, por
ejemplo en zonas montañosas del trópico.
El bosque tropical espinoso o seco crece en zonas tropicales con poca pluviosidad
(unos 400 mm). Está formado por plantas con muchas espinas que pierden la hoja en la
estación seca y que se disponen en grupos rodeados por zonas carentes de arbolado.
El manglar es típico de los estuarios de los
grandes ríos y de zonas costeras. La especie
vegetal característica de este ecosistema es el
mangle, un árbol muy singular que crece sobre
el agua. Sus largas raíces se hunden en el
fondo de arenas y limos y sostienen a la planta
por encima del agua. Es un ecosistema de
mucho interés para el mantenimiento de la
variedad de poblaciones de peces, porque
muchas especies hacen sus puestas entre las
raíces de los mangles y ahí crecen los
alevines.
Como ya mencionamos, en la selva, el suelo proporciona agua y sales minerales es
poco fértil, ya que la materia orgánica es rápidamente descompuesta por el calor y la
humedad, y los nutrientes son lavados por las intensas lluvias. Además, permanece
húmedo, ya que el follaje espeso absorbe casi toda la luz y no permite el paso de los
rayos solares hacia el interior. La visibilidad alcanza unos 20 metros.
69
La vegetación de la selva es dominantemente arbórea, con ejemplares de 20 hasta 40
metros de altura. Contra lo que se cree, los árboles de troncos altos y sin ramas bajas,
integran un paisaje en el que es relativamente fácil desplazarse.
También abundan las plantas epifitas (que viven sobre otras), las típicas enredaderas
leñosas llamadas lianas, los helechos, los arbustos y otras infinitas especies, prosperan
incluso formas de vida pertenecientes al reino de los hongos, las protistas y las moneras,
al carecer este bioma de clima frío, las plantas conservan su follaje durante todo el año.
La mayor parte de la vegetación consiste en árboles de madera dura, con muy pocas
plantas herbáceas, opuestamente a alguna zonas boscosas de Europa o de América del
Norte, donde hay pocas especies arbóreas predominantes y a veces una sola (por
ejemplo pinares o robledales), en la selva virgen prosperan unas cien especies distintas
de árboles por hectárea; suele haber dos niveles de altura, el superior, que alcanza a 30
y más metros, y el sotobosque, que llega hasta los 15 metros, las lianas, los helechos, las
plantas con flores y ciertas algas y musgos pueden crecer en la selva, pero sólo en la
zona de mayor altura, donde reciben suficiente luz. Al ser posible la asimilación
durante todo el año la vegetación es muy exuberante y con un rápido crecimiento, de
suerte que llega a formar una pared casi impenetrable, la cual hace difícil los
desplazamientos de los animales; este factor ha configurado de alguna manera especial
la fauna de la selva; muchos de los grandes mamíferos presentan en este ambiente
formas enanas, por ejemplo, el hipopótamo pigmeo, el elefante enano, el búfalo enano
del Congo
En el bioma selva están representadas las tres capas de suelo u horizontes: A, B y C. Las
lluvias abundantes favorecen el lavado de los minerales, lo que determina un suelo poco
fértil, y la acumulación de óxidos de hierro y aluminio que le dan ese color rojizo
particular.
Los animales selváticos viven en los distintos estratos o fajas de
vegetación, adaptados a sus características. Las aves de presa
anidan en las copas de los árboles, por debajo de ellas se
encuentran los monos, los loros y los tucanes, que conviven con
mariposas y flores coloridas. A nivel del suelo viven los antílopes,
jabalíes, tapires, lagartos y serpientes, sapos, ranas y felinos,
algunos de los cuales también trepan a los árboles, son numerosos
los saltamontes, escarabajos, hormigas, termitas y otros de gran
tamaño.
Para tener una idea de la biodiversidad selvática se puede
considerar que en 10 km2 de superficie pueden convivir unas 760
especies de árboles, 125 de mamíferos, 400 de aves, 100 de reptiles
y 60 de anfibios. En un solo árbol pueden contarse 400 especies de
insectos
Según la teoría de Charles Darwin sobre la evolución de las especies, los antepasados
del hombre evolucionaron a partir de primates que habitaban en selvas y bosques
tropicales, donde se alimentaban de tallos, hojas, raíces, semillas y frutos silvestres.
Los homínidos, grupo de primates en el que está incluido el hombre (hoy su único
70
representante), abandonaron pronto la selva, pero continuaron aprovechando los
recursos que ella les brindaba, no sólo en alimentos, sino para obtener fuego y fabricar
armas, viviendas y hasta medios de transporte. En el pasado, las selvas cubrían
superficies mayores que las actuales, es probable que la selva africana se extendiera por
el este y el norte hasta unirse con las selvas de Arabia y de la India. Se cree que la
influencia del hombre sobre los cambios climáticos modificó el espacio en esas
regiones, los estudios han demostrado que hubo selvas vírgenes desde los tiempos del
cretácico, hace más de 100 millones de años, los fósiles de aquellas épocas confirman
que el norte de Europa estuvo poblado de selvas semejantes a las que hoy cubren los
trópicos
La sabana
A medida que las condiciones climáticas van haciéndose mas secas y calurosas, o bien
en aquellos puntos en los que un proceso de degradación ha invertido la sucesión
natural de la vegetación, aparecen formaciones características con una colectividad
propia muy acusada, la sabana, este bioma suele extenderse alrededor de las selvas
tropicales, tanto en Suramérica como en África, si bien es en África donde resulta mas
característica. El rasgo principal que distingue a la sabana de las formaciones arbóreas
colindantes, es la progresiva rarificacion de los grandes fanerófitos, así mismo el clima
se torna más extremado, con una estación seca y otra húmeda.
Las nuevas condiciones ambientales han determinado de manera paralela a la flora, una
fauna propia con un predominio claro de las formas terrestres, donde la evolución
favorece a las especies con mejor vista y olfato. Son pocos los grupos de animales que
logran alcanzar en ambos medios una presencia importante, pero entre ellos destacan los
monos por su adaptación progresiva al medio ambiente nuevo
71
La sabana es especialmente idónea para los grandes
herbívoros, como los ñus, las cebras, o los antílopes; así
mismo son característicos de la sabana: las jirafas, los
rinocerontes, los elefantes, y los búfalos; así como
depredadores del tipo del león, el guepardo, la hiena, el
chacal, por mencionar algunos. Durante la época de lluvias
abundan insectos y es el momento adecuado en que se crían
gran número de aves. Como ya se menciono con anterioridad
las sabanas son biomas propios de los trópicos, se encuentra
en extensas regiones de África, Asia, Australia y América del
Sur. En la sabana predomina la vegetación herbácea, sin
embargo, no carecen de árboles, aunque éstos se encuentran
algo dispersos.
El suelo que se presenta en la sabana es arcilloso e impermeable; el suelo de la sabana
no llega a gran profundidad, en la primera capa, llamada horizonte A, las partículas de
suelo se mezclan con materia orgánica en descomposición, no muy abundante, en la
segunda capa, u horizonte B, prevalecen los minerales
Una característica propia de este bioma es la alternancia de una estación húmeda y otra
seca, la estación seca es muy árida, por lo que ésta característica facilita la propagación
de incendios, el fuego agiliza el crecimiento de las hierbas y frena el desarrollo de los
árboles, acelera la mineralización del suelo y el crecimiento de las plantas que se
adaptan a esas condiciones.
La sabana africana, se encuentra ocupando el este del área
central de África, aquí se registran temperaturas medias
de 23º C, con precipitaciones anuales de 600 mm. No
existe una frontera bien determinada entre el bosque y la
sabana, en África el terreno boscoso se interna en la
sabana por medio de especies arbóreas de hojas caducas,
es decir, que caen en la estación seca; los árboles más
frecuentes son acacias. Este bioma está poblado de
antílopes, cebras, jirafas de más de cinco metros de altura,
rinocerontes, elefantes, búfalos y grandes mamíferos
carniceros.
Las plantas herbáceas como hierbas, pastos y gramíneas
son típicas de las sabanas, hace 50 millones de años el
régimen de lluvias de la Tierra sufrió un cambio,
originando que en vastas zonas del planeta se difundieran
las herbáceas en perjuicio de los árboles.
Los animales de selvas y bosques acudieron atraídos por la abundancia de alimentos, la
clave de la continuidad de las gramíneas y otras herbáceas en las sabanas consiste en su
gran adaptabilidad por un lado, y por otro, en el hecho de que brotan a ras del suelo e
inclusive, en muchas especies, debajo de él, lo cual le permite que los animales
herbívoros se alimenten sin destruir la planta, que puede seguir creciendo
72
Dado que las gramíneas en épocas de sequía aumentan su contenido de celulosa y ésta
dificulta su ingestión, los animales de la sabana desarrollaron molares más duros y, en
el caso de los rumiantes, un estómago dividido en cavidades para facilitar la digestión.
Otras formas de vida típicas de este bioma son las innumerables especies de insectos,
que aparecen en la temporada de lluvias.
En el continente Americano existen tres tipos diferentes de sabanas: los cerrados, el
chaco y los llanos. Los cerrados son formaciones que se extienden por el altiplano de
Brasil y cubren casi 2.000.000 de km2. Estas regiones presentan una amplia variedad de
ecosistemas: campos limpios, que son zonas de pastos, campos sucios, donde hay
árboles y arbustos, campos cerrados, que son las típicas sabanas leñosas, y los
cerradones, donde la cobertura arbórea ocupa el 50% del terreno.
El chaco abarca casi 1.000.000 de km2 en territorios de Bolivia, Paraguay y Argentina.
Es una zona donde predominan las plantas leñosas con espinas, las condiciones
climáticas se vuelven progresivamente más secas al oeste de los ríos Paraguay y Paraná;
los bosques chaqueños pasan de tener un carácter de selva tropical en la llamada zona
de chaco húmedo, a ser una zona de bosque ralo a la que se denomina chaco seco.
Los llanos abarcan casi 500.000 km2 en Venezuela y en Colombia. De abril a octubre las
lluvias hacen desbordar los ríos y provocan inundaciones; en la estación seca, el agua se
evapora y el terreno se vuelve muy árido
Se piensa que el ser humano se origino es este bioma, en 1924, el antropólogo Ragmond
Dart descubrió un pequeño cráneo petrificado en la region de Taung, Sudáfrica, declaró
que pertenecía a un antepasado del hombre actual, y lo llamó Australopithecus. La idea
de que el hombre se originó en la sabana africana fue confirmada por hallazgos
posteriores que permitieron acumular un importante registro de restos fósiles, gracias
sobre todo a las investigaciones de Richard Louis y Mary Leakey en distintos lugares de
África; los zoólogos establecieron que los hallazgos pertenecían a especies que, como el
hombre, integraban el orden de los primates, se piensa que estos seres, menores en
tamaño y fuerza que los animales que capturaban, debían necesariamente movilizarse en
grupos, con división de las tareas según el sexo y la jerarquía, y consumo compartido de
los alimentos.
Praderas
Las praderas se desarrollan en zonas con precipitaciones entre los 250 y 600 mm
anuales, es decir, entre las de desiertos y las de bosques. Estas cifras pueden variar
dependiendo de la temperatura y de la capacidad del suelo para mantener el agua y en
las zonas tropicales encontramos praderas en lugares que tienen hasta 1200 mm de
precipitación anual, porque caen sólo en una estación, y el resto del año no hay
humedad suficiente para mantener el arbolado.
73
La forma de vegetación dominante en la pradera, son diversas gramíneas, que van desde
pequeñas hierbas hasta especies de mayor tamaño, que llegan a alcanzar los 2,50 m.
suele haber distintas especies según la temperatura dominante; y también se encuentra
algo de matorral y árboles, sobre todo formando cinturones a lo largo de los cursos de
agua. La escasa humedad general provoca que con las lluvias solo la capa superficial del
suelo se empape de agua, por lo que las posibilidades de supervivencia de los árboles
son escasas o nulas y no resisten la competencia de las herbáceas. La escasez de
refugios naturales ha provocado que la fauna esteparia se haya especializado en la huida
frente a los depredadores, o bien en la excavación de madrigueras, los fitófago suelen
formar grandes manadas o poblaciones y las migraciones son frecuentes, condicionadas
por la rotación de los pastizales; en las aves abundan fundamentalmente las especies
terrestres
En zonas donde la pluviosidad es
insuficiente para el desarrollo de bosques,
surgen las praderas templadas, que se
caracterizan por la presencia de vegetación
herbácea. En América del Norte este bioma
se extiende desde el río Missisipi al este y
los Grandes Lagos al nordeste hasta las
montañas Rocosas en el oeste. Es decir parte
del centro de Norteamérica, esta región ha
sufrido una intensa degradación y en la
actualidad se reduce a unas pequeñas
superficies limitadas a los parques
nacionales, las diversas especies de
gramíneas que la constituyen se mezclan con algunas bulbosas y compuestas, la fauna
predominante consiste de bisontes (búfalos), antílopes, bovinos, liebres, pequeños
roedores, lobos, y una gran variedad de aves que anidan en el suelo. La región de
praderas de América del Sur es conocida como pampa. Esta región abarca el sur de
Brasil, Uruguay y el centro-este de Argentina; toda esta región de pastos naturales se
explota para la agricultura y la ganadería y allí se han establecido numerosas industrias.
74
Entre las aves que pueblan esta zona podemos mencionar perdices, martinetas, charatas,
patos, así mismo abundan los pequeños mamíferos como armadillos, vizcachas, y zorro
de la pampa; el puma se encuentra entre los depredadores más importantes aunque en
franca regresión en muchos lugares
El factor limitante de la pradera es el agua, el promedio anual de precipitaciones puede
llegar a 600 mm, y la temperatura media anual es de 20°C. En las zonas más húmedas,
donde las lluvias se equilibran con la evaporación desde el suelo desnudo y la
transpiración de las plantas, abundan las hierbas altas; a medida que las precipitaciones
disminuyen, las hierbas son más bajas y la pradera termina convirtiéndose en estepa y
semidesierto. Las plantas se adaptan al clima, de manera que algunas crecen en la
estación cálida y otras en otoño y primavera
El suelo de la pradera se caracteriza por tener una abundante primera capa, horizonte 0,
constituida por materia orgánica en descomposición, en la segunda capa, también de
gran espesor, esta materia se halla mezclada con partículas de suelo. En el gran
desarrollo de estos dos estratos radica la fertilidad de las praderas
El bioma pradera se usa por el ser humano como espacio para la agricultura, ya que a lo
largo de los cursos de agua hay arbustos y árboles, los pastos naturales han sido
sustituidos por el cultivo de cereales y de pasturas aptas para la ganadería. Es notable la
fertilidad del suelo de las praderas, las gramíneas que allí crecen tienen períodos de vida
muy cortos, por lo que el humus, que se forma a partir de materia orgánica en
descomposición y minerales del suelo, se acumula en una capa gruesa.
Los incendios que ocurren en estas regiones arrasan los arbustos, pero no los tallos
subterráneos de las gramíneas, estas vuelven a brotar, fertilizadas además por la
carbonización de la materia orgánica gracias a la acción del fuego.
La pradera es el bioma donde se puede observar con claridad la influencia de la mano
del hombre. Las regiones más húmedas son explotadas para cultivos de como trigo,
maíz, avena, cebada y centeno, y las más secas ha dedicadas a la ganadería, ante todo
ovina y bovina. Pero no siempre esa tarea se hizo con el cuidado necesario desde el
punto de vista ecológico, al no respetarse la técnica de rotación de cultivos, muchas
regiones han sido erosionadas y degradadas.
En cuanto a la fauna de las praderas; de América del sur, son originarios roedores y
otros animales pequeños: vizcachas, maras y cuises, armadillos como los peludos y
mulitas, comadrejas, lagartijas y zorros. Entre las aves se encuentran ñandúes, perdices
americanas, lechuzas, patos, martinetas, chajáes, teros, chimangos y caranchos. De las
especies de pájaros que pueblan los sitios arbolados se distinguen horneros, cardenales,
calandrias, benteveos, tijeretas, churrinches y picaflores. En las regiones de pajonales
abundan los pechos colorados, las cachirlas y los chingolos. En América del Sur corren
peligro de extinción el puma y el venado de las pampas.
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En América del Norte se encuentran en
peligro de extinción los búfalos, que hasta
el siglo pasado formaban grandes rebaños,
actualmente se encuentran habitando en
reservas naturales. Por otra parte, también
son animales característicos de esas
praderas el tejón americano, la mofeta
rayada y el coyote. En las praderas
asiáticas se encuentra el antílope saiga,
que también frecuenta las estepas.
La fauna de la pradera cumple un papel fundamental en la preservación del equilibrio
natural, esencial para la cadena alimentaria, numerosas especies de animales
excavadores de las praderas, al remover el suelo, modifican el contenido mineral de
éste, y posibilitan el crecimiento de las especies vegetales, bajo tierra, actúan las
lombrices y otros invertebrados que, además, oxigenan el suelo, junto con millones de
bacterias que descomponen los residuos orgánicos
Estepa
El nombre de estepa se suele reservar a las praderas propias de regiones templadas o
frías en las que las temperaturas son muy extremas y la lluvia escasa y mal repartida en
el tiempo. Su suelo es característico y distinto del que se encuentra en el bosque,
aunque procedan de la misma roca madre. Acumula mucho humus porque la gran
cantidad de materia orgánica que aportan las hierbas al suelo (tienen vida corta) se
descompone rápidamente formando humus. Los suelos negros de pradera (chernoziem)
están entre los mejores para cultivar maíz y trigo.
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Al igual que en la pradera y sabana, la presencia de grandes herbívoros es un rasgo
característico de este bioma. Según el continente, pueden ser bisontes, antílopes o
canguros, u otros tipos de ramoneadores (animales que se alimentan de las hojas de las
ramas), pero la función ecológica que juegan todos ellos es equivalente. Cuando la
pradera, de hierbas altas y abundantes, se extiende a zonas donde las precipitaciones son
escasas, deriva en terrenos cubiertos por hierbas más bajas y menos numerosas, lo que
fue pradera asume así las características de estepa.
A diferencia de los desiertos calurosos, la estepa suele definirse como un desierto frío,
la estepa es un bioma típico de las regiones más alejadas del mar, por lo que su
influencia moderadora de las temperaturas es escasa o nula. El clima es árido y
netamente continental, es decir, con temperaturas extremas: la media anual es de -12º C,
la amplitud térmica anual, es decir la diferencia de temperatura entre invierno y verano,
es grande; los veranos son secos y los inviernos, largos y fríos. Como en muchos otros
biomas el factor limitante es el agua: la media anual de precipitaciones solo alcanza los
250 mm. Estos rasgos hacen que este bioma aparezca como una gran extensión, con
manchones de hierbas bajas, zarzas espinosas y matorrales.
Los suelos que componen las estepas presentan poco desarrollo, son ricos en elementos
minerales pero con poca materia orgánica, por lo común menos que en las praderas, los
suelos de la estepa son poco profundos, esto se debe a las escasas lluvias, ya que el agua
es uno de los factores responsables del desarrollo de los suelos, junto con la temperatura
y la roca madre o material a partir del cual se desarrolla; las distintas tonalidades que se
observan en los suelos de la estepa se deben a los contenidos de óxidos de hierro, que si
son elevados les dan una coloración rojiza; en general son suelos duros porque nunca
han sido roturados
La vegetación predominante de la estepa es del tipo xerófilo, que se caracteriza por su
adaptación a la escasez de agua: aunque los tallos se sequen la planta se mantiene con
vida debajo de la tierra. Debido a las escasas precipitaciones no permiten el desarrollo
de pasturas; por lo que predomina la vegetación herbácea con arbustos aislados
Son comunes las gramíneas, los arbustos espinosos, las
hierbas y plantas aromáticas, prosperan plantas con
raíces profundas, que se desarrollan muchos metros
bajo tierra, en busca de las capas de agua en la
superficie de la tierra, o subterránea, otros vegetales
presentan raíces que crecen en forma de bulbos o
tubérculos, donde se acumulan reservas de líquido y de
sustancias nutritivas que utilizan al rebrotar en la
estación favorable. La fauna que habitan esta región
son el caballo de Przewaiski, el águila de las estepas, la
grulla damisela, el antílope saiga, la avutarda, el spalax
menor, el hámster y la marmota bobac, son especies
adaptadas a soportar los veranos calurosos y los inviernos fríos y secos, el antílope
saiga, por ejemplo, es un mamífero cuyas fosas nasales están desarrolladas de modo que
pueda filtrar el aire frío y polvoriento, la grulla damisela es un ave migratoria, que se
traslada hacia la estepa desde otros ambientes en la estación invernal.
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Animales como el coyote se adaptan perfectamente a vivir en las estepas, donde
recorren largas distancias en busca de agua y alimentos. El frío y el calor intensos,
además de impedir el desarrollo vegetal, obligan a los animales a migrar en busca de
cualquier pozo de agua fangosa; en primavera y otoño llegan las lluvias, las cuales son
breves y muy violentas, saturando el terreno de agua, es el momento en que crece la
hierba; los escasos árboles, muchos de ellos con forma de botella, llenan sus troncos
para disponer de reservas. Durante las lluvias, los pocos riachuelos de la estepa, pueden
convertir sus lechos secos en torrentes turbios e impetuosos en apenas diez minutos.
Finalizada la temporada de lluvias, volverá la sequía durante varios meses
Chaparral
Este bioma también es conocido como
matorral, se encuentra localizado entre los
30° y 40° de latitud, podemos ubicar al
chaparral en el sur de Estados Unidos y Norte
de México, a lo largo de la costa de Australia
y alrededor del Mediterráneo. Estas regiones
presentan veranos calidos y secos, y los
inviernos son lluviosos al estar el clima bajo
influencia de vientos que llegan de los
océanos, debido a las condiciones de clima, la
flora es altamente susceptible a incendios, tras
lo cual sucede un proceso de sucesión muy
corto y el sistema se recupera de manera
rápida
La flora esta compuesta principalmente de arbustos de hoja serosa, roble achaparrado,
yuca, palmilla, manzanita, olivo, chamizo. La fauna representativa incluye algunos
roedores, zorras, reptiles, liebres, coyotes, y una escasa biodiversidad de insectos
Las regiones polares
En torno a los dos polos del planeta se
extienden las regiones polares. Los casquetes
polares se encuentran delimitados por los
círculos polares Ártico, y Antártico a los 66º
33' de latitud Norte, y Sur, ambas regiones se
encuentran en su mayor parte cubiertas de
hielos, el cual es producto de la acumulación
de nieve invernal que no alcanza a ser fundida
por la luz solar durante el verano.
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Son características de los mares polares las grandes masas de hielos llamadas iceberg,
bloques que por estar situados al borde de las costas se desprenden y comienzan a flotar
a la deriva, hasta que desaparecen confundidos con el agua del mar.
El clima en los polos, es afectado por la posición de la Tierra respecto del Sol, donde
sus rayos inciden de manera oblicua, por lo que en consecuencia, no logran ser
absorbidos totalmente por el suelo, y un gran porcentaje del calor es rechazado por
reflexión, las temperaturas imperantes son muy rigurosas; en muchos sitios, no alcanzan
valores por encima de cero, ni siquiera en verano. Las marcas extremas que se han
registrado son de -88º C en la Antártica, y -50º C en el Ártico. Otra característica es que
en ambas áreas, a medida que se está más cerca de los polos, los inviernos son más
oscuros y los veranos más luminosos, en las zonas polares, el verano e invierno duran
seis meses, y durante la estación más fría el Sol no asoma en el horizonte
En su región continental, el Ártico se encuentra comprendiendo los extremos
septentrionales de América del Norte (Alaska, Canadá y Groenlandia), Europa (países
escandinavos) y Asia (Rusia)
En la región ártica (polo norte) el frío no es tan extremoso, esto se debe a que la mayor
parte de esta zona, está ocupada por el mar (a diferencia de la antártica). La masa de
agua oceánica absorbe mejor el calor durante el largo verano.
El animal más conocido de este bioma es el
oso polar, el mayor carnívoro viviente, el
cual puede llegar a pesar hasta 800 kg., su
alimentación esta basada sobre todo de focas
y peces, y cuando no consigue atraparlos,
come musgos y líquenes.
A diferencia del Ártico, la Antártica es un
verdadero continente, de unos 14.000.000 de
km2, pero solamente apenas unos 7.600 km2
de esa extensión quedan libres de hielo; el
casquete glacial tiene en algunos sitios hasta 4 km. de espesor. La vida vegetal se
reduce a líquenes y musgos, sin embargo, hay dos especies de plantas con flores, ambas
crecen en la Península Antártica, el cual es el extremo más cercano a América del Sur,
por lo cual es la región más cálida y húmeda, que el resto del territorio. Los líquenes
surgen en las superficies desnudas de las rocas, son muy resistentes al frío y a la sequía;
obtienen agua de la nieve fundida, y nutrientes de excrementos de aves, transportados
por el viento.
Ante la escasa vegetación, no existen mamíferos terrestres. El animal terrestre de mayor
tamaño mide 0,5 cm. el cual es una mosca sin alas, que en verano habita en los charcos
de agua dulce. Allí se encuentran también diminutos crustáceos, junto con protozoos y
otras formas vivientes sencillas.
79
En el antártico habitan los pingüinos, los cuales son aves no
voladoras que anidan y viven en grandes colonias cerca de las
costas, son torpes en tierra, pero muy hábiles nadadores y
buceadores, el pingüino emperador es la especie más bella y de
mayor tamaño. Otras aves típicas de la región son los albatros y los
petreles, poseen alas alargadísimas y angostas que les permiten
planear, en un vuelo continuo sobre la superficie del mar, y sólo
descienden al agua para alimentarse de peces y calamares, o para
reposar; en tierra firme se posan sobre prominencias rocosas, pero
únicamente durante el período de reproducción. A pesar del frío
extremo y la larga noche polar, se pueden encontrar en estas
regiones innumerables especies, como osos polares, focas ballenas,
pingüinos y otros
Seis especies de focas habitan la región; pero en la actualidad han visto drásticamente
reducida su presencia por las cacerías desatadas para aprovechar su piel y su grasa. Otro
poblador típico de las aguas antárticas es la ballena, igualmente amenazada por la
captura indiscriminada con fines industriales por los países asiáticos. Se ha prohibido la
pesca de algunas de sus especies, como la de la ballena azul, para otras, sólo se permite,
como en el caso de las focas, la captura con fines científicos. En los fondos marinos
antárticos existe gran riqueza en peces, que se alimentan sobre todo de kril. Se
denomina así al zooplancton, formado por varias especies de crustáceos marinos. El
kril desempeña un papel importantísimo en la cadena alimentaría, por lo que el exceso
de su pesca podría introducir peligrosas modificaciones en los biomas marinos.
El continente antártico es considerado de gran valor ecológico, pues participa en la
regulación del clima en todo el planeta, así como en el flujo de las corrientes oceánicas.
El riesgo de la alteración de un ecosistema de tal importancia impulsó, a partir del
Tratado Antártico de 1959, la acción de muchos grupos de científicos, ecologistas y
ciudadanos comunes que propician declarar a la Antártica reserva ecológica de la
humanidad
El medio aéreo
No solo la tierra y el océano tenemos ecosistemas, existe otro medio ambiente que si
bien solo posee algunas pocas especies netamente propias y exclusivas de el, es muy
importante ya que ejerce una influencia decisiva sobre los otros dos mencionados con
anterioridad. El medio aéreo si no tomamos en cuenta su aspecto “respiratorio”, del
hecho de que la atmósfera contiene oxigeno necesario para los organismos aerobios y lo
consideramos como un elemento dinámico
El viento es la expresión tangible de la dinámica de la atmósfera, ya que es el fiel
reflejo del movimiento de las masas de aire resultante de los cambios en su presión,
densidad y temperatura; es así mismo, un factor de gran importancia en la climatología,
80
ya que al transportar las nubes de un lugar a otro, provoca el estancamiento de aire
calido, o bien barre la superficie del planeta con violencia, elimina la humedad de una
región y la acumula en otra parte; también se encuentra condicionando las corrientes
marinas superficiales, provoca huracanes, tornados, ciclones, etc.
Así mismo desempeña un doble papel en los seres
vivos ya que Muchos de los organismos que viven
en el medio aéreo se desplazan apoyándose en el
terreno, pero algunos han desarrollado estructuras
para volar o para flotar en el aire, por un lado actúa
como elemento de transporte, por ejemplo del polen
o semillas de plantas, contribuyendo de esta manera
a su dispersión; por otra parte facilita el trabajo de
los animales que se desplazan en el aire,
permitiéndoles recorrer grandes distancias con
apenas un pequeño gasto de energía al recurrir a
técnicas de planeo.
Entre los animales terrestres, el guepardo llega a los 90 km/h. Entre los voladores los
insectos, que llegan a centuplicar su metabolismo en el momento del vuelo, alcanzan
velocidades de 8 a 60 km/h. Las aves suelen volar a 45 - 90 km/h, aunque se han
medido velocidades de hasta 180 km/h en vencejos (pájaros de 2 cm de largo)
Muchas plantas y algunos animales usan para
diseminarse estructuras que flotan o son
arrastradas por el viento. Así sucede en los granos
de polen, algunas semillas, pequeñas arañas que
lanzan un hilo hacia arriba que es arrastrado por el
viento, etc.
La atmósfera sufre un gran calentamiento en la
región de los trópicos, y un enfriamiento en las
regiones cercanas a los polos, ese aumento y
descenso de la temperatura del aire ocasiona un cambio en su densidad, por lo que el
aire caliente se eleva y el frío baja, por lo que el hueco dejado por las masas calidas de
aire es ocupado por las frías. Este cambio de masas de aire a nivel del planeta, es el
causante de las principales corrientes de circulación atmosférica
El viento a tenido influencia sobre los organismos vivos con relación a su desarrollo y
evolución, ya que como sustrato de desplazamiento, es un factor que condiciona la
dirección de la evolución y así a sucedido en distintos grupos de animales, que han
llegado en el curso del tiempo a una convergencia adaptativa. Las alas les permiten a
las aves y a los insectos desplazarse de manera activa por el aire; la vegetación de las
dunas sometidas a la acción constante del aire, presenta una especial flexibilidad que
evita que la fuerza del viento las arranque.
81
En las islas del Pacifico y del Indico existen algunas
especies de moscas que han perdido las alas, ya que
como existe un viento permanente, el cual las arrastraría
si emprendieran el vuelo, actuando como en este caso
como factor evolutivo; también la dirección del viento
es un factor determinante en la capacidad de
propagación de muchas especies de vegetales, las cuales
no podrían conquistar un terreno que satisfaga sus
necesidades si sus semillas son arrastradas siempre en
sentido contrario
Las corrientes de aire generadas en la atmósfera influyen en la dispersión de los
organismos. Sobre todo son eficaces con las estructuras de pequeño tamaño: polen,
esporas, semillas, etc.; pero en algunos casos llegan a transportar organismos de mucho
mayor tamaño. Es conocido el caso, por ejemplo, de una fuerte tormenta que en el
invierno de 1937 arrastró a muchos zorzales reales (aves del mismo género que el mirlo)
desde Europa hasta Groenlandia.
En los bosques los vientos fuertes sirven para su renovación. Derriban los árboles
enfermos o viejos con lo que se abren claros que pueden ocupar los árboles jóvenes.
82
Actividad
1. Es la unidad de estudio de la ecología ________________________________
2. Cuales son las partes que integran a un ecosistema
________________________________________________________________
3. En un ecosistema acuático como un lago, cuales son los organismos productores
mas importantes __________________________________________________
4. Menciona dos ejemplos de organismos consumidores primarios
_______________________________________________________________
5. En el ecosistema que función tienen los organismos descomponedores
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
6. Que es la biocenosis del ecosistema
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
7. Que entiendes por hábitat en un ecosistema
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
8. Define nicho ecológico
________________________________________________________________
________________________________________________________________
9. Que entiendes por biodiversidad
________________________________________________________________
________________________________________________________________
10. Para que nos sirve una pirámide trófica
________________________________________________________________
________________________________________________________________
11. Como se altera el equilibrio en un ecosistema
________________________________________________________________
________________________________________________________________
83
12. Que pasa con la energía en un ecosistema al pasar de un nivel trófico a otro
________________________________________________________________
________________________________________________________________
13. Define el concepto de bioma
________________________________________________________________
________________________________________________________________
14. Como se clasifican los lagos de acuerdo a su producción de biomasa
________________________________________________________________
15. El proceso de eutrofización que significa
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
16. Que es lo que diferencia a los biomas terrestres entre ellos
________________________________________________________________
________________________________________________________________
17. En este tipo de bioma el factor limitante es el agua _______________________
18. Cuales son las características del bioma conocido como tundra
________________________________________________________________
________________________________________________________________
19. Que factores condicionan a la taiga
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
20. En este bioma el hombre extrae materias primas importantes para la industria
papelera, maderera, alimenticia y farmacéutica ________________________
21. Es el bioma mas productivo y con mayor biodiversidad del planeta
________________________________________________________________
22. En este bioma el hombre lleva a cabo siembras de grandes extensiones de
terreno para la agricultura ___________________________________________
84
Redes tróficas y alimentarias
La vida necesita un aporte continuo de
energía el cual llega a la Tierra desde el Sol
y pasa de unos organismos a otros a través
de la cadena trófica. Los seres vivos pueden
dividirse en categorías de acuerdo con su
función en el flujo de energía en las
comunidades. La energía fluye a lo largo de
las comunidades de los productores
fotosintéticos
hacia varios niveles de
consumidores, cada categoría de organismo
se denomina nivel trófico (vocablo griego
que significa alimentación), los productores,
desde los grandes árboles hasta las
cianobacterias, forman el primer nivel
trófico, y obtienen su energía directamente de la luz solar; los consumidores se
encuentran formando varios niveles tróficos e incluso algunos pueden cambiar de nivel
trófico al alimentarse de organismos de niveles diferentes, por ejemplo, los gorriones
pueden alimentarse de semillas o bien de insectos. Algunos consumidores se alimentan
solamente de manera directa y exclusiva de productores, estos organismos productores
(plantas) son la fuente de energía viva más abundante del ecosistema. Los herbívoros,
que van desde los saltamontes hasta las jirafas, se denominan consumidores primarios y
se encuentran formando el segundo nivel trófico. Los carnívoros, por ejemplo, las
arañas, halcones, lobos, se alimentan de carne, principalmente de herbívoros y se llaman
consumidores secundarios, y forman el tercer nivel trófico. A veces algunos carnívoros
se comen a otros carnívoros y, cuando lo hacen, forman el cuarto nivel trófico, llamado
consumidores terciarios; dependiendo de la naturaleza de las presas, los carnívoros
también pueden ser consumidores cuaternarios y estarán ocupando el quinto nivel
trófico
Las redes de alimentación se conforman por la reunión de todas las cadenas tróficas y se
inician en los organismos productores (las plantas), las cuales captan la energía
luminosa del sol y con su actividad fotosintética, la convierten en energía química
almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos
(herbívoros) que forman el nivel trófico de los consumidores primarios.
La cadena alimentaria más corta estaría por lo tanto constituida por los dos eslabones
por ejemplo, un elefante alimentándose de vegetación; pero los herbívoros suelen ser
presa, generalmente, de los carnívoros como los leones (depredadores) los cuales son
consumidores secundarios en el ecosistema. Lo cual constituiría una cadena alimentaria
de tres eslabones
Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre como el león, sino
que como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias
que se alimentan de los residuos muertos y detritos, en general denominados,
organismos descomponedores o detritívoros; solucionando la naturaleza, de esta
manera, el problema de los residuos.
85
Los restos orgánicos de los seres vivos (detritos) constituyen en muchas ocasiones el
inicio de nuevas cadenas tróficas, por ejemplo los animales que habitan las regiones de
mar muy profundas (zonas abismales), se nutren de los detritos que van descendiendo
de la superficie.
Las diferentes cadenas alimentarias del
ecosistema no están aisladas, sino que se
encuentran entrecruzadas entre sí, y se suele
hablar entonces de una red trófica. Una
representación muy útil para estudiar todo este
entramado trófico son las pirámides de
biomasa, energía o cantidad de individuos. En
ellas se van sobreponiendo varios niveles con
su anchura o su superficie proporcional a la
magnitud representada, en el nivel inferior se
colocan los organismos productores (plantas);
por encima los consumidores de primer orden
(herbívoros), después los de segundo orden
(carnívoros) y así sucesivamente
El flujo de energía mantiene en funcionamiento el ecosistema, esta energía va pasando
de un nivel al siguiente, la energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una
dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores, a los descomponedores.
La energía entra en el ecosistema, en forma de energía luminosa y sale en forma de
energía calorífica, que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en
funcionamiento; es por esta razón, que no es posible un ciclo de la energía similar al de
los elementos químicos
Una manera común de representar el ciclo de la energía, es por medio de las llamadas
cadenas alimentarias, que como ya mencionamos, consisten simplemente en una serie
continua de diversos organismos, cada uno de los cuales se alimenta del anterior, es
decir, cada organismo representa un nivel o etapa trófica.
Un ejemplo clásico de lo anterior es el bioma de la
sabana africana, en la cual el sol emite energía, los
vegetales la absorben y transforman en sustancias
orgánicas, por ejemplo, un trébol, esta planta es un buen
ejemplo de productor primario y se encuentra situado
en la base de la pirámide ecológica de los ecosistemas
terrestres, la energía solar, que acumula rápidamente,
sirve para nutrir a los herbívoros, por ejemplo: una
cebra, una gacela, o un insecto. Si un depredador como
el guepardo captura y devora una gacela, pero a su vez
también puede caer presa de un león; los depredadores
ocupan la cúspide de la pirámide ecológica, superados
solo por los organismos carroñeros y a veces por los
súper depredadores, como el ser humano, cuando el
león muere los buitres se alimentan de sus restos, las
86
aves carroñeras se encuentran en la parte superior de una pirámide ecológica, aunque
dado que al ascender en la escala, se reduce la productividad, la cantidad de energía de
que disponen estas aves es un porcentaje mínimo de la inicial, lo que queda, y los
propios restos del buitre cuando muera, pasaran a la tierra al descomponerse en
elementos minerales que las plantas podrán utilizar de nueva cuenta. Dado que el
aprovechamiento en cada una de estas etapas es como máximo el 10% de la anterior, las
cadenas alimentarias son por necesidad cortas y se reducen a cuatro o cinco eslabones
En la naturaleza las cadenas alimentarias no son simples series longitudinales, sino que
se presenta toda una serie de diversas interacciones y cruces entre las distintas cadenas,
resultando que en realidad se parece, mas a una red o malla, estas redes pueden
estudiarse individualmente para cada ecosistema, y en éstas, mas que especies
concretas, se identifican grupos de animales, en los cuales, una u otra especie
desempeña un mismo papel.
La energía que las plantas absorben del sol, se va transmitiendo hacia los componentes
de los niveles superiores de la pirámide ecológica, concentrándose de esta manera; lo
anterior provoca que la cantidad de organismos de cada nivel se vaya reduciendo al
subir por la pirámide. Una típica red trófica, es por ejemplo un bosque templado, la
cual estaría conformada por presas y depredadores de varios niveles, así un depredador
de primer nivel como el erizo, que se alimenta de caracoles, lombrices, insectos y
pequeños reptiles, a este individuo le darán caza los zorros, los búhos, así como
algunas águilas, pero estos depredadores del segundo nivel son también a su vez, presa
de un súper depredador como el hombre (cazador), pero existen también otros
depredadores de este tipo que cazan a otros de primer nivel: por ejemplo: una culebra
captura además de aves que se
alimentan de granos, ranas y
mamíferos
pequeños como las
musarañas, las cuales se alimentan de
insectos y pequeños vertebrados, sin
embargo este depredador de segundo
nivel no ataca al erizo común, el cual
si era victima de otros animales de
este nivel trófico; como se puede
observar el cúmulo de interacciones
resumidas aquí de una manera
sencilla, son en realidad bastante
complejas.
Una pirámide ecológica, nos muestra la perdida progresiva de energía en cada uno de
sus niveles tróficos; la base se encuentra formada por los productores primarios y la
parte superior la ocupan los superdepredadores. Entre la base y la cumbre se encuentra
una cantidad de niveles que puede variar, y cada uno de estos niveles alberga a una
cantidad menor de individuos ya que al pasar de un nivel a otro superior, una parte de la
energía se pierde. Es así, que de este modo, las poblaciones de depredadores son
menores que las de sus presas, pues por ejemplo, si existieran mas coyotes que conejos,
los coyotes morirían de inanición al faltarles el alimento.
87
En los sistemas alterados por el ser humano, dicha pirámide ecológica puede sufrir
grandes modificaciones, sobre todo en cuanto a la composición de su fauna, pues al
limitar uno de los niveles tróficos produce una restricción a todos los demás.
Supongamos, por ejemplo, el bioma de la estepa, en la cual se cultivan grandes
extensiones de cereales por todo el planeta; el hombre a estado eliminado de manera
paulatina prácticamente a todos los productores primarios, dejando solo las gramíneas
que le interesan (trigo, cebada, maíz), este monocultivo, deja un espectro bastante pobre
en la flora, reduciéndola, aparte de las especies cultivadas, a algunas herbáceas y
arbustos. La fauna puede quedar limitada prácticamente a las aves, con escasos
representantes de otros grupos de vertebrados como algunos roedores, y mamíferos
depredadores ocasionales, procedentes de otros ecosistemas, así como algunas especies
de insectos pero que a menudo se encuentran reproduciéndose masivamente hasta
formar una plaga. Las palomas, perdices, pájaros, serán algunas de las especies
orníticas que se situaran en el nivel inferior de los consumidores. Las, lechuzas,
alcotanes, aguiluchos y algunas otras aves de presa formaran el gran ejercito de los
depredadores, y por encima de todos ellos un superdepredaor, el halcón peregrino
Productores primarios.
En el sol, el cual se encuentra a 153 millones de kilómetros de distancia de la tierra, se
produce la fusión de hidrogeno en helio, liberando tremendas cantidades de energía; una
pequeña porción de ésta energía, llega al planeta en forma de ondas electromagnéticas,
de esta energía que arriba al planeta, una parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y
la superficie terrestre. Así mismo una cantidad mayor es absorbida como calor por la
corteza terrestre y la atmósfera, quedando apenas aproximadamente el 1.0% para que se
desarrolle la vida en nuestro planeta. De este porcentaje, los vegetales absorben casi el
3.0%. Por lo tanto como ya se menciono con anterioridad la vida sobre el planeta se
encuentra soportada por menos del 0.03% de la energía que arriba del sol.
La producción es un aspecto dinámico del ecosistema que ha adquirido una gran
importancia en la ecología, y se refiere al uso que hacen los seres vivos de la energía
radiante procedente del sol, los productores primarios son los organismos que hacen
entrar la energía en los ecosistemas. Los principales productores primarios son las
plantas verdes terrestres y acuáticas, incluidas las algas, y algunas bacterias, y se
encuentran formando el 99,9% en peso de los seres vivos de la biosfera.
Los organismos fotosintetizadores, son los únicos individuos capaces de aprovechar la
energía procedente del sol, y utilizan solamente una pequeña fracción del total que
arriba a nuestro planeta, algo menos del 1%, que es la porción correspondiente a la
parte visible de la luz. En la biosfera tiene lugar un flujo constante de energía, la cual
recorre diversas etapas con magnitudes variables, la producción primaria corresponde a
la etapa de mayor magnitud, y se encuentra localizada en la base de todos los demás
niveles de utilización de la energía en el ecosistema
88
La fotosíntesis es la reacción mas importante de la naturaleza, y en ella se basa la
obtención de energía para todos los seres vivos, es una reacción de tipo endotérmica que
transforma compuestos pobres en energía, en otros ricos en ella, para que esta reacción
se lleve a cabo, se requiere la presencia de una sustancia fotosensible al espectro de la
luz visible, llamada clorofila, la cual se encuentra en el interior de los cloroplastos de
los vegetales
La fotosíntesis es el proceso por el que se
capta la energía luminosa que procede del sol
y se convierte en energía química, con esta
energía el CO2, el agua, y los nitratos que las
plantas absorben, reaccionan sintetizando las
moléculas de carbohidratos (glucosa, almidón,
celulosa, etc.), lípidos (aceites, vitaminas,
etc.), proteínas y ácidos nucleicos (ADN y
ARN) que forman las estructuras vivas de la
planta.
Las plantas crecen y se desarrollan gracias a la
fotosíntesis, pero respiran en los periodos en
los que no pueden obtener energía por
fotosíntesis porque no hay luz o porque tienen
que mantener los estomas cerrados. En la respiración se oxidan las moléculas orgánicas
con oxígeno del aire para obtener la energía necesaria para los procesos vitales, en el
proceso de respiración se consume O2 y se desprende CO2 y agua, por lo que, en cierta
forma, es lo contrario de la fotosíntesis que toma CO2 y agua desprendiendo O2
La fotosíntesis se produce en los cloroplastos de los vegetales verdes y su reacción
global es:
6 CO2 + 6 H2O + Energía luminosa
C6H12O6 + 6 O2
La energía luminosa es captada por la clorofila de las células verdes de las plantas
durante la fase luminosa y utilizada para regenerar moléculas de ATP (trifosfato de
adenosina) y NADPH (dinucleótido fosfato de nicotinamida adenina reducido). En una
segunda fase la energía química contenida en el ATP y el NADPH es utilizada para
reducir moléculas de CO2 (bióxido de carbono) hasta gliceraldehído, a partir del cual, se
sintetizan las distintas moléculas orgánicas, principalmente glucosa. Con la glucosa se
forma almidón, celulosa y otros carbohidratos esenciales en la constitución de las
plantas
La respiración se realiza en las mitocondrias de las células con una reacción global de la
siguiente manera:
C6H12O6 + 6 O2
6 CO2 + 6 H2O + Energía
La energía desprendida en esta reacción queda almacenada en ATP y NADPH que la
célula puede utilizar para cualquier proceso en el que necesite energía.
89
La temperatura es un factor muy importante para que pueda llegar a tener lugar el
proceso fotosintético, ya que al igual que muchas otras reacciones químicas, es posible
solo entre límites muy estrechos, de 0° C a 50° C, aunque la temperatura óptima es la
que se encuentra entre valores de 20° C y 30° C. La producción primaria depende así
mismo de los nutrientes que se encuentran a disposición de la planta, y será mayor, por
ejemplo, en aquellas plantas que crecen en suelos ricos, que en otras que, por el
contrario, lo hacen sobre terrenos empobrecidos
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 primaria 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.
Bosques
Cultivos
Estepas y pastos
Desiertos
Rocas, hielos, ciudades
Tierras
Océanos
Aguas continentales
Aguas
Total
Producción anual
(entre bruta y neta)
(gC/m2)
400
350
200
50
0
100
100
Extensión
(106 km2)
Producción anual
(106 ton C)
41
15
30
40
22
148
361
1.9
362.9
16 400
5 250
6 000
2 000
0
29 650
36 100
190
36 290
65 940
En el concepto de eficiencia, no interesa sólo la cantidad total de energía asimilada por
el ecosistema en energía química, sino, cual es la proporción del total de energía
luminosa que le llega al ecosistema, llamamos eficiencia de la producción primaria, al
cociente entre la energía fijada por la producción primaria, y la energía de la luz solar
que llega a ese ecosistema, es decir, la eficiencia del sistema, viene dada por la
proporción entre salidas y entradas de nutrientes y energía consumida para producir una
determinada cantidad de materia final.
El proceso de fotosíntesis podría llegar a tener una eficiencia teórica, de hasta un 9% de
la radiación que llega a la superficie, sobre las plantas, es decir, un 2% de la energía que
llega a la parte alta de la atmósfera, pero nunca se han medido en la realidad, valores tan
90
altos. El valor máximo observado, en un caso muy especial de una planta tropical con
valores de iluminación muy altos, ha sido de un 4,5% de la radiación total que llegaba a
la planta, eficiencias "normales", en plena estación de crecimiento, con buenas
condiciones de humedad, temperatura, etc. son:
Comunidades de fitoplancton
Plantas acuáticas enraizadas y
algas de poca profundidad
Bosques
Praderas y comunidades
herbáceas
Cosechas
Eficiencia de la Producción
primaria bruta
< 0.5%
% dedicado a
Respiración
10 - 40%
> 0.5%
2 – 3.5%
50 - 75%
1 - 2%
40 - 50%
< 1.5%
40 - 50%
Se puede decir, en resumen, que en plena estación de crecimiento y con las condiciones
que hemos dicho, eficiencias muy normales son del 1% de la energía que llega a las
plantas, o lo que es lo mismo del 0.2% de la energía total que llega a la parte alta de la
atmósfera.
Algunas plantas están bien adaptadas al uso de luz difusa y de relativamente baja
intensidad y son mediocres usando luz de alta intensidad, por ejemplo, como la del
mediodía. La explicación más probable de por qué no usan mejor la luz que reciben, es
decir, con más eficiencia, es que su actividad se encuentra limitada por la escasez de
elementos químicos y no tanto por la luz. Por consiguiente en el proceso evolutivo no
ha sido necesitado desarrollar mecanismos de fotosíntesis más eficientes.
El carbono (C), el nitrógeno (N), y el fósforo (P), entre otros, son los elementos que las
plantas necesitan. La producción depende siempre del más escaso de esos elementos: el
llamado factor limitante, normalmente suele ser el fósforo, aunque a veces lo es el
nitrógeno.
Al analizar la productividad en los ecosistemas, resulta muy interesante el cociente
productividad neta / biomasa; así, por ejemplo, en una población de algas en la que cada
alga se dividiera en dos iguales cada 24 horas, ese cociente sería de 1.0 lo que nos daría
una eficiencia del 100%, por lo tanto, significa que cada gramo de algas dobla su peso
en 24 horas
La relación productividad / biomasa es muy alta en el plancton marino, puede ser
cercana al 100% diario, esto quiere decir, que la población se renueva con gran rapidez,
lo que significa que pueden llegar a tener tasas de renovación de hasta un día. En la
vegetación terrestre, el valor suele estar entre un 2 y un 100% anual lo que significa
tasas de renovación de entre 1 y 50 años. Aunque la productividad de comunidades tan
sencillas como la de las algas se renueva con gran rapidez y llega alcanzar una
productividad muy elevada; en una planta herbácea como el trébol disminuye, y en un
bosque frío es aproximadamente de un 2% anual
91
La producción de las plantas superiores, presenta problemas muy difíciles en cuanto a la
manera de calcularla, pues comprende tanto raíces y tubérculos como los frutos, hojas,
así como también la hojarasca, que resulta de la llegada de la estación fría
Aunque la productividad de comunidades sencillas, como algas, es mucho mas elevada
que la de poblaciones maduras, por ejemplo los bosques, la producción primaria de los
ecosistemas terrestres, que ocupan una superficie mucho mayor que la de las aguas
marinas y continentales, es equiparable a la suya en una proporción de 9:11
Productores secundarios
Como ya se menciona con anterioridad, las plantas son organismos que recogen la
energía procedente del sol y la transforman en materia orgánica que ellas utilizan, es
decir, son organismos autótrofos (producen su propio alimento), además, esta materia
orgánica queda a disposición de otros organismos, los heterótrofos, que son incapaces
de sintetizarla. Por lo tanto, la energía fluye del sol hasta los animales, pasando por las
plantas, siendo lo anterior el aspecto dinámico de la producción en los ecosistemas.
Existen dos principales características las cuales condicionan este flujo de energía: la
primera consiste en que la energía sigue un camino unidireccional, desde el sol hasta los
consumidores finales; la segunda consiste, en que la energía disminuye de manera
progresiva según aumenta el nivel trófico, es decir, en cada etapa; por ejemplo, en el
paso de la hierba hacia la vaca se pierde energía debido a los residuos del propio
metabolismo del organismo productor.
Tras la fase final de este flujo de energía, la producción primaria de materia orgánica a
cargo de las plantas, los organismos heterótrofos continúan su producción de materia a
expensas de la que toman ya elaborada: esto es, la producción secundaria, y cada uno de
los pasos constituye el alimento para los seres que vienen detrás. La hierba es el
alimento de la gacela, la cual da de comer al leopardo, de cuyos restos se nutrirá el
buitre.
La materia orgánica, ya sea en forma de una hoja, fruto, pez o bien un pedazo de
músculo de un herbívoro grande, es un alimento. La cantidad de energía que se
encuentra en la materia viva es altamente uniforme, presenta valores muy cercanos a
una media que se cumple para todos los organismos, las diferencias en el valor nutritivo
de uno u otro, se encuentran en la diferente proporción de sus componentes así como en
el valor fisiológico final, es decir, el grado de utilización que el propio organismo pueda
hacer de ellos. El contenido energético no es la principal característica de un alimento,
sino, que otros componentes (proteínas, elementos químicos, vitaminas) desempeñan un
importante papel y en ocasiones los vuelve insustituibles; la ausencia de cualquiera de
ellos suele provocar enfermedades en los organismos
92
Para sintetizar materia orgánica, los animales no solo requieren disponer de otra ya
elaborada (la que producen las plantas), sino que requieren así mismo, sustancias
inorgánicas, como son los elementos químicos que se presentan en forma de minerales,
por ejemplo, muchos animales buscan la sal que aflora en determinados lugares y
también aprovechan la que encuentran en otros organismos
La biodiversidad de las especies actuales ha sido originada por el proceso evolutivo, y a
dado lugar también, a dietas muy diversas como resultado de la adaptación de los
organismos a las distintas condiciones del medio y, a las fuentes disponibles de
alimento, la dieta equilibrada y natural es el resultado de un largo proceso de evolución
y, posibles desajustes, provocan alteraciones a las que no siempre puede hacer frente el
organismo
La eficiencia de un sistema productor secundario es más difícil de calcular que la de uno
primario, pues los factores que intervienen en ella, son varios, así como también es
mayor la variabilidad en cuanto al modo de obtención de la energía. Además de tener
en cuenta el alimento ingerido y el asimilado, se debe considerar la energía gastada en el
metabolismo, el crecimiento, la reproducción, y la energía perdida en al forma de
excreciones y desechos
El metabolismo, es un factor importante que condiciona la cantidad de alimento que
ingerirá el animal, es así, que las especies que presentan un metabolismo basal (el
necesario para mantener con vida al animal) muy elevado tienen que comer mas
cantidad, que las que lo tienen bajo. La cantidad de biomasa generada por los
productores secundarios es variable según los ecosistemas y las especies implicadas,
aunque en general puede afirmarse que en los medios marinos es solo algo inferior a la
obtenida gracias a la actividad desarrollada por los productores primarios
En tierra firme la situación es distinta, el índice de aprovechamiento se sitúa por termino
medio en el 1.0%. Los animales solo consumen una parte muy pequeña del alimento
vegetal disponible, así en un bosque, los ratones únicamente comen el 2.0% de la
biomasa vegetal disponible y los venados
apenas llegan al 5.0%
Los productores secundarios del ecosistema
son todo el conjunto de animales,
y
detritívoros (descomponedores) que se
alimentan de los organismos fotosintéticos
(vegetales). Los animales herbívoros se
alimentan de manera directa de las plantas,
pero los diferentes niveles de carnívoros y
los detritívoros también reciben la energía
indirectamente de las plantas, a través de la
cadena trófica.
93
Los animales obtienen la energía para su metabolismo, de la oxidación de los alimentos
(respiración), pero no todo lo que comen acaba siendo oxidado, parte se desecha en las
heces o en la orina, otra parte se difunde en forma de calor, la repartición de energía en
un animal se da mediante un proceso.
Así, por ejemplo, una ardilla se alimenta de piñones, que son la energía bruta que
introduce en su sistema digestivo, pero deja como residuos todo el resto de la piña
(energía no utilizada), de los piñones que ha comido, una parte se elimina en las heces y
sólo los nutrientes digeribles pasan a la sangre, para ser distribuidos entre las células, de
esta energía, parte se elimina en la orina y sólo el resto se utiliza para el metabolismo,
parte de la energía metabólica es usada para mantener su organismo vivo y activo y
parte (producción secundaria neta) para crecer o reproducirse; es decir, los animales
herbívoros, transforman parte de la energía solar acumulada en la hierba, en proteínas
(producción secundaria) y el resto lo utilizan para su propio funcionamiento; en cambio
los animales con un metabolismo muy elevado, por ejemplo los insectos, acumulan un
porcentaje reducido de la energía que consumen, sin embargo, su elevado numero les
convierte en una presa codiciada. En cambio los grandes depredadores como leones,
pumas, leopardo, etc., procuran gastar el mínimo de energía y reservarla para la
búsqueda y captura de la presa, que acumula en si los nutrientes de cada uno de los
niveles de la pirámide ecológica.
El ser humano, intenta en la cría selectiva de su ganado, que éste transforme la mayor
cantidad posible de pasto en carne, con lo que incrementa la productividad, pero esto se
da con un detrimento de otras características del animal
Como ya vimos, la mayor parte de la energía solar absorbida se utiliza en el
mantenimiento o bien se pierde a través de las heces, sólo una pequeña parte se
convierte en producción secundaria (aumento de peso del animal o nuevas crías). Sólo
una fracción insignificante de la energía puesta en juego en la biosfera circula por las
estructuras más complejas de la vida, las de los animales superiores. Es por este
motivo, que las biomasas de los niveles tróficos decrecen rápidamente a medida que
aumenta el nivel; así, por ejemplo, con 8 toneladas de hierba se alimenta una tonelada
de vacas, y con una tonelada de vacas se alimenta una persona de unos 48 kg.
En ecosistemas acuáticos, cuando la diferencia de tasa de renovación entre dos niveles
tróficos sucesivos es muy grande, no se produce esta reducción de la biomasa; así
sucede en algunos sistemas planctónicos en los que la masa de fitoplancton se puede
duplicar en 24 horas y 1 kg de fitoplancton puede alimentar a más de 1 Kg de
zooplancton. Por ejemplo, las ballenas, para poder satisfacer sus necesidades de energía,
aprovechan los recursos tróficos de los niveles inferiores de la pirámide ecológica: el
plancton animal y vegetal
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Dentro del grupo de los productores secundarios, además de los animales grandes y
longevos (de larga vida), está el grupo de los detritívoros o descomponedores, formado
fundamentalmente por los hongos y las bacterias. Son de tamaño muy pequeño, pero
están en todas partes, con poblaciones que se multiplican y se desvanecen con rapidez.
Desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía son despilfarradores y
aprovechan poco la energía: su eficiencia es pequeña.
Los descomponedores tienen gran importancia en la asimilación de los restos del resto
de la red trófica (hojarasca que se pudre en el suelo, cadáveres, etc.), son agentes
necesarios para el retorno de los elementos, que si no fuera por ellos, se irían quedando
acumulados en cadáveres y restos orgánicos sin volver a las estructuras vivas, gracias a
su actividad se cierran los ciclos de los elementos.
En los ecosistemas acuáticos abundan las bacterias, y los hongos, estos son muy
importantes en la biología del suelo; su biomasa supera frecuentemente la de los
animales del ecosistema. La biomasa bacteriana de los ecosistemas terrestres está
comprendida habitualmente entre 0.2 y 15 g C/m2 (la de los animales raramente
sobrepasa 2 g C/m2), y en los ecosistemas acuáticos oscila entre 0.1 y 10 g C/m2.
95
Actividad
1. Como se forma una red de alimentación
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Describe una cadena alimentaria de tres eslabones
________________________________________________________________
3. En una pirámide trófica que tipo de organismos ocupan el segundo nivel trófico
_______________________________________________________________
4. Como entra la energía a un ecosistema ______________________________
5. Porque en un ecosistema las poblaciones de un nivel trófico superior son
menores que la de uno inferior
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
6. Por que es importante el proceso de fotosíntesis en la ecología
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7. Que es un organismos heterótrofo
________________________________________________________________
________________________________________________________________
8. Cual es el proceso que ha dado origen a la gran biodiversidad de organismos
________________________________________________________________
9. Que tipo de organismos integran a los productores secundarios del ecosistema ________________________________________________________________
________________________________________________________________
10. Que tipo de organismos están constituyendo el grupo de los detritívoros o
descomponedores _________________________________________________
96
Flujo de energía en el ecosistema
En el planeta tierra, casi toda la vida se encuentra impulsada por la energía solar, desde
un conejo, hasta el transporte activo de moléculas a través de la membrana celular; cada
vez que se utiliza esta energía, una parte de ella se pierde en forma de calor, sin
embargo, aunque la energía solar se encuentra bombardeando de manera continua el
planeta y, a la vez se pierde continuamente como calor, los nutrientes permanecen,
podrán cambiar de forma y manera de distribución, pero no salen del ecosistema, y se
encuentran reciclándose de manera continua. Existen dos leyes básicas inherentes en la
función del ecosistema; primero, la energía se mueve a lo largo de los ecosistemas en
una sola dirección, en un flujo continuo; la energía necesita llegar constantemente de
una fuente externa: el sol. Segundo, en contraste con la energía, los nutrientes pasan por
ciclos constantes y, se reciclan en un flujo circular dentro de los ecosistemas: estas dos
leyes originan interacciones complejas en las comunidades vivas.
Como ya conocemos, la fotosíntesis capta la energía que se libera por la respiración
celular y se usa para construir las complejas moléculas de la vida. También sabemos de
algunas de las formas complejas en las cuales los organismos interactúan en
comunidades ecológicas, y en este tema relacionaremos algunos de estos principios
básicos con la forma de trabajar de los ecosistemas.
Como se menciona con anterioridad, la energía captada por los organismos
fotosintéticos se le denomina productividad primaria, cuando en el sol se están
fusionando hidrogeno en helio, se libera en esta reacción química, grandes cantidades de
energía, de la cual, una parte llega al planeta, de esta energía que arriba a la tierra una
porción es reflejada por la atmósfera, otra parte un poca mayor es absorbida como calor
por el planeta, y el resto se utiliza para el desarrollo de la vida (aproximadamente el 1%)
Del porcentaje de luz que se utiliza para el desarrollo de la vida, las plantas verdes
captan el 3%, es decir, la vida en el planeta se da soportada por menos del 0.03% de la
energía que le llega del sol.
La energía que impulsa a los ecosistemas entra por el proceso de fotosíntesis realizado
por las plantas, protistas en forma de plantas y cianobacterias, y pigmentos como la
clorofila, se encargan de absorber energía de la luz solar, la cual usan para convertir
bióxido de carbono y agua, en azúcar, almacenando este carbohidrato energía en los
enlaces químicos. Posteriormente, la respiración usa el oxigeno producido en la
fotosíntesis, para descomponerlo en glucosa y captar la energía del enlace químico en
forma de trifosfato de adenosina (ATP); Una parte de esta energía se utiliza para
impulsar otras reacciones químicas que se encargan de convertir los azucares en
almidones, celulosa, grasa, vitaminas, pigmentos y proteínas. Los organismos
fotosintéticos son llamados autótrofos o productores, porque producen su propio
alimento; además producen de manera directa o indirecta alimento para casi todas las
otras formas de vida.
Los organismos que no pueden fotosintetizar no producen alimento para ellos mismos,
sino, que deben de adquirir la energía que se encuentra en las moléculas de los cuerpos
de otros organismos, este tipo de organismos se denominan heterótrofos o
consumidores.
97
La cantidad de vida que es capaz de soportar un ecosistema, queda establecida por la
energía captada por los productores, la energía que almacenen los organismos
fotosintéticos y que ponen a disposición de otros miembros de la comunidad en un
periodo dado, se llama productividad primaria neta, la cual puede medirse, ya sea en
unidades de energía (calorías) almacenadas por unidad de área en un cierto periodo de
tiempo, o bien como peso seco, también llamado biomasa de los productores añadidos
al ecosistema por unidad de área en un tiempo dado. Muchas variables ambientales
influyen en la productividad del ecosistema, incluyendo la cantidad de nutrientes
disponibles para los productores, la cantidad de luz solar que llega a ellos, la
disponibilidad de agua y la temperatura; por ejemplo, en el desierto, la falta de agua
limita la productividad, mientras que en el océano abierto, la luz esta limitada en la
aguas profundas y los nutrimentos en las aguas superficiales. En lugares donde
abundan los recursos, como en los estuarios (lugar en donde se unen ríos y océanos) o
en el bosque tropical, la productividad es alta.
Los organismos se encuentran ocupando diferentes niveles tróficos de acuerdo a la
forma en que adquieren energía, los seres vivos pueden dividirse en categorías de
acuerdo con su función en el flujo de energía en las comunidades, la energía fluye a lo
largo de las comunidades de los productores fotosintéticos, hacia varios niveles de
consumidores; cada categoría de organismos recibe el nombre de nivel trófico (del
vocablo griego alimenticio). Los productores, desde árboles hasta cianobacterias se
constituyen en el primer nivel trófico, y obtienen su energía de manera directa de la luz
solar; los consumidores forman varios niveles tróficos, y algunos incluso cambian de
nivel trófico al alimentarse de organismos de niveles diferentes, por ejemplo, las
palomas, que pueden alimentarse de semillas o bien de insectos. Existen algunos
consumidores que se alimentan exclusivamente de productores, los cuales son la fuente
de energía viva mas abundante en el planeta, estos organismos son los llamados
herbívoros, y van desde los grillos hasta las jirafas, se llaman consumidores primarios y
están formando el segundo nivel trófico. Los carnívoros como las arañas, lobos,
halcones, comen carne, principalmente de herbívoros y se denominan consumidores
secundarios, estos están formando el tercer nivel trófico. Existen algunos carnívoros que
algunas veces se comen a otros carnívoros y, cuando esto sucede constituyen el cuarto
nivel trófico, denominada el de los consumidores terciarios.
98
Dependiendo de la naturaleza de su presa, los carnívoros también pueden ser
consumidores cuaternarios, con lo que ocuparían el quinto nivel trófico.
Para ilustrar quien se alimenta de quien dentro del ecosistema, los ecólogos de manera
frecuente identifican a un representante de cada nivel trófico, que se come al
representante del nivel inferior; esta relación lineal se denomina cadena alimentaria, por
lo que los diferentes sistemas presentan cadenas alimentarias radicalmente distintas.
Las comunidades naturales, rara vez
contienen grupos bien definidos de
consumidores primarios, secundarios y
terciarios, una red alimentaria muestra las
muchas cadenas alimentarias que se conectan
a un ecosistema, describiendo las relaciones
alimentarias reales dentro de una comunidad
especifica, de manera mucho mas precisa que
una cadena, algunos animales como, los
mapaches, osos, ratas, humanos, son
omnívoros (del latín que come de todo) y
actúan en distinto momentos como
consumidores primarios, secundarios y, a
veces, terciarios.
Muchos carnívoros
comerán herbívoros o bien a otros
carnívoros, por ejemplo, el búho será un
consumidor secundario cuando se come un
ratón, pero es un consumidor terciario
cuando se come una musaraña que se
alimenta de insectos; si una musaraña se
comiera un insecto carnívoro, seria un
consumidor terciario y el búho que se alimentara de ella sería entonces, un consumidor
cuaternario. Cuando una planta carnívora, como la atrapamoscas, digiere una araña,
inesperadamente puede fungir como productor y como consumidor secundario a la vez.
Entre los ramales más importantes en la red alimentaria, se encuentran los
alimentadores y descomponedores de detritos. Los alimentadores de detritos son un
ejército de animales pequeños, que con frecuencia pasan desapercibidos, además de
protistas que viven de los desechos de la vida, tales como: exoesqueletos fundidos,
hojas caídas, desperdicios y cadáveres. La red de alimentadores de detritos es
extremadamente compleja e incluye lombrices de tierra, garrapatas, protistas, ciempiés,
algunos insectos, crustáceos, gusanos nematodos e incluso, algunos vertebrados
grandes, como los buitres. Estos organismos consumen materia orgánica muerta,
extraen parte de la energía almacenada en ella y la excretan en un estado mas
descompuesto, sus productos excretorios sirven como alimento para otros alimentadores
y descomponedores de detritos, hasta que se ha utilizado casi toda la energía
almacenada.
99
Los descomponedores son básicamente, hongos y bacterias que digieren alimento fuera
de su cuerpo, absorben los nutrientes que necesitan y liberan los nutrientes restantes.
Por medio de las actividades de los alimentadores y descomponedores de detritos, los
cuerpos y desechos de los organismos vivos, se reducen a moléculas simples, como
bióxido de carbono, agua, minerales y moléculas orgánicas, que regresan a la atmósfera,
suelo y agua. Al liberar los nutrientes para
su nuevo uso, los alimentadores y
descomponedores de detritos forman un
enlace vital en los ciclos de nutrientes de
los ecosistemas, en algunos ecosistemas
como los bosque caducos, mas energía
pasa
por
los
alimentadores
y
descomponedores de detritos, que por los
consumidores primarios, secundarios y terciarios, aunque poco evidente, esta parte de la
red alimentaria es absolutamente esencial para la vida en al tierra, si los alimentadores y
descomponedores de detritos desaparecieran de repente, poco a poco las comunidades
estarían colmadas de desechos acumulados y de cuerpos muertos; no seria posible que
los nutrientes almacenados en estos cuerpos, enriquecieran el suelo, sin estos nutrientes,
la calidad del suelo empeoraría hasta que ya no seria posible sostener la vida vegetal;
con la eliminación de las plantas, la energía dejaría de entrar en la comunidad y los
niveles tróficos mas altos también desaparecerían.
Como ya sabemos, la energía fluye a lo largo de los niveles tróficos, y conocemos una
ley básica de la termodinámica que indica, que el uso de la energía nunca es
completamente eficiente, por ejemplo, cuando usamos el automóvil, este convierte la
energía almacenada en la gasolina, en la energía del movimiento, alrededor del 75% se
pierde de inmediato en forma de calor; lo mismo pasa en los sistemas vivos, la división
de los enlaces químicos del trifosfato de adenosina (ATP) para impulsar una contracción
muscular, también produce calor como un producto secundario, como lo ha
comprobado, cualquiera que haya hecho ejercicio vigoroso; La germinación de una
semilla y las sacudidas de la cola de un espermatozoide también producen cantidades
pequeñas de calor de deshecho
La transferencia de energía de un nivel trófico al siguiente, también es poco eficiente,
cuando un gusano (consumidor primario) come hojas de una planta de tomate
(productor), solo una parte de la energía
solar de la planta, se encuentra a disposición
del insecto, parte de la energía fue usada por
la planta para crecer y conservar la vida, otra
parte fue convertida en enlaces químicos de
moléculas, como celulosa, que el gusano no
puede descomponer, y parte permanece en
la planta, por lo tanto, solo una fracción de
la energía captada por el primer nivel trófico
esta disponible para los organismos del
segundo nivel trófico; a su vez, parte de la
energía consumida por el gusano se usa para
permitir que se arrastre y mueva las partes
bucales, parte se usa para construir el
100
exoesqueleto indigerible y una gran parte se libera como calor. No toda esta energía,
estará disponible para un pájaro ubicado en el tercer nivel trófico, que se alimenta del
gusano, el ave pierde energía como calor corporal, usa más durante el vuelo y convierte
una cantidad considerable en plumas, pico y huesos indigeríbles. Toda esta energía, no
estará disponible para el halcón que la atrapa. Este modelo simplificado de flujo de
energía, a lo largo de los niveles tróficos en un ecosistema, muestra la perdida de
energía durante su transferencia entre los niveles tróficos en una comunidad, como se
muestra en la figura anterior donde el ancho de las flechas es proporcional a la cantidad
de energía transferida o perdida
Al llevar a cabo estudios de varios ecosistemas, los resultados indican que la
transferencia de energía neta entre los diferentes niveles tróficos, presenta una baja
eficiencia, de cerca del 10 %, esto aun cuando los distintos ecosistemas presenten una
variación importante. Esto significa que, en general, la energía almacenada en los
consumidores primarios (herbívoros) solo es aproximadamente el 10% de la energía
almacenada en los cuerpos de los productores. A su vez, los cuerpos de los
consumidores secundarios tienen básicamente 10% de la energía almacenada en los
consumidores primarios. En otras palabras, por cada 100 calorías de energía solar
captadas por los pastos, solo 10 calorías se convierten en herbívoros y solo una en
carnívoros. Esta transferencia poco eficiente se llama la “ley del 10 por ciento”
En una pirámide de energía, la base muestra la cantidad máxima de energía, esta
energía disminuye uniformemente sus cantidades al subir a niveles más altos, es decir
nos muestra las relaciones de energía entre los niveles tróficos de manera grafica. En
algunas ocasiones, los ecólogos usan la biomasa para medir la energía almacenada en
cada nivel trófico, como la masa seca de los cuerpos de los organismos en cada nivel
trófico, es proporcional a la cantidad de energía almacenada en ellos, la pirámide de
biomasa para un ecosistema especifico tiene por lo general la misma forma que su
pirámide de energía
Lo anterior es importante para los ecosistemas por la siguiente razón, si caminamos por
un ecosistema que no ha sido alterado, nos daremos cuenta, que los organismos que mas
abundan son las plantas, que como ya sabemos, tienen la mayor energía disponible
porque la obtienen directamente de la luz solar. Los animales más abundantes serán los
que se alimenten de plantas (herbívoros) y los carnívoros serán siempre, relativamente
raros. Para el ser humano, la ineficiencia de la transferencia de energía también tiene
consecuencias importantes para la producción de alimentos, cuanto mas bajo sea el
nivel trófico que estemos usando, mas energía alimentaria tendremos a nuestra
disposición, por lo tanto, es posible alimentar a una cantidad mucho mayor de personas
con granos que con carne. Un efecto secundario negativo de la ineficiencia de la
transferencia de energía, junto con la producción y liberación humana de sustancias
químicas tóxicas, es el fenómeno de la ampliación biológica, el cual consiste en la
concentración de algunas sustancias tóxicas persistentes en los cuerpos de los
carnívoros (incluyendo al hombre), como se describe a continuación.
La ampliación biológica sucede cuando las sustancias tóxicas pasan a través de los
diferentes niveles tróficos, por ejemplo, en la década de 1940, existía un insecticida
muy poderoso denominado dicloro-difenil-tricloroetano (DDT) el cual presentaba
propiedades que parecían ser casi milagrosas; en las regiones tropicales, se salvaron
101
millones de vidas al eliminar los mosquitos que transmitían la enfermedad llamada
malaria. Como resultado de la destrucción de los insectos plaga de las cosechas, se
incremento la producción de alimentos y se salvaron millones de personas de morir de
hambre. El DDT es un producto de larga duración, por lo que una sola aplicación
continúa sus efectos mortíferos.
El investigador que invento este producto recibió el premio Nobel y las personas
esperaban vivir una nueva era libre de insectos plaga, sin embargo, no se dieron cuenta
de que el uso indiscriminado de este insecticida estaba desenmarañando la compleja red
de la vida, por ejemplo, a mediados de la década de 1950, la Organización Mundial de
la Salud aplico DDT en la isla de Borneo con el objetivo de controlar la malaria; un
gusano que se alimentaba de la paja de los tejados de las casas, casi no resulto afectado,
mientras que la avispa depredadora que se alimentaba del gusano fue destruida, como
resultado de esto, los techos de paja se cayeron comidos por los gusanos sin control, las
lagartijas gecko, que se alimentaban de los gusanos envenenados, acumularon altas
concentraciones de DDT en su cuerpo. Tanto las gecko como los gatos nativos de la
isla que se comían a las lagartijas gecko, morían envenenados, cuando se eliminaron los
gatos, exploto la población de ratas y la aldea se vio amenazada por un brote de peste,
transmitida por las ratas sin control. El brote de peste se evito llevando gatos nuevos a
las aldeas.
Por otra parte en los Estados Unidos, durante las décadas de 1950 y 1960, los biólogos
investigadores de la vida silvestre observaron una reducción alarmante de poblaciones
de aves depredadoras, en especial las que se alimentaban de peces, como águilas calvas,
cuervos marinos y pelícanos cafés. Comúnmente estos depredadores de los aires nunca
presentan poblaciones abundantes, por lo que la reducción llevo a algunos, como el
pelicano café, al borde de la extinción. Los sistemas acuáticos que soportan estas aves
habían sido rociados con cantidades relativamente bajas de DDT para controlar a los
insectos, los científicos se sorprendieron al encontrar altas concentraciones de DDT en
los cuerpos de las aves depredadoras en cantidades de hasta un millón de veces la
concentración presente en el agua. Este hallazgo llevo al descubrimiento de lo que hoy
conocemos como ampliación biológica, siendo ésta, el proceso mediante el cual, las
sustancias tóxicas se acumulan en concentraciones cada vez mas altas en los niveles
tróficos superiores. En 1973 se prohibió el DDT en los Estados Unidos, aunque se
sigue usando en algunos países en desarrollo. En 1994, se retiro el águila calva de la
lista de las especies en peligro de extinción
El DDT y otras sustancias que presentan la característica de ampliación biológica
tienen dos propiedades que las hacen sumamente peligrosas: la primera es, que no se
descomponen fácilmente en sustancia inofensivas; y la segunda es, que son solubles en
grasa, pero no en agua, por lo tanto, se acumulan en los cuerpos de los animales,
especialmente en la grasa, en lugar de ser descompuestos y excretados en la orina
liquida
Como ya conocemos, la transferencia de energía de los niveles tróficos mas bajos a los
mas altos es poco eficiente, los herbívoros deben comer grandes cantidades de material
vegetal, el cual puede haber sido rociado con DDT, los carnívoros deben comer muchos
herbívoros, etc.
102
Como el DDT no se excreta, el depredador acumula la sustancia de todas sus presas
durante muchos años, por lo tanto, el DDT alcanza los niveles mas altos en los
depredadores de los aires, como las aves depredadoras, donde interfiere con los
depósitos de calcio en los cascarones de los huevos, imitando e interrumpiendo las
funciones del estrógeno (hormona sexual natural)
En la actualidad existe una creciente preocupación por los efectos causados por varios
compuestos clorados, químicamente relacionados con el DDT, los cuales también
comparten las características de persistir, acumularse e interferir con las funciones
normales de la hormona sexual; estas sustancias químicas, que incluyen compuestos
como la dioxina y los bifenilos policlorados (PCB), son producidos por varios procesos
industriales, las investigaciones han señalado a la región de los grandes lagos (ubicada
entre Canadá y los Estados Unidos), que hasta hace poco presentaba niveles
relativamente altos de estos compuestos clorados, en esta zona las poblaciones de
nutrias de río, las cuales se alimentan de peces, se han reducido en forma drástica, y una
variedad de aves que comen peces, incluyendo las recuperadas águilas calvas, producen
crías deformes o huevos que nunca empollan. A nivel experimental se utilizan
cantidades minúsculas de dioxina, que suministradas a ratas preñadas origina
disminución de espermatozoides y deformaciones genitales en sus crías machos. En al
lago Apopka de Florida, recientemente se ha relacionado un derrame de sustancias
químicas cloradas, incluyendo DDT en 1980, con una reducción del 90% en el índice de
natalidad de los lagartos del lago.
Varias sustancia toxicas se encuentran sujetas a
ampliación biológica, como el mercurio y algunos
compuestos radioactivos; en la década de 1960, el
mercurio de la contaminación de los océanos alcanzo
niveles tan altos en el pez espada, el cual es un
depredador superior, que se prohibió la venta de su
carne
Comprender las características de la contaminación y
la manera de cómo funcionan las redes alimentarias
es crucial si deseamos prevenir tanto los peligros para
la salud humana como una perdida extensa de la vida
silvestre. Los humanos tenemos motivos poderosos
de preocupación, porque con frecuencia nos
alimentamos en un nivel alto de la cadena
alimentaria, por ejemplo, cuando se come un sándwich de atún, seremos un consumidor
terciario o incluso cuaternario, además, la larga duración de nuestra vida proporciona
más tiempo para que se acumulen las sustancias en el cuerpo y lleguen a niveles tóxicos
103
Actividad
1. Como se mueve la energía a lo largo de un ecosistema
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. A que se le llama organismos autótrofo
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3. Define productividad primaria neta
________________________________________________________________
________________________________________________________________
4. Que tipo de organismos constituyen el primer nivel trófico
________________________________________________________________
5. De donde obtienen energía los organismos productores ___________________
6. Que tipo de organismos están formando el segundo nivel trófico ____________
7. De que nos sirve una cadena alimentaria
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
8. Cual es la función de los alimentadores de detritos en una red alimentaria
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
9. Cual es la eficiencia en la transferencia de energía entre los niveles tróficos
________________________________________________________________
10. Que tipo de animales serán los mas abundantes en un ecosistema que no ha sido
alterado y por que
________________________________________________________________
________________________________________________________________
11. Explica el fenómeno de ampliación biológica
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
104
Sinecología
El estudio del ámbito de la ecología es tan amplio y complejo, como lo son la
totalidad de los seres vivos y su medio ambiente, la ecología se apoya por lo tanto en
el resto de las ciencias naturales, por lo que no debe de extrañarnos que tanto la
geografía como la geología, la fisiología, la teología, la bioquímica, o la metereología
sean campos que en mayor o menor medida afecten a la ecología, por lo que los
investigadores ecologistas deben de recurrir a los conocimientos de estas ciencias para
poder llevar a cabo sus análisis
En un principio, la ecología estuvo separada en una ecología de animales y otra de
vegetales, esta ciencia ha ido recomponiéndose en el transcurso de los años, hasta llegar
a la actual ecología de síntesis. La ecología actual trata de abstraer unos principios
generales, que sean validos para todos los ecosistemas, esto a partir de los datos
proporcionados por las diversas ramas científicas en las que se apoya, así como de los
resultados de sus propias investigaciones
Las interrelaciones entre los organismos y el medio en que viven pueden estudiarse
partiendo de dos puntos: el estudio individualizado para cada especie y el más general,
el de las relaciones mutuas. Cuando se estudia una determinada especie o bien otra
entidad taxonómica, sus exigencias vitales o bien el modo en se que ha adaptado a los
factores del entorno en que vive, entonces se habla de autoecología, es decir estudia las
relaciones de una especie con su medio ambiente
Sin embargo, si el objeto de estudio son las relaciones que se establecen entre los
diversos organismos ya sean animales o vegetales considerados como una comunidad
que vive en un ambiente concreto, se trata entonces de sinecología.
Por ejemplo, cuando pasa el invierno, las lluvias de primavera dan origen a un pequeño
estanque en el bosque, que tal vez solo dure unos pocos meses, pero aun así, este
estanque se convierte en un ecosistema completo; sus componentes abióticos lo definen
físicamente: la depresión del suelo contiene el agua, granos finos de limo, arcilla, hojas
y ramas muertas dan forma al fondo y sobre todo el agua. En un principio el
componente biótico del ecosistema podrá consistir quizá solo de bacterias y hongos,
pero pronto, el fondo estará lleno de organismos unicelulares, plantas acuáticas
germinaran, y las ranas, salamandras e insectos depositaran sus huevos los cuales
poblaran el agua después con sus larvas; los caracoles invadirán el lugar e incluso
podrían llegar patos, con parásitos que infecten a los caracoles. Pronto, docenas de
especies habitaran en el estanque. Aquí los individuos de cada una de las especies se
encuentran constituyendo una población, aunque cada una tiene su propio estilo de vida,
las poblaciones interactúan de tres maneras importantes
Las poblaciones pueden competir con otras poblaciones por recursos limitados; una
población puede rapiñar a otra, en algunos casos, dos especies pueden vivir juntas en
una relación estrecha durante un largo tiempo, ya sea beneficiándose las dos especies o
bien resultando alguna de las dos perjudicada. Estos tres procesos de: competencia,
conductas predatorias y simbiosis, forman la base de una comunidad.
105
Como ya conocemos, las poblaciones en las comunidades se han desarrollado juntas, en
un proceso denominado coevolución, durante este proceso, diferentes especies actúan
como agentes mutuos de selección natural; los animales de presa, han desarrollado
complejas defensas que les auxilian a sobrevivir, los herbívoros desarrollan sistemas
digestivos especializados que les permiten digerir plantas. Al mismo tiempo las plantas
crecen rápidamente o se defienden con medios químicos o físicos, tratando de
mantenerse un paso adelante de sus depredadores. Toda la comunidad sobrevive por
medio de un delicado equilibrio entre las poblaciones, que puede se destruido por la
invasión de una nueva especie al ecosistema.
Nuestro estanque temporal pasa de manera rápida por una serie de etapas antes de llegar
a su madurez a finales de verano, sin embargo el bosque que se encuentra rodeando al
estanque, ha permanecido estable durante cientos de años; por lo general, las
comunidades que se establecieron hace muchos años son complejas e independientes y
están conformadas por poblaciones que interactúan y que se conservan de manera
relativa constantes. No obstante, incluso estas comunidades presentan cambios
graduales de largo plazo, en el caso del bosque, este cambio gradual pudo haber seguido
a un incendio, o un terremoto. Durante este desarrollo, un tipo de comunidad da lugar a
otra, en un proceso denominado sucesión, el cual finalmente origina como resultado una
comunidad estable e independiente.
En cualquier ecosistema encontramos entonces poblaciones de todo tipo de especies. La
ecología estudia la función que las distintas especies desempeñan en el ecosistema y los
distintos tipos de relaciones que mantienen entre sí.
A las especies que de manera natural pertenecían al ecosistema se les llama especies
nativas o autóctonas. Las especies inmigrantes son las que son introducidas ya sea de
manera deliberada o accidentalmente en un ecosistema. La actividad humana ha
acelerado la introducción de nuevas especies en los ecosistemas. Algunas veces, el
resultado es de beneficio por ejemplo, para luchar contra una plaga, pero en otras, los
resultados son muy perjudiciales, porque estas especies inmigrantes se convierten en
plagas o eliminan a otras especies nativas. Como sucedió con la introducción del
conejo en Australia o los gatos u otros mamíferos en muchas islas del Pacífico en las
que han llevado a la extinción a varias especies de aves.
Las distintas poblaciones contienen diferentes especies de individuos, estas especies se
clasifican de acuerdo al lugar donde habitan, en: generalistas y especialistas. Las
especies generalistas, como el hombre, la rata, las moscas, etc. pueden vivir en muchos
lugares diferentes, ingerir gran variedad de alimentos y toleran muy diferentes
condiciones ambientales. Las especies especialistas sólo pueden vivir bajo condiciones
alimenticias o ambientales muy concretas. Así, por ejemplo, el oso panda que se
alimenta de hojas de bambú.
En muchas ocasiones las especies tienen que competir entre ellas para ocupar un lugar
en el ecosistema. Las diferentes especies han ido adquiriendo, a lo largo de su
evolución, una serie de características que les facilitan la competencia. Pero las
"habilidades" que les ha convenido adquirir son muy distintas según sea el ambiente en
el que deben habitar, son muy distintas las características que debe tener un ser vivo
para adaptarse a un ambiente cambiante que a otro relativamente estable.
106
Por eso se distinguen dos grandes tipos de estrategias de supervivencia: la de la “r” y la
de la “K”. Estas letras hacen referencia a la importancia relativa que tengan los
parámetros “K” (densidad de saturación) y “r” (tasa de incremento) en sus ciclos de
vida.
Como se menciono en capítulos anteriores, las especies que siguen estrategia de tipo
“r” suelen ser de tamaño pequeño o microscópicas, como bacterias, protozoos, plantas
fugaces, animales pequeños, etc. Su población mantiene un crecimiento exponencial
hasta desaparecer bruscamente cuando las condiciones cambian. Es lo que sucede, por
ejemplo, cuando llueve y se forman charcos. Si la temperatura es adecuada la población
de protozoos del charco crecerá rápidamente hasta que llegue un momento en el que el
charco se seque o se termine el alimento y entonces la población disminuirá
bruscamente.
Las especies con estrategia de supervivencia tipo “r” son típicas de lugares efímeros
(de corta duración) como: charcas de lluvia, montones de tierra junto a madrigueras,
rocas desnudas, desiertos, terrenos arados, etc. Son oportunistas o pioneras, ocupan
áreas nuevas con facilidad y se extienden por ellas con rapidez. El papel que cumplen en
los ecosistemas, es colonizarlos en las primeras etapas de su desarrollo y, para ello,
suelen ser organismos que producen muchas unidades de dispersión (hasta millones y
miles de millones de esporas o huevos). Pero no pueden tener éxito si la competencia es
fuerte, frente a organismos con estrategia de supervivencia tipo “K”.
El hombre favorece la dispersión de las especies oportunistas con sus viajes y
transportes y, además, con su actividad, degrada los ecosistemas facilitando su
colonización por especies pioneras. Las plantas que se usan para los cultivos son,
normalmente, de este tipo.
Las especies con estrategia de supervivencia tipo “K” suelen ser los animales y plantas
grandes y de larga edad. Su población se mantiene con altibajos, pero cerca de la
máxima densidad (K) que puede tener, dadas esas condiciones, es lo que sucede, por
ejemplo, con los robles de un bosque, las gaviotas o los linces. Los organismos con
estrategias tipo “K” tienen, por su tamaño, gran capacidad de competencia, larga vida y
reducido número de descendientes. Los encontraremos en medios que permanecen
estables largo tiempo (selva, bosques, regiones esteparias, etc.).
107
Relaciones intraespecíficas
A nivel de organismos unicelulares, tanto en organismos animales como vegetales, las
relaciones entre los distintos individuos presentes en un medio determinado, se
encuentran condicionadas principalmente por factores de tipo físico y químico. Al ser su
hábitat generalmente el agua, donde suelen formar parte del plancton, la rápida
multiplicación de estos organismos puede provocar a veces, en ambientes reducidos,
una cantidad excesiva de residuos metabólicos o un agotamiento total del oxigeno
disuelto que provoque su muerte . La relación entre cada organismo unicelular viene
mediada por el medio común que comparten, al que vierten sus metabolitos y del que
reciben los de otros organismos.
En el caso de los organismos de formas pluricelulares, cualquier relación entre
individuos de una misma especie lleva siempre un componente de cooperación y otro de
competencia, con predominio ya sea de una u otra en casos extremos. Así en una
colonia de pólipos, la cooperación es total, mientras que animales de costumbres
solitarias, como la mayoría de las musarañas, apenas permiten la presencia de
congéneres en su territorio fuera de la época reproductora
Sabemos que las plantas, aunque por su propia constitución y fisiología son organismos
con mas autonomía que los animales, pero al no poder desplazarse de una manera activa
y depender para su propagación de frutos y semillas, que en la mayoría de los casos
caen en sus alrededores, tienden a conformar agrupaciones en las cuales se presente una
influencia mutua de manera inevitable. Dichos grupos, en el mundo vegetal se
encuentran en los niveles inferiores, tal como sucede en algas y plancton que flotan en
el océano; otros vegetales mas evolucionados, como diversas algas y muchos hongos,
forman colonias originadas a partir de un único individuo, el cual ya sea por gemación o
bien por división ha dado origen a una gran cantidad de descendientes que se mantienen
después mas o menos unidos.
Entre las plantas superiores se crean agrupaciones de mayor complejidad, las cuales
pueden llegar a construir comunidades conocidas como “formaciones”, en éstas, se crea
un tipo de relaciones que también se da entre los animales (como el parasitismo y la
competencia), un bosque de pinos es un claro ejemplo de este tipo de agrupación, ya
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que se encuentra formado por una gran cantidad de individuos de una misma especie, lo
cual, les confiere ciertas ventajas a los miembros individuales del grupo, como puede
ser: la mayor humedad ambiental, y la protección física para los miembros mas jóvenes
Entre los organismos animales inferiores, las colonias son semejantes o similares a las
que podemos encontrar en el mundo vegetal, pero conforme va aumentando el grado de
evolución, las relaciones entre los componentes se van volviendo mas complejas. Entre
los organismos vertebrados, los grupos de individuos pueden ser, desde un simple
cardumen de sardinas, los cuales presentan escasa cohesión y ninguna jerarquía, o bien
hasta manadas organizadas de lobos, los cuales mantienen entre si, intensas relaciones
personales, capaces de planificar la caza y ayudarse mutuamente, así mismo los insectos
sociales, como las abejas o las hormigas, han establecido una compleja red de
interacciones, tanto físicas como de conducta, que hacen depender la existencia del
individuo del estado general de la comunidad o colonia.
En el reino animal encontramos sociedades, como las de hormigas o abejas, con una
estricta división del trabajo. En todos estos casos, el agrupamiento sigue una tendencia
instintiva automática. A medida que se asciende en la escala zoológica encontramos
que, además de ese componente mecánico de agrupamiento, surgen relaciones en las
que el comportamiento de la especie, desempeñan un papel creciente.
En las grandes colonias de muchas aves (flamencos, gaviotas, pingüinos, etc.), las
relaciones entre individuos están basadas en rituales para impedir una competencia
perjudicial. Algo similar sucede en los rebaños de mamíferos, entre muchos carnívoros
y, en grado máximo entre los primates, aparecen los grupos familiares que regulan las
relaciones intraespecíficas y en este caso factores como el aprendizaje de las crías, el
reconocimiento de los propios individuos y otros aspectos de los que estudia la etología
pasan a ocupar un primer plano
Relaciones interespecíficas
Las relaciones interespecíficas son de manera básica
de dos tipos: de competencia y de cooperación;
incluyendo dentro de las de competencia, en un
sentido muy amplio, la competencia estricta por
espacio, luz, territorio, etc., así como la depredación y
parasitismo; en las de cooperación podemos
considerar la simbiosis, las formaciones vegetales o
las agrupaciones mixtas de herbívoros. La selva de
las amazonas es un claro ejemplo de este tipo de
relaciones, existen grandes cantidades de especies
epifitas (plantas que viven sobre otra pero sin
alimentarse de esta), las cuales crecen en las ramas y
el tronco de los árboles; otras, se nutren a expensas de
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los restos de vegetales muertos, y una casi infinita variedad de formas tendientes a
conseguir un recurso escaso en los niveles inferiores: la luz. Los árboles crecen lo mas
alto posible para que sus hojas alcancen una altura mayor que las de los árboles vecinos,
así mismo otras plantas se configuran como lianas y trepan por el tronco de los árboles.
Esta lucha entre las plantas, también encuentra su análogo en el reino animal, en el cual,
las aves de presa capturan los primates que habitan en los árboles o bien el jaguar que
acecha a las cabras que han acudido a la orilla del río. Los simios por su parte, comen
hojas y frutos de los árboles, por lo que dependen de su presencia, si bien es cierto estos
últimos sacan muchas veces como beneficio la dispersión de sus semillas
En cualquier tipo de ecosistema, todas las especies mantienen entre si unas relaciones
de dependencia mutua y son eslabones de una red extensa, en la que la ausencia de uno
de ellos puede causar el desmoronamiento de todo el conjunto. Por esta razón la
gravedad de la intervención irresponsable del ser humano, al ignorar el delicado
equilibrio existente en la naturaleza.
Cuando dos especies de un ecosistema
tienen actividades o necesidades en
común, es frecuente que interactúen entre
sí, puede que se beneficien o que se
dañen o, en otros casos, que la relación
sea neutra. por ejemplo, en la sabana
africana especies diferentes como las
gacelas y los ñus, mantienen relaciones
interespecíficas basadas en el interés
común de estar alerta ante el depredador,
así mismo en compartir el mismo medio,
dado que no compiten entre si. Los tipos principales de interacción entre especies son:
competencia, depredación, simbiosis, parasitismo, comensalismo, cooperación y
mutualismo.
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Competencia
La competencia se da cuando dos especies se encuentran compitiendo cuando utilizan o
aprovechan un mismo recurso, el cual puede ser muy diverso, desde la luz o el agua, o
bien hasta el territorio donde viven, pero por lo general se trata en esencia, de uno de un
tipo trófico, y todos los demás pueden considerarse relacionados con él, en mayor o
menor medida. Por ejemplo, la luz por la que compiten las plantas de la selva, es en
ultima instancia un recurso trófico, ya que sin ella no serian capaces de sintetizar sus
nutrientes; en la selva tropical la escasez de
espacio y la lucha por los recursos, como la
luz, obliga a que unas plantas trepen sobre
otras, o incluso crezcan encima de ellas (como
las epifitas), lo mismo puede decirse sobre el
territorio ocupado por un depredador, por
ejemplo, un puma, si no permite en ese lugar
la presencia de otros individuos de su misma
especie o de otra que tenga los mismos
hábitos alimenticios, es debido principalmente
a que necesita ese territorio para poder cazar y
alimentarse, el o sus crías
La competencia se origina entonces cuando ambas poblaciones tienen algún tipo de
efecto negativo una sobre la otra. Esta relación ínterespecifica se presenta especialmente
entre especies con necesidades de recursos y estilos de vida parecidos. Por ejemplo:
poblaciones de paramecios creciendo en un cultivo común o escarabajos de la harina y
el arroz.
Existe un principio general en ecología que dice que dos especies no pueden coexistir en
un medio determinado, si no hay entre ellas alguna diferencia ecológica. Si no existen
diferencias, una acaba desplazando a la otra. La competencia es así mismo, reflejo de
una lucha mas profunda entre los organismos: la que se ha desarrollado y continúa
produciéndose en el curso de la evolución de las especies, es decir; la selección natural
resultante de la competencia entre diversas combinaciones de genes que adoptan la
forma de un organismo
Cualquier ser vivo, ya sea una planta o un animal, es la expresión material de esas
pequeñas partículas de ADN o de ARN, que se encuentran dentro del núcleo de
cualquier célula: los cromosomas y sus genes. La combinación de cromosomas y genes
ha originado a la gran diversidad de organismos existentes hasta nuestros días y, la
lucha entre ellos, ha permitido que unos, los más aptos para las condiciones que existen,
hayan sobrevivido y se reproduzcan. Por ejemplo, durante la época de celo, los venados
luchan entre si por conquistar un rebaño de hembras, los más fuertes serán los que
logren reproducirse y transmitir sus genes a la descendencia: la evolución establece así
sus pautas de actuación.
La competencia en el reino vegetal se da tanto en organismos inferiores como
superiores, los organismos vegetales inferiores, como son las algas que conforman el
fitoplancton marino, compiten usando medios tan diversos como la acumulación de
111
clorofila en sus células, o la velocidad de crecimiento; cuando las condiciones de un
medio son estables, la competencia entre dos especies, que utilizan el mismo recurso
finaliza con la desaparición de una de ellas. Sin embargo, en un medio sometido a
variaciones cíclicas, esta lucha no conduce a la aniquilación de una de las especies, sino
a un aumento relativo de la población de la otra
Muchas plantas superiores secretan sustancias que inhiben el desarrollo de otras
especies en su entorno inmediato. A esto se le denomina, alopatía. Así tenemos hongos
que usan antibióticos, como la penicilina, para eliminar las bacterias que podrían crecer
a su alrededor. El yucateco o el nogal también impiden, con venenos, que otras plantas
crezcan en sus proximidades; otras plantas enriquecen en sal el suelo en el que se
asienta por lo que las plantas no adaptadas a suelos salinos mueren. Con esto, estas
plantas pueden crecer con mayor rapidez para llegar así antes a los recursos disponibles,
hunden a mas profundidad sus raíces para acceder al agua o trepan sobre otra planta
consiguiendo crecer y acabar por ahogar literalmente a la que les servia de soporte,
como sucede con plantas de genero ficus de las selvas tropicales
En los bosques, y aun con más claridad en la selva, la competencia en el mundo vegetal
se manifiesta en forma de una clara estratificación de la vegetación. Es así que
hundidas en el suelo, están las raíces y crecen también numerosos hongos, formando en
conjunto la capa hipogea, por encima de la cual, tapizando el suelo, se disponen los
líquenes, los musgos, las plantas rastreras, y otras similares, dando forma a la capa
denominada capa epigea o muscínea. Las hierbas constituyen la capa herbácea, la
siguiente capa será la capa arbustiva, constituida por las matas y arbustos y, por encima
de todas estas, se encuentra la capa arbórea constituida por los árboles. Cada una de
estas formas vegetales se encuentra ocupando un nicho ecológico, es decir, un espacio
ecológico en el que puede satisfacer sus necesidades vitales.
El principio de exclusión es muy importante
en el reino animal, según este principio,
cuando dos especies compiten por un mismo
nicho ecológico, una de ellas desplaza a la
otra, ya sea total o parcialmente, es decir, así
como dos organismos no pueden estar
ocupando exactamente el mismo espacio físico
al mismo tiempo, dos especies no pueden
habitar en el mismo nicho ecológico. Este
importante concepto con frecuencia se le llama
principio de exclusión competitiva, y fue
formulado en 1934 por el microbiólogo ruso, G. F. Gause, por lo que también se le
llama principio de Gause, que se puede definir como: si dos especies con los mismos
nichos son puestas juntas y se ven obligadas a competir por recursos limitados,
inevitablemente, una de ellas superará a la otra, y la menos adaptada morirá. Gause
demostró este principio usando dos especies del protista del genero Paramecium: P
aurelia y P. caudatum. En matraces separados, las dos especies prosperaron con
bacterias y se alimentaron en las mismas partes del matraz, ambas poblaciones
florecieron, sin embargo, cuando Gause las coloco juntas, una siempre eliminaba o
excluía competitivamente a la otra.
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Después Gause repitió el experimento, reemplazando a P caudatum con otra especie, P.
bursaria, la cual solía alimentarse en el fondo del matraz; en este caso, las dos especies
de paramecios lograron coexistir por tiempo indefinido, esto, porque ocupaban nichos
ligeramente diferentes. En la naturaleza, por ejemplo, en un charco de agua, ocupado
por poblaciones de distintas especies de paramecios, la temperatura se encuentra
actuando como un factor determinante en la competencia, favoreciendo a aquella
especie que mejor pueda superar determinadas temperaturas.
El ecólogo estadounidense R. Mac Arthur demostró, en condiciones naturales los
descubrimientos de laboratorio llevados a cabo por Gause. Realizo una investigación de
cinco especies de aves que se alimentan de insectos y anidan en el mismo tipo de pino;
aunque los nichos de estas aves al parecer se invaden considerablemente, Mac Arthur
descubrió que las cinco especies se concentraban en buscar, en áreas especificas del
árbol, usaban distintas tácticas de cacería y anidaban en tiempos ligeramente diferentes.
Al dividir el recurso, las aves minimizaban la invasión de sus nichos y reducen la
competencia entre las diferentes especies. Este científico descubrió que cuando
coexisten especies con requisitos similares, con frecuencia ocupan un nicho más
pequeño, que si estuvieran solas, este fenómeno, denominado división de recursos, es
una adaptación evolucionista que reduce los efectos dañinos de la competencia
ínterespecifica. Por ejemplo, en los bosques de confieras escasean los huecos en los que
anidar, y para conseguirlos se establece una dura competencia entre diversas aves, de la
que salen vencedoras las mas agresivas, o bien las que inician antes la construcción de
sus nidos; de este modo, logran expulsar a las mas pacificas o tardías.
La división de los recursos, es el resultado de la coevolución de las especies con una
gran invasión de nichos (pero no total), la coevolución también llamada evolución
conjunta, sucede cuando dos o mas especies actúan como agentes mutuos de selección
natural, y como la selección natural, favorece a los individuos con menos competidores,
con el paso del tiempo las especies en competencia, desarrollan adaptaciones físicas y
de conducta que minimizan sus interacciones competitivas. Un ejemplo de este tipo de
adaptación fue descubierto por Darwin al estudiar los pinzones de las islas Galápagos,
estas aves habían desarrollado diferentes tamaños y formas de picos, así como
diferentes conductas alimentarias que reducían la competencia entre ellos.
La competencia ínterespecifica ayuda a controlar el tamaño de la población, aunque la
coevolución tiende a minimizar la invasión de nichos, las especies muy relacionadas
continúan en competencia por los limitados recursos, esta competencia, puede restringir
el tamaño y la distribución de las poblaciones de los individuos en competencia, por
ejemplo, los percebes (tipo de crustáceo) del genero Chthamalus se encuentran
compartiendo playas rocosas de Escocia con otro genero de percebe, Balanus, y sus
nichos se invaden de forma considerable. El ecologista J. Connell descubrió que
Chthamalus domina la parte superior de la playa la cual es mas seca y que Balanus
domina la parte mas baja, la cual por lo tanto esta sumergida más tiempo. Cuando
removió a Balanus, aumento la población de Chthamalus, que se disemino hacia abajo,
a la región que había habitado antes su competidor. Como Balanus no tolera la sequía,
la remoción de Chthamalus tiene poco impacto en la distribución de Balanus. Cuando
el hábitat es apropiado para ambas especies, Balanus conquista, porque es más grande y
crece más rápidamente.
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Sin embargo, Chthamalus tolera condiciones más secas, por lo que tiene una ventaja en
la parte superior de la playa, donde solo las mareas altas sumergen a los percebes.
Como podemos ver, por medio de este ejemplo, la competencia ínterespecifica limita
tanto el tamaño como la distribución de las poblaciones en competencia
Otro ejemplo lo tenemos en ríos y arroyos de escaso caudal y régimen estacionario, se
ha observado un predominio de aquellas especies efímeras, cuyo ciclo de desarrollo es
mas rápido, la velocidad de crecimiento es importante en este caso, pues con la llegada
de la estación calida, el nivel de las aguas desciende e incluso el cauce llega a secarse.
En la competencia por este nicho ecológico, la brevedad del ciclo vital se ha convertido
en una ventaja competitiva.
Depredación
La depredación es una forma especial de la
relación entre especies y una consecuencia de la
competencia por los recursos tróficos, en este
caso, un organismo se alimenta de otro
capturándolo, es decir, se da cuando una
población vive a costa de cazar y devorar a la
otra (presas). En el funcionamiento de la
naturaleza resulta beneficiosa para el conjunto
de la población depredada, ya que suprimen a
los individuos no adaptados o enfermos por lo
que previenen la superpoblación, por ejemplo el
guepardo es depredador de las gacelas así mismo, también las águilas son depredadores
de los conejos
La propia naturaleza de la depredación, la búsqueda y captura de la presa, hace que sea
un fenómeno casi exclusivo del reino animal, aunque existen algunas pocas plantas que
cubren parte o la totalidad de sus necesidades energéticas y de nutrientes a base de los
animales que capturan. La íntima dependencia que existe en cualquier ecosistema entre
todos sus componentes alcanza la máxima expresión entre los depredadores y sus
presas.
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Las plantas llamadas carnívoras son, en su gran mayoría, angiospermas y las técnicas de
“caza” que aplican, difieren notablemente de las empleadas por los animales. No puede
hablarse en este caso de depredadores en sentido estricto, sino más bien de “cazadores
al acecho”.
Suelen recurrir a trampas, como en el caso de los
atrapamoscas, cuyas hojas modificadas y
provistas de pelos táctiles se entrecruzan cuando
un insecto los roza, encerrándolo y permitiendo
entonces a la planta, secretar sustancias
digestivas. Otras producen líquidos pegajosos, a
los cuales quedan adheridas las presas, o bien se
cierran de manera súbita, cuando un pequeño
invertebrado se posa sobre ellas.
Podemos considerar que todos los animales son
depredadores, pues al ser su tipo de alimentación
heterótrofa y necesitar la materia orgánica
elaborada por otro individuo, forzosamente se
ven obligados a buscarlo y capturarlo. Cuando el alimento es de origen vegetal, el
proceso se hace más simple, aun cuando la planta ofrezca algunas dificultades, por
ejemplo, las espinas de muchos cactus, pero en este caso, no hablamos de depredación,
ya que este término se reserva para los animales que han de captura a otros
Las modalidades de depredación son muchas, desde la manera en que un protozoario
engloba a otro, hasta las elaboradas técnicas de persecución utilizadas por una manada
de lobos. La evolución a llevado pues, a una depredación selectiva, es decir, a una
especialización trófica en el sentido de evitar la competencia entre especies cercanas,
así, por ejemplo, en un bosque con un sotobosque espeso (vegetación formada por
matas y arbustos que crece bajo los árboles de un bosque), la población de pequeños
mamíferos como ratones, topos, musarañas, etc., permite la existencia de un cierto
numero de depredadores, entre los que las aves de presa desempeñan un papel
importante. Algunos mamíferos pequeños son activos durante el día, y otros por la
noche, con lo cual, un mismo nivel trófico esta disponible en todo momento; esto a
hecho posible la presencia al mismo tiempo, de depredadores que en otras
circunstancias competirían, por ejemplo, en el caso de las aves, el águila durante el día,
y el búho durante la noche.
Con cierta frecuencia, se presenta también el
caso de que la condición de depredador sea
variable, esto en función de la edad del
individuo, esto a menudo se observa en
poblaciones de peces, en las cuales una
especie de gran tamaño que se alimenta de
otra menor, es a su vez presa de ésta cuando se
encuentra en etapa juvenil.
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A los depredadores se les considera de manera general como organismos que matan y se
alimentan de otros, con frecuencia los herbívoros se incluyen en esta categoría, aun si
solo matan parte de las plantas que consumen, por lo que para nuestro fines, los
depredadores incluyen: el antílope que mordisquea el pasto, y la exótica planta drosera
que enreda y digiere a su insecto presa, así mismo el murciélago que se abalanza sobre
una rana, así como al oso que atrapa un salmón; por lo general, los depredadores son de
mayor tamaño que sus presas o bien cazan en conjunto, cómo, los lobos cuando
derriban a un alce, así mismo los depredadores son menos abundantes que su presa.
Para poder sobrevivir, los depredadores deben alimentarse y sus presas deben evitar
convertirse en su alimento, por lo tanto, estas poblaciones ejercen una presión selectiva
mutua, muy alta. Cuando las presas se hacen más difíciles de atrapar, los depredadores
deben de hacerse más aptos para la cacería, la selección natural, ha proporcionado
velocidad y manchas de camuflaje al chita, y a su presa, la cebra, le proporciono
también velocidad y rayas de camuflaje. Así mismo también ha producido visión aguda
al halcón y el llamado de advertencia de la ardilla, el recato de la araña alguacil y la
sorprendente imitación que hace la araña de la mosca que acecha.
Por lo tanto, la acción del depredador ha provocado que su presa desarrolle unos medios
de defensa, los cuales pueden clasificarse de dos maneras: pasivos o activos. Uno de los
medios de defensa pasivos mas generalizados en la naturaleza son las espinas o pelos en
sus mas diversas formas; desde pequeños protozoarios cubiertos de excrecencias, a las
largas espinas de los cactos, la variedad es infinita. Así mismo, este medio cumple a
veces dos funciones, una activa, como arma de caza, y otra pasiva, como defensa contra
los enemigos; tal es el caso de los largos tentáculos de muchas medusas.
La concha de los moluscos y de los crustáceos es un medio defensivo que muchas veces
convierte al animal en invulnerable; otro medio pasivo de defensa es de origen químico,
ya sea por medio de secreciones toxicas o bien porque el sabor del animal resulta muy
desagradable
Los medios químicos de defensa se
encuentran muy extendidos en el reino
vegetal, las hojas de muchas plantas son
toxicas, algunas otras secretan sustancias que
las vuelven incomestibles. Sin embargo, si el
animal es muy nutritivo y apetitoso para sus
enemigos, el ultimo medio de defensa pasivo
que le queda es ocultarse para tratar de pasar
desapercibido, para esto, adopta una forma y
color lo mas parecido posible al medio sobre
el que se encuentra, a esto se le conoce como
mimetismo.
Entre las especies mas evolucionadas, la defensa adopta muchas veces una forma activa,
por ejemplo, las gacelas huyen del león, el conejo del zorro, el ratón del águila; en otras
ocasiones, cuando la presa es de tamaño grande, se enfrenta a sus enemigos, es decir, la
manada de lobos, no siempre puede derribar al ciervo.
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Los murciélagos y las palomillas han desarrollado estrategias de neutralización
mutuas, ya que todos los murciélagos son cazadores nocturnos que navegan y localizan
a su presa por la ecolocalización, al emitir impulsos de sonido, de una frecuencia e
intensidad muy alta y, al analizar los ecos que producen, crean una imagen de los
objetos cercanos a su alrededor. Como respuesta a este sistema único para la
localización de presas, algunas palomillas, las cuales son una de las presas favoritas de
los murciélagos, han desarrollado oídos sencillos que son sensibles a las frecuencias
usadas por los murciélagos, cuando escuchan un murciélago, las polillas ponen en
practica una acción evasiva, volando de manera errática o bien tirándose al piso. Los
murciélagos pueden a su vez neutralizar esta defensa, al cambiar la frecuencia de sus
impulsos de sonido y así la palomilla no pueda escucharlos. Algunas palomillas han
desarrollado una manera de obstruir la ecoubicación de los murciélagos produciendo sus
propios ruidos de alta frecuencia y, como respuesta, cuando el murciélago caza una
palomilla que hace ruidos, puede neutralizarla pagando sus propios impulsos de sonido
de manera temporal, y centra su puntería en los ruidos de la palomilla; todas estas
interacciones nos muestran de manera clara la complejidad de las adaptaciones
coevolucionistas
El camuflaje sirve para ocultar tanto a los depredadores como a las presas, tanto los
depredadores como las presas han desarrollado colores y patrones que simulan a los
alrededores, esta coloración, denominada camuflaje, hace que no se distingan los
individuos aunque se encuentren a plena vista. Algunos animales se parecen mucho a
objetos poco interesantes, por ejemplo, hojas, ramas, o incluso excremento de las aves,
por lo que permanecen inmóviles como defensa; aunque con frecuencia, los animales
camuflageados parecen plantas, algunos tipos de plantas, se han desarrollado de tal
manera que parecen rocas, esto a fin de ser ignorados por sus depredadores herbívoros.
Los depredadores que emboscan a su presa, en lugar de perseguirla, se auxilian también
por el camuflaje, por ejemplo, el pez escorpión, se parece a las rocas cubiertas con algas
y a las algas en las que permanece inmóvil, con un señuelo colgando de su labio
superior. Muchas veces, los colores brillantes son una advertencia de peligro, ya que
algunos animales han desarrollado una coloración de advertencia, muy diferente y
brillante, por lo general, estos animales presentan un sabor desagradable y son muy
venenosos, pero, puesto que envenenar a su depredador no es mucho consuelo, si el
individuo ya ha sido comido, los colores brillantes dicen: “cómeme bajo tu riego”. Una
sola experiencia desagradable, es suficiente para enseñar a los depredadores que deben
evitar estas presas notorias.
Algunos otros individuos se protegen con la imitación, ya que la imitación se refiere a
una situación en la cual una especie se desarrolla para parecerse a otra cosa (con
frecuencia a otro organismos), por ejemplo una vez que se desarrollo la coloración de
advertencia, se origino una ventaja selectiva para los individuos sabrosos y benéficos si
se parecían a los venenosos; la serpiente coralillo, una de las mas venenosas, presenta
colores brillantes de advertencia, y la serpiente reina de la montaña, la cual es
inofensiva, evita las prácticas depredatórias, pareciéndose a la coralillo. Así mismo, al
parecerse entre ellas, dos especies desagradables pueden obtener beneficios de la
experiencia dolorosa de los depredadores, por ejemplo, los depredadores aprenden
rápidamente a evitar las franjas notorias de abejas, avispones y, avispas.
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Por otra parte la mariposa monarca es venenosa y poco agradable de sabor; y la
mariposa virrey que también es muy desagradable presenta patrones en las alas muy
similares a los de las monarcas. Un patrón común da como resultado que los
depredadores aprendan rápidamente, ocasionando así menos prácticas depredatórias en
todas las especies con colores similares.
Algunos otros depredadores han desarrollado una imitación agresiva, es decir, un
enfoque de “lobo con piel de oveja” para realizar sus practicas predatorias, simulan ser
un indefenso animal para atraer a su presa a sus cercanías, por ejemplo, aunque el
cuerpo del pez escorpión se encuentre oculto por el camuflaje, sobre su boca le cuelga
una carnada con movimientos que parecen un pez pequeño, cualquier otro pez curioso,
que se sienta atraído por las carnada, es tragado rápidamente: Otro pez, el blenia diente
de sable, imita a un inofensivo pez llamado labro limpiador, el cual, recoge parásitos de
la piel de peces grandes; los peces llenos de parásitos llaman la atención del labro
limpiador y son engañados por el blenia diente de sable, que los muerde en lugar de ir
sobre sus parásitos.
Algunas especies de presas usan otra forma de imitación, llamada coloración de
sobresalto; muchos insectos han desarrollado patrones de color que se parecen mucho a
los ojos de un animal, mucho mas grande y, posiblemente peligroso, si un depredador se
acerca demasiado, la presa de repente destella sus manchas que simulan ojos y
sobresalta al depredador para hacer que escape
Algunos depredadores y sus presas participan en una batalla química, ya que tanto los
depredadores como la presas han desarrollado una variedad de sustancias toxicas para el
ataque, así como para la defensa, una gran variedad de plantas producen toxinas
defensivas, por ejemplo, las plantas del lúpulo producen sustancias químicas del tipo
alcaloides, las cuales desalientan el ataque de la mariposa azul, cuyas larvas se
alimentan de sus brotes, se conoce también que diferentes individuos de la misma
especie de lupinos, producen formas diferentes de esta toxina, con lo que se dificulta la
evolución de la resistencia. Algunos molusculos como, pulpos, calamares, y caracoles
marinos, emiten unas nubes de tinta cuando son atacados, estas cortinas de humo de
sustancias químicas coloridas confunden a sus depredadores y ocultan su escape.
Las plantas y los individuos herbívoros, también
han desarrollado adaptaciones coevolucionistas, ya
que las plantas han desarrollado adaptaciones
químicas que desalientan a los depredadores,
muchas, como el algodoncillo, sintetizan sustancias
químicas toxicas y de mal sabor, los animales
aprenden con rapidez a no comer alimentos que los
enfermen, por lo que los algodoncillos así como
otras plantas tóxicas, no son comidas mucho, en
consecuencia, estas plantas por lo general son muy
abundantes, y cualquier animal inmune a sus
venenos disfrutara de un abundante suministro de
alimento.
Cuando las plantas desarrollan
sustancias químicas para su defensa, algunos
insectos evolucionan de manera cada vez mas
118
eficiente para desintoxicarse o bien incluso, para utilizar esas sustancias químicas. El
resultado es que casi todas las plantas tóxicas son alimento por lo menos de un tipo de
insecto, por ejemplo, las larvas de la mariposa monarca consumen el tóxico
algodoncillo, las larvas no solo toleran el veneno, sino que lo almacenen en sus tejidos
para usarlo como defensa contra sus propios depredadores: La toxina almacenada es así
mismo retenida en la mariposa monarca adulto, al pasar por el proceso de metamorfosis.
Así mismo algunas plantas sueltan una resina pegajosa y dañina, para evitar que los
animales se las coman, existen insectos depredadores, como un tipo de chinche asesina,
el cual recoge esta sustancia y se la unta en el abdomen, la resina cubre sus huevecillos
cuando salen y les da un toque desagradable para sus depredadores, cuando las crías
salen del huevecillo, raspan esta sustancia pegajosa de los cascarones y la transfieren a
sus patas delanteras, ayudándoles así, a capturar a sus primeros insectos presa. En esta
compleja relación, este insecto ha desarrollado conductas que le permiten usar las
defensas desarrolladas por una planta, contra sus propios depredadores y su presa.
Algunos zacates han desarrollado filamentos que presentan sustancias duras de silicio
para desalentar a todos los depredadores, con excepción de aquellos que tienen dientes
moledores y quijadas fuertes; por lo tanto, los animales de pastura han sufrido presión
selectiva para tener dientes más largos y duros. Un ejemplo es la evolución de caballos
y del pasto que se alimentan, cuando los pastos desarrollaron filamentos mas duros para
reducir las prácticas predatorias, los caballos adquirieron dientes más largos cubiertos
con esmalte más grueso para resistir el desgaste.
Simbiosis
El termino simbiosis significa literalmente “vivir juntos”, y lo podemos definir como la
asociación o relación entre dos o mas individuos de una misma especie o de diferentes
especies por un tiempo prolongado, de lo que resulta un beneficio para todos ellos, cada
uno de los componentes de la simbiosis se denomina simbionte. El término huésped es
usado para el más grande de los dos miembros de una simbiosis mientras que el
miembro más pequeño es llamado simbiótico
Uno de los ejemplos mas conocidos es el de los líquenes, asociación con entidad propia,
en la cual participa un hongo y un alga, los cuales han alcanzado tal grado de
compenetración que ninguno de los dos puede vivir por separado. El alga que es
autótrofa, se encarga del alimento, mientras que el hongo, que es incapaz de sintetizar
los carbohidratos, se encarga del suministro de agua y del aporte de nutrientes
La Simbiosis se puede dividir dentro de dos distintas categorías: ectosimbiosis y
endosimbiosis. En ectosimbiosis, el simbiótico vive sobre el cuerpo (en el exterior) del
organismo huésped, incluido el interior de la superficie del recorrido digestivo o el
conducto de las glándulas exocrinas. En endosimbiosis, el simbiótico vive en el espacio
intracelular del huésped. Un ejemplo de una simbiosis mutua es la relación entre la
anémona de mar y el cangrejo ermitaño, el cangrejo "ofrece" desplazamiento a la
anémona y ésta le ofrece protección
119
Otra simbiosis importante en el reino vegetal son las micorrizas, en las que un hongo se
asocia a las raíces de una planta, por ejemplo de alfalfa, incrementando la capacidad de
absorción de nutrientes para la planta, y obteniendo por su parte nutrientes ya
elaborados que el mismo hongo no puede fabricar. Existe también simbiosis entre
plantas y animales, especialmente en el medio acuático, siendo frecuentes las que se
establecen entre algas y protozoarios rizópodos, anémonas, medusas e incluso
moluscos.
Entre los vertebrados, la simbiosis se encuentra muy extendida con bacterias y
protozoos, adoptando la forma conocida como flora intestinal: los microorganismos
transforman la celulosa en materia asimilable que, salvo una pequeña cantidad que el
mismo consume, queda a la disposición del vertebrado
La bióloga Lynn Margulis, famosa por sus trabajos sobre endosimbiosis, afirma que la
simbiosis es el principal resultado forzado por la evolución. Ella considera que las ideas
de Darwin sobre evolución, basadas en la competencia están incompletas, y reivindica
que la evolución está fuertemente basada en la cooperación, interacción, y dependencia
mutua entre organismos. Según Margulis y Sagan (1986), "La vida no se hizo con el
planeta por combatir, si no para trabajar unidos".
Parasitismo
Este tipo de relación resulta en beneficio para
una especie y la actividad de esta especie
resulta perjudicial para la otra, el parasitismo se
considera una forma extrema de depredación,
en la cual, el depredador se ha especializado de
tal manera que no llega a matar a su presa, sino,
que se alimenta de ella durante toda su vida, es
decir, el parasitismo sucede cuando una especie
vive dentro de la presa o bien sobre ella
(huésped o hospedero), perjudicándola con
frecuencia al dañarla o debilitarla, pero como ya se menciono, sin matarla de inmediato.
Aunque en ocasiones resulta difícil identificar de manera clara entre un depredador y un
parasito, a menudo los parásitos son mucho más pequeños y más numerosos que sus
huéspedes
En el transcurso de la evolución, tanto el parasito como el huésped, han experimentado
adaptaciones mutuas, hasta el punto que aquellos se han vuelto exclusivos. Los
parásitos pueden ser de tipo ectoparásitos (externos) y endoparásitos (internos), estos
últimos disponen casi siempre de órganos especiales de fijación, ya sea ventosas o bien
garfios. Casi todos los grupos animales presentan formas parasitas, incluso vertebradas,
por ejemplo un pez pequeño suramericano llamado chupa o candirú, el cual penetra en
la cavidad branquial de otros peces y allí se alimenta de su sangre
120
Los parásitos mas conocidos incluyen la tenia (estado adulto del cisticerco), pulgas y
varios protozoarios, bacterias y virus patógenos; muchos parásitos, en especial los
gusanos y los protozoarios, presentan ciclos de vida complejos, que incluyen dos o más
huéspedes. La variedad de bacterias y virus infecciosos y la precisión del sistema
inmune que contrarresta sus ataques, son evidencias de las poderosas fuerzas de
coevolución entre microorganismos parásitos y huéspedes; otro ejemplo puede ser el
parasito del paludismo, el cual a ocasionado una fuerte presión de selección en un gen
humano que origina la anemia falciforme, el Trypanosoma, un protozoario parasito,
causa encefalitis letárgica en los humanos y una enfermedad en el ganado llamada
nagana. El antílope africano, que coevoluciono con este parasito, se ve poco afectado
por el. El ganado de reciente introducción a menudo sufre infecciones, pero sobrevive
si se ha creado en un área infestada durante muchas generaciones, sin embargo, el
ganado recién importado con frecuencia muere si no recibe tratamiento
También pueden considerarse parásitos a los murciélagos hematófagos, pues se limitan
a tomar una cierta cantidad de sangre de la presa, visitándola con frecuencia pero sin
llegar a matarla. La forma de vida parásita tiene un gran éxito; aproximadamente una
cuarta parte de las especies de animales son parásitas. Son ejemplo de esta relación las
tenias, los mosquitos, garrapatas, piojos, muérdago, etc.
Comensalismo
Este tipo de relación se puede considerar como una derivación de la simbiosis, en este
tipo de relación el beneficio trófico es solo para una de las especies, aunque la otra no
resulta perjudicada. Le especie beneficiada suele aprovecharse de los restos de comida
de la segunda, sin que esta consiga ninguna ventaja a cambio. Por ejemplo, las
esponjas, por su propia estructura, contienen en su interior grandes cantidades de
invertebrados comensales. El término comensalismo proviene del latín “com mensa”,
que significa "compartiendo la mesa". Originalmente fue usado para describir el uso de
comida de desecho por parte de un segundo animal, como los carroñeros que siguen a
los animales de caza, pero esperan hasta que el animal termine su plato.
Existen dos tipos de comensalismo: Un tipo de comensalismo es el llamado
inquilinismo, en este tipo de relación el recurso aprovechado es el espacio, es un tipo de
relación ínterespecifica, en la que una especie da cobijo a otra. En esta relación la
especie que alberga no se beneficia ni se perjudica y la otra que encuentra el albergue
resulta beneficiada. Uno de los casos mas conocidos son los peces que habitan en el
interior de las cavidades de las esponjas, o bien las aves que habitan en árboles
participan en este tipo de relación ya que las aves obtienen albergue y protección sin
afectar a los árboles, así mismo muchas orquídeas se adhieren a los árboles sin causarles
daño, la orquídea obtiene soporte para poder tener acceso a la luz solar en la parte
superior de los bosques tropicales
121
El otro tipo de comensalismo es la llamada
foresia, la cual se define como la relación entre
dos especies que por lo general son muy
diferentes en cuanto a su tamaño, en la que una
de las especies utiliza a la otra como medio de
transporte, por ejemplo, las rémoras que se
adhieren a la piel de los tiburones, o bien los
insectos que se sujetan al pelaje de los
mamíferos, o bien, algunas lapas que viven sobre las ballenas. La lapa tiene un lugar
seguro para vivir y facilidad para alimentarse de plancton, mientras que la ballena no se
ve ni perjudicada ni beneficiada.
Cooperación.
Se da cuando dos especies se benefician una a otra pero cualquiera de las dos puede
sobrevivir por separado. Sería el caso de las esponjas que viven sobre la concha de
moluscos marinos.
Mutualismo.
Es el tipo de relación en el que dos
especies se benefician entre sí hasta el
extremo de que su relación llega a ser
necesaria para la supervivencia de ambas
especies. Las abejas, por ejemplo,
dependen de las flores para su
alimentación y las flores de las abejas para
su polinización. Hablamos de mutualismo
cuando dos especies se limitan a
aprovechar un mismo recurso, o cuando la
actividad de una de ellas reporta algún
beneficio a la otra, es decir cuando dos organismos interactúan de manera que ambos se
benefician. Por ejemplo, las garzas comen los parásitos que hay sobre la piel de las
vacas, búfalos o ñus, beneficiándose estos mamíferos de la actividad trófica de las aves;
otro ejemplo seria los peces limpiadores, los cuales eliminan los restos de comida de los
dientes de otras especies mayores, liberándoles de esta manera de un posible foco de
infección. Las asociaciones mutualistas también ocurren en el tracto digestivo de las
vacas y de las termitas, donde los protistas y bacterias encuentran alimento y albergue,
mientras ayudan a sus huéspedes a extraer los nutrientes, otro buen ejemplo son las
bacterias fijadoras de nitrógeno en las planas leguminosas, donde las bacterias obtienen
alimento y albergue de la planta y a cambio fijan el nitrógeno de forma que la planta lo
pueda aprovechar
122
Las relaciones mutualistas entre los vertebrados son raras y, por lo general, son menos
intimas y prolongadas, como en la relación del labro limpiador, o bien en el pez payaso,
que se refugia entre los tentáculos venenosos de la anémona, el pez obtiene albergue y
protección y, por lo menos ocasionalmente, lleva pedazos de alimento a su huésped.
123
Actividad
1. Que estudia la autoecología
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
2. Si el objeto de estudio son las relaciones que se establecen entre los diversos
organismos, entonces estamos utilizando la _________________________
3. Cuales son los tres procesos que se encuentran formando la base de una
comunidad en un ecosistema
_____________________________________________________________
4. Como afecto la coevolución a las poblaciones de las comunidades en un
ecosistema
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
5. Que estudia la ecología
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
6. En una población existen dos tipos de especies, cual es, la generalista
_____________________________________________________________
7. Como es el crecimiento de la población que usa la estrategia de
supervivencia tipo “ r “ ________________________________________
8. Que papel desempeñan las poblaciones con estrategia de supervivencia del
tipo “ r “ en el inicio de los ecosistemas
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
9. Que tipo de organismos son los que utilizan estrategias de supervivencia del
tipo “K”
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
124
10. Cuando dos individuos de la misma especie presentan interrelaciones, cuales
son los factores determinantes de estas
_____________________________________________________________
11. Que pasa en un ecosistema cuando la intervención del hombre rompe el
equilibrio existente
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
12. Menciona los tipos principales de interacción entre especies
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
13. Define la relación denominada competencia
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
14. Este tipo de relación ínterespecifica se da entre especies con estilos de vida y
necesidades de recursos similares __________________________________
15. Si dos especies de animales habitan en un mismo nicho ecológico y no
existen diferencias ecológicas entre ellas, que pasa con sus poblaciones
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
16. Que significa el termino alopatía
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
17. Define el concepto del principio de exclusión
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
18. Cuando sucede, una coevolución entre dos especies
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
125
19. cuando especies muy relacionadas continúan en competencia por los
recursos, que sucede con las poblaciones
_____________________________________________________________
20. Este tipo de relación se da cuando una población vive a costa de cazar y
devorar a la otra _______________________________________________
21. Por que razón la depredación es benéfica para la población depredada
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
22. A que se le considera un organismo depredador
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
23. describe un medio de defensas pasivo ante la depredación
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
24. Describe como funciona el mimetismo
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
25. Define el concepto de simbiosis
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
26. Define el concepto de parasitismo
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
27. Define el concepto de comensalismo _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
28. Este tipo de interacción se define como la relación entre dos especies en la
que una de las especies utiliza a la otra como medio de transporte
_____________________________________________________________
29. Define el concepto de mutualismo
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
126
Variaciones temporales
Cualquier población ya sea animal o vegetal experimenta variaciones numéricas en el
transcurso de un año, aunque por lo general los valores oscilan alrededor de un punto
medio que supone el estado “normal”. Sin embargo en el curso de estas variaciones se
producen ciclos, con años de mayor productividad y otros en los que la biomasa total
del ecosistema disminuye.
Existen muchos factores que influyen sobre las
fluctuaciones, debido en parte a las relaciones interespecíficas (depredadores, presas) y
en parte también a componentes abióticos del ecosistema, tales como los cambios en las
grandes corrientes oceánicas, las variaciones en la energía solar que llega a la superficie
del planeta, etc.
Por regla general, cuando las fluctuaciones observadas en la población se deben a las
variaciones en las condiciones del medio se habla de oscilaciones. Estas son frecuentes
en las especies con ciclo vital corto, inferior a un año.
Si se representa en un grafico el nivel de población con respecto al tiempo, se obtiene
una curva de crecimiento de población, la cual nos dará la pauta de crecimiento de esa
población. Los estudios realizados en laboratorio con organismos unicelulares
cultivados en condiciones especiales han dado una curva característica: tras una fase
inicial de crecimiento lento sigue otra en la que la población experimenta un aumento
notable, hasta llegar a un punto en el que se estabiliza. Esta curva se toma como tipo
para aplicar a otras especies; si representamos de este modo el desarrollo de un animal
de ciclo corto, como puede ser un insecto o una planta anual, la curva obtenida difiere
de la anterior en que no se llega a un punto de estabilización, sino a una caída brusca
hasta cero. La población experimenta un crecimiento indefinido hasta que, con la
llegada de la estación fría, desaparece. Estos gráficos muestran las grandes
fluctuaciones en el número de algunas especies de insectos, determinadas por los
cambios en las condiciones ambientales (temperatura, alimento, depredadores)
En los organismos de ciclo vital más largo, la curva aumenta como en el primer caso,
pero después, en lugar en lugar de estabilizarse en el punto máximo, sufre un descenso,
aunque sin llegar acero. Con diversas fluctuaciones acaba por centrarse alrededor de un
valor medio. Este hecho refleja la adaptación de la especie a las condiciones de su
medio y, por consiguiente, a la variación de los factores ambientales.
En cuanto al potencial de reproducción y la tasa de mortalidad, aquellas especies
sometidas a una gran presión ambiental (incluida la de los depredadores) tienen tasas de
reproducción muy altas, necesarias para compensar las elevadas perdidas de población,
las especies longevas y que por su tamaño u otras circunstancias carecen de enemigos,
presentan tasas de mortalidad y crecimiento muy bajas. Las del prime tipo soportan
bien las alteraciones bruscas del medio y las grandes mortandades que puedan
producirse al azar; no así las del segundo tipo. De ahí la dificultad de exterminar las
ratas de una ciudad y, sin embargo, la facilidad con la que la caza incontrolada de las
ballenas las esta llevando al borde mismo de la extinción.
La estabilidad o equilibrio, tiene en ecología un sentido dinámico, significa un estado de
fluctuación alrededor de un valor medio, que supone un compromiso entre los distintos
factores que influyen sobre ella.
127
Cuando en ecología se habla de que una población es estable no se quiere decir que sea
capaz de recuperar su estado normal tras una agresión intensa, por ejemplo, en un
bosque, el equilibrio supone que a medida que los árboles mas viejos mueren van siendo
sustituidos por otros mas jóvenes, y que podremos encontrar ejemplares de todas las
edades distribuidos de una manera uniforme y formando numerosas subpoblaciones sin
diferencias muy marcadas entre ellas.
A diferencia de las fluctuaciones, que tienen una importancia demográfica evidente, los
ritmos son variaciones periódicas de menor duración que afectan solo al individuo, los
ritmos pueden afectar a la actividad interna del organismo o a su distribución espacial;
así en algunas plantas la intensidad luminosa determina que se desarrollen un tipo u otro
de hojas y entonces, en las diversas épocas del año o, según crezcan, en una zona donde
el sol pegue de lleno o bien de una zona donde casi siempre de sombra, su morfología
será diferente.
Hay ritmos diarios como los de apertura de la flores, la actividad nocturna o diurna de
muchas aves de presa o la salida de muchos insectos del capullo a una hora precisa del
día (determinada por la intensidad de la luz), por ejemplo el curso del sol en el horizonte
hace que la cabezuela de la planta del girasol gire, en este caso la variación diurna de la
iluminación dan lugar a un ritmo diario en esta planta, otros ritmos son por ejemplo, el
ascenso y descenso del plancton marino; así mismo los de las mareas, que obligan a
cerrar sus valvas (pliegues membranosos que impiden el retroceso de lo que circula por
los vasos o conductos del cuerpo de los animales) a numerosos moluscos cuando se
retiran las aguas, los ritmos mensuales, que con las fases de la luna determinan las
épocas de migración de numerosas especies, como la hibernación de osos, murciélagos
y roedores. El ritmo de las estaciones es observable con especial espectacularidad en el
bosque de caducifolios, condiciona las fases de crecimiento vegetal y los ritmos de vida
de los animales sedentarios o migradores
Cuando un agente externo como por ejemplo el ser humano interfiere en una población
animal, al eliminar a sus enemigos, dicha población experimenta un crecimiento
descontrolado y puede convertirse en plaga, aunque en este caso a menudo aniquila sus
propios recursos y llega a desaparecer.
128
Sucesión
Todo ecosistema va cambiando con el transcurso
del tiempo. Continuamente están muriendo unos
individuos y naciendo otros. En ocasiones hay
cambios fortuitos como incendios o grandes
perturbaciones imprevisibles, aunque lo normal
son modificaciones graduales.
La sucesión es el conjunto de cambios que
experimenta una comunidad y que siguen una
secuencia conocida y previsible. El objetivo final es alcanzar una fase en la que el
ecosistema se estabilice, autoorganizándose, esta tendencia es tan fuerte que acaba
imponiéndose sobre los cambios fortuitos. El proceso puede duran algunos decenios o
prolongarse por espacio de varios milenios, si bien suelen producirse fluctuaciones mas
breves en su transcurso. Las diversas comunidades más o menos transitorias que
aparecen el desarrollo de la sucesión se denominan etapas, fases o comunidades
seriales, las cuales tienden todas al estadio final. Se denomina maduración a un proceso
de autoorganización del sistema que tiene cierto carácter irreversible, por lo que las
primeras etapas de una sucesión serán las que presentan menos madurez, y la fase final
la de mayor madurez.
El clímax es la etapa final o Terminal de una sucesión. Es la de mayor madurez y la que
se encuentra en un equilibrio optimo con respecto a las condiciones del medio. Hay
distintos tipos de series, según el medio en que se desarrollen. Una xeroserie es el
conjunto de sucesiones que tienen lugar sobre la tierra, y la hidroserie es la producida en
la aguas. La litoserie es la que parte de la roca desnuda, y la pasmoserie la que lo hace
de la arena. En las sucesiones suele observarse un desarrollo continuo que a través de
sus distintas etapas, culmina en la fase clímax, aunque a veces, no se diferencian de
manera clara las diferentes comunidades seriales que la componen
En una sucesión se presentan patrones regulares, en
las primeras etapas, siempre aparecen especies mas
oportunistas, menos exigentes y con una mayor
capacidad de adaptación, gran facilidad de
dispersión y rápida multiplicación. Todos estos son
requisitos necesarios para lograr colonizar un medio
que la mayoría de las veces se presenta hostil, si no
francamente adverso; después, poco a poco, van
apareciendo especies de crecimiento más lento pero
más resistentes y más organizadoras; esas primeras
especies se denominan pioneras.
Los primeros organismos en llegar a una zona
virgen son vegetales inferiores, por ejemplo, algas y
líquenes, que preparan o crean el suelo sobre el que
podrán asentarse después, otras plantas mas
desarrolladas. Hasta que la flora no logra colonizar el medio no pueden llegar las
especies animales pioneras
129
Conforme la sucesión va avanzando aumenta la biomasa total y principalmente las
porciones menos "vivas" (madera de los árboles, caparazones, etc.). También aumenta,
aunque menos, la producción primaria y disminuye la relación entre la producción
primaria y la biomasa total, es decir, se retarda la tasa de renovación del conjunto del
ecosistema.
El trayecto de la energía desde el lugar de producción primaria, es decir los vegetales,
hasta el final de las cadenas alimentarias se alarga y se hace más lento y, sobre todo,
más constante y regular. Por ejemplo, aumenta el número de niveles tróficos, o la
longitud de los vasos de transporte en los árboles, etc. Aumenta la diversidad,
originándose una estructura más complicada (redes tróficas mayores y más
complicadas), y se incrementan las relaciones de parasitismo, comensalismo, etc., entre
especies. Ejemplos de sucesión es lo que sucede en un tronco muerto en el que van
sustituyéndose unos organismos a otros; o la colonización por multitud de organismos
de cualquier objeto que queda sumergido en el mar; o las distintas fases por las que va
pasando un campo que deja de ser cultivado; etc.
El proceso de sucesión no continúa de manera indefinida, conforme se va
incrementando la biomasa en el ecosistema, aumenta también la respiración, hasta
llegar a un tiempo en el que se igualan la respiración y la producción. Siendo éste
momento, el límite de madurez del ecosistema, a partir de ese instante, el proceso de
sucesión ecológica se detiene.
Recibe el nombre de clímax, al ecosistema que se forma al final de la sucesión, son
sumamente raras las veces en que se alcanza la comunidad clímax, ya que se producen
muchos factores de retroceso en el proceso de sucesión, tales como incendios, cambios
climáticos, inundaciones, sequías, etc.; y, a mayor escala, glaciaciones, volcanes, deriva
de las placas, etc.
La fase de clímax es, en algunos casos, un ecosistema que no alcanza una madurez muy
grande, o bien, no tiene la máxima madurez, ejemplo de estos tipos de ecosistemas son,
el plancton, ecosistemas de aguas corrientes, o dunas, etc. El que el grado de madurez
no se incremente más allá de cierto límite, se suele deber a que el exceso de producción
se exporta (o explota): ríos, pendientes fuertes, sedimentación de parte del plancton,
explotación humana, etc. Existen algunos ecosistemas, los cuales al alcanzar sus etapas
finales se destruyen, prácticamente, a sí mismos, así, por ejemplo tenemos, el chaparral,
que parece estar hecho para quemarse o, las zonas de turberas (combustible fósil
formado de residuos vegetales acumulados en sitios pantanosos) cuyo pH se hace muy
ácido. También en los ecosistemas de los lagos se va produciendo senescencia (que
empieza a envejecer) y acaban desapareciendo.
En un ecosistema maduro, las poblaciones que conforman a la comunidad, se relacionan
entre si y con su ambiente abiótico, de maneras complicadas. Sin embargo, ésta
complicada red de vida no apareció y se formo de rocas lisas o de suelos vacíos, sino
que, se produjo durante un largo tiempo en varias etapas, a este periodo de tiempo lo
conocemos como sucesión ecológica, es decir, es un cambio en una comunidad y en su
ambiento abiótico con el paso del tiempo.
130
La sucesión es en si, un tipo de sustitución en la comunidad, en la cual, los conjuntos
de plantas y animales se reemplazan en una secuencia que es, por lo menos de alguna
manera pronosticable.
El proceso de sucesión se produce en una gran variedad de circunstancias, pero se
observa de manera más fácil en los ecosistemas terrestres y de agua dulce. Los
estanques y lagos de agua dulce, normalmente suelen pasar por una serie de cambios
que los trasforman, primero en pantanos y, a la larga, en tierra seca. Las dunas de arena
se estabilizan por medio de plantas trepadoras y, con el tiempo, estas dunas pueden
servir como soporte a un bioma de bosque. Las erupciones volcánicas, como en el caso
del monte Santa Elena en el estado de Washintong E.U.A., que el 18 de mayo de 1980
exploto, devastando el ecosistema del bosque de pinos a su alrededor; nueve años
después, se empiezan a observar plantas pioneras, con alturas de entre 10 y 15
centímetros, así mismo, los arbustos cubrían ya la ceniza rica en nutrientes; estas
erupciones, pueden arrasar con los ecosistemas existentes o bien crear islas nuevas, que
pronto son colonizadas. Los incendios forestales crean ambientes ricos en nutrientes
que alientan la invasión rápida de vida nueva, por ejemplo, en el verano de 1988,
extensos incendios arrasaron los bosques del parque nacional de yellowston en el
estado de Wyoming en E.U.A., dos años después, las plantas floridas habían surgido
bajo la luz solar y regresaban las poblaciones de vida silvestre
Las transformaciones precisas que transcurren durante el proceso de sucesión, son tan
variadas como los ambientes en los cuales se da la sucesión, pero se pueden reconocer
algunas etapas generales. En cada caso, la sucesión empieza con algunos invasores
resistentes llamados pioneros y termina con una comunidad clímax diversa y
relativamente estable; conforme la comunidad avanza, de los pioneros a la comunidad
clímax, los individuos alteran de manera gradual el ambiente abiótico. Es importante
resaltar que es irónico que estos cambios con frecuencia favorezcan a los organismos
competidores, los cuales desplazan a las poblaciones ya existentes. La comunidad
clímax es diferente de las etapas anteriores de sucesión porque cuando se llega a ella, ya
no se altera el ambiente, de manera importante
La comunidad clímax perdurara indefinidamente, a menos que, se vea alterada por
fuerzas externas, las cuales pueden ser de tipo: actividades humanas, sucesos naturales
como incendios, huracanes, inundaciones, o bien un cambio gradual en el clima.
Durante el proceso de la sucesión terrestre, suceden algunas tendencias generales en la
estructura del ecosistema:
El suelo se incrementa en profundidad así como en contenido de materia orgánica
Se incrementa la productividad general
El numero de especies y el numero de interacciones dentro de la comunidad se
incrementan
El ecosistema es dominado por las especies de mas longevas, la velocidad a la cual
se reemplazan las poblaciones se reduce, lo que da una comunidad mas estable y
resistente al cambio
En la comunidad clímax, la masa total de organismos alcanza su máximo nivel y
las especies presentes ya no alteran el ecosistema de maneras que alienten el
crecimiento de sus competidores
131
Existen dos maneras primordiales de
sucesiones de tierra seca: la primaria y la
secundaria; durante el proceso de sucesión
primaria, el ecosistema se forma a partir de
las rocas desnudas, la arena, o un estanque
glacial despejado, donde no existen rastros
de una comunidad anterior. La formación de
un ecosistema a partir de cero es un proceso
que con frecuencia necesita de miles de años
para llevarse a cabo. Durante la sucesión
secundaria, se desarrolla un ecosistema
nuevo después de que se ve alterado uno
anterior, por ejemplo, como en el caso de un incendio forestal o de un terreno agrícola
abandonado; la sucesión secundaria sucede con mucha mayor rapidez que la sucesión
primaria, esto debido a que la comunidad anterior ha dejado su marca en la forma del
suelo y de las semillas. La sucesión en un campo agrícola abandonado puede alcanzar
su fase de clímax después de dos siglos
El proceso de sucesión primaria, se inicia en las rocas desnudas, como las que se pueden
observar cuando se retare un glacial, estas rocas empiezan a liberar nutrimentos, como
minerales, esto ocasionado por el desgaste debido a los agentes atmosféricos; así
mismo, cuando la roca se congela y se descongela, contrayéndose y expandiéndose, se
le forman algunas grietas. Para los líquenes (asociaciones simbióticas de hongos y
algas), la roca desgastada les proporciona un lugar al cual adherirse, donde no existen
competidores y si mucha luz solar, los líquenes son capaces de realizar fotosíntesis y
obtienen minerales descomponiendo parte de la roca con un acido que secretan,
conforma los líquenes pioneros se extienden sobre la roca, otros organismos, los
musgos, los cuales son amantes del sol y resistentes a las sequías, empiezan a crecer en
las grietas, fortalecidos por los nutrientes liberados por los líquenes, el musgo forma un
tapete denso que atrapa entre otras cosas, polvo, partículas pequeñas de roca y pedazos
de desechos orgánicos. Al morir el musgo, una parte de éste aumenta la base de
nutrientes, mientras que el tapete de musgo continua actuando como una esponja que
atrapa humedad, dentro del musgo germinaran las semillas de plantas mas grandes, con
el tiempo, sus cuerpos contribuyen a incrementar la capa de suelo; cuando los arbustos
leñosos, como el arándano y el enebro, se benefician del suelo recién formado, el musgo
y los líquenes pueden ser cubiertos por sus sombras y quedar enterrados por las hojas y
vegetación en descomposición. Con el tiempo los árboles como el pino y el abeto echan
raíces en las grietas mas profundas y los arbustos, que son amantes del sol, quedan
cubiertos por su sombra. Dentro de las profundidades del bosque prosperan las plantas
resistentes a la sombra de árboles mas
altos o de crecimiento mas rápido, como el
abeto balsámico, el abedul de papel, y el
abeto blanco; a la larga, estos superan y
reemplazan a los árboles originales, que no
toleran la sombra. Después de mil años o
mas, un bosque clímax alto prospera en lo
que antes fueron rocas desnudas
132
El proceso de sucesión ocurre también en estanques y lagos de agua dulce, la sucesión
se da, tanto por los cambios dentro del estanque o del lago, como a resultado de un flujo
de nutrientes del exterior del ecosistema. Los sedimentos y los nutrientes que son
acarreados por los deslaves de la tierra alrededor, tienen un impacto especialmente
fuerte en los lagos, estanque y pantanos pequeños de agua dulce, que poco a poco pasan
a través del proceso de sucesión para convertirse al final en tierra seca, es decir, la
sucesión se ve acelerada debida a el flujo de materiales minerales que provienen de los
alrededores del estanque, estos minerales disueltos son arrastrados por deslaves de los
alrededores y sirven de alimento a las plantas acuáticas, cuyas semillas o esporas
fueron transportadas por los vientos, o bien por las aves y otros animales, al paso del
tiempo, al morir las plantas acuáticas, sus cuerpos en descomposición construyen un
suelo, el cual proporciona un anclaje para mas plantas terrestres, finalmente, el estanque
se encuentra totalmente cubierto de tierra seca
La sucesión termina con una comunidad clímax relativamente estable, una comunidad
clímax generalmente varia mucho de una región a otra, la naturaleza exacta de la
comunidad clímax se encuentra establecida por gran cantidad de variables, geológicas y
climáticas, entre las cuales se incluyen: temperatura, altura, precipitación pluvial,
latitud, longitud, tipo de rocas, exposición al sol, viento y mucha mas. Así mismo, las
actividades humanas también pueden afectar en un grado mayor o menor a la
vegetación clímax, por ejemplo, grandes extensiones de prados en el oeste de EUA
ahora están dominados por una planta denominada Artemisa debido a un sobre
pastoreo, ya que el pasto, que normalmente supera en altura a la Artemisa, es ingerido
de manera selectiva por el ganado, ocasionando con esto que la artemisa prospere al no
encontrar competencia.
Se pueden observar, como algunos ecosistemas no pueden alcanzar la etapa de clímax y
se conservan en una etapa anterior denominada subclimax; por ejemplo, la pradera de
pasto alto que anteriormente se encontraba cubriendo el norte de los estados de Missouri
e Illinois E.U.A., es de hecho, una fase de subclimax de un ecosistema, cuya comunidad
clímax es el bioma de bosque caduco. Esta pradera se vio conservada debido a
incendios periódicos, algunos ocasionados por relámpagos y algunos otros, provocados
de manera intencional por las nativos estadounidenses, esto para aumentar las tierras de
pastoreo para los búfalos. El hombre ahora lo invade y las reservas limitadas de las
praderas se conservan por medio de una quema controlada de manera cuidadosa.
Así mismo, la agricultura depende también, del mantenimiento que se da, de manera
artificial, de las comunidades subclimax seleccionadas cuidadosamente. Los granos
seleccionados son pastos especializados, característicos de las primeras etapas de
sucesión, y en esa comunidad se invierten grandes cantidades de energía, esto para
prevenir que los individuos competidores (llámese malezas) tomen el control del
ecosistema. Por ejemplo, el zacate domestico de parques y jardines es también, un
ecosistema subclimax, el cual se conserva con muchos trabajos, la poda destruye a los
invasores boscosos y los herbicidas selectivos matan a los organismos pioneros.
Al estudiar el proceso de sucesión estamos estudiando los cambios en las comunidades
durante un periodo de tiempo. Las comunidades clímax que se forman durante la
sucesión son influidas fuertemente por el clima y la geología: la distribución de los
ecosistemas en el espacio, los desiertos, las tierras de pastoreo y los bosques caducos,
133
son comunidades clímax formadas en regiones geográficas extensas las cuales presentan
condiciones ambientales características; estas regiones de comunidades vegetales
características reciben el nombre de biomas, y aunque las comunidades que conforman
los diferentes biomas difieren de manera radical en los tipos de poblaciones que
soportan, estos biomas se encuentran estructurados de acuerdo con reglas generales.
Un medio que ha sido objeto de estudio muy detallado por parte de los ecólogos han
sido las dunas, dado que les permite seguir con relativa facilidad el curso natural de una
sucesión. La acción del viento que arrastra pequeñas partículas de arena se manifiesta
fuertemente en las zonas costeras o bien en la orilla de los grandes lagos, con la
creación de dunas, que constituyen así un medio vacío y susceptible de sufrir la invasión
de todo tipo de organismos, la llegada de estos individuos puede ser de manera
aleatoria, pero solo podrán prosperar aquellos que presenten los requisitos de una
especie pionera.
El ecosistema de la duna presenta un sustrato
que
se caracteriza por su dispersión e
inestabilidad, se encuentra formado por arena
suelta, en el habitan algunos insectos que para
refugiarse excavan cuevas provisionales, pero
hasta que no arriban las primeras plantas
herbáceas, no se puede estabilizar el terreno,
las raíces de las gramíneas desempeñan el
importante papel de fijar las dunas y permitir
de este modo que especies vegetales de mayor
tamaño crezcan sobre ellas; de este modo se da
inicio a la formación de suelo, con lo que
permitirá a la comunidad florística desarrollarse y tender a la fase clímax del entorno
inmediato, por ejemplo bosque de pino marítimo. Junto a este aspecto temporal del
proceso, suele producirse otro espacial debido al avance de la duna, que muchas veces
gana terreno al mar gracias a los sedimentos arrojados en la orilla, este es un caso
frecuente en los deltas y estuarios
El proceso analizado en las dunas, nos permite inferir cual es el modelo utilizado para la
colonización de un nuevo territorio, si bien, en ese medio, el factor determinante, es el
entorno inmediato, pues la invasión de la duna supone un ampliación o prolongación del
ecosistema fronterizo, sin embargo, la naturaleza nos ha brindado algunas oportunidades
de contemplar como se da inicio a la colonización de un medio totalmente nuevo,
carente en sus orígenes de toda forma posible de vida
Por ejemplo, el 14 de noviembre de 1963,
frente a las costa de Islandia surgió una isla
debido a una erupción volcánica submarina, a
diferencia de otras islas de este tipo, que tras
una breve vida vuelven a hundirse en el
océano, esta pequeña isla, logro configurarse y
asentarse de manera estable, recibiendo el
nombre de Surtsey.
134
Al paso de un periodo de tiempo la lava se seco y enfrió, y entonces los biólogos
pudieron contemplar paso a paso la llegada de la vida a aquellas rocas recién formadas;
no obstante, el proceso aun continua, pues el tiempo transcurrido es todavía corto y al
ubicarse en una posición de latitudes muy al norte, los procesos vitales se desarrollan
con mejor empuje que en regiones mas calidas
Un ejemplo clásico de sucesión ecológica es el de la evolución de las dunas llevada a
cabo en la región de los Grandes Lagos, en Estados Unidos, estas dunas se formaron en
terrenos dejados por los glaciares en su retirada, al finalizar la última glaciación. Son
acumulaciones de arena ubicadas en las orillas de los lagos, que al transcurrir el tiempo,
van siendo colonizadas por distintos tipos de plantas. En su proceso de formación se
distinguen varios pasos:
1. hierbas que se reproducen por medio de estolones fijan las dunas en unos 6 años.
2. en las dunas estabilizadas, al cabo de unos 20 años, crecen otras gramíneas que
desplazan a las anteriores.
3. arbustos como el cerezo de las arenas y los sauces contribuyen a la estabilización de
la arena. Aparecen los primeros árboles (álamos).
4. cuando la duna está bien estabilizada (a los 50 o 100 años) aparecen y se extienden
rápidamente los pinos.
5. en condiciones normales, a los 100 o 150 años, los robles reemplazan a los pinos, a
partir de aquí el proceso que había sido muy rápido se hace lento y el bosque de robles
se estabiliza durante unos 1000 años; aparecen gran cantidad de arbustos, conforme el
bosque de robles va haciéndose más denso, los arbustos primeros van siendo
sustituidos por otros propios de ambiente sombríos.
A partir de aquí el proceso puede seguir varios caminos: bosque de roble y nogal
americanos para pasar a bosque definitivo de haya y arce; u otros tipos de bosque según
humedad, suelo, factores bióticos, etc. Así mismo, el suelo va evolucionando de forma
paralela desde un pH de 7,6 a uno de 4,0 al cabo de 10.000 años
135
Colmatación de lagos
La colmatación de los lagos es otro ejemplo de gran interés.
Los lagos se encuentran recibiendo, poco a
poco, pero de manera continua, sedimentos y
nutrientes, tales como nitratos y fosfatos, por
arroyos y aguas que se encuentran
escurriendo, todos los sedimentos se van
depositando en el fondo del lago, al
incrementarse el nivel de nutrientes del lago se
provoca el crecimiento de algas y otros seres
vivos que, cuando mueren, precipitan hacia el
fondo. Por lo tanto el lago pierde profundidad
y las plantas típicas de la orilla (juncos,
ranúnculos, cañas, etc.) se extienden más y
más y la materia orgánica que se va acumulando en el fondo aumenta a lo que se le
denomina turba, que como ya conocemos es el combustible fósil formado de residuos
vegetales acumulados en sitios pantanosos
Como resultado de este proceso, lo que era un lago se va transformando en una ciénaga
o zona pantanosa. Se acidifica, lo que trae como resultado la aparición masiva de
juncos, y aparecen los primeros animales terrestres (lombrices, colémbolos, etc.). Al
paso del tiempo se continúa depositando una mayor cantidad de turba. Sobre esta
turbera, crecen árboles que soportan bien la humedad (alisos, abedules, sauces). Así
mismo, aparecen algunas aves y otros animales propios de estos ambientes, aunque cada
vez existen una menor cantidad de individuos anfibios, esto debido a que la humedad va
desapareciendo.
Dichos árboles serán sustituidos con el tiempo por otros, hasta que se llega a formar un
bosque. Si se ha acumulado mucha turba, lo que se instala es el musgo de las turberas,
el cual que va transformando el medio, cada vez más ácido ocasionando la muerte de
los árboles. Se originan entonces turberas elevadas pobres en nutrientes, de esta manera
se han formado las actuales turberas, por colmatación de lagos, en los 10.000 años
transcurridos desde la última glaciación.
Según algunos cálculos, se estima que el lago Ginebra, Suiza se colmatará en unos
30 000 años y el Constanza, ubicado en la parte central de Europa en unos 12 000 años,
lo que, en términos geológicos, son muy pocos años. Los pantanos siguen un proceso
similar y se calcula que la vida de uno de ellos puede estar entre los 50 y 200 años,
según le lleguen más o menos sedimentos.
136
Explotación humana
Cuando en una sucesión se presenta la desaparición de las formas de vida superior, las
cuales, representan su etapa de mayor madurez, este hecho se menciona como que se ha
producido un rejuvenecimiento del ecosistema, como ya sabemos la acción del hombre
sobrepasa con mucho los limites de adaptabilidad de la mayoría de los ecosistemas,
saca de equilibrio los ya existentes, destruye los frágiles y en cualquier caso invierte el
sentido del proceso de sucesión ecológica. Al eliminar a una gran parte de la fauna de
un bosque, destruir a la mayoría de sus árboles y por medio de talas o incendios para
aclarar el terreno para destinarlo a la agricultura, se han ido eliminando las formaciones
mas densas, trastocando así el desarrollo normal de la sucesión y favoreciendo a las
especies de tipo pionero en detrimento de la fase de clímax.
El ser humano al explotar los ecosistemas se convierte en el principal competidor de
otros organismos vivos para conseguir los recursos tróficos y de espacio; además los
residuos del hombre, que son de todo tipo, superan de manera amplia la capacidad de
auto limpieza del medio natural. La consecuencia de la explotación humana es la
regresión permanente de los ecosistemas terrestres y acuáticos, por ejemplo, como
consecuencia de estas explotaciones de los ecosistemas tenemos la desaparición de
bosques, desecación de humedales, así como la inversión de las sucesiones y la
extinción de especies animales y vegetales. En las situaciones en que la intervención
del hombre no toma en cuenta los ciclos naturales de los ecosistemas, estos no siguen
las sucesivas fases de la degradación de una sucesión, sino que como resultado son
destruidos
137
Actividad
1. En una grafica que nos indica una curva de población
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Si tenemos una curva de población que se observa un incremento y después un
descenso para estabilizarse en un termino medio, que nos indica lo anterior
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3. Como es el potencial de reproducción y mortalidad en una población sometida a
una fuerte presión ambiental _________________________________________
4. Porque la cacería sin control de las ballenas las esta llevando al borde de la
extinción
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________________________________________________________________
5. Es una variación periódica que solo dura un poco tiempo y afectan solo al
individuo ________________________________________________________
6. menciona tres ejemplos de ritmos
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________________________________________________________________
7. Cuando el hombre interfiere con una población que le ocasiona
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8. Define el concepto de sucesión
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________________________________________________________________
9. Que son las fases en el desarrollo del proceso de sucesión
________________________________________________________________
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10. Que nombre recibe la etapa final en el proceso de sucesión
________________________________________________________________
11. Que tipo de organismos aparecen siempre primero en el inicio de la sucesión
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________________________________________________________________
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12. En que momento se detiene el proceso de sucesión ecológica
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________________________________________________________________
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13. Cuales son los factores que impiden que se forme una comunidad clímax
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________________________________________________________________
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14. Describe cual es el procedimiento que se da en el proceso de sucesión ecológica
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15. Que entiendes por sucesión primaria
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16. Que entiendes por sucesión secundaria
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17. Explica el proceso de colmatación de un lago
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18. Que efectos tiene la acción del ser humano en las comunidades clímax
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139
Ciclos de los elementos
En contraste con la energía de la luz solar, los nutrientes no fluyen desde arriba; para
propósitos prácticos, la misma cantidad de nutrientes ha estado soportando la vida,
durante más de 3,000 millones de años. Los nutrientes son elementos y moléculas
pequeñas que forman todos los elementos en construcción de la vida, algunos son
llamados macronutrientes y son requeridos en grandes cantidades por los organismos
vivos, por ejemplo, el agua, carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, fósforo, azufre y
calcio. Los micronutrientes solamente se requieren en pequeñísimas cantidades, entre
estos tenemos: zinc, molibdeno, hierro, selenio, y yodo.
Los ciclos de los nutrientes son también denominados ciclos biogeoquímicos, estos
ciclos nos indican los caminos que siguen estas sustancias cuando se trasladan desde las
partes vivas a las no vivas de los ecosistemas y de regreso otra vez a los tejidos vivos.
La fuente mas importante o, reserva de los nutrientes importantes es el ambiente
abiótico, así por ejemplo, la reserva más importante de carbono y nitrógeno es la
atmósfera, por lo que los ciclos de estos elementos se les conocen como ciclos
atmosféricos. La reserva de un ciclo sedimentario es el sedimento, es decir, el suelo o,
como en el ciclo del fósforo, las rocas. En el ciclo del agua, la reserva mas importante
es, el océano
Los elementos químicos se encuentran en el ecosistema biótico, ya que los seres vivos
están conformados por elementos químicos, de manera fundamental por carbono,
hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (CHON) que, en conjunto, representan más del 95% de
peso de los seres vivos. El resto es fósforo, azufre, calcio, potasio, y un largo etcétera de
elementos presentes en cantidades muy pequeñas, aunque algunos de ellos muy
importantes para el metabolismo.
Estos elementos químicos también los podemos encontrar en el ecosistema abiótico,
formando grandes depósitos. Así, en la atmósfera hay oxigeno (O2), nitrógeno (N2) y
bióxido de carbono (CO2). En el suelo encontramos agua (H2O), nitratos (NO3), fosfatos
(PO3) y otras sales. En las rocas podemos encontrar fosfatos (PO3), carbonatos (CO3),
etc.
La transferencia de estos elementos químicos se da de la siguiente manera. Algunos
organismos vivos presentan la capacidad de captarlos de los depósitos inertes en los que
se encuentran acumulados, después, van transfiriéndose por medio de las cadenas
tróficas de unos individuos a otros, siendo sometidos a procesos químicos que los van
situando en distintas moléculas.
Así, por ejemplo, el nitrógeno es absorbido del suelo por las raíces de las plantas en
forma de nitrato; en el metabolismo de las plantas pasa a formar parte de proteínas y
ácidos nucleicos (químicamente hablando ha sufrido una reducción); los animales
contienen el nitrógeno en forma de proteínas y ácidos nucleicos, pero lo eliminan en
forma de amoniaco, urea o ácido úrico en la orina. El ciclo lo cierran bacterias del suelo
que oxidan el amoniaco a nitratos. Por otros procesos el nitrógeno puede ser tomado del
aire por algunas bacterias que lo acaban dejando en forma de nitratos o también puede
ser convertido a nitrógeno molecular en forma de gas por otras bacterias que lo
devuelven a la atmósfera.
140
Los ciclos de los elementos mantienen una estrecha relación con el flujo de energía en
el ecosistema, ya que la energía utilizable por los organismos es la que se encuentra en
enlaces químicos uniendo los elementos para formar las moléculas.
El ciclo del carbono
El carbono es el elemento químico en el
cual se sustenta la vida de todos los seres
vivos, es la base de los compuestos
orgánicos ya que al formar cadenas de
átomos de carbono, constituyen el marco
de las moléculas de todos los organismos
El carbono entra en la comunidad biótica
tras la captación de bióxido de carbono
(CO2) por parte de las plantas, durante el
proceso de la fotosíntesis. La reserva mas
importante de este compuestos gaseoso se
encuentra en la atmósfera, donde
constituye hasta el 0.03% de los gases totales, los productores primarios toman el CO2
de la atmósfera y lo combinan con H2O para formar así, moléculas orgánicas como, los
carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, es decir, el carbono es elemento
básico en la formación de las moléculas, pues todas las moléculas orgánicas se
encuentran conformadas por cadenas de carbonos unidos entre sí.
Como ya se menciono con anterioridad, la reserva fundamental de carbono, que los
seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera así como también lo podemos encontrar en
la hidrosfera, formando moléculas de CO2 .Este gas se encuentra en la atmósfera en una
concentración de más del 0.03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas
de CO2, son consumidas en los procesos de fotosíntesis por los individuos productores
(las plantas), es decir, todo el bióxido de carbono en la atmósfera se puede renovar en
un periodo de 20 años.
La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan
los alimentos produciendo CO2. En el conjunto de la biosfera la mayor parte de la
respiración la hacen las raíces de las plantas y los organismos del suelo y no, como
podría parecer, los animales más visibles.
Los organismos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua
es muy superior a la de otros gases, como el oxigeno (O2) o el nitrógeno (N2), porque
reacciona con el agua formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos
organismos convierten parte del CO2 que toman en carbonato de calcio (CaCO3) que
utilizan para formar sus conchas, caparazones o bien en el caso de los arrecifes, la
formación de masas rocosas.
141
Cuando estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo formando
rocas sedimentarias calizas en el que el carbono (C) queda retirado del ciclo durante
miles y millones de años. Este carbono volverá lentamente al ciclo cuando se van
disolviendo las rocas calizas por la del agua
El carbono inicia su entrada a las redes alimentarias gracias a los organismos
productores, que captan CO2 durante la fotosíntesis, parte de este CO2 es regresado a la
atmósfera por la respiración celular, y la parte que se incorpora en el cuerpo vegetal
pasa después a los herbívoros. A su vez estos herbívoros respiran parte de el así como
también incorporan otra parte en sus tejidos. Todos los organismos vivos son
consumidos a la larga por los depredadores, por los alimentadores de detritos y por los
descomponedores; al final, casi todo el carbono es regresado a la atmósfera como CO2
Otra parte del ciclo del carbono es la producción de combustibles fósiles a largo plazo.
Los combustibles fósiles se forman de los restos de organismos vivos en estos
depósitos, transformados por acción altas temperaturas y presión a lo largo de millones
de años, en carbón, petróleo o gas natural. La energía de la luz solar prehistórica
también se encuentra atrapada en los combustibles fósiles; la quema de combustible
fósil libera su energía. La actividad humana, incluyendo el uso extendido de los
combustibles fósiles y la tala y quema de los grandes bosques de tierra (donde esta
almacenada una gran cantidad de carbono), está aumentando la cantidad de bióxido de
carbono en la atmósfera
El petróleo, carbón y materia orgánica acumulados en el suelo son resultado de épocas
en las que se ha devuelto menos CO2 a la atmósfera del que se tomaba. Así apareció el
oxigeno (O2) en la atmósfera. Si hoy consumiéramos todos los combustibles fósiles
almacenados, el O2 desaparecería de la atmósfera. Como veremos el ritmo creciente al
que estamos devolviendo CO2 a la atmósfera, por la actividad humana, es motivo de
preocupación respecto al nivel de efecto invernadero que puede estar provocando, con
el cambio climático consiguiente
Ciclo del oxigeno
El oxígeno es el elemento químico
más abundante en los seres vivos.
Forma parte del agua y de todo tipo
de moléculas orgánicas. Como
molécula, en forma de O2, su
presencia en la atmósfera se debe a la
actividad fotosintética de primitivos
organismos. Al principio debió ser
una sustancia tóxica para la vida, por
su gran poder oxidante.
142
Todavía ahora, una atmósfera de oxígeno puro produce daños irreparables en las
células. Pero el metabolismo celular se adaptó a usar la molécula de oxígeno como
agente oxidante de los alimentos abriendo así una nueva vía de obtención de energía
mucho más eficiente que la anaeróbica.
La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos está en la atmósfera.
Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el proceso por el que el
carbono es asimilado por las plantas (fotosíntesis), supone también devolución del
oxígeno a la atmósfera, mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto
contrario.
Otra parte del ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés indirecto para los
seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono. Las moléculas de O2,
activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta, se rompen en átomos libres
de oxígeno que reaccionan con otras moléculas de O2, formando O3 (ozono). Esta
reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioletas
vuelve a convertirse en O2.
Ciclo del nitrógeno
El ciclo del nitrógeno también es un ciclo
atmosférico, ya que la atmósfera tiene
aproximadamente 70% de este gas (N2),
pero ni plantas y animales pueden usarlo
de manera directa; las plantas deben de
contar con compuestos denominados
nitratos (NO3-) o amoniaco (NH3). El
amoniaco es sintetizado por algunas
bacterias y cianobacterias que se encargan
de la fijación de nitrógeno, un proceso que
combina nitrógeno con hidrogeno.
Algunas de estas bacterias habitan en el
agua y el suelo, otras, se encuentran en una
asociación simbiótica con plantas de la
familia de las leguminosas (fríjol, alfalfa,
soya, trébol, chíncharos) donde viven en protuberancias en sus raíces.
Las bacterias descomponedoras también pueden producir amoniaco y urea en cuerpos
muertos y deshechos, otras tipo de bacterias, convierten el amoniaco en nitratos, los
nitratos también pueden ser producidos por tormentas eléctricas así como por otras
formas de combustión, que provocan que el nitrógeno entre en reacción con el oxigeno
atmosférico
143
En los ecosistemas dominados por los humanos, como, los campos agrícolas, jardines y
prados urbanos, el amoniaco y los nitratos, son proporcionados por medio de los
fertilizantes químicos, estos fertilizantes se producen usando la energía que se encuentra
en los combustibles fósiles que fijan, de manera artificial, el nitrógeno atmosférico
Los organismos productores (plantas) convierten el nitrógeno del amoniaco y de los
nitratos en: aminoácidos, proteínas, acido nucleicos y vitaminas. Estas moléculas
contienen el nitrógeno de la planta, al paso del tiempo estas plantas son ingeridas por
individuos del tipo consumidores primarios (herbívoros), alimentadores de detritos o
descomponedores; cuando este nitrógeno pasa por la red alimentaria, se libera parte de
el, en desechos y en cuerpos muertos, que las bacterias descomponedoras vuelven a
convertir de nueva cuenta en nitratos y amoniaco.
El ciclo se equilibra con el regreso continuo de nitrógeno a la atmósfera por las
bacterias desnitrificantes, estos residentes del lodo, los pantanos y los estuarios
descomponen los nitratos para liberar gas nitrógeno de regreso a la atmósfera
Como ya se menciono con anterioridad, los organismos vivos, utilizan el nitrógeno en la
fabricación de proteínas, ácidos nucleicos así como otras moléculas fundamentales del
metabolismo del organismo.
La reserva fundamental del nitrógeno se encuentra también en la atmósfera, en donde
se encuentra en forma de N2 (nitrógeno gaseoso), pero como ya se dijo antes, esta
molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos
(exceptuando algunas bacterias).
Estas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire, desempeñan un papel
de suma importancia en el ciclo de este elemento, al llevar a cabo la fijación del
nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio)
las cuales son asimilables por los organismos productores (las plantas).
El amonio (NH4+) y el nitrato
(NO3-) las plantas lo pueden
asimilar por las raíces y utilizarlo
en sus procesos metabólicos.
Los vegetales utilizan esos
átomos de nitrógeno para la
fabricación de las proteínas y
ácidos nucleicos. En cambio los
organismos consumidores como
los animales requieren obtener su
nitrógeno al alimentarse de las
plantas o bien de otros animales.
En los procesos metabólicos de los compuestos nitrogenados en los animales, termina
por formarse el ión amonio, el cual es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta
eliminación la realizan en forma de amoniaco, por ejemplo algunos peces y organismos
acuáticos, o bien en forma de urea, como el hombre y otros mamíferos, así mismo, las
aves y otros animales de zonas secas lo eliminan en forma de ácido úrico.
144
Todos estos compuestos, terminan depositándose en la tierra o el agua, de donde
pueden tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.
Existen algunas bacterias que convierten el amoniaco, en nitritos y otras bacterias
transforman los nitritos en nitratos. Una de estas bacterias del género Rhizobium se aloja
en una relación simbiótica en los nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, fríjol,
trébol, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado
natural de los suelos.
En los lugares donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, bajo
condiciones anaerobias (ausencia de oxigeno), existen otro tipo de bacterias, las cuales
producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que ocasiona que
se pierda de nueva cuenta nitrógeno del ecosistema hacia la atmósfera.
A pesar de este ciclo, el nitrógeno suele ser uno de los elementos que escasean y que es
factor limitante de la productividad de muchos ecosistemas. De manera tradicional, se
han fertilizado los suelos con nitratos, esto para mejorar los rendimientos agrícolas.
Durante muchos años se usaron productos naturales ricos en nitrógeno como el guano
(excremento de aves marinas). Desde que se consiguió la síntesis artificial de amoniaco
por medio del proceso Haber, fue posible fabricar fertilizantes nitrogenados, los cuales
se utilizan actualmente, en grandes cantidades en la agricultura. Pero el uso
indiscriminado de estos fertilizantes nitrogenados ocasiona
problemas de
contaminación en las aguas: la eutrofización
Ciclo del fósforo
El fósforo es un elemento es muy
importante en las reacciones energéticas de
los seres vivos, sigue un ciclo abierto en la
naturaleza, es decir, que una parte del
fósforo producido no regresa de nuevo al
sistema, sino que se pierde. La microflora
del suelo, transforma el fósforo en
compuestos llamados fosfatos, los cuales
las plantas son capaces de absorber e
incorporar a su organismo, los animales
adquieren el fósforo mas tarde al
alimentarse directa o indirectamente de la
materia vegetal.
El fósforo es un componente crucial de las moléculas biológicas, incluyendo las de
transferencia de energía, Trifosfato de adenosina (ATP), ácidos nucleicos y fosfolípidos
de las membranas celulares.
145
Así mismo es un componente importante de los huesos y de los dientes, la reserva de
fósforo en los ecosistemas, son las rocas, donde se encuentra unido al oxigeno
formando fosfatos; el ciclo del fósforo es sedimentario, porque a diferencia del carbono,
oxigeno y del nitrógeno, no entra en la atmósfera.
Como las rocas que son ricas en fosfatos, están expuestas y se erosionan, el agua de la
lluvia disuelve el fosfato, el fosfato disuelto es absorbido de manera fácil por las raíces
de las plantas y otros autótrofos, como los protistas fotosintéticos y las cianobacterias, y
es incorporado a las moléculas biológicas, como el ATP. De estos productores, el
fósforo pasa a la red alimentaria, en todos los niveles tróficos, el exceso de fósforo se
excreta; a la larga, los descomponedores regresan el fosfato restante en los cuerpos
muertos, al suelo y el agua en forma de fosfato. Aquí, puede ser de nuevo absorbido
por los organismos autótrofos o enlazarse con el sedimento para reincorporarse después
en las rocas
Una parte del fosfato disuelto en agua dulce, es transportado hacia los océanos, aunque
una gran porción de este fosfato, termina en los sedimentos del fondo marino, parte es
absorbido por organismos productores, y con el tiempo, se incorpora en los cuerpos de
los invertebrados y los peces, a su vez, algunos de estos organismos, son consumidos
por las aves marinas, las cuales excretan grandes cantidades de fósforo de regreso al
suelo. Anteriormente existió un tiempo en el cual se extraía el guano (excremento
marino) depositado por las aves marinas a lo largo de la costa occidental de América del
Sur como una fuente importante del fósforo mundial. Las rocas ricas en fosfato
también son extraídas y el fósforo se incorpora a los fertilizantes. Así mismo, la tierra
que se erosiona de los campos agrícolas fertilizados, transportan grandes cantidades de
fosfatos hacia los lagos, arroyos y el océano, donde se estimula el crecimiento de los
organismos productores
Como ya se menciono con anterioridad, el fósforo es un componente esencial de los
organismos, se encuentra formando parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN); del
trifosfato de adenosina (ATP) y de otras moléculas que tienen fosfatos (PO43-), las
cuales almacenan la energía química; así mismo, es constituyente importante de las
membranas celulares en forma de fosfolípidos, así como de huesos y dientes de los
animales. Este elemento se encuentra en pequeñas cantidades en las plantas, en
proporciones de un 0,2%, aproximadamente, en cambio en los animales hasta el 1% de
su masa puede ser fósforo.
Su reserva fundamental en la naturaleza se encuentra en la corteza terrestre, por
meteorización de las rocas o bien sacado por las cenizas volcánicas, queda disponible
para que lo puedan tomar las plantas, con facilidad es arrastrado por las aguas y llega al
mar. Parte del que es arrastrado sedimenta al fondo del mar y forma rocas que tardarán
millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las sales de fósforo.
Otra parte del fósforo es absorbido por el plancton (organismos productores) que, a su
vez, es comido por organismos filtradores de plancton, como algunas especies de peces.
Cuando estos peces son comidos por aves que tienen sus nidos en tierra, devuelven
parte del fósforo en las heces hacia la tierra.
146
El fósforo, es el principal factor limitante en los ecosistemas acuáticos y en los lugares
en los que las corrientes marinas suben del fondo, al arrastrar el fósforo que se ha ido
sedimentando a través del tiempo, por lo que el plancton prolifera en la superficie. Al
existir exceso de alimento se multiplican los bancos de peces, formándose las grandes
pesquerías del Gran Sol, costas occidentales de África y América del Sur entre otras.
Con los compuestos de fósforo que se recogen directamente de los grandes depósitos
acumulados en algunos lugares de la tierra se fertilizan los terrenos de cultivo, esto a
veces en cantidades desmesuradas, que como ya se vio origina problemas de
eutrofización.
Ciclo del azufre
En los organismos productores, como las
plantas superiores el azufre se asimila en
forma de sulfatos y tras varias
transformaciones lo incorporan a los
aminoácidos (constituyentes principales de
las proteínas). En cambio, en los animales
(organismo consumidor), el azufre lo
podemos encontrar
en las proteínas.
Cuando los organismos productores como
consumidores mueren, varios organismos
(descomponedores y consumidores de
detritos) se encargan de reducir las sustancias resultantes y dejarlas de nuevo en las
condiciones adecuadas para que puedan ser utilizadas de nuevo por las plantas
El ciclo del azufre es menos importante que los otros elementos que hemos visto, pero
este elemento es imprescindible ya que forma parte de las proteínas. Su reserva
fundamental se encuentra en la corteza terrestre y es usado por los seres vivos solamente
en pequeñas cantidades. En la actualidad la actividad industrial del hombre esta
provocando exceso de emisiones de gases sulfurosos hacia la atmósfera, ocasionando
con esto problemas como lo que llamamos lluvia acida.
147
Ciclo del agua
Gran parte de la superficie terrestre se
encuentra cubierta por agua, se estima que
existen cerca de 1.5 millones de Km3 de
agua, y menos del 1% es considerada como
agua dulce
El agua, así como el carbono, el nitrógeno,
oxigeno, fósforo y azufre, esta también
sometida a un ciclo. El agua presente en
los ríos, mares, lagos, plantas y animales,
se incorpora y pasa a la atmósfera en forma de vapor, una gran parte del agua evaporada
sube a la atmósfera y después, si las condiciones son adecuadas, se precipita en forma
de lluvia, granizo o nieve. En la atmósfera el agua se condensa formando nubes, las
cuales pueden ser trasladadas por los vientos hacia los continentes, donde puede ocurrir
la precipitación, en la tierra el agua puede escurrir por los ríos y arroyos o filtrarse en las
capas del subsuelo formando corrientes subterráneas
El ciclo del agua es también llamado ciclo hidrológico, es diferente de casi todos los
demás ciclos de los elementos, debido a que la mayor parte del agua, permanece en esa
forma a lo largo de todo el ciclo y, no se usa en la formación de nuevas moléculas. La
reserva principal del agua se encuentra en el océano, el cual cubre alrededor de las tres
cuartas partes de la superficie terrestre y contiene más del 97 % del agua disponible
El ciclo del agua es posible debido a la energía solar, la cual evapora el agua, y así
mismo por la gravedad, que la regresa a la superficie en forma de precipitación (lluvia,
nieve, rocío). Casi toda la evaporación sucede desde los océanos y una gran parte se
reintegra directamente a ellos, por precipitación. El agua que cae sobre el suelo sigue
diversas vías; una parte se evapora del suelo, de lagos y arroyos, otra se escurre de la
tierra de regreso al océano y una cantidad pequeña entra en las aguas freáticas.
Como aproximadamente el 70% de los cuerpos de los organismos vivos se encuentran
compuestos por este líquido, parte del agua del ciclo hidrológico entra en las
comunidades vivas de los ecosistemas, al ser absorbida por las raíces de las plantas, y
una parte se evapora de regreso a la atmósfera a través de las hojas. Así mismo una
pequeña cantidad se combina con bióxido de carbono durante el proceso de la
fotosíntesis para producir moléculas de alta energía, lasa cuales con el paso del tiempo,
se descomponen durante la respiración celular y liberan agua de regreso al ambiente.
Los organismos heterótrofos obtienen el agua de su alimento o bien bebiéndola.
Aunque el ciclo del agua continuaría en ausencia de los seres vivos, la distribución de la
vida y la composición de las comunidades biológicas, depende de los patrones de
precipitación y de evaporación y, en gran medida, se encuentran establecidas por ellos;
por ejemplo, la operación del ciclo hidrológico es de manera considerable, diferente en
un desierto que en un bosque tropical, y esta diferencia, se refleja en la composición de
las comunidades en estos ecosistemas.
148
Como ya sabemos, el agua es un importantísimo componente de los seres vivos y es así
mismo, factor limitante de la productividad de muchos ecosistemas. Los elementos
afectados por su ciclo son el hidrogeno y el oxigeno de forma directa, pero la misma
molécula de agua es vital para los seres vivos como otras sustancias que van disueltas
en ella también lo son.
Existen factores que influyen en la
disponibilidad del agua en el ecosistema,
los cuales pueden pasar desapercibidos
en un primer momento, por ejemplo, en
las zonas continentales que se
encuentran alejadas del mar, las
precipitaciones dependen, sobre todo,
del agua que se evapora en el interior del
mismo continente. Esto hace que en
zonas de clima cálido se pueda producir
fácilmente desertización si disminuye la cantidad de agua disponible para la
evaporación, cuando se canalizan excesivamente los ríos o, en general, se aumenta la
velocidad de salida del agua de la cuenca. Este fenómeno también tiene influencia en las
zonas selváticas, cuando se talan los árboles, ya que con esto se pierde capacidad de
evapotranspiración por parte de las plantas (los árboles con su transpiración envían una
gran cantidad de agua a la atmósfera).
En la mayoría de las zonas continentales el nivel de la producción primaria se encuentra
limitado por las disponibilidades de agua, por ejemplo, según cálculos de De Witt, en
las condiciones climáticas de Estocolmo Suecia, las plantas pueden producir al año unos
2,5 Kg/m2 de materia orgánica seca y en Berlín Alemania, unos 3 Kg/m2. Existen
cálculos que indican, que para producir un Kg. de materia seca se necesitan unos 500 L
de agua, por lo tanto en Estocolmo se necesitarían 1.250 L y en Berlín 1.500. Esta agua
tendría que caer el momento apropiado (no en invierno, etc.), en el lugar adecuado y en
el modo adecuado (sin provocar escorrentía, etc.).
149
Actividad
1. Describe que son para ti los nutrientes
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Nos indican los caminos que siguen estas sustancias cuando se trasladan desde
las partes vivas a las no vivas de los ecosistemas
________________________________________________________________
3. Es la fuente mas importante de los nutrientes
________________________________________________________________
________________________________________________________________
4. Menciona cuales son los ciclos de tipo atmosférico
________________________________________________________________
________________________________________________________________
5. Son los elementos que conforman fundamentalmente a los organismos vivos
________________________________________________________________
6. Como es que los ciclos de los elementos presentan una relación directa con el
flujo de energía en el ecosistema
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7. Es el elemento químico que esta soportando toda la vida de los seres
vivos____________________________________________________________
8. Como sucede la introducción del elemento carbono en la comunidad biótica de
los ecosistemas
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
150
9. Explica porque el carbono es el elemento básico en la formación de las
moléculas
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
10. Menciona la importancia del bióxido de carbono en los ecosistemas marinos
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
11. Que esta ocasionando el excesivo derrame de bióxido de carbono al medio
ambiente
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
12. Durante el proceso de respiración de una planta, que elemento químico se
produce _________________________________________________________
13. Escribe la formula química de una molécula de ozono ____________________
14. El nitrógeno es un elemento que no puede ser asimilado de manera directa, como
es que los organismos vivos lo absorben?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
15. Describe el ciclo del nitrógeno
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
151
16. Este elemento es un constituyente importante de las membranas celulares al
estar unido con lípidos _________________________________________
17. Describe el ciclo del agua
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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18. En que es diferente el ciclo del agua a los demás ciclos de los elementos
________________________________________________________________
________________________________________________________________
19. Cual es el factor indispensable para que se lleve a cabo el ciclo del agua
________________________________________________________________
________________________________________________________________
20. Cuales son los factores del ciclo del agua que determinan el tipo de comunidades
que habitaran un ecosistema
________________________________________________________________
________________________________________________________________
152
Biodiversidad
La biodiversidad la podemos observar en
el gran numero de organismos de
diferentes especies que habitan una
determinada área, dichos organismos
interactúan entre si y con el medio
ambiente; en una comunidad podemos
encontrar organismos de diferentes
especies, los cuales habitan un área
determinada y sobreviven gracias al
equilibrio ecológico que se mantiene. La
biodiversidad de los seres vivos es muy
amplia; actualmente se conocen unos 5 millones de organismos diferentes, aunque
muchas especies se han extinguido, el proceso de la evolución ha permitido la gran
diversidad s de especies que viven en la actualidad
Sin embargo, el hombre esta acabando con la gran diversidad de organismos, para los
cuales le resulta cada ves mas difícil de sobrevivir; la tala inmoderada, la caza
indiscriminada, el sobre pastoreo, la instalación de centros industriales o de población y
la contaminación del agua, del aire y del suelo, entre otros factores deterioran en forma
considerable la biodiversidad del mundo. Se consideran especies en peligro de
extinción aquellas cuyas poblaciones se encuentran reducidas numéricamente hasta un
nivel critico y cuyo hábitat ha experimentado una reducción tan drástica que se les
considera en riesgo inmediato de desaparecer
Como ya se dijo, la biodiversidad se refiere al numero total de especies diferentes
dentro de un ecosistema y a la complejidad resultante de las interacciones de ellas; en
pocas palabras, define la riqueza de una comunidad ecológica, algunas personas se
encuentran cada ves mas preocupados por la perdida de la biodiversidad, por la
expansión de la población humana y por la expansión resultante de agricultura y de
desarrollo y la extinción de las especies
Un ecosistema con diversidad baja, como un maizal, soporta relativamente pocas
especies, con pocas interacciones entre ellas. Las condiciones adversas, como las
sequías o la invasión de una enfermedad del maíz, pueden devastar todo el ecosistema;
en contraste, la pradera natural tan diversa que fue reemplazada por el maizal, soportaba
una variedad de pastos, cada uno tolerante de condiciones ligeramente diferentes y
resistentes a distintos tipos de depredadores y de parásitos.
Aunque parece lógico el concepto de que la diversidad reducida, causada por las
actividades humanas, produce una reducción en la productividad y en la estabilidad de
los ecosistemas, hasta hace poco nunca se había probado de manera rigurosa, ahora, dos
estudios diferentes, uno en campo y otro en laboratorio, apoyan dicha relación. El
estudio en campo se realizo durante 11 años en más de 20 terrenos pequeños de estudio
dentro de un ecosistema de tierras de pastoreo y robles en Minnesota E.U.A. A la mitad
del estudio la región sufrió la peor sequía en 50 años, los terrenos que tenían la
biodiversidad más alta sufrieron la menor perdida de productividad y se recuperaron
mas rápidamente que los que tenían una diversidad baja.
153
En el estudio controlado de laboratorio, investigadores de Inglaterra crearon pequeños
ecosistemas artificiales, con números en aumento de organismos en cuatro niveles
tróficos; de nueva cuenta, aquellos con la biodiversidad más alta tuvieron la
productividad mas elevada
Algunas especies, tienen un papel mucho más importante que otras, en la conservación
de la función de un ecosistema. ¿Qué especies son las más cruciales en cada
ecosistema? Nadie lo sabe, los ecólogos de la Universidad de Stanford E.U.A., Paul y
Anne Ehrlich, en sus investigaciones, compararon la perdida de la biodiversidad, con la
remoción de los remaches de las alas de un avión, las personas que quitan los remaches
siguen suponiendo que hay muchos mas remaches de los necesarios, hasta que un día,
en el momento del despegue, comprueban que están totalmente equivocados.
Conforme las actividades humanas lleven a las especies a su extinción, con poco
conocimiento del papel que cada una tiene en la red compleja de la vida, corremos el
riesgo de remover un remache de más.
La diversidad biológica, es la variedad de formas de vida y de adaptaciones de los
organismos, al ambiente que encontramos en la biosfera., se suele denominar también
como biodiversidad y, constituye la gran riqueza de la vida del planeta.
Los organismos que han poblado el planeta, desde que apareció la vida, hasta la
actualidad, han sido de formas muy variadas; los seres vivos han estado evolucionando
de manera continua, formándose nuevas especies, al mismo tiempo que otras iban
extinguiéndose.
Los diferentes tipos de individuos, que habitan nuestro planeta en la actualidad, han sido
resultado de este proceso de evolución y diversificación, unido así mismo, a la extinción
de millones de especies. Según cálculos, se estima que sólo sobreviven en la actualidad
alrededor del 1% de las especies que alguna vez habitaron el planeta. El proceso de
extinción es, por lo tanto, un proceso natural, pero, los cambios que los humanos
estamos provocando en el ambiente en los últimos siglos, están acelerando de manera
muy peligrosa el ritmo de extinción de algunas especies. Es decir, se está disminuyendo
de manera alarmante la biodiversidad del planeta. La situación actual de la
biodiversidad en el planeta es de la siguiente manera: Se conocen en este momento
alrededor de 1 700 000 especies de todo tipo de organismos, incluidos desde las bacteria
hasta los animales superiores. Pero como continuamente están apareciendo especies
nuevas, se sospecha con mucho fundamento que existen muchas más.
Plantas no vasculares
Plantas vasculares
Invertebrados
Peces
Anfibios
Reptiles
Aves
Mamíferos
TOTAL
Nº especies
identificadas
150,000
250,000
1’300,000
21,000
3,125
5,115
8,715
4,170
1’742,000
154
Nº especies
estimadas
200,000
280,000
4’400,000
23,000
3,500
6,000
9,000
4,300
4’926,000
La zona del mundo en la que viven la mayor parte de las especies conocidas, es la
región templada del planeta, la cual corresponde a una gran parte de Europa y América
del Norte. Pero lo anterior no se debe porque en estos lugares, exista verdaderamente
una mayor diversidad de organismos vivos, sino, porque al ser los lugares en los que se
vienen estudiando desde hace más tiempo, prácticamente todos los que ahí viven son
bien conocidos.
En las zonas tropicales, de manera especial en la región de la selva, es donde se presenta
la mayor biodiversidad, aunque en la actualidad no se conozca más que una parte de las
especies que ahí habitan. De hecho, los estudios biológicos llevados a cabo en zonas
tropicales, localizan con mucha facilidad especies nuevas.
La mayor parte de las especies conocidas, son animales invertebrados, sobre todo
insectos. Dentro de los insectos, el grupo de los coleópteros es el más numeroso, aunque
de vez en cuando, se siguen descubriendo algunas especies nuevas de mamíferos y otros
animales o plantas superiores, en donde existen más especies desconocidas, es en los
grandes grupos de insectos y entre los hongos y los microorganismos.
Zona
Boreal
Templada
Tropical
TOTAL
Nº especies
identificadas
100, 000
1’ 000, 000
600, 000
1’ 700, 000
%
Nº especies estimadas
%
5
59
35
100, 000
1’ 200, 000 – 1’ 300, 000
3’ 700, 000 – 8’ 600, 000
5’ 000, 000 – 10’ 000, 000
2-1
24 - 13
64 - 86
Las estimaciones sobre la cantidad de organismos vivos diferentes, que podrían existir
en el planeta en este momento, son muy variables. Algunos llegan a proponer hasta
treinta, cincuenta u ochenta millones de seres vivos, pero estas son cifras con una base
de cálculos poco claros. Una cifra aproximada, aceptada por la mayoría de los
científicos como una buena estimación, es la de entre cinco y diez millones de especies.
Como el número de especies que han podido poblar el planeta a través de toda su
historia se estima, de manera muy aproximada, en unos 500 millones, se observa que
sólo sobreviven en la actualidad el 1%, aproximadamente.
La diversidad no es solamente entre de tipos de organismos, existen diversidades de
especies como ya conocemos, así mismo se da una diversidad genética entre esos
mismos individuos, y a la vez se puede producir también, una diversidad entre los
ecosistemas, por lo que se hace preciso diferenciar:
Diversidad específica.- La biodiversidad más aparente y que primero captamos es la de
especies. Pero es muy importante considerar la importancia que tienen tanto la
diversidad genética como la de los ecosistemas.
Diversidad genética.- Aunque los individuos de una especie presentan semejanzas
esenciales entre sí, no todos son iguales. Genéticamente son diferentes y, además,
existen variedades y razas distintas dentro de la misma especie, esta diversidad es una
gran riqueza de la especie, los cual hace mas fácil su adaptación a medios ambientes
cambiantes y su propia evolución.
155
Por lo tanto, desde un punto de vista práctico, es especialmente importante mantener la
diversidad genética de las especies que usamos en los cultivos o en la ganadería. Este
concepto se refiere por lo tanto a la variedad que existe dentro de los organismos de una
misma especie, por ejemplo, la diversidad de razas de perros, gatos, etc. Cada ser vivo
pertenece a una especie en particular, y una especie tiene muchos individuos, que son
diferentes entre sí, por ejemplo, todos los seres humanos pertenecen a la especie
llamada Homo sapiens. Pero si observamos a nuestros amigos o amigas, podemos ver
que todos somos diferentes. La diversidad genética es fundamental para la adaptación
de las especies a cambios en el ambiente.
Diversidad de ecosistemas.- La vida se ha sufrido un proceso de diversificación porque
ha ido adaptándose ha diferentes hábitat ecológicos, formando parte siempre, de un
complejo sistema de interrelaciones con factores bióticos y abióticos, en lo que
denominamos ecosistemas. Por lo tanto, la diversidad de especies es en realidad un
reflejo, de la diversidad de ecosistemas y no podemos pensar en las especies, como algo
aislado del ecosistema. Esto nos lleva al pensamiento, tan importante en el aspecto
ambiental, de que no es posible mantener la diversidad de especies en el planeta, si no
se mantiene la de los ecosistemas. De hecho, la destrucción de los ecosistemas, es la
principal responsable de la acelerada extinción de especies de los últimos siglos
La diversidad de ecosistemas será entonces, el número y abundancia de ecosistemas en
el planeta. Entendiendo por ecosistemas, al conjunto de elementos bióticos (seres
vivos) y abióticos (suelo, agua, luz, minerales, topografía, humedad, etc.) de un
determinado lugar que se encuentran relacionados o interactuando entre sí. El bosque
tropical húmedo, los humedales, los arrecifes y el desierto son algunos ecosistemas que
encontramos en nuestro país. El bosque tropical húmedo es el ecosistema del planeta
más rico en biodiversidad. Los estudios de la biodiversidad son muy importantes, ya
que nos permiten entender las diferencias existentes entre las especies y los ecosistemas.
Al mismo tiempo nos ayudan a pensar y actuar de acuerdo con las necesidades de cada
uno de los organismos con los que compartimos el planeta. La supervivencia del ser
humano depende en mucho de las relaciones que tenga con las otras especies.
156
Nomenclatura y taxonomía de los seres vivos
El trabajo de muchos científicos ha ido identificando, estudiando y clasificando a los
distintos seres vivos, cuando se encuentra un organismo cuyas características son
distintas de todos los conocidos hasta ahora se le pone un nuevo nombre y se le clasifica
en alguno de los grupos ya existentes o, más raramente, se hace un nuevo grupo para él,
esto si es muy diferente de todos los anteriores.
Los nombres científicos de las especies están formados por dos palabras latinas, la
primera designa el género al que pertenece. Así, por ejemplo, el nombre científico de la
encina es Quercus ilex. Es una especie del género Quercus, en el que hay otras especies
distintas. Por ejemplo Quercus robur, el roble pedunculado que forma los grandes
robledales de fondo de valle, o Quercus rubra, el roble americana, etc.
Los géneros parecidos forman familias, las familias se agrupan en órdenes, estos en
clases y las clases en tipos o phylla.
Durante mucho tiempo era habitual agrupar a todos los seres vivos en dos grandes
reinos, el de las Plantas y el de los Animales. Esta distribución es muy clara cuando
pensamos en las plantas y animales superiores, pero cuando se intentaba situar en estos
reinos otros organismos como los hongos, bacterias, protozoos y algas unicelulares
había muchas dificultades. Para hacer frente a esta dificultad hace unas décadas se hizo
corriente agruparlos en cinco reinos:
•
•
•
•
•
Monera.- Incluye las bacterias y las cianobacterias o algas verdeazuladas. Sus
células son procarióticas (sin envoltura nuclear).
Protista.- Organismos unicelulares o pluricelulares muy sencillos. Sus células
son eucarióticas.
Fungi.- Incluye los hongos. Son organismos que se alimentan secretando
enzimas digestivos que digieren la comida en el exterior del organismo y
absorbiendo los nutrientes ya digeridos.
Plantae.- Las plantas. Su nutrición es por fotosíntesis
Animalia.- Los animales. Son heterótrofos y necesitan nutrirse de moléculas
orgánicas complejas.
En la actualidad las clasificaciones de
los seres vivos que denominamos
microorganismos, se han complicado
hasta incluir un gran número de
troncos filogenéticos.
157
Extinciones naturales
Las especies dejan de existir de forma
natural cuando no se adaptan al medio
o son sustituidas por otras cuya
adaptación es mejor. Este es un
proceso que viene sucediendo con
continuidad a través de la historia de
la vida en la Tierra, y que se acelera
en algunas ocasiones.
Se conocen varias épocas en las que
se
han
concentrado
grandes
extinciones en unos periodos de
varias decenas o miles de años que, para la escala de tiempo geológica, son tiempos
muy cortos. Así sucedió, entre otros, al final de la era Paleozoica, hace unos 225
millones de años, y al final del Cretácico (Era Mesozoica) hace unos 65 millones de
años. En estas épocas porcentajes de entre el 50% y el 90% de las especies que vivían
hasta entonces dejaban de existir y al cabo de unos millones de años, nuevas especies
aparecían sobre la Tierra.
Las causas de estas extinciones no las conocemos bien en todos los casos. Una de las
más famosas y mejor conocidas es la de finales del Cretácico que supuso la desaparición
de los dinosaurios, entre otros muchos organismos. Muy probablemente esta extinción
fue causada por la caída de un gigantesco meteorito de unos 10 kilómetros de diámetro,
en la zona de la península de Yucatán en el Golfo de México. Suponemos que el
impacto fue tan fuerte que levantó una gran nube de polvo y otras sustancias por lo que
se modificó el clima y las nuevas condiciones ambientales supusieron la desaparición de
muchos organismos. Al cabo de unos millones de años la vida se recuperó y esa
extinción facilitó, por ejemplo, el que el grupo de los mamíferos evolucionara
originando una gran diversidad de especies que poblaron muy diferentes hábitat
158
La biodiversidad en peligro
El impacto creciente de las actividades humanas en la naturaleza está provocando una
pérdida de biodiversidad acelerada, la causa principal es la destrucción de ecosistemas
de gran interés, cuando se ponen tierras en cultivo desecando pantanos o talando
bosques, cuando se cambian las condiciones de las aguas o la atmósfera por la
contaminación, o cuando se destruyen hábitat en la extracción de recursos. Aunado a
todo esto factores como la cacería, la introducción de especies exóticas y otras
actuaciones han provocado la extinción de un buen número de especies.
Mamíferos
Aves
Reptiles
Anfibios
Peces
Crustáceos
Insectos
Gasterópodos
Bivalvos
Otros animales
Árboles
Extinguidas
Extinguidas en la
vida salvaje
Gravemente
amenazada
En
peligro
86
104
20
5
81
9
72
216
12
4
77
3
4
1
0
11
1
1
9
0
0
18
169
168
41
18
157
54
44
176
81
3
976
315
235
59
31
134
73
116
190
12
4
1319
Cuando se piensa en la extinción de especies lo normal es imaginarse animales como la
ballena azul, el oso panda, el rinoceronte negro o bien otros animales bien conocidos
por todos, los cuales que se han extinguido (dodo, pichón americano, etc.) o que están
en riesgo de extinción muy grave. El tamaño, las costumbres de vida o la apariencia de
estos y otros animales hacen que la opinión pública se sensibilice con especial facilidad
con estas especies.
La extinción de especies de mamíferos, aves u otros vistosos seres vivos es importante y
grave, pero a la comunidad científica le preocupa tanto o más la muy probable
desaparición de cientos o miles de especies de plantas desconocidas, insectos, hongos y
otros seres vivos que son desconocidos para la mayoría.
Aunque es muy difícil cuantificar el ritmo al que se están perdiendo estas especies,
algunos autores suponen que todos los años se extinguen miles de especies y que para el
año 2025 podrían desaparecer cerca de la mitad de las que actualmente existen. Hay que
entender que estas cifras que se manejan no son especies concretas y conocidas que se
sabe positivamente que ya se han extinguido, son estimaciones y cálculos que se hacen
en base a ritmo de destrucción de hábitats o similares. Otros estudios discuten la validez
de estas suposiciones y no está claro, por ahora, que es lo que realmente está
sucediendo. La dificultad de estos estudios procede que en primer lugar se estarían
perdiendo especies que ni siquiera hemos llegado a conocer y en segundo lugar es
mucho más fácil encontrar y reconocer una especie nueva, que poder asegurar que una
especie que se conocía ha dejado de existir. Para poder asegurar eso con ciertas
garantías hay que haber hecho multitud de observaciones en busca de ese organismo, en
todos los lugares en los que se supone que se puede encontrar y haber comprobado que
en ninguno de ellos aparecía, lo que, como es fácil comprender, es muy difícil.
159
Las actividades humanas que causan extinción de especies y una mayor pérdida de
biodiversidad son:
•
•
•
•
•
Alteración y destrucción de ecosistemas. La destrucción de selva tropical es la
mayor amenaza a la biodiversidad ya que su riqueza de especies es enorme.
Otros ecosistemas muy delicados y con gran diversidad son los arrecifes de coral
y en los últimos años están teniendo importantes problemas de difícil solución.
También están muy maltratados los humedales, pantanos, marismas, etc. Los
cuales son lugares de gran productividad biológica, usados por las aves acuáticas
para la cría y la alimentación y el descanso en sus emigraciones. Durante siglos
el hombre ha desecado los pantanos para convertirlos en tierras de labor y ha
usado las marismas costeras para construir sus puertos y ciudades, por lo que su
extensión ha disminuido drásticamente en todo el mundo.
Prácticas agrícolas. Algunas practicas agrícolas modernas pueden ser muy
peligrosas para el mantenimiento de la diversidad si no se tiene cuidado de
minimizar sus efectos. La agricultura ya causa un gran impacto al exigir
convertir ecosistemas diversos en tierras de cultivo, además los insecticidas, mal
utilizados pueden envenenar a muchos organismos además de los que forman las
plagas, así mismo los monocultivos introducen una uniformidad tan grande en
extensas áreas que reducen enormemente la diversidad.
Caza, exterminio y explotación de animales. La caza de alimañas y depredadores
hasta lograr su exterminio, ha sido una actividad habitual hasta hace muy poco
tiempo. Estas plagas eran consideradas una amenaza para el ganado, la caza y el
hombre y por este motivo se procuraba eliminar a animales como el lobo, osos,
aves de presa, etc. La caza ha jugado un papel doble, en ocasiones ha servido
para conservar cazaderos y lugares protegidos que son valiosos parques
naturales en la actualidad. En el caso de otras especies ha llevado a su extinción
o casi, como fue el caso del Dodo, el pichón americano, el bufalo de las
praderas americana, el quebrantahuesos europeo, algunas variedades de ballena,
y muchos otros animales. En la actualidad el comercio de especies exóticas, el
coleccionismo, la captura de especies con supuestas propiedades curativas
(especialmente apreciadas en la farmacopea china), el turismo masivo, etc.
amenaza a muy distintas especies.
Introducción de especies nuevas. El hombre, unas veces de manera voluntaria
para luchar contra plagas o bien por sus gustos y aficiones y otras
involuntariamente con sus desplazamientos y el transporte de mercancías, es un
gran introductor de especies nuevas en ecosistemas en los que hasta entonces no
existían. Esto es especialmente peligroso en lugares de especial sensibilidad
como las islas y los lagos antiguos, que suelen ser ricos en especies endémicas
porque son lugares en los que la evolución se ha producido con muy poco
intercambio con las zonas vecinas por las lógicas dificultades geográficas. En
Hawai, por ejemplo, se calcula que han desaparecido el 90% de las especies de
aves originales de la isla, como consecuencia de la presión humana y la
introducción de animales como las ratas y otros que son eficaces depredadores
de aves que no estaban habituadas a ese tipo de amenazas. En Nueva Zelanda la
mitad de las aves están extintas o en peligro de extinción.
Contaminación de aguas y atmósfera. La contaminación local tiene efectos
pequeños en la destrucción de especies, pero las formas de contaminación más
160
generales, como el calentamiento global pueden tener efectos muy dañinos. El
deterioro que están sufriendo muchas formaciones de corales, los cuales pierden
su coloración al morir, el alga simbiótica que los forma se atribuye al
calentamiento de las aguas. Los corales, debilitados por la contaminación de las
aguas, cuando pierden el alga crecen muy lentamente y con facilidad mueren
Interés de la biodiversidad
•
Obtención de medicinas y alimentos.- La mayor parte de nuestros alimentos
proceden de plantas que fueron domesticadas por el hombre en los comienzos de
la agricultura. Con el paso del tiempo y el trabajo de selección las variedades
que usamos ahora son muy distintas de las originales, aguantan mejor climas
más extremosos o son más resistentes a determinadas plagas, pero el precio que
han tenido que pagar es su debilidad ante otros problemas. Algunas han sufrido
tales modificaciones que no pueden reproducirse sin ayuda del hombre, los
genetistas deben mantener un trabajo constante para obtener nuevas variedades,
especialmente cuando alguna nueva enfermedad ataca a las que se venían
usando. Para poder tener genes disponibles para esos cruces, o bien para los
trabajos de ingeniería genética, es fundamental seguir disponiendo del mayor
número de variedades posibles, sin dejar que se pierdan por falta de uso y
homogenización de los cultivos. También es muy importante que se conserven
las especies silvestres pues mantienen genes que las especies domesticadas han
perdido, por otra parte, de las plantas, microorganismos así como de algunos
animales, hemos obtenido la mayor parte de las medicinas (penicilina, aspirina,
alcaloides, etc.) y muchos productos químicos útiles como el caucho, resinas,
aceites, fibras, papel, colorantes, etc. Quedan muchísimas especies sin investigar
que pueden suministrar nuevos productos y más alimentos y sería una pérdida
grave e irresponsable el que desaparecieran.
La vincapervinca rosa (Catharantus roseus) es
una planta angiosperma, originaria de
Madagascar. Cuando en la lucha contra el
cáncer se estaba buscando nuevos fármacos, se
descubrió que en esta planta había varios
alcaloides que inhibían el crecimiento de las
células cancerígenas. Así se obtuvieron
medicamentos como la vincristina y la
vinblastina que son especialmente útiles para
tratar leucemia infantil y la enfermedad de
Hodgkin
•
Ruptura de relaciones en los ecosistemas.- Existen especies que cierran ciclos
tróficos o reproductivos en el ecosistema y son, por tanto, especies claves, por
ejemplo, muchas plantas, especialmente tropicales, dependen para su
polinización de especies concretas de insectos, tales como: murciélagos,
colibríes u otros animales. Cuando la tortuga de Florida desaparece de un hábitat
se ha comprobado que al menos 37 especies de invertebrados desaparecen
161
•
también, algunas especies desempeñan funciones claves en el ecosistema al
cerrar determinados ciclos (bacterias del nitrógeno, etc.) o convertir
contaminantes que los hombres emitimos, en sustancias que entran en el ciclo
natural de los elementos (bacterias que digieren hidrocarburos, etc.).
Motivos éticos y estéticos.- Además de las razones prácticas analizadas, muchas
personas consideran que el ser humano no tiene derecho a extinguir especies. Es
muy clara la sensación molesta que produce pensar que animales como el oso
panda o determinados tipos de aves se puedan extinguir, este sentimiento es
lógico y muy humano, pero se debe extender a ecosistemas completos que son
los que verdaderamente sustentan la vida en el planeta y aseguraran un adecuado
mantenimiento de la biodiversidad
162
Actividad
1. Define el concepto de biodiversidad
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Describe, el porque, el hombre esta terminando con la biodiversidad del
ecosistema
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3. Que es una especie en peligro de extinción
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
4. Un ecosistema con poca diversidad que características presenta
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
5. Por que el proceso de evolución es importante en la ecología
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
6. Los cambios provocados por el ser humano como afectan la biodiversidad del
planeta
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
163
7. Cuantas especies de organismos vivos se estima existen en el planeta y cual es el
tipo que mas abunda
________________________________________________________________
________________________________________________________________
8. En que parte del planeta viven la mayoría de las especies de individuos
conocidos _______________________________________________________
9. En que región del planeta se encuentra la mayor biodiversidad
________________________________________________________________
________________________________________________________________
10. En esta región se estima habita mas del 50% de la biodiversidad del planeta
________________________________________________________________
11. Define el concepto de diversidad genética
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
12. Por que es importante para el hombre mantener la diversidad genética de las
especies que utiliza
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
13. Describe el termino diversidad de ecosistemas
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
14. Como es el proceso natural de extinción de una especie
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
164
15. el impacto creciente de las actividades humanas que es lo que esta provocando
en la naturaleza __________________________________________________
16. Menciona tres actividades humanas que ocasionan extinción de especies
________________________________________________________________
________________________________________________________________
17. Como influye la introducción de especies nuevas a un ecosistema
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
165
Unidad III
El hombre y la naturaleza
Contaminación
La mayoría de la problemática ambiental que afecta a nuestra sociedad, son el resultado
de la intervención del ser humano en la manera de como funcionan los ecosistemas; en
la antigüedad, los primeros pobladores del planeta se mantenían solo con la energía que
fluía del sol y, producían desechos que fácilmente regresaban a los ciclos de los
nutrientes, sin embargo, conforme fue aumentando la población y la tecnología, el ser
humano, empezó a actuar con mayor independencia de estos procesos naturales. El
hombre ha extraído de la tierra, una gran variedad de sustancias, tales como: plomo,
mercurio, petróleo, arsénico, cadmio y uranio, las cuales, son extrañas a los ecosistemas
naturales, además, son toxicas para la mayoría de los organismos que habitan en ellos.
En los procesos industriales, fabricamos
sustancias que nunca antes se encontraban en
el planeta, tales como: insecticidas, solventes,
así como una gran variedad de otras sustancias
químicas dañinas para muchos de los seres
vivos. La revolución industrial, origino un
fuerte incremento en el uso de energía,
producida por medio de combustibles fósiles
para obtener calor, luz, transporte, etc.
La mayoría de las actividades humanas produce desechos, tanto durante, como al final
de dichas actividades; el uso de diferentes formas de energía genera residuos tóxicos, en
los últimos años, la relación del ser humano con el medio ambiente, no se ha llevado a
cabo de manera armónica, dicha relación, se ha sido, de manera irresponsable a partir
de la revolución industrial; por una parte, el acelerado desarrollo industrial, y por otra,
el aumento de la población, han traído como consecuencia la acumulación de residuos y
materia, que lentamente ha deteriorado el medio ambiente. Actualmente, es difícil
encontrar ríos libres de contaminantes, lagos o estanques con agua limpia, el aire de las
ciudades puro y transparente o alimentos libres de colorantes o conservadores, debido a
que la mayoría de las actividades humanas repercute en forma directa en el medio
ambiente
La contaminación es un cambio indeseable en el
aire, el agua, el suelo y los alimentos, que no solo
ocasiona serios trastornos en la salud de las
personas y en la vida de los animales, sino, que
deteriora nuestro ambiente, en general, existen
dos tipos de contaminantes, loa biodegradables y
los no degradables.
Entre los contaminantes biodegradables podemos
mencionar las aguas negras, el papel, el cartón,
restos de vegetales y animales, madera, y telas de
166
origen natural; por lo general este tipo de contaminantes presentan una rápida
transformación y reintegración al medio, gracias a procesos naturales, en los cuales
intervienen hongos y bacterias. Los detergentes, insecticidas, desechos metálicos de
plomo, mercurio y cadmio, fertilizantes, vidrios, medicamentos, así como elementos
radioactivos, son los llamados contaminantes no degradables, la reintegración al medio
ambiente de este tipo de contaminantes es de manera muy lenta o bien simplemente,
nunca sucede, siendo entonces las consecuencias, muy desastrosas, por ejemplo, por
mencionar solo algunas; los plaguicidas, que son utilizados en forma desmesurada,
destruyen animales, principalmente insectos, así mismo, impiden a hongos y bacterias
actuar sobre la materia orgánica en descomposición; los detergentes, llegan
directamente a ríos, lagos o mares afectando a los peces; los desechos industriales son
arrojados a ríos y arroyos, llegando al suelo muchos contaminantes no degradables; la
basura puede afectar el aire, el agua, y al suelo y permitir el desarrollo de algunos
animales nocivos para el hombre como los roedores.
La atmósfera del planeta, es esencial para la
vida por lo que sus posibles modificaciones
repercuten de manera seria en el hombre y
otros seres vivos y, en general, en todo el
planeta. La atmósfera es un medio
extraordinariamente complejo y la situación se
vuelve todavía más complicada y difícil de
estudiar cuando se le añaden emisiones de
origen humano en grandes cantidades, como
ha estado ocurriendo durante las últimas
décadas.
Una atmósfera altamente contaminada puede ocasionar daños a la salud de las personas
así mismo afectar a la vida de las plantas y los animales; pero, además, los cambios que
se producen en la composición química de la atmósfera pueden cambiar el clima
producir lluvia acida o destruir el ozono, fenómenos todos ellos de una gran
importancia global. Se entiende la urgencia de conocer bien estos procesos y de tomar
las medidas necesarias para que no se produzcan situaciones graves para la vida de la
humanidad y de toda la biosfera.
La lluvia acida es causada por sobrecarga de
los ciclos del nitrógeno y azufre, ya que cada
año se descargan a la atmósfera
aproximadamente unos 30 millones de
toneladas de bióxido de azufre (solo en los
EUA), de estas, 20 millones provienen de las
centrales de energía que funcionan a base de
quemar carbón o petróleo, el resto, es
producto secundario de las calderas
industriales, las fundiciones y las refinerías;
aunque los volcanes y las aguas termales
también liberan bióxido de azufre, las
167
actividades industriales humanas representan el 90% del bióxido de azufre en la
atmósfera. Así mismo en los EUA se liberan también 25 millones de óxidos de
nitrógeno al año, procedentes de los vehículos, las plantas eléctricas y la industria.
A fines de la década de 1960, se identifico que la producción excesiva de estas
sustancias era la causa de una amenaza ambiental creciente, denominada: lluvia acida;
la cual se produce cuando los óxidos de nitrógeno, se combina con el vapor de agua en
la atmósfera, se transforman en acido nítrico; así mismo el bióxido de azufre presente en
la atmósfera se transforma en acido sulfúrico, al combinarse con el vapor de agua
atmosférico; días después, y a veces a cientos de kilómetros de distancia de la fuente
emisora, los ácidos precipitan, ya sea disueltos en lluvia o bien como partículas secas de
tamaño microscópico. Estos ácidos ocasionan
grandes daños, talles como: corroer las
estructuras, estatuas y los edificios, dañan los
árboles y las cosechas agrícolas y dejan a los
lagos sin vida. La lluvia acida también puede
matar a microorganismos descomponedores,
con lo que se impide el regreso de nutrientes
al suelo, las plantas envenenadas y privadas de
nutrientes, se debilitan y se hacen mas
vulnerables a las infecciones y ataques de los
insectos.
Aunque tanto el acido sulfúrico como el nítrico forman soluciones en el vapor de agua,
el acido sulfúrico también puede formar partículas bajo condiciones secas, estas
partículas que pueden formar una nube invisible en el aire, se depositan aun en ausencia
de lluvia, nieve o neblina, el termino utilizado para describir tanto los ataques por ácidos
húmedos como secos en el ambiente, se denomina, deposición acida.
Los sedimentos ácidos, aumentan la exposición de los organismos a los metales tóxicos,
incluyendo aluminio, plomo, mercurio, y cadmio, los cuales son muy solubles en agua
acidificada. El aluminio puede inhibir el crecimiento organismos vegetales; en los lagos
y arroyos ácidos, el aluminio disuelto de las rocas y suelos alrededor ocasiona que se
acumule moco en las agallas de los peces, lo cual los sofoca; se ha descubierto que el
agua potable en algunos hogares se encuentra contaminada de manera peligrosa con
plomo, el cual fue disuelto por lluvia acida en las tuberías de plomo. El abasto de agua
de algunas grandes ciudades, debe ser tratado con químicos con el fin de contrarrestar
los niveles de acidez, así mismo, se ha encontrado que los peces en agua acidificada
presentan niveles peligrosos de mercurio en el cuerpo, el cual está sujeto a ampliación
biológica conforme pasa por los niveles tróficos en las cadenas alimenticias.
La interferencia del ser humano en el ciclo del carbono, está provocando el denominado
efecto invernadero, hace aproximadamente entre 280 y 350 millones de años, durante el
periodo carbonífero, se desviaron enormes cantidades del ciclo del carbono, cuando se
enterraron los cuerpos de plantas y animales en sedimentos, escapando así de la
descomposición; en ese lugar, con el tiempo, el calor y la presión se convirtieron en
combustibles fósiles, como carbón, petróleo y gas natural.
168
Sin la intervención humana, este carbón habría permanecido intacto durante millones de
años, sin embargo, a partir de la revolución industrial, como ya se menciono con
anterioridad, las culturas modernas han dependido cada ves mas, de la energía
almacenada en estos combustibles; cuando los quemamos en nuestras centrales de
energía, fabricas y automóviles, liberamos bióxido de carbono (CO2) en la atmósfera.
Desde el inicio de la revolución industrial en 1850, el contenido de CO2 en la atmósfera
se ha incrementado un 25%, la quema de combustibles fósiles es la causa más
importante de este aumento
Otra fuente importante de CO2 adicional, es la
deforestación global, la tala de miles de
hectáreas de bosque cada año, la deforestación
esta sucediendo de manera principal en la
región de los trópicos, donde se esta
eliminando con gran rapidez los bosques
tropicales, para incrementar la disponibilidad
de tierra agrícola. El carbono almacenado en
los árboles de estos bosques regresa a la
atmósfera después de la tala, ya sea por quema
o por descomposición; durante los últimos 200
años., las actividades humanas han liberado tanto CO2 como el que se encuentra
almacenado actualmente en toda la materia viva en el planeta; aun mas, las
proyecciones afirman que el contenido actual de CO2 de la atmósfera se duplicara
durante el presente siglo y posiblemente en los siguientes 50 años.
Así mismo, los llamados gases de invernadero atrapan calor en la atmósfera, con
consecuencias imprevistas; el bióxido de carbono sigue constituyendo solo una pequeña
fracción de la atmósfera del planeta, aproximadamente 0.035%, sin embargo el CO2
presenta una propiedad de suma importancia, por la cual su acumulación es una causa
importante de preocupación: “atrapa calor”. El CO2 atmosférico funciona como el
cristal de un invernadero, permite que entre la energía en forma de luz solar, pero
absorbe y conserva esa energía una vez que se ha convertido en calor, varios gases
invernadero comparten esta propiedad, incluyendo el metano, los clorofluocarbonos y el
oxido nitroso. Intervienen muchos factores,
como cambios en la cubierta de las nubes
causada por una mayor evaporación y posibles
aumentos en la productividad primaria neta
debido a mayores niveles de CO2, lo cual hace
difícil e incierta la creación de modelos
climáticos; sin embargo, muchos científicos
creen que el efecto invernadero posiblemente
cause un aumento de 1.5° a 4.5° C en la
temperatura global promedio para finales del
este siglo.
Aunque este pequeño aumento podría no parecer importante, las temperaturas promedio
durante el pico, del ultimo periodo glacial (que termino hace 10,000 años), eran solo 5°
mas bajas que las actuales, el aumento en la temperatura desde el ultimo periodo glacial
cambio radicalmente la composición de las especies de los bosques en toda América del
169
Norte e hizo que aumentaran los niveles de los océanos, por lo que la playa avanzo
tierra dentro unos 160 Km. En el presente siglo, la tierra puede ser mas caliente que
nunca en el último millón de años, y la transformación esta ocurriendo mucho más
rápido que ningún otro cambio en la historia del planeta
Cuando se derritan los casquetes polares y los glaciales, esto como respuesta al
calentamiento atmosférico, el nivel del mar subirá, amenazando con esto a las ciudades
costeras, e inundando las tierras pantanosas costeras, estos ecosistemas amenazados son
el hábitat de reproducción de muchas especies de aves, y peces; cuyas poblaciones
podrían disminuir en forma notable. Otra consecuencia seria de la tendencia del
calentamiento del planeta, es el cambio en la distribución global de la temperatura y de
la precipitación pluvial; incluso cambios pequeños en la temperatura, pueden alterar de
manera radical la dirección de las corrientes mas importantes de los aires y los océanos,
lo cual a su vez, cambiaria los patrones de precipitación en formas difíciles de predecir.
Parte de los terrenos agrícolas que se cultiva actualmente solo con la ayuda de irrigación
podrían volverse demasiado secos para la agricultura, otras regiones podrían recibir mas
lluvia; la alteración agrícola podría ser desastrosa para la población humana que ya se
encuentran a punto de morir de hambre.
El impacto del calentamiento atmosférico en los bosques, podría ser profundo, ya que la
distribución de las especies de árboles es muy sensible a la temperatura anual promedio,
y los cambios pequeños podrían alterar en gran medida el grado y la composición de las
especies de los bosques. Estudios recientes de la Agencia Nacional de Aeronáutica
Espacial de los Estados Unidos (NASA) han revelado un aumento en la temperatura
global de 0.5° a 0.7° C desde 1860, similar al aumento en los niveles de CO2
atmosférico y de metano; la mayor parte de este incremento sucedió en la década de
1980, que incluyo los seis años mas calientes jamás registrados y, en 1990 se estableció
otro record mundial en temperaturas altas. Aunque el panorama se vislumbra negro, en
la cumbre de la tierra en Brasil en 1992, y después en Berlín en 1995, los 155 países
participantes se comprometieron a reducir las emisiones de gases de invernadero, como
muestra de reconocimiento y preocupación por el planeta; el primer paso hacia el
cambio por un medio ambiente mejor, como individuos, cada uno de nosotros también
puede poner su parte para mejorar el medio ambiente; por ejemplo, un automóvil que da
un rendimiento de 8.5 Km por litro emite casi 300 gramos de bióxido de carbono por
kilómetro, por lo que podemos reducir en forma importante las emisiones, manteniendo
bien afinado el vehiculo, exigiendo y comprando automóviles mas eficientes en
combustible, tratando de viajar varias personas en un vehiculo y usando el transporte
publico. Como la electricidad se genera en las centrales de energía, las cuales funcionan
a base de combustibles fósiles, también se emiten grandes cantidades de bióxido de
carbono, de bióxido de azufre y de óxidos de nitrógeno; para conservar electricidad,
podemos comprar aparatos más eficientes, reemplazar los focos incandescentes por
fluorescentes y apagar las luces que no se estén utilizando. Así mismo al aislar e
impermeabilizar nuestro hogares, podemos reducir en gran medida el consumo de
combustible, y también podemos integrar características de energía solar en las casas
nuevas, el reciclamiento también representa un gran ahorro de energía, por ejemplo, se
conserva casi el 95% de la energía que se utiliza para producir una lata de aluminio
cuando la reciclamos.
170
La contaminación del aire y su origen
Por todo lo anterior podemos darnos cuenta de que nuestra actividad, incluso la más
normal y cotidiana, produce contaminación. Cuando usamos electricidad, medios de
transporte, metales, plásticos o pinturas; cuando se consumen alimentos, medicinas o
productos de limpieza; cuando se enciende la refrigeración o la calefacción, o se
calienta la comida o el agua; etc. se producen, directa o indirectamente, sustancias
contaminantes.
En los países industrializados la contaminación del aire procede, más o menos a partes
iguales, de los sistemas de transporte, los grandes focos de emisiones industriales y los
pequeños focos de emisiones de las ciudades o el campo; pero no debemos olvidar que
siempre, al final, estas fuentes de contaminación dependen de la demanda de productos,
energía y servicios que hacemos el conjunto de la sociedad.
Conceptos básicos en contaminación atmosférica
Existe un gran número de distintas definiciones de contaminación atmosférica, esto
dependiendo del punto de vista que se adopte. Así tenemos: "Cualquier circunstancia
que añadida o quitada de los normales constituyentes del aire, puede llegar a alterar sus
propiedades físicas o químicas lo suficiente para ser detectado por los componentes del
medio".
Lo habitual es considerar como contaminantes sólo aquellas substancias que han sido
añadidas en cantidades suficientes como para producir un efecto medible en las
personas, animales, vegetales o los materiales.
Así, otra definición es: "Cualquier condición atmosférica en la que ciertas substancias
alcanzan concentraciones lo suficientemente elevadas sobre su nivel ambiental normal
como para producir un efecto mensurable en el hombre, los animales, la vegetación o
los materiales".
Se define, en general contaminación, como toda aquella alteración que resulta
desfavorable para el entorno natural y que es consecuencia directa o indirecta de la
actividad humana.
Un contaminante puede ser cualquier elemento, compuesto químico o material de
cualquier tipo, natural o artificial, capaz de permanecer o bien ser arrastrado por el aire,
puede encontrarse en forma de partículas sólidas, gotas líquidas, gases o en diferentes
mezclas de estas mismas formas. Resulta muy útil diferenciar los contaminantes en dos
grandes grupos con el criterio de si han sido emitidos desde fuentes conocidas o se han
formado en la atmósfera. Así tenemos:
171
Contaminantes primarios, son aquellos que proceden directamente de las fuentes
de emisión
Contaminantes secundarios, son aquellos originados en el aire por interacción entre
dos o más contaminantes primarios, o bien por sus reacciones con los
constituyentes normales de la atmósfera.
Los contaminantes atmosféricos son tan numerosos que resulta difícil agruparlos para su
estudio. Siguiendo una agrupación bastante frecuente los incluiremos en los siguientes
grupos:
Óxidos de Carbono
Óxidos de Azufre
Óxidos de Nitrógeno
Compuestos orgánicos
Partículas y aerosoles
Oxidantes
Sustancias radioactivas
Calor
Ruido
Otro
Algunos de los principales contaminantes atmosféricos son sustancias que se encuentran
de forma natural en la atmósfera. Los consideramos contaminantes cuando sus
concentraciones son notablemente más elevadas que en la situación normal.
Así se observa en la siguiente tabla en la que se comparan los niveles de concentración
entre aire limpio y aire contaminado
Componentes
SO2
CO2
CO
NO
Hidrocarburos
Partículas
Aire limpio
0.001-0.01 ppm
310-330 ppm
<1 ppm
0.001-0.01 ppm
1 ppm
10-20 g/m3
172
Aire contaminado
0.02-2 ppm
350-700 ppm
5-200 ppm
0.01-0.5 ppm
1-20 ppm
70-700 g/m3
Óxidos de carbono
Se incluyen en esta categoría el dióxido de
carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO).
Los dos son considerados contaminantes
primarios.
El Dióxido de carbono (CO2), es un gas sin
color, olor ni sabor que se encuentra presente en
la atmósfera de forma natural. No es tóxico, y
desempeña un papel muy importante en el ciclo
del carbono en la naturaleza y grandes
cantidades, del orden de 1012 toneladas, pasan
por el ciclo natural del carbono, en el proceso de fotosíntesis.
Dada su presencia natural en la atmósfera y debido a su falta de toxicidad, no
deberíamos considerarlo como una sustancia contaminante, pero se dan dos
circunstancias que lo hacen un contaminante de gran importancia en la actualidad:
•
•
es un gas que produce un importante efecto al atrapar calor, el llamado efecto
invernadero
su concentración está aumentando en los últimos decenios por la quema de los
combustibles fósiles y de grandes extensiones de bosques
Debido a estos motivos es uno de los gases más importantes y que más influye en el
gran problema ambiental del calentamiento global del planeta y el consiguiente cambio
climático.
Monóxido de carbono
Esta sustancia es un gas que no presenta color, olor ni sabor. Es considerado así mismo
un contaminante primario. Es tóxico debido a que envenena la sangre, al impedir el
transporte de oxígeno, esto al combinarse de manera fuerte con la hemoglobina de la
sangre reduciendo de esta manera la capacidad de la sangre de transportar oxígeno. Es
responsable de la muerte de muchas personas en minas de carbón, incendios y lugares
cerrados (garajes, habitaciones con braseros, etc.) Alrededor del 90% del monóxido de
carbono que existe en la atmósfera se forma de manera natural, en la oxidación de
metano (CH4) en reacciones fotoquímicas. Se va eliminando por su oxidación a CO2.
173
Las actividades del ser humano lo generan en grandes cantidades siendo, después del
CO2, el contaminante emitido en mayor cantidad a la atmósfera por causas no
naturales. Procede, principalmente, de la combustión incompleta de la gasolina y el
diesel en los motores de los vehículos.
Óxidos de azufre
Se incluyen en esta categoría dos tipos de
óxidos de azufre, el dióxido de azufre (SO2) y el
trióxido de azufre (SO3). El Dióxido de azufre
(SO2) es un importante contaminante primario,
es un gas incoloro y no inflamable, de olor
fuerte e irritante, su vida media en la atmósfera
es de poco tiempo, entre 2 a 4 días. Casi la
mitad de este contaminante vuelve a depositarse
de nuevo en la superficie y el resto se convierte
en iones sulfato (SO42-). Por este motivo, como
se ve con detalle en la sección correspondiente, es un importante factor en la lluvia
ácida.
En conjunto, más de la mitad del dióxido de azufre que arriba a la atmósfera es emitido
a causa de las actividades humanas, sobre todo, por la combustión de carbón y petróleo
así como de la metalurgia (Conjunto de industrias, en particular las pesadas, dedicadas a
la elaboración de metales), otra fuente muy importante es la oxidación del acido
sulfhídrico (H2S), y, de forma natural, es emitido por la actividad volcánica, gases como
el acido sulfhídrico son contaminantes primarios, pero normalmente sus bajos niveles
de emisión hacen que no alcancen concentraciones dañinas. En algunas áreas
industrializadas hasta el 90% de las emisiones emitidas a la atmósfera son originadas
por las actividades del ser humano, aunque en los últimos años se está observando una
disminución de su emisión en muchos lugares del planeta gracias a las medidas
ecológicas adoptadas.
El Trióxido de azufre (SO3), es un contaminante de tipo secundario, el cual se forma
cuando el SO2 reacciona con el oxígeno en la atmósfera. Posteriormente este gas
reacciona con el agua formando ácido sulfúrico con lo que contribuye de forma muy
importante a la lluvia ácida y produce daños importantes en la salud, la reproducción de
peces y anfibios, la corrosión de metales y la destrucción de monumentos y
construcciones de piedra.
174
Óxidos de nitrógeno
Están considerados en este tipo de contaminantes el óxido nítrico (NO), el dióxido de
nitrógeno (NO2) y el óxido nitroso (N2O).
El óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) se suelen considerar en conjunto
con la denominación de NOx. Son contaminantes de tipo primarios de mucha
trascendencia en los problemas de contaminación ambiental.
De estos, el emitido en mayores cantidades es el óxido nítrico, pero éste sufre una
rápida oxidación a dióxido de nitrógeno, siendo éste, el que predomina en la atmósfera.
NOx tiene una vida corta y se oxida rápidamente a NO3- en forma de aerosol o bien a
ácido nítrico (HNO3). Tiene una gran trascendencia en la formación del llamado smog
fotoquímico, del nitrato de peroxiacetilo (PAN) e influye así mismo en las reacciones de
formación y destrucción del ozono, tanto troposférico como estratosférico, así como en
el fenómeno de la lluvia ácida. En concentraciones altas produce daños a la salud y a las
plantas y corroe tejidos y materiales diversos.
Las principales actividades humanas que los producen son, las combustiones realizadas
a altas temperaturas, más de la mitad de los gases de este grupo emitidos en el país
proceden del transporte. El oxido nitroso (N2O) lo encontramos en la troposfera, es
inerte y su vida media es de unos 170 años, va desapareciendo en la estratosfera en
reacciones fotoquímicas que pueden tener influencia en la destrucción de la capa de
ozono, así mismo también presenta efecto invernadero
Procede de manera fundamental de emisiones naturales (procesos microbiológicos en el
suelo y en los océanos) y un porcentaje menor de actividades agrícolas y ganaderas
(alrededor del 10% del total).
Algunos otros gases contaminantes conformados por el elemento nitrógeno, como el
amoniaco (NH3) son contaminantes de tipo primarios, pero normalmente sus bajos
niveles de emisión hacen que no alcancen concentraciones dañinas. El amoníaco que se
emite a la atmósfera se origina casi exclusivamente por las actividades en el sector
agrícola y ganadero
175
Compuestos orgánicos volátiles
En este grupo de contaminantes orgánicos se incluyen diferentes compuestos como el
metano (CH4), los clorofluorcarburos (CFC) y otros hidrocarburos.
El metano (CH4) es el más abundante y más importante de los hidrocarburos
atmosféricos, es un contaminante de tipo primario, el cual se forma de manera natural
en diversas reacciones anaeróbicas del metabolismo. El ganado, las reacciones de
putrefacción y la digestión de las termitas forman metano en grandes cantidades,
también se desprende del gas natural, del cual es un componente mayoritario, y así
mismo en algunas combustiones. Grandes cantidades de metano se forman en los
procesos de origen humano hasta constituir, según algunos autores, cerca del 50% del
emitido a la atmósfera.
El metano desaparece de la atmósfera principalmente a consecuencia, de reaccionar con
el radical hidróxido (OH) formando, entre otros compuestos, ozono. La vida media del
metano en la troposfera es de entre 5 y 10 años. Se considera que no produce daños en
la salud ni en los seres vivos, pero influye de forma significativa en el efecto
invernadero y también en las reacciones estratosféricas. A nivel mundial se considera
que la gran mayoría del metano emitido a la atmósfera procede de cuatro fuentes, en
proporciones muy similares: la agricultura y ganadería, el tratamiento de residuos, el
tratamiento y distribución de combustibles fósiles y las emisiones naturales que tienen
lugar, sobre todo, en las zonas húmedas.
En la atmósfera están presentes muchos otros hidrocarburos, principalmente
procedentes de fenómenos naturales, pero también originados a causa de actividades
del hombre, sobre todo aquellas relacionadas con la extracción, la refinación y el uso del
petróleo y sus derivados. Los efectos que presentan sobre la salud son variados,
algunos no parece que causen ningún daño, pero otros, en los lugares en los que se
encuentran en concentraciones relativamente altas, afectan al sistema respiratorio y
podrían ser causa cáncer. También intervienen de forma importante en las reacciones
que originan el "smog" fotoquímico.
Los clorofluorcarburos, llamados comúnmente freones, son contaminantes
especialmente importantes, esto debido a su papel en la destrucción del ozono en las
capas altas de la atmósfera.
176
Partículas y aerosoles
En la atmósfera suelen permanecen suspendidas
sustancias muy distintas, tales como partículas de
polvo, polen, hollín (carbón), metales (plomo,
cadmio), asbesto, sales, pequeñas gotas de ácido
sulfúrico, dioxinas, pesticidas, etc. Es común utilizar
la palabra aerosol para referirse a los materiales muy
pequeños, sólidos o líquidos, se suele llamar
partículas, a los sólidos que forman parte del
aerosol, mientras que se suele llamar polvo, a la
materia sólida de tamaño un poco mayor (de 20
micras o más). El polvo suele ser un problema de
interés local, mientras que los aerosoles pueden ser
transportados muy largas distancias.
Según su tamaño pueden permanecer suspendidas en la atmósfera desde uno o dos días,
(las de 10 micrómetros o más), hasta varios días o semanas, las más pequeñas. Algunas
de estas partículas son especialmente tóxicas para los humanos y, en la práctica, los
principales riesgos para la salud humana por la contaminación del aire provienen de este
tipo de contaminación, especialmente abundante en las grandes ciudades.
Los aerosoles primarios son aquellos emitidos
a la atmósfera de manera directa desde la
superficie
del
planeta,
proceden
principalmente, de los volcanes, la superficie
oceánica, los incendios forestales, polvo del
suelo, o bien de origen biológico (polen,
hongos y bacterias) y actividades humanas.
Los aerosoles secundarios son aquellos que se
forman en la atmósfera a causa de diversas
reacciones químicas que afectan a gases, otros
aerosoles, humedad, etc. Normalmente crecen de manera rápida a partir de un núcleo
inicial; entre los aerosoles secundarios más abundantes se encuentran los iones sulfato,
de los cuales casi el 50% tienen su origen a causa de emisiones producidas por la
actividad del ser humano. Otro componente importante de la fracción de aerosoles
secundarios son los iones nitrato.
La mayor parte de los aerosoles que son emitidos debido a la actividad humana, son
producidos en el hemisferio Norte del planeta y, como no se expanden tan rápido como
los gases, por toda la atmósfera, esto, debido sobre todo, a que su tiempo de
permanencia promedio en la atmósfera no suele ser mayor de tres días, por lo que
tienden a permanecer cerca de sus lugares de producción.
Los aerosoles pueden influir sobre el clima de doble manera. Por una parte, pueden
producir calentamiento al absorber radiación solar, o bien, pueden provocar
enfriamiento al reflejar parte de la radiación solar que incide en la atmósfera.
177
Por este motivo, no está totalmente clara la influencia de los aerosoles en las distintas
circunstancias atmosféricas, probablemente contribuyen al calentamiento en las áreas
urbanas y siempre contribuyen al enfriamiento cuando están en la alta atmósfera porque
reflejan la radiación disminuyendo la que llega a la superficie.
Oxidantes
El ozono (O3), es la sustancia principal en este grupo, aunque también otros compuestos
actúan como oxidantes en la atmósfera. El ozono, es una molécula formada solamente
por átomos de oxígeno, se diferencia del oxígeno molecular normal (O2), en que su
molécula esta constituida por tres átomos de oxigeno.
Las características de este contaminantes son: es un gas de color azulado y presenta un
olor fuerte muy característico, que se suele notar después de las descargas eléctricas de
las tormentas. De hecho, una de las maneras más eficaces de formar ozono a partir de
oxígeno, es sometiendo a este último, a potentes descargas eléctricas.
El ozono es una sustancia que cumple dos papeles importantes, totalmente distintos
según se localice en la estratosfera o bien en la troposfera.
El ozono estratosférico es aquel que se encuentra en la capa de la atmósfera denominada
estratosfera (de 10 a 50 km.) es imprescindible para que la vida se mantenga en la
superficie del planeta, lo anterior porque es capaz de absorber las radiaciones
ultravioletas que nos llegan del sol las cuales son letales para la vida.
El ozono troposférico es aquel ozono que se encuentra en la capa atmosférica
denominada troposfera, la cual se localiza junto a la superficie de la Tierra, este
compuesto es un importante contaminante de tipo secundario. El ozono que se
encuentra en la zona más cercana a la superficie del planeta se forma por reacciones
inducidas debida a la luz solar en las que participan, principalmente, los óxidos de
nitrógeno y los hidrocarburos presentes en el aire. Es el componente más dañino del
smog fotoquímico y cuando está en concentraciones altas, causa daños importantes a la
salud y frena el crecimiento de los vegetales.
En la parte alta de la troposfera suele entrar ozono procedente de la estratosfera, aunque
su cantidad y su importancia son menores que el de la parte media y baja de la
troposfera. Es durante el verano que se dan condiciones meteorológicas favorables para
la formación de ozono: altas temperaturas, cielos despejados, elevada insolación y
vientos bajos.
178
Sustancias radiactivas
Isótopos radiactivos como el radón 222, yodo 131, cesio 137 y cesio 134, estroncio 90,
plutonio 239, etc. son emitidos a la atmósfera como gases o partículas en suspensión,
normalmente se encuentran en concentraciones bajas, que no suponen peligro, salvo que
en algunas zonas se concentren de forma especial. El problema con estas sustancias se
encuentra en los graves daños que pueden provocar, en concentraciones relativamente
altas (siempre muy bajas en valor absoluto) pueden, provocar cáncer, afectar la
reproducción en las personas humanas y el resto de los seres vivos dañando a las futuras
generaciones.
Su presencia en la atmósfera puede ser debida a fenómenos naturales, por ejemplo,
algunas rocas, especialmente los granitos y otras rocas magmáticas, desprenden
isótopos radiactivos; por este motivo en algunas zonas se presenta una radiactividad
natural, mucho más alta que en otras regiones. Así, por ejemplo, a finales del siglo
pasado se pusieron de moda, algunas playas de Brasil, en las cuales la radiactividad era
más alta que lo normal, porque se pensaba que por ese motivo tenían propiedades
curativas.
En la actualidad preocupa de forma muy especial la acumulación de radón que se
produce en casas habitación, construidas sobre terrenos de alta emisión de radiactividad.
Según algunos estudios hechos en Estados Unidos, hasta un 15% de las muertes por
cáncer de pulmón que se producen en ese país se podrían deber a la acción
carcinogénica de este contaminante
El radón 222 es un gas radiactivo incoloro, inodoro
e insípido el cual se forma de manera natural en las
rocas del suelo, especialmente en los granitos y
esquistos. Puede penetrar desde el suelo y
acumularse en el interior de los edificios poco
ventilados,
alcanzando
de
esta
manera
concentraciones peligrosas. El que sale a la
atmósfera se diluye con rapidez y no llega a alcanzar
niveles de riesgo, investigaciones demuestran que la
radiactividad emitida por este gas cuando entra en
los pulmones es responsable de entre el 10 y el 15%
de los cánceres de pulmón. Su efecto se suma al del
tabaco, porque las moléculas del gas se adhieren a las partículas del humo y se
depositan en la pared de los alvéolos, sometiendo a sus células a intensas dosis de
radiactividad. El efecto de este contaminante hay que tenerlo en cuenta especialmente
en los edificios construidos en suelos que por sus características geológicas son
productores de altas cantidades de radón.
El isótopo iodo 131, cuya vida promedio es de 8 años, se produce en abundancia
durante los procesos de fisión nuclear, se deposita en la hierba y entra en la cadena
alimenticia humana a través de la leche. Se tiende a acumular en la glándula tiroides en
donde puede provocar cáncer.
179
Las sustancias radiactivas como el cesio 137 y cesio 134 el cual se forma a partir del
primero se pueden acumular en los tejidos blandos de los organismos.
El estroncio 90 es muy peligroso, con una vida promedio de 28 años, su estructura
química es similar al calcio, lo que facilita el que se deposite en los huesos y puede ser
la causa de cánceres y daños genéticos.
Algunas actividades humanas, en las que se
usan o producen isótopos radiactivos, como
las armas nucleares, las centrales de energía
nuclear, y algunas prácticas médicas,
industriales o de investigación, también
producen contaminación radiactiva. Bien
conocida es la explosión ocurrida en la central
eléctrica de Chernobyl, en la entonces Unión
Soviética, que produjo una nube radiactiva la
cual se extendió a miles de kilómetros de
distancia, contaminando países de todo el
hemisferio Norte.
Calor
El calor generado debido a las actividades humanas en algunos conglomerados urbanos
llega a ser un elemento de cierto nivel de importancia, en la atmósfera de estas
regiones, debido a esto se considera un tipo de contaminación, aunque no en el mismo
sentido, lógicamente, que el ozono o el monóxido de carbono o cualquier otro de los
contaminantes analizados. Su influencia puede ser importante en la síntesis de los
contaminantes secundarios
Las combustiones domésticas, industriales, seguidas del transporte y las centrales de
energía, son las principales fuentes de calor debida por las actividades humanas, aunque
su importancia relativa, varía mucho, de una región a otra.. La falta de vegetación en las
ciudades y el exceso de superficies pavimentadas, entre otros factores, agravan este
problema.
180
Ruido
El ruido puede ser un factor a tener muy en cuenta en lugares específicos, por ejemplo,
junto a las autopistas, aeropuertos, ferrocarriles, industrias ruidosas; o en fenómenos
urbanos locales como actividades musicales, cortadoras, sirenas, etc. Cuando una
persona está sometida a un nivel alto de ruido durante un tiempo prolongado, sus oídos
se dañan, según algunas investigaciones, alrededor de una tercera parte de las
disminuciones de la capacidad auditiva del ser humano en los países desarrollados, se
deben ruido excesivo. Para disminuir el nivel de ruido se pueden utilizar diferentes
medidas, por ejemplo, en algunos trabajos, se deben usar auriculares de protección
especiales, en otros casos se aíslan los motores y otras estructuras ruidosas de máquinas,
electrodomésticos, vehículos, etc. para que no produzcan tanto ruido. En autopistas,
fábricas, etc., se pueden usar barreras que absorban el ruido.
Contaminación electromagnética
Un tipo de contaminación física sobre el que cada vez se está hablando más
frecuentemente, es la contaminación electromagnética. Este tipo de contaminación
también se origina debido a las actividades del ser humano, dispositivos eléctricos tan
habituales como las líneas de alta tensión y algunos aparatos electrodomésticos originan
campos electromagnéticos.
Experimentalmente se ha comprobado que el electromagnetismo altera el metabolismo
celular, por lo que se supone que también podría dañar la salud humana (mayores
riesgos de leucemia o cáncer cerebral, etc.), aunque esto no está comprobado. De todas
formas las evidencias son lo suficientemente fuertes como para que sea un tema que se
sigue investigando para conocer mejor el riesgo real que supone.
En los países desarrollados, las dos fuentes principales de contaminación son debidas a
los vehículos con motor y la industria. Los automóviles y los camiones liberan grandes
cantidades de óxidos de nitrógeno, óxidos de carbono, hidrocarburos y partículas sólidas
al quemar la gasolina y el diesel.
Las centrales térmicas y otras industrias, emiten la mayoría de las partículas y de los
óxidos de azufre, además de cantidades importantes de los otros contaminantes. E
general, los tres tipos de industria más contaminante son, la química, la metalurgia y
siderurgia y la papelera.
181
En definitiva la combustión de combustibles fósiles, petróleo y carbón, es responsable
de la mayoría de las emisiones y la industria química es la principal emisora de
productos especiales, algunos muy dañinos para la salud, otra fuente importante de
contaminación atmosférica suele ser la destrucción de los residuos por medio de su
combustión.
Contaminación interior
Desde el punto de vista de la salud humana un tipo de contaminación a la que cada vez
se le está dando más importancia es a la del interior de los edificios: viviendas,
industrias, vehículos, oficinas, etc. Los contaminantes más frecuentes en este ambiente
son el radón (gas radiactivo de origen natural), el humo de los cigarrillos, el monóxido
de carbono, formaldehído, asbestos, etc.
Cuando respiramos el aire en el interior de un automóvil, en casa, en la escuela, o en la
oficina, la cantidad de contaminantes que entra a nuestros pulmones, puede ser mayor
que en muchos lugares al aire libre. Durante el congestionamiento del tráfico, por
ejemplo, la concentración de algunos contaminantes, como el monóxido de carbono, el
benceno y las partículas que salen por los tubos de escape, puede ser de 5 a 10 veces
mas grande, en el interior del vehiculo, que afuera.
Los efectos sobre la salud, de ésta contaminación interior, son de manera especial
importantes ya que pasamos del 70 al 90% de nuestro tiempote vida, en lugares
cerrados. Los individuos más afectados por este tipo de contaminación son los niños, las
personas mayores y las que sufren enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Los
contaminantes más frecuentes en interiores son el humo del tabaco, el gas radiactivo
radón 222, el asbesto, el formaldehído, el monóxido de carbono, el dióxido de
nitrógeno, el ozono, etc.
El tabaco es el responsable de provocar más muertes y enfermedades que cualquier otro
contaminante del ambiente, está demostrado que causa importantes enfermedades del
corazón y los vasos sanguíneos, cáncer de pulmón, bronquitis, enfisema, etc. Se calcula
que en todo el mundo, al menos 2,5 millones de fumadores mueren prematuramente por
los efectos del humo de los cigarros. El fumador pasivo también está expuesto a un
riesgo mayor de contraer estas enfermedades, siempre que se encuentre en un ambiente
cargado varias horas al día.
El radón 222 es un gas radiactivo con las siguientes características físicas, es incoloro,
inodoro e insípido así mismos se forma por parte de la naturaleza en las rocas del
suelo, sobre todo en los granitos, penetra desde el suelo y se acumula dentro de los
edificios poco ventilados, llegando a alcanzar concentraciones peligrosas. El que sale a
la atmósfera se diluye rápidamente y no alcanza niveles peligrosos.
182
Estudios serios indican que la radiactividad emitida por este gas, cuando entra en los
pulmones del ser humano es responsable de entre el 10 y el15% de los cánceres de
pulmón. Su efecto dañino se suma al del tabaco, porque las moléculas del gas se
adhieren a las partículas del humo y se depositan en la pared de los alvéolos
pulmonares, sometiendo a las células de loa alvéolos a grandes dosis de radiactividad.
El efecto de este contaminante hay que tenerlo en cuenta especialmente en los edificios
construidos en suelos que por sus características geológicas son productores de altas
cantidades de radón.
El asbesto es un mineral fibroso incombustible y presenta muy mala conducción del
calor y la electricidad, estas propiedades lo convierten en un material muy utilizado
como aislante en la construcción, así mismo es utilizado en los sistemas de frenado de
los vehículos automotrices. Al estar conformado por fibras puede desprender pequeñas
partículas, las cuales entran en los pulmones, ocasionándoles daños, por lo que el
asbesto es el responsable de enfermedades y muertes prematuras, especialmente entre
las personas que trabajan con este material, ya sea instalándolo, fabricándolo, etc. Sin
embargo, si el asbesto se encuentra formando parte de los elementos de construcción de
tal forma que no desprenda partículas o fibras al aire, su uso no plantea problemas
especiales, según muchos expertos.
El formaldehído es un producto muy usado en la fabricación de contrachapeados,
(tablero formado por varias capas finas de madera encolada de modo que sus fibras
queden entrecruzadas), aglomerados, espumas de relleno y aislamiento, la exposición
prolongada a niveles bajos de esta sustancia provoca problemas respiratorios, vértigos,
dolores de cabeza, etc. En los países subdesarrollados la principal contaminación en el
aire del interior de las casas procede de las combustiones en cocinas mal diseñadas y
ventiladas. Las partículas que se liberan al quemar madera, estiércol u otros
combustibles son responsables de la gran incidencia de enfermedades respiratorias en
estos países.
183
Contaminación sonora
Los sonidos muy fuertes, provocan
molestias, las cuales pueden ir, desde el
sentimiento
de
desagrado
y
la
incomodidad, hasta daños irreversibles en
el sistema auditivo. La presión acústica se
mide en decibeles (dB) y los
especialmente molestos son los que
corresponden a los tonos altos, la presión
del sonido se vuelve dañina a unos 75
decibeles y dolorosa alrededor de los 120
dB. Puede causar la muerte cuando llega a
180 decibeles, el límite de tolerancia recomendado por la Organización Mundial de la
Salud es de 65 decibeles.
El oído humano requiere algo más de 16 horas de reposo para compensar 2 horas de
exposición a 100 decibeles (discoteca ruidosa). Los sonidos de más de 120 decibeles
(banda ruidosa de rock o volumen alto en los auriculares) pueden dañar a las células
sensibles al sonido, del oído interno, provocando de esta manera, pérdidas de audición.
La contaminación sonora se puede reducir, obviamente, produciendo menos ruido, esto
se puede conseguir disminuyendo el uso de sirenas en las calles, controlando el ruido de
motocicletas, coches, maquinaria, etc. En muchos casos, aunque tenemos la tecnología
para reducir las emisiones de ruido, no se usan de manera total, lo anterior porque los
usuarios piensan que una máquina o vehículo que produce más ruido es más poderosa y
las casas comerciales prefieren mantener el ruido, para vender más.
La instalación de pantallas o sistemas de protección entre el foco de ruido y los oyentes
son otra forma de disminuir este tipo de contaminación. Así, por ejemplo, cada vez es
más frecuente la instalación de pantallas a los lados de las autopistas o carreteras, o el
recubrimiento con materiales aislantes en las máquinas o lugares ruidosos.
Escala de ruidos y efectos que producen
dB
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Ejemplo
Respiración, rumor de hojas
Susurro
Campo por la noche
Biblioteca
Conversación tranquila
Conversación en el aula
Aspiradora, televisión alta
Lavadora, fábrica
Moto, camión ruidoso
Cortadora de césped
Bocina a 1 m. Grupo de rock
Sirena cercana
Cascos de música estrepitosos
Cubierta de portaaviones
Despegue de avión a 25 m
184
Efecto.
Gran tranquilidad
Gran tranquilidad
Gran tranquilidad
Tranquilidad
Tranquilidad
Algo molesto
Molesto
Molesto, posible daño
Muy molesto, daños
Muy molesto, daños
Muy molesto, daños
Algo de dolor
Algo de dolor
Dolor
Rotura del tímpano
Actividad
1. Cuando el ser humano interviene en la manera de cómo funcionan los
ecosistemas que es lo que ocasiona
_______________________________________________________________
2. La revolución industrial y el incremento de la población, han traído como
consecuencia ____________________________________________________
3. Describe el concepto de contaminación
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
4. Cuales son los dos tipos de contaminantes
________________________________________________________________
5. Menciona tres ejemplos de contaminantes biodegradables
________________________________________________________________
________________________________________________________________
6. Este tipo de contaminantes tienen una rápida reintegración al medio, por medio
de procesos naturales ______________________________________________
7. Cual es la causa del uso indiscriminado de insecticidas
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
8. Cuales son los factores que originan la lluvia acida
________________________________________________________________
________________________________________________________________
9. Como se forma la lluvia acida
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
10. Describe el fenómeno conocido como deposición acida
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
11. Que efecto presentan los vegetales cuando son contaminados por aluminio
________________________________________________________________
________________________________________________________________
12. Cuales son los gases invernadero
________________________________________________________________
185
13. Describe el llamado efecto de invernadero
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
14. Al derretirse los casquetes polares que cambios se pueden presentar en el planeta
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
15. Menciona cuatro actividades en las cuales produzcas algo de contaminación
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
16. Define el concepto de contaminante primario
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
17. Define el concepto de contaminante secundario
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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18. Por que si el bióxido de carbono no es toxico se le considera como un
contaminante
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19. Como afecta el monóxido de carbono a los seres vivos
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________________________________________________________________
20. Dentro de los contaminantes conocidos como óxidos de nitrógeno, cual es el que
existe en mayores cantidades en la atmósfera
________________________________________________________________
21. Menciona tres ejemplos de contaminantes primarios
________________________________________________________________
186
22. Menciona tres ejemplos de contaminantes secundarios
________________________________________________________________
23. Estos compuestos tienen una gran trascendencia en la formación del llamado
smog fotoquímico
________________________________________________________________
24. Cuales son las fuentes de emisión de metano en el planeta
________________________________________________________________
________________________________________________________________
25. Menciona la razón por la cual los freones son contaminantes
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
26. De que forma influyen los aerosoles sobre el clima
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27. Por que es importante el ozono para mantener la vida en el planeta
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28. Como es que algunas casas se contaminan con material radiactivo radón 222
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________________________________________________________________
29. Como es que el material radiactivo iodo contamina a los seres humanos
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________________________________________________________________
30. Por que el estroncio se puede acumular en los huesos
________________________________________________________________
________________________________________________________________
31. Son los contaminantes mas comunes de la llamada contaminación interior
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
32. Este contaminante es el responsable de provocar más muertes y enfermedades
que cualquier otro _________________________________________________
33. Por que el asbesto es un material muy utilizado como aislante en la
construcción
________________________________________________________________
________________________________________________________________
187
Fuentes de energía
Toda la población del planeta debe de estar conciente de los problemas ambientales
generados a diario, ya que con la finalidad de sacar el mayor provecho posible, el ser
humano destruye sistemáticamente los ecosistemas, al acabar con los recursos naturales
y continuar utilizando combustibles fósiles. Con el objetivo de prevenir problemas
ambientales y, así mismo conservar nuestros recursos naturales, se deben de efectuar
cambios profundos a nivel industrial, urbano, y educativo, esto con la finalidad de que
la mayoría de las personas conozca y aplique en su vida diaria los principios de una
cultura ecológica con el enfoque de un desarrollo sustentable.
La mayor parte de la contaminación atmosférica es generada por el uso de energéticos
fósiles, el uso de los mismos, es de manera indispensable en la industria, en el trasporte
y en el hogar. Los combustibles fósiles son el petróleo, el carbón y el gas natural, los
cuales se formaron a partir de los restos de organismos que vivieron en épocas pasadas;
según cálculos, el petróleo proporciona el 38% de la energía total del planeta; así mismo
la combustión de gasolina produce una gran contaminación del aire; los productos
eliminados en este proceso son hidrocarburos, tales como monóxidos de nitrógeno y de
carbono y algunos compuestos de plomo, los cuales pueden dañar de manera seria, a los
seres vivos. Estos productos son la causa de problemas respiratorios, intoxicaciones,
dolor de cabeza, irritación de ojos, muerte de plantas, cambios en la temperatura
ambiental, y destrucción de la capa de ozono.
Las fuentes alternativas de energía, son aquellas que no utilizan combustibles fósiles y,
que por lo tanto, originan menores problemas ambientales; estas fuentes de energía son
proporcionadas por la misma naturaleza, solo que representan un menor impacto
económico y ambiental, por lo que su uso resulta conveniente para controlar problemas
de contaminación. Entre las fuentes alternativas de contaminación encontramos: la
energía solar, la energía geotérmica, la energía de las mareas, la energía del viento, la y
la fusión nuclear
La energía solar es una fuente de energía que
hasta ahora, no ha sido aprovechada
adecuadamente; la energía geotérmica se
genera y se utiliza en algunos lugares de
nuestro país, por ejemplo, en el municipio de
Mexicali, en la planta geotérmica de Cerro
Prieto, esta es la energía del interior de la tierra
que emerge en forma de vapor para ser
aprovechada como energía calorífica; la
energía eléctrica es un sustituto del combustible fósil que evitaría problemas de
contaminación, algunas empresas ya utilizan vehículos eléctricos; el uso de la energía
del viento seria otra forma de obtener energía; la fusión nuclear, que suministra energía
a partir de la fusión de los núcleos de dos átomos, es una esperanza a largo plazo de una
fuente de energía segura y prácticamente infinita (el deuterio es un isótopo pesado de
hidrogeno que se encuentra sobre todo en aguas de mares, resultando de esta manera
una fuente inagotable de combustible)
188
La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad, de ella dependen la iluminación de
interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte
de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento
de las fábricas, etc. Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran
la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera, el
ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba
la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en las ferrerías, o la
fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución
vino con la máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la
tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna
sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía
de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural.
Como ya se menciono con anterioridad
los combustibles fósiles son el carbón,
el petróleo y el gas; estos
combustibles, han sido los grandes
protagonistas del impulso industrial
desde la invención de la máquina de
vapor hasta nuestros días, en la
actualidad,
de
ellos
depende
fuertemente la mayor parte de la
industria y el transporte, según
cálculos, entre los tres proporcionan
casi el 90% de la energía comercial
utilizada en el planeta.
Un combustible fósil se encuentra conformado por los restos de organismos que
vivieron hace millones de años; el carbón, se formó a partir de plantas terrestres y, el
petróleo y el gas natural, a partir de microorganismos y animales, principalmente
acuáticos. Estos combustibles fósiles son, en definitiva, una acumulación de energía
solar, esto debido a que las plantas convierten la radiación que viene del sol en biomasa,
por medio de la fotosíntesis, y a su vez los animales, se alimentan de las plantas, la
energía la podemos obtener al quemar estos productos fósiles, proceso en el que se
forman grandes cantidades de bióxido de carbono (CO2) y otros gases contaminantes
que se emiten a la atmósfera.
Estos combustibles han sido los impulsores de un avance sin precedentes en la historia
humana, pero son fuente de energía considerada como no renovable, esto significa, que
cantidades que han tardado en formarse miles de años, se consumen en solo algunos
minutos y, las reservas de estos combustibles se encuentran disminuyendo a un ritmo
creciente. Además, estamos agotando un recurso del que se pueden obtener productos
muy valiosos, como plásticos, medicinas, etc., simplemente para quemarlo y obtener
energía.
Otra de las fuentes de energía no renovable es el uranio, el cual se utiliza en las
centrales de energía nuclear. El uso de la energía nuclear presenta importantes
repercusiones ambientales, algunas son positivas, debido a lo poco que contamina, pero
algunos de los posibles problemas que se presentan son muy importantes.
189
En la opinión pública causó una gran impresión el accidente de Chernobyl en la antes
Unión Soviética, al explotar el reactor y tener fugas radiactivas con la consiguiente
contaminación radiactiva, que se dispersó por medio mundo y, como veremos con
detalle, así mismo la industria nuclear, produce residuos radiactivos muy peligrosos que
duran miles de años, cuyo almacenamiento definitivo plantea muy graves problemas.
Energías renovables.- Las fuentes de energía renovables o también llamadas
alternativas, son aquellas que no consumen un recurso finito como un combustible fósil
o una sustancia radiactiva y además, en general, ocasionan menos impactos ambientales
negativos. Entre este tipo de energías encontramos:
•
•
•
•
•
Energía hidroeléctrica
Energía solar
Energía de la Biomasa
Energía de los océanos
Energía geotérmica
El principal obstáculo, con el que se encuentran este tipo de energías para su avance, es
el económico, esto debido a que normalmente su producción es más costosa que la
producida por los combustibles fósiles o la energía nuclear. Aunque desde otro punto de
vista, no es tan claro que las energías tradicionales sean más baratas, porque si se
incluye el costo que supone limpiar la contaminación provocada o, bien disminuir sus
daños ambientales, el precio de la energía obtenida de combustibles fósiles como el
petróleo, carbón, gas o uranio, resultaría bastante más elevado del que actualmente
tienen en el mercado. Lo que sucede es que los gobiernos, son los que pagan esos
costos indirectos y subsidian, de manera directa o indirectamente, a las energías no
renovables.
Cuando, a partir de 1973, el precio del petróleo subió, la investigación y el uso de estas
fuentes alternativas creció, pero desde que el uso de energía se ha estabilizado en
bastantes países desarrollados y el precio de las fuentes clásicas de energía ha bajado, se
ha perdido parte del interés por estas energías renovables. Se sigue investigando, sobre
todo en aquellos aspectos que las pueden hacer económicamente rentables.
Con respecto al consumo de energía a nivel mundial, se puede observar una gran
diferencia entre la energía consumida en los llamados países desarrollados y en los que
se encuentran en vías de desarrollo; con datos de 1991, se estima que el 22,6% de la
población que habitan en los países desarrollados consume alrededor del 73% de la
energía comercial utilizada en todo el mundo; esto nos arroja resultados de que como
promedio, cada uno de los habitantes de los países desarrollados, usa diez veces más
energía, que una persona que vive en un país en vías de desarrollado. Las
investigaciones indican así mismo, que la mitad de la población mundial, todavía
obtiene la energía principalmente de la madera, el carbón vegetal o el estiércol.
Así mismos, se observa también que en los países más desarrollados, el consumo de
energía se presenta ya estabilizado o bien con un crecimiento muy lento, esto gracias a
que su uso es cada vez con mayor eficiencia, pero, debemos recordar, que las cifras de
consumo por persona son muy altas.
190
En los países en vías de desarrollo el consumo por persona de energía se encuentra
creciendo, porque para su progreso, estos países requieren de más y más energía, con el
objetivo de enfrentar a los problemas que se han mencionado con anterioridad, en
cambio, los países desarrollados quieren frenar el gasto mundial de petróleo y otros
combustibles fósiles, pero los países en vías de desarrollo manifiestan que eso frena de
manera injusta su desarrollo. Esto nos presenta entonces, un problema energético; dos
vías de solución parecen especialmente prometedoras para hacer frente a esta
importante problemática. Por una parte debemos de aprovechar de manera más eficiente
la energía, y por otra, podemos acudir a fuentes de energía del tipo renovables como
son: solar, eólica, hidráulica, etc.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de energía es el joule. Este se define
como el trabajo realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de
aplicación 1 metro. En la vida cotidiana es frecuente usar la caloría; las calorías con las
que se mide el poder energético de los alimentos son en realidad Kilocalorías (mil
calorías). 1 Kcal = 4,186 x 103 joules. Para la energía eléctrica se usa el kilowatt-hora.
Este es el trabajo que realiza una máquina cuya potencia es de 1 KW durante 1 hora. (1
KW-h = 36·105 J)
Cuando nos encontramos estudiando a los combustibles fósiles, como fuente de
energía es posible utilizar dos tipos de unidades:
• Tonelada equivalente de carbón (tec): es la energía liberada por la
combustión de 1 tonelada de carbón (hulla) 1 tec = 29,3 · 109 J
• Tonelada equivalente de petróleo (tep): es la energía liberada por la
combustión de 1 tonelada de crudo de petróleo. 1 tep = 41,84 · 109 J
Carbón
El carbón es un tipo de roca conformada
por el elemento químico carbono
mezclado a su ves con otras sustancias, el
carbón es una de las principales fuentes de
energía. A nivel mundial; en 1990, por
ejemplo, el carbón suministraba alrededor
del 27% de la energía comercial del
mundo.
El carbón se formó, principalmente,
cuando los inmensos bosques de helechos y equisetos gigantes, los cuales poblaban la
Tierra hace unos 300 millones de años, durante el periodo carbonífero de la era
paleozoica, morían y quedaban sepultados en los pantanos en los que vivían. Al ser este
terreno, una mezcla de agua y barro muy pobre en oxígeno, no se producía la
putrefacción habitual y, poco a poco, se fueron acumulando grandes cantidades de
plantas muertas.
191
Con el tiempo, nuevos sedimentos cubrían la capa de plantas muertas y, debido a la
acción combinada de la presión y la temperatura, la materia orgánica se fue convirtiendo
en carbón. Existen varios tipos de carbón, esto según las presiones y temperaturas que
los hayan formado, por ejemplo, tenemos: turba (combustible fósil formado de residuos
vegetales acumulados en sitios pantanosos, de color pardo oscuro, aspecto terroso y
poco peso, y que al arder produce humo denso), lignito (combustible de mediana
calidad, de color negro o pardo, y tiene con frecuencia textura semejante a la de la
madera de que procede), hulla (carbón de piedra que se conglutina al arder) y antracita
(carbón fósil seco o poco bituminoso que arde con dificultad y sin conglutinarse),se
puede observar que cuanto más altas son las presiones y temperaturas, se origina un
material más compacto y rico en carbono y presenta un mayor poder calorífico.
La turba es poco rica en carbono y muy mal combustible, el lignito viene a continuación
en la escala de riqueza, pero sigue siendo mal combustible, aunque se usa en algunas
centrales térmicas. La hulla es mucho más rica en carbono y tiene un alto poder
calorífico por lo que es muy usada, por ejemplo en las plantas de producción de energía,
la hulla está impregnada de sustancias parecidas a betún de cuya destilación se obtienen
interesantes hidrocarburos aromáticos y un tipo de carbón muy usado en siderurgia
llamado coque (combustible sólido, ligero y poroso que resulta de calcinar ciertas clases
de carbón mineral), pero también la hulla contiene elevadas cantidades de azufre las
cuales son una fuente muy importante de contaminación del aire. La antracita es el
mejor de los carbones, muy poco contaminante y de alto poder calorífico.
Reservas de carbón en el mundo
El carbón como ya dijimos es el combustible fósil más abundante en el mundo, se
encuentra localizado sobre todo, en el Hemisferio Norte, lo anterior porque durante el
período Carbonífero, los continentes que ahora están en el Hemisferio Sur, es decir
África, América del Sur y Australia, se encontraban juntos, formando un gran
supercontinente llamado Gondwana, el cual estaba localizado muy cercano al polo sur,
por lo que presentaba un clima poco propicio para la formación de grandes bosques.
192
En cambio, lo que ahora se encuentra formando Asia, Europa y América del Norte se
localizaba muy cerca de ecuador, en una zona cálida, muy adecuada para el desarrollo
de las grandes masas vegetales que formaron las capas de carbón. Los mayores
depósitos de carbón se encuentran en América del Norte, Rusia y China, aunque
también se encuentra en cantidades considerables en algunas islas del Ártico, Europa
occidental, India, África del Sur, Australia y la zona este de América del Sur. Al ritmo
actual de consumo, se estiman reservas de carbón para un poco más de 200 años,
aunque si se tienen en cuenta aquellas que no son fáciles de explotar en el momento
actual, estas reservas podrían llegar a durar aproximadamente otros mil años.
La minería del carbón y su combustión ocasionan grandes e importantes problemas de
tipo ambiental, los cuales, a su vez, presentan efectos negativos en la salud del ser
humano. Las explotaciones mineras a cielo abierto presentan un gran impacto visual y
los líquidos de desecho producidos por estas, por lo general son muy contaminantes. En
la actualidad, en los países desarrollados, las compañías mineras están obligadas a
restituir, a su forma original el paisaje, cuando han terminado su trabajo. Lo normal
suele ser que conforme van dejando una zona vacía al extraer el mineral, la rellenen y
reforesten para que no queden a la vista los grandes agujeros, las tierras removidas y las
acumulaciones de desechos de ganga (materia que acompaña a los minerales y que se
separa de ellos como inútil) que, hasta ahora, eran la herencia típica de toda industria
minera. También es de suma importante controlar y depurar el agua de lixiviación
(tratar una sustancia compleja, como un mineral, con un disolvente adecuado para
separar sus partes solubles de las insolubles), es decir el agua que, después de empapar
o recorrer las acumulaciones de mineral y desechos, sale de la zona de la mina y fluye
hacia los ríos o los alrededores, esta agua, presenta una carga elevada de materiales muy
tóxicos, como metales pesados y productos químicos usados en la minería, lo que la
convierte en un fuerte contaminante, por lo que debe ser controlada de manera
cuidadosa.
Durante el proceso de uso del carbón, se presentan también importantes daños
ambientales, esto porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases
responsables de efectos tan nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero, o la
formación de smog, etc. El daño que la combustión del carbón causa es mucho mayor
cuando se usa combustible de mala calidad, porque las impurezas que contiene, se
convierten en óxidos de azufre y en otros gases tóxicos.
193
Petróleo y gas natural
El petróleo es como ya sabemos un líquido
formado por una mezcla de hidrocarburos, en las
refinerías se separan del petróleo por medio de
un proceso denominado destilación fraccionada
sus distintos componentes, tales como: grasas,
gasolina, combustoleo, diesel, aceites, asfaltos,
etc., que son usados como combustibles y
lubricantes; así mismo, también se separan otros
productos de los que se obtienen plásticos,
fertilizantes, pinturas, pesticidas, medicinas y
fibras sintéticas.
El gas natural se encuentra formado por un pequeño grupo de hidrocarburos: siendo el
componente fundamental el metano (CH4), con una pequeña cantidad de propano
(C3H8) y butano (C4H10). El propano y el butano se separan del metano y son utilizados
como combustible para cocinar y calentar, el metano se usa como combustible tanto en
viviendas como en industrias y como materia prima para obtener diferentes compuestos
en la industria química orgánica.
En 1974 el petróleo llegó a representar el 47%, de la energía comercial del mundo; antes
de la crisis planteada por la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP).
Ese mismo año la proporción de energía comercial suministrada por el gas natural fue
de un 21% y desde la crisis del petróleo de 1973 ha ido aumentando ligeramente la
proporción en la que se consume. En 1990 se obtenía del petróleo un poco más del 38%
de la energía comercial del mundo
La manera de cómo el petróleo y el gas natural se formaron, fue cuando grandes
cantidades de microorganismos acuáticos mueren y son enterrados entre los sedimentos
del fondo marino de estuarios y pantanos, en un ambiente muy pobre en oxígeno. Como
estos sedimentos, son cubiertos por otros sedimentos que van conformando estratos
rocosos, recubriéndolos de esta manera, aumentando así la presión y la temperatura y,
en un proceso poco conocido, se forman el petróleo y el gas natural. Si las temperaturas
durante la formación de estos materiales se presentan muy altas se formara entonces una
mayor cantidad de gas natural.
El petróleo y el gas, como son menos densos que la roca, tienden a ascender hasta
quedar atrapados debajo de rocas impermeables, formando así grandes depósitos. La
mayor parte de estos combustibles se encuentran en rocas de unos 200 millones de años
de antigüedad como máximo.
Existen diferentes tipos de lo que llamamos petróleo crudo, se utiliza la palabra crudo
de manera típica, para designar al petróleo antes de su refinado, la composición de los
crudos puede ser muy variable, esto dependiendo del lugar en el que se han formado
originalmente. No solo se distinguen unos crudos de otros por sus diferentes
proporciones en las distintas fracciones de hidrocarburos, sino también porque tienen
distintas proporciones de azufre, nitrógeno y de las pequeñas cantidades de diversos
metales, que tienen mucha importancia desde el punto de vista de la contaminación.
194
Reservas de petróleo y gas natural en el mundo
Podemos encontrar petróleo y gas natural en
todos los continentes distribuidos de manera
muy irregular. Enormes campos petrolíferos
que contienen alrededor de la mitad del
petróleo mundial se encuentran en la región
conocida como Medio Oriente. También
existen grandes cantidades de petróleo en el
Golfo de México, Mar del Norte y el Ártico
(tanto en Alaska como en Rusia). Se piensa
que debe haber notables reservas en las
plataformas continentales, aunque por
diversos problemas la mayoría de ellos no
están todavía localizados y explotados.
Se hace muy difícil llevar a cabo una estimación verás para conocer cuantos años mas
tendremos petróleo y gas natural. Es difícil hacer este cálculo porque depende de
muchas variables desconocidas, no conocemos la cantidad de depósitos nuevos que se
van a descubrir en los años por venir, ni tampoco cual va a ser el ritmo de consumo,
porque es muy probable que cuando vayan escaseando el petróleo y sus precios se
incrementen, se busque con más empeño otras fuentes alternativas de energía y el ritmo
de consumo disminuirá de manera drástica; por esta razón las cifras que se suelen dar a
conocer son muy poco confiables. En 1970 había reservas conocidas de petróleo para
unos 30 años (hasta el año 2000) y de gas natural para unos 40 años. En cambio en 1990
había suficientes depósitos localizados de petróleo para otros 40 años (hasta el 2030) y
de gas natural para unos 60 años; es decir, en estos años se ha descubierto más de lo que
se ha consumido. Por todo esto se puede decir que hay reservas para un tiempo
comprendido entre varias decenas y unos 100 años.
Otro problema relacionado con el petróleo es que su consumo se da mayormente en
regiones donde no se produce. Es así que Estados Unidos y Europa occidental
consumen casi la mitad del petróleo mundial, los países del Golfo Pérsico que sólo
195
consumen el 4.5% mundial; producen en cambio, el 26%. Esta diferencia se agravará en
el futuro porque la mayor parte de las nuevas reservas se están descubriendo en los
países menos consumidores. Así se calcula que Estados Unidos tiene reservas para unos
10 años y Europa para unos 13 años, mientras que los países del Medio Oriente
acumulan el 57% de las reservas conocidas.
El consumo mundial de petróleo fue creciendo hasta alcanzar su máximo en 1978 año
en el que se explotaron algo más de 3000 millones de toneladas, después dicho consumo
disminuyó hasta el año 1982 y desde entonces ha ido aumentando pero todavía sin
llegar a las cifras de 1978. El consumo medio en el mundo, por habitante en 1993 era de
unas 0.6 toneladas
Este descenso en el consumo de petróleo, se debe a la disminución del su uso en los
países desarrollados, por ejemplo, en Norteamérica, el consumo por habitante era de
unas 4 toneladas en 1978, con mucho, el más alto del mundo, pero en cambio, durante
1993 fue de unas 3 toneladas. El consumo en los países desarrollados, excepto
Norteamérica es de unas 1.4 toneladas por habitante, mientras que en los países no
desarrollados el consumo es de menos de 0.5 toneladas, aunque el consumo total de
estos países, por motivos demográficos y de desarrollo se está manteniendo en
crecimiento continuo.
El petróleo y gas natural causan contaminación ambiental tanto al usarlos como al
producirlos y transportarlos. Uno de los problemas más analizados en la actualidad, es
el que surge de la inmensa cantidad de bióxido de carbono que nos encontramos
emitiendo a la atmósfera, al llevar a cabo la quema de combustibles fósiles, como ya
conocemos, este gas tiene un importante efecto invernadero por lo que se podría estar
provocando un calentamiento global de todo el planeta con cambios en el clima que
podrían ser catastróficos para los organismos vivos.
Otro impacto negativo para el medio ambiente, que se encuentra asociado a la quema de
petróleo y gas natural es la denominada lluvia acida, en este caso, no tanto por la
producción de óxidos de azufre, como en el caso del carbón, sino sobre todo por la
producción de óxidos de nitrógeno.
Los daños derivados de la producción y el transporte se producen sobre todo por los
vertidos de petróleo, accidentales o no, y por el trabajo en las refinerías, alrededor del
0.1 al 0.2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar, el porcentaje
puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban
contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.
La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción
por lo que debe ser transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos
kilómetros, lo que puede provocar espectaculares accidentes de vez en cuando. Estas
fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen importantes repercusiones
para el medio ambiente, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra firme,
de desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias, etc.
196
Se han intentado diferentes técnicas para limitar o limpiar los vertidos del petróleo, de
manera inicial se comenzaron a usar detergentes y otros productos, pero en el accidente
del Torrey Canyon que vertió 860.000 barriles (107.000 toneladas) de petróleo frente a
las costas de Cornualles, Inglaterra, en 1967, se comprobó que los productos de
limpieza utilizados habían causado más daño ecológico que el propio petróleo vertido.
Actualmente se emplean productos de limpieza menos dañinos y diferentes técnicas y
maquinarias, como barreras flotantes, sistemas de recogida, etc., que en algunos casos
pueden ser bastante eficaces, aunque no son la solución definitiva, evitar la
contaminación es la única solución verdaderamente aceptable.
No es fácil calcular la cantidad y el origen de petróleo que llega al mar y, de hecho, sólo
se dispone de valores poco exactos. Valores estimados según diversos estudios son:
Año
1973
1979
1981
1983
1985/1989
Toneladas vertidas
6.110.000
4.670.000
3.570.000
3.200.000
2.400.000
Entre los estudios que se han hecho, destacan los de la Academia Nacional de Ciencias
de los Estados Unidos de América, la cual publicó su primer informe en 1975 con datos
correspondientes al año 1973 y, posteriormente, otro en 1985 con algunas cifras
completadas en 1989. Con datos extraídos de estos informes, y de otras fuentes, se
puede resumir que la cifra global de petróleo que llega al mar cada año es de unas
3.000.000 toneladas métricas (rango posible entre 1.7 y 8.8 millones de toneladas), y la
procedencia de este petróleo vertido al mar sería:
Por causas naturales
Desde tierra
Por funcionamiento de petroleros
Por accidentes
Por explotaciones petróleo en mar
Por otros buques
10%
64%
7%
5%
2%
12%
El porcentaje vertido por accidentes es de alrededor de un 5% y, aunque en proporción
no es la mayor fuente de contaminación, los desastres al medio ambiente que originan
son de verdad muy importantes, esto porque producen vertidos de masas de petróleo
muy concentradas y forman manchas de gran extensión. En algunos accidentes se han
llegado a derramar más de 400 000 toneladas, como en la rotura de una plataforma
marina en el Golfo de México, en 1979. En la Guerra del Golfo, aunque no propiamente
por accidente, sino por una combinación de acciones de guerra y sabotajes, se vertió aún
mayor cantidad. Otros, como el vertido del barco petrolero Exxon Valdez, , que vertió
unos 240.000 barriles (30.000 toneladas) en Prince William Sound, Alaska, en marzo
de 1989, este petróleo puede llegar a costas o lugares de gran interés ecológico y causar
extraordinarias mortandades en pájaros, focas y todo tipo de fauna y flora.
197
Vertidos de petróleo de mas de 140 mil toneladas
Año
1991
1979
1983
1992
1983
1978
1988
1979
1980
1979
Accidente
Guerra del Golfo
Plataforma Ixtoc I
Pozo petrolífero
Oleoducto
Petrolero Castillo de Bellver
Petrolero Amoco Cádiz
Petrolero Odyssey
Petrolero Atlantic Empress
Pozo petrolífero
Petrolero Atlantic Empress
Lugar
Golfo Pérsico
México
Irán
Uzbekistán
Sudáfrica
Francia
Canadá
Caribe
Libia
Barbados
Toneladas
816 000
476 000
272 000
272 000
267 000
234 000
146 000
145 000
143 000
141 000
Durante mucho tiempo, el lavado de tanques de los barcos petroleros ha sido una de las
prácticas más dañinas y que más contaminación por petróleo ha producido al medio
ambiente. Estos grandes barcos llevaban a cabo el lavado durante los viajes de regreso,
de la siguiente manera, llenaban los tanques con agua del mar la cual después, vertían
de nueva cuenta al océano, dejando así, grandes manchas de petróleo por todas las rutas
marítimas que usaban. En los últimos años una legislación más exigente y un sistema de
vigilancia y denuncias más eficiente, han conseguido reducir de forma significativa
estas prácticas, aunque, por unos motivos o por otros, los petroleros todavía siguen
siendo un importante foco de contaminación.
El petróleo vertido al mar se va extendiendo en
una superficie cada vez mayor hasta llegar a
formar una capa muy extensa, con espesores de
sólo décimas de micrómetro, de esta forma se ha
comprobado que 1 m3 de petróleo puede llegar a
formar, en hora y media, una mancha de 100 m
de diámetro y 0.1 mm de espesor.
Una gran parte del petróleo (entre uno y dos
tercios) se evapora, este petróleo evaporado es
descompuesto por foto oxidación en la atmósfera. Del total del crudo que queda en el
agua tenemos que:
•
•
•
parte sufre fotooxidación
otra parte se disuelve en el agua, siendo esta la porción más peligrosa desde el
punto de vista de la contaminación, y
lo que queda forma el "mousse": emulsión gelatinosa de agua y aceite que se
convierte en bolas de alquitrán densas, semisólidas, con aspecto asfáltico. Se ha
calculado que en el centro del Atlántico hay unas 86 000 toneladas de este
material, principalmente en el mar de los Sargazos que tiene mucha capacidad
de recoger este tipo de material porque las algas, muy abundantes en esa zona,
quedan enganchadas al alquitrán.
198
Existen varios métodos de limpieza de los vertidos de petróleo en los océanos:
1. Contención y recogida: Se rodea el petróleo vertido con barreras y se recupera
con raseras o espumaderas que son sistemas que succionan y separan el petróleo
del agua por: centrifugación, aspiración, adherencia o fibras absorbentes, estas
técnicas no causan daños y son muy usadas, pero su eficiencia, aun en las
mejores condiciones, sólo llega a un 10 - 15%.
2. Dispersantes: Son sustancias químicas similares a los detergentes, que rompen
el petróleo en pequeñas gotitas (emulsión) con lo que se diluyen los efectos
dañinos del vertido y se facilita la actuación de las bacterias que digieren los
hidrocarburos. Es muy importante elegir bien la sustancia química que se usa
como dispersante, porque con algunas de las que se utilizaron en los primeros
accidentes, por ejemplo en el del Torrey Canyon, se descubrió que eran más
tóxicas y causaban más daños que el propio petróleo. En la actualidad existen
dispersantes de baja toxicidad autorizados.
3. Incineración: Quemar el petróleo derramado suele ser una forma eficaz de
hacerlo desaparecer. En circunstancias óptimas se puede eliminar el 95% del
vertido. El principal problema de este método es que produce grandes cantidades
de humo negro que, aunque no contiene gases más tóxicos que los normales que
se forman al quemar el petróleo en la industria o los automóviles, es muy espeso
por su alto contenido de partículas.
4. Biodegradación: En la naturaleza existen microorganismos (bacterias y hongos,
principalmente) que se alimentan de los hidrocarburos y los transforman en otras
sustancias químicas no contaminantes. Este proceso natural se puede acelerar
aportando nutrientes y oxígeno que facilitan la multiplicación de las bacterias.
5. Limpieza de las costas: En ocasiones se usan chorros de agua caliente a presión
para arrastrar el petróleo desde la línea de costa al agua. Este método suele hacer
más mal que bien porque entierra el hidrocarburo más profundamente en la
arena y mata todo ser vivo de la playa. Se usó extensamente en el accidente del
Exxon Valdez debido a que la opinión pública exigía la limpieza y este método
deja aparentemente la playa con un aspecto casi normal. Pero luego se comprobó
que las zonas que se habían dejado para que se limpiaran de forma natural, al
cabo de unos meses estaban en mejores condiciones que las que se habían
sometido al tratamiento, demostrando que consideraciones estéticas a corto
plazo no deben imponerse a planteamientos ecológicos más importantes a largo
plazo.
6. No hacer nada: En los vertidos en medio del océano, o en aquellos en que la
limpieza es difícil y poco eficaz, lo mejor es dejar que la acción de las olas, la
fotooxidación y otras acciones naturales, acaben solucionando el problema.
Los efectos de la contaminación con petróleo pueden ser muchos, aunque los diversos
ecosistemas reciben petróleo e hidrocarburos desde hace millones de años, esto de
manera natural y en cantidades diversas, por esta razón, resulta lógico que en la
actualidad se encuentren en la naturaleza muchos microorganismos capaces de
metabolizar el petróleo y, que sea frecuente el que muchos seres vivos sean capaces de
eliminar el absorbido a través de la cadena alimenticia.
199
No parece que es muy importante la amenaza de la bioacumulación del petróleo y los
productos relacionados en la cadena alimenticia, aunque en algunas ocasiones, en
regiones concretas, puede resultar una amenaza para la salud de los seres vivos.
Existen notables diferencias en el comportamiento de variados organismos ante la
contaminación con petróleo, por ejemplo, los moluscos bivalvos (almejas, mejillones,
etc.), muestran muy baja capacidad para eliminar el contaminante y, aunque muchos
organismos (algunos peces, por ejemplo) no sufren daños importantes con
concentraciones del producto de hasta 1000 ppm, en cambio, algunas larvas de peces se
ven afectadas por niveles tan bajos como 1 ppm. Las aves y los mamíferos, se ven
afectados por la contaminación con petróleo con la impregnación de sus plumas y piel
por el crudo, lo que supone su muerte en muchas ocasiones porque altera su capacidad
de transporte, aislamiento o bien les impermeabiliza. Los daños no sólo dependen de la
cantidad que se vertió de petróleo, sino también, del lugar, momento del año, tipo de
petróleo, etc. Un simple vertido de limpieza de tanques de un barco petrolero el Stylis,
mató en Noruega a 30 000 aves marinas en 1981, porque fue arrastrado directamente a
la zona donde estas aves tenían sus colonias. La mayoría de las poblaciones de
organismos marinos, se recuperan de exposiciones a grandes cantidades de petróleo
crudo en unos tres años, aunque si el petróleo es refinado o la contaminación se ha
producido en un mar frío, los efectos pueden durar el doble o el triple
Energía nuclear
La energía nuclear procede de reacciones de fisión o bien de fusión de átomos, en este
tipo de reacciones, se liberan enormes cantidades de energía, la cual es utilizada para la
producción de electricidad. En los años de 1956 se puso en marcha, en Inglaterra, la
primera planta nuclear generadora de electricidad, para uso comercial, ya para 1990
existían 420 reactores nucleares comerciales distribuidos en 25 países que producían el
17% de la electricidad del mundo.
Durante las décadas de 1950 y 1960 esta manera de generar energía eléctrica fue usada
con entusiasmo, dado el poco combustible que consumía (con un solo kilo de uranio se
podía producir tanta energía como con 1000 toneladas de carbón). Pero ya en la década
de los 70’s y especialmente en la de los 80´s, cada vez hubo más voces que alertaron
sobre los peligros de la radiación, sobre todo en caso de ocurrir posibles accidentes. El
riesgo de accidente grave en una central nuclear bien construida y manejada, es muy
bajo, pero algunos de estos accidentes, especialmente el de Chernobyl (1986) que
sucedió en una central de la URSS construida con muy deficientes medidas de
seguridad y sometida a unos riesgos de funcionamiento alocados, han hecho que en
muchos países la opinión pública mayoritariamente se haya opuesto a la continuación o
ampliación de los programas nucleares.
200
Son dos los accidentes nucleares que mas se han conocido a nivel mundial, uno en los
Estados Unidos, en la planta de Three Mile Island; y el otro en la antes Unión Soviética
en la planta de Chernobyl
Three Mile Island es una central nuclear de Estados
Unidos en la que en 1979 tuvo lugar el peor
accidente sufrido por un reactor nuclear en ese país.
El núcleo del reactor sufrió una fusión parcial y
gracias al buen funcionamiento del edificio protector
solo hubo un mínimo escape de la peligrosa
radiactividad, que no causó daños de ningún tipo. Se
demostró que las medidas de seguridad de las
centrales bien construidas funcionan correctamente
Sin embargo la situación fue peligrosa como consecuencia de ese accidente y, el recelo
de la opinión pública frente a las centrales nucleares se incremento mucho, como
contrapartida positiva, a raíz de este accidente se incrementaron las medidas de
seguridad en las centrales y sus alrededores, incluyendo los planes de evacuación de las
áreas que rodean a la central.
En la central nuclear de Chernobyl, en la antigua Unión Soviética, tuvo lugar, el 26 de
abril de 1986, lo que ha sido el peor accidente que nunca ha ocurrido en una planta
nuclear. Ese día unas explosiones en uno de los reactores nucleares arrojaron grandes
cantidades de material radiactivo a la atmósfera. Esta radiación no solo afectó a las
cercanías del lugar sino, que se extendió por grandes extensiones del Hemisferio Norte,
afectando especialmente a los países de la antigua URSS y a los del Noreste de Europa.
Intensidad de la radiación en Europa como consecuencia del accidente de Chernobyl
201
Como consecuencia de este accidente, gran cantidad de personas sufrieron gravísimas
exposiciones a la radiactividad y muchos murieron y continuaran falleciendo algunos
otros más, aproximadamente, un poco mas de 300,000 personas, tuvieron que ser
evacuadas de los alrededores de la central. Para intentar disminuir los efectos del
accidente, la central eléctrica ha sido sepultada con 300,000 toneladas de hormigón y,
varios edificios y grandes cantidades de suelo han tenido que ser descontaminados.
Aunque se han llevado a cabo grandes labores de limpieza, toda esa región del mundo
se enfrentara a grandes problemas ambientales a mediano y largo plazo. Entre el 15% y
el 20% de las tierras dedicadas a la producción agrícola, así como de los bosques de
Bielorrusia se encuentran con un nivel de contaminación tan alto, que no se podrán usar
durante los próximos cien años, los casos de enfermedades como leucemia se han
incrementado de manera notable y la salud de unos 350,000 ucranianos está siendo
monitoreada de manera continua, esto con el objetivo de detectar lo antes posible las
muy probables secuelas de la exposición de grandes dosis de radiactividad.
Los factores que tuvieron influencia en este desastre fueron dos: el primero se
considera, fue el diseño de la planta, en el cual el reactor no se encontraba alojado
dentro de un edificio protector, siendo que es muy inestable a baja potencia. De hecho,
estos reactores no se usan en los países occidentales por su falta de seguridad. El
segundo punto se considera, fue la falta de capacitación técnica de los responsables de
la operación de la central, los cuales actuaron de manera muy irresponsable. Esta
catástrofe, lo mismo que otros muchos desastres ambientales en la antigua URSS y en
su área de influencia, están directamente relacionados con los graves defectos sociales,
económicos y humanos del sistema comunista que ocultaba sistemáticamente la verdad
sobre su tecnología y los riesgos y daños de todo tipo, creando una imagen de la
realidad falsa y totalmente manipulada.
En la operación de centrales de energía eléctrica, los posibles accidentes no son el único
problema, además, ha surgido otro problema de difícil solución: el del almacenamiento
de los residuos nucleares de alta actividad. Ya que elementos radiactivos de distinto tipo
son utilizados en muy diferentes actividades, las centrales eléctricas de energía nuclear,
son las que mayor cantidad de estos productos utilizan, pero también así mismo son
empleados materiales radiactivos en muchas aplicaciones de la medicina, la industria, la
investigación, etc. y, en algunos países, las armas nucleares son una de las principales
fuentes de residuos de este tipo. Dos características hacen especiales a los residuos
radiactivos:
Su gran peligrosidad, ya que cantidades muy pequeñas, pueden originar
dosis de radiación peligrosas para la salud humana
Así mismo su duración, ya que algunos de estos materiales permanecerán
emitiendo radiaciones al ambiente durante miles de años
Así, se entiende que, aunque la cantidad de este tipo de residuos radiactivos, que se
producen en un país, sea comparativamente mucho menor que la de otros tipos, sus
tecnologías y métodos de tratamiento, sean mucho más complicados y difíciles.
202
Existen en la actualidad dos grandes grupos o tipos de residuos de materiales
radiactivos: los denominados de alta actividad y los de media o baja actividad. Los
residuos de alta actividad, son aquellos que presentan una alta emisión de dosis de
radiación, se encuentran formados, de manera fundamental, por los restos que quedan
de las varillas del uranio que se usa como combustible en las centrales eléctricas
nucleares y otras sustancias que están en el reactor, así mismo, como por residuos de la
fabricación de armas atómicas, también existen algunas sustancias que quedan en el
proceso minero de purificación del uranio son incluidas en este grupo. En las varillas de
combustible gastado de los reactores se encuentran sustancias como el plutonio 239
(vida media de 24,400 años), el neptuno 237 (vida media de 2’130,000 años) y el
plutonio 240 (vida media de 6,600 años), como podemos observar, el almacenamiento
de este tipo de residuos debe ser garantizado por decenas de miles de años, hasta que la
radiactividad baje lo suficiente como para que dejen de ser peligrosos.
Los residuos de media o baja actividad, son aquellos que emiten cantidades pequeñas de
radiación, se encuentran formados por herramientas, ropas, piezas de repuesto, lodos,
etc. de las centrales nucleares y de universidades, hospitales, organismos de
investigación, industrias, etc.
El desmantelamiento de las centrales nucleares produce grandes cantidades de residuos
radiactivos de los dos tipos. Estas centrales envejecen en 30 o 40 años y deben ser
desmontadas, los materiales de la zona del reactor son residuos de alta actividad en gran
parte y otros muchos son de media o baja actividad.
Una central nuclear puede estar en funcionamiento durante 30 a 40 años, después de
este tiempo, pueden ir surgiendo graves problemas de corrosión de la vasija del reactor,
cuando una central eléctrica nuclear termina su vida útil, sus instalaciones no pueden ser
desmanteladas o demolidas sin más, ya que muchas partes son altamente radiactivas.
Cuando una central ha sido cerrada existen varias posibilidades.
Dejarla bajo custodia por la compañía que la ha explotado, durante un periodo de
hasta 100 años, lo anterior para esperar que disminuya la radiación y sea más
seguro su desmantelamiento.
Otra opción es cubrirla totalmente de cemento, como se ha hecho con Chernobyl,
aunque esta técnica es muy poco segura porque esta "tumba" tendría que
permanecer sin fisuras durante cientos de años, cosa que es imposible de
garantizar.
Una tercera opción y, es la que se considera la más adecuada, y ha sido ya utilizada
en varias plantas pequeñas, consiste en desmantelar la planta, llevando los
materiales contaminados para depositarlos en almacenes de residuos radiactivos.
Para hacer esta operación son fundamentales equipos de protección para los
trabajadores y uso de robots especialmente diseñados.
Algunos residuos radiactivos de baja actividad, se eliminan muy diluidos arrojándolos a
la atmósfera o bien a los océanos, en concentraciones tan pequeñas que no son dañinas
para los seres vivos y, la ley lo permite. Los índices de radiación, que estos vertidos
emiten, son menores que los que suelen emitir muchas sustancias naturales o bien
algunos objetos de uso cotidiano en el hogar, como la televisión.
203
Los residuos de media o baja actividad se introducen en contenedores especiales que se
depositan en almacenes durante un tiempo en superficie hasta que se llevan a vertederos
de seguridad. Hasta el año 1992 algunos países vertían estos barriles al mar, pero a
partir de ese año, se prohibió esta práctica. Los almacenes definitivos para estos
residuos son, en general, subterráneos, asegurando que no sufrirán filtraciones de agua
que pudieran arrastrar isótopos radiactivos fuera del vertedero
Los residuos radiactivos del tipo de alta actividad son los más difíciles de tratar. El
volumen de combustible gastado que permanece en las centrales de energía nuclear
normales, se puede reducir mucho si se vuelve a utilizar en otro tipo de centrales
denominadas, plantas especiales, esto solo se lleva a cabo en algunos casos, pero
presenta la dificultad de que se debe de transportar una sustancia muy peligrosa desde
las centrales normales a las especiales.
Los residuos que quedan se suelen vitrificar (fundir junto a una masa vítrea) e introducir
en contenedores muy especiales los cuales son capaces de resistir agentes muy
corrosivos, o bien el fuego, terremotos, grandes colisiones, etc. Estos contenedores se
almacenarían en vertederos definitivos los cuales deben estar construidos a gran
profundidad, en lugares muy estables geológicamente (depósitos de arcilla, sales o
macizos graníticos) y bien refrigerados porque los isótopos radiactivos emiten calor.
Se están estudiando varios emplazamientos para este tipo de almacenes, pero en el
mundo todavía no existe ninguno, por lo que por ahora, la mayoría de los residuos de
alta actividad se almacenan en lugares provisionales o en las piscinas de la misma
central.
Fisión nuclear
La obtención de energía por fisión nuclear
convencional, es el sistema más usado para
generar energía nuclear, este sistema utiliza el
uranio como combustible. En concreto, se usa
el isótopo 235 del uranio que es sometido a
fisión nuclear en los reactores, en este
proceso, el núcleo del átomo de uranio (U235) es bombardeado por neutrones y se
rompe originándose dos átomos de un tamaño
aproximadamente de la mitad del de uranio,
así mismo se liberan dos o tres neutrones, los cuales inciden sobre átomos de U-235
vecinos, que vuelven a romperse, originándose una reacción en cadena. La fisión
controlada del U-235 libera una gran cantidad de energía que se usa en la planta nuclear
para convertir agua en vapor, y con este vapor se mueve una turbina que genera
electricidad.
204
El mineral de uranio, lo podemos encontrar en la naturaleza en cantidades limitadas, por
tanto es un recurso no renovable, generalmente suele hallarse casi siempre junto a rocas
sedimentarias; existen depósitos importantes de este mineral en Norteamérica (27.4% de
las reservas mundiales), África (33%) y, Australia (22.5%).
El mineral del uranio presenta tres isótopos: U-238 (99.28%), U-235 (0.71%) y U-234
(menos que el 0.01%). Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el
mineral debe ser enriquecido es decir purificado y refinado, hasta aumentar la
concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción. El uranio que se
va a usar en el reactor se prepara en pequeñas pastillas de dióxido de uranio de unos
milímetros, cada una de las cuales contiene la energía equivalente a una tonelada de
carbón. Estas pastillas se ponen en varillas, de unos 4 metros de largo, que se reúnen en
grupos de unas 50 a 200 varillas. Un reactor nuclear típico puede contener unas 250 de
estas agrupaciones de varillas. La fisión de un gramo de uranio-235 produce el calor
equivalente a la combustión de 2,600 toneladas de carbón.
El Uranio 238, que es el principal componente del mineral uranio y además es un
subproducto de la fisión del U-235, puede ser convertido en Plutonio, Pu-239, un
isótopo artificial que es fisionable y se puede usar como combustible, de esta forma se
multiplica por mucho la capacidad de obtener energía del uranio, por ejemplo, si el U238 almacenado en los cementerios nucleares de los Estados Unidos se convirtiera en
plutonio, podría suministrar toda la electricidad que ese país va a necesitar en los
próximos 100 años.
Pero actualmente, la tecnología necesaria para llevar a cabo este proceso presenta
muchos riesgos y problemas, lo que hace que en este momento esté muy poco extendido
su uso, además, el Plutonio no se usa solo para la obtención de energía por fisión
nuclear, sino que también, es el material con el que se fabrican las armas nucleares, y
muchos países instalarían plantas de obtención de plutonio, no para usarlo como
combustible, sino, sobre todo, para fabricar armas nucleares, con el riesgo que supone la
multiplicación de este tipo de armas.
Una central eléctrica nuclear consta de cuatro partes:
1. El reactor en el que se produce la fisión
2. El generador de vapor en el que el calor producido por la fisión se usa para hacer
hervir agua
3. La turbina que produce electricidad con la energía contenida en el vapor
4. El condensador en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida.
La reacción nuclear sucede dentro del reactor, en el, se encuentran los grupos de varillas
de combustible intercaladas con unas decenas de barras de control que están hechas de
un material que absorbe los neutrones. Introduciendo más o menos estas barras de
control, se controla el ritmo de la fisión nuclear ajustándolo a las necesidades de
generación de electricidad.
205
En las centrales eléctricas nucleares comunes, existe un circuito primario de agua, en el
que ésta, se calienta por la fisión del uranio, dicho circuito, forma un sistema cerrado en
el que el agua circula bajo presión, para que permanezca líquida a pesar de que la
temperatura que alcanza es de unos 293º C.
Con el agua del circuito primario se calienta otro circuito de agua, llamado circuito
secundario, el agua de este circuito secundario, se transforma en vapor a presión que es
conducido a una turbina. El giro de la turbina mueve a un generador que es el que
produce la corriente eléctrica. Finalmente, el agua es enfriada en torres de enfriamiento,
o bien por otros procedimientos.
En las centrales eléctricas nucleares, el núcleo del reactor se encuentra colocado dentro
de una vasija gigantesca de acero, la cual esta diseñada para que si ocurre un accidente,
no escape radiación hacia el medio ambiente. Esta vasija junto con el generador de
vapor están colocados en un edificio construido con grandes medidas de seguridad con
paredes de cemento armado, de uno a dos metros de grueso, diseñadas para soportar
terremotos, huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él.
Una de las ventajas que los promotores de la energía nuclear le encuentran, es el hecho
de que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente,
las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera.
Los que se oponen a la energía nuclear, esgrimen el argumento de que el hecho de que
el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios (contaminantes) no es un
dato a favor de las centrales nucleares. Estas personas argumentan que lo que hay que
lograr, es que se disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón
y otros combustibles fósiles, lo cual es tecnológicamente es posible, aunque encarece la
producción de electricidad.
En una central nuclear que se encuentre funcionando de manera correcta, la liberación
de radiactividad es mínima y perfectamente tolerable, ya que se encuentra dentro de los
márgenes de radiación natural que habitualmente existen en la biosfera.
206
El problema ha surgido, cuando han ocurrido accidentes en algunas de las más de 420
centrales nucleares que hay en funcionamiento, una planta nuclear típica no puede
explotar como si fuera una bomba atómica, pero cuando por un accidente se producen
grandes temperaturas en el reactor, el metal que envuelve al uranio se funde y se
escapan radiaciones, así mismo, también puede escapar, por accidente, el agua del
circuito primario, que está contenida en el reactor y es radiactiva, a la atmósfera.
La probabilidad de que ocurran estos accidentes es muy baja, pero cuando suceden, sus
consecuencias son muy graves, porque la radiactividad produce graves daños, y, de
hecho han sucedido accidentes graves. Dos han sido más recientes y conocidos, el de
Three Mile Island, en los E.U.A, y el de Chernobyl en la antigua Unión Soviética.
Con los adelantos tecnológicos y la experiencia en el uso de las centrales nucleares, la
seguridad es cada vez mayor, pero un problema de muy difícil solución permanece: el
almacenamiento a largo plazo de los residuos radiactivos que se generan en las
centrales, bien sea en el funcionamiento habitual o en el desmantelamiento, cuando la
central ya ha cumplido su ciclo de vida y debe ser cerrada.
Fusión nuclear
Cuando dos núcleos atómicos, por ejemplo, el
de hidrógeno se unen para formar uno mayor
(helio) se produce una reacción nuclear de
fusión. Este tipo de reacciones son las que se
están produciendo en el sol y en el resto de las
estrellas, emitiendo gigantescas cantidades de
energía, muchas personas que apoyan la
energía nuclear ven en este proceso la solución
al problema de la energía, pues el combustible
que requiere es el hidrógeno, el cual es muy abundante en la atmósfera terrestre,
además, es un proceso que en principio, produce muy escasa contaminación radiactiva.
La principal dificultad que presenta este tipo de producción de energía, es que estas
reacciones son muy difíciles de controlar, porque se necesitan temperaturas de decenas
de millones de grados centígrados para inducir la fusión y, todavía, a pesar de que se
está investigando con mucho interés, no hay reactores de fusión trabajando en ningún
sitio.
207
Las energías alternativas
La crisis del petróleo de los años 70 despertó una intensa búsqueda de nuevas fuentes de
energía, la constatación de que la energía de combustible fósil no es ilimitada, hizo que
se buscaran un mejor aprovechamiento de otras fuentes, siendo la energía nuclear una
de las preferidas en la política de la mayoría de los países.
Sin embargo la energía nuclear, tal como se concibe en la actualidad, no ha resuelto los
problemas, pues dejando a un lado los elevados costos que supone en relación con su
rendimiento, están todavía por resolver cuestiones tales como donde depositar los
residuos radiactivos y como evitar la contaminación térmica de las centrales.
La falta de seguridad de las centrales quedo patente en accidentes como los de la isla de
las tres millas, en los Estados Unidos, o la explosión en la central de Chernobyl, en la
Unión Soviética, cuyas consecuencias afectaron a una gran parte de Europa. A menor
escala, las fugas de los reactores y las paradas obligadas de los mismos, a causa de
descomposturas, además de poner en tela de juicio su rentabilidad económica,
demuestran de manera manifiesta la imperfección de la técnica actual para manejar esta
energía, a pesar del “elevado grado de seguridad que poseen”, según afirman las
compañías propietarias de las centrales.
La utilización más racional de las fuentes más seguras de energía disponibles, la
eliminación de los contaminantes causados y la búsqueda de fuentes naturales que no
arrastren estos inconvenientes, es la única vía de salida actual al problema.
Las llamadas energías alternativas o nuevas energías son aquellas fuentes
desaprovechadas o infrautilizadas que, aunque en pequeña medida, pueden constituir
una parte importante de nuestros recursos energéticos
Energía hidroeléctrica
El aprovechamiento de la energía
potencial acumulada en el agua para
generar electricidad es una forma
clásica de obtener energía, alrededor
del 20% de la electricidad usada en el
mundo procede de esta fuente (energía
hidroeléctrica). Es, por tanto, una
energía renovable pero no alternativa,
estrictamente hablando, porque se
viene usando desde hace muchos años
como una de las fuentes principales de
electricidad.
208
La energía hidroeléctrica que se puede obtener en una zona, depende de los cauces de
agua y desniveles que ésta tenga, y existe, por tanto, una cantidad máxima de energía
que podemos obtener por medio de este procedimiento. Según cálculos, se estima, que
si se explotara toda la energía hidroeléctrica que el mundo entero puede dar, solamente
se alcanzaría a cubrir el 15% de la energía total que consumimos, actualmente se está
utilizando alrededor del 20% de este potencial, aunque en general en los países
desarrollados, el porcentaje de explotación llega a ser de más del 50%.
Desde el punto de vista ambiental, la energía hidroeléctrica es una de las más limpias,
aunque esto no quiere decir que sea totalmente inocua, esto porque las presas que se
deben de construir suponen un fuerte impacto importante, estas presas alteran
gravemente el ecosistema fluvial, se destruye el hábitat, se modifica el caudal del río y
cambian las características y propiedades del agua como, su temperatura, grado de
oxigenación y otras; también las presas producen un importante impacto en el paisaje
así como en los humanos, porque con frecuencia su construcción exige trasladar a
pueblos enteros y sepultar bajo las aguas tierras de cultivo, bosques y otras zonas
silvestres.
Podemos encontrar también algunos impactos ambientales positivos de las presas, así,
por ejemplo, han sido muy útiles para algunas aves acuáticas que han sustituido los
humedales costeros que usaban para alimentarse o criar, muchos de los cuales han
desaparecido, por estos nuevos hábitat, algunas de estas aves, han variado incluso sus
hábitos migratorios, buscando nuevas rutas de paso por tierra firme a través de
determinados presas.
La construcción de presas es cara, pero su costo de explotación es bajo y es una forma
de energía rentable económicamente. Al plantearse la conveniencia de construir una
presa no hay que olvidar que su vida es de unos 50 a 200 años, porque con los
sedimentos que el río arrastra se va llenando poco a poco hasta inutilizarse
Así mismo, la energía de las olas o de las mareas, puede accionar turbinas las cuales
transformarían ese recurso mecánico en electricidad, la construcción de compuertas en
áreas con mareas muy intensas, permitiría represar gigantescos volúmenes de agua que,
después, podrían liberarse a voluntad y aprovecharse de manera análoga como sucede
en los pantanos de los ríos. Sin embargo una intervención de esa naturaleza provocaría
un cambio drástico en el ecosistema costero, por lo que tiene graves inconvenientes
209
Energía solar
La utilización directa de la energía solar se remonta a hace algunos años en forma de
sistemas usados como calentadores de agua; sin embargo, el rendimiento de estos es
bajo y solo son aplicables en regiones con fuerte insolación y para unidades de pequeña
capacidad. Las fotoceldas, por el contrario, brindan la posibilidad de transformar de una
manera más rentable esa misma energía, por ejemplo, las células solares, que en las
naves espaciales proporciona la energía necesaria, utilizan silicio y otros elementos o
compuestos que convierten la luz en electricidad.
Las centrales solares a mayor escala pueden suministrar electricidad a poblaciones
pequeñas. Su funcionamiento se basan en la concentración de la luz solar, y la energía
acumulada sirve para calentar el agua de una caldera que funciona entonces como en las
centrales de tipo convencional. Existen diversos proyectos que estudian los mejores
medios de conversión de la radiación solar, y hay plantas experimentales en numerosos
países, por ejemplo en el sur de España
La energía que nos llega del sol, es fuente directa o indirecta de casi toda la energía que
usamos, los combustibles fósiles existen gracias a la fotosíntesis que convirtió la
radiación solar en las plantas y animales, de las cuales que se formaron el carbón, gas y
petróleo. El ciclo del agua que nos permite obtener energía hidroeléctrica es movido por
la energía solar que evapora el agua, forma nubes y las lleva tierra adentro donde caerá
en forma de lluvia o nieve. El viento también se forma cuando unas zonas de la
atmósfera son calentadas por el sol en mayor medida que otras.
210
El aprovechamiento directo de la energía del sol se lleva a cabo mediante diferentes
formas:
a) Calentamiento directo de locales por el sol, en invernaderos, viviendas y otros
locales, se aprovecha el sol para calentar el ambiente, algunos diseños
arquitectónicos buscan aprovechar al máximo este efecto y controlarlo para poder
restringir el uso de calefacción o de aire acondicionado.
b) Acumulación del calor solar, esto de lleva a cabo mediante paneles o estructuras
especiales colocadas en lugares expuestos al sol, como los techos de las viviendas,
en los que se calienta algún fluido que se almacena el calor en depósitos. Se usa,
sobre todo, para calentar agua y puede suponer un importante ahorro energético si
tenemos en cuenta que en un país desarrollado más del 5% de la energía consumida
se usa para calentar agua.
c) Generación de electricidad, se puede generar electricidad a partir de la energía solar
por varios procedimientos, en el sistema termal, la energía solar se usa para
convertir agua en vapor esto en dispositivos especiales, en algunos casos, se usan
espejos cóncavos que concentran el calor sobre tubos que contienen aceite, este
aceite alcanza temperaturas de varios cientos de grados y con él se calienta agua
hasta ebullición. Con el vapor se genera electricidad en turbinas clásicas, con
algunos dispositivos de este tipo, se consiguen rendimientos de conversión en
energía eléctrica del orden del 20% de la energía calorífica que llega a los colectores
La luz del sol se puede convertir directamente en electricidad, usando el efecto
fotoeléctrico. Aunque las fotoceldas solares no presentan rendimientos muy altos; la
eficiencia media en la actualidad es de entre un 10% a un 15%, aunque algunos
prototipos experimentales alcanzan eficiencias de hasta el 30%, esta es la razón por la
que se necesitan grandes superficies, si se quiere producir grandes cantidades de
energía.
Uno de los problemas que presenta la electricidad generada con el sol, es que sólo se
puede producir durante el día y es difícil y cara para almacenar. Para intentar solucionar
este problema se están investigando diferentes tecnologías; una de ellas usa la
electricidad para disociar el agua, por electrolisis, en oxígeno e hidrógeno, después el
hidrógeno se usa como combustible para regenerar agua, produciendo energía por la
noche.
La producción de electricidad por medio de estos sistemas es más cara, en condiciones
normales, que por los sistemas convencionales. Sólo en algunas situaciones especiales
se compensa su uso, aunque las tecnologías van avanzando de manera rápida y en el
futuro pueden jugar un papel importante en la producción de electricidad. En muchos
países en desarrollo se están usando con gran aprovechamiento en las casas o granjas a
los que no llega el suministro ordinario de electricidad porque están muy lejos de las
centrales eléctricas.
211
Energía eólica
El hombre conoce desde la
antigüedad la fuerza del viento, y en
forma de molinos la ha utilizado
desde tiempos remotos.
Las
modernas centrales eólicas utilizan
grandes palas y aunque el principio
es el mismo, se consigue un
aprovechamiento mas integral de la
energía generada.
Se han instalada ya algunas centrales
de este tipo en lugares en los que los
vientos presentan unas características de periodicidad e intensidad constantes, y su
rendimiento las hace competitivas
Los molinos de viento han sido usados desde hace muchos siglos para moler el grano,
bombear agua o bien, otras tareas que requieren energía. En la actualidad, sofisticados
molinos de viento se utilizan para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas
a vientos frecuentes, como zonas costeras, altas montañas o islas.
El impacto ambiental de este sistema de obtención de energía es muy bajo, sobre todo
es de manera estética, esto porque se deforma el paisaje, aunque también debemos de
considerar la muerte de algunas aves por choque con las aspas de los molinos.
Energía de biomasa
Otra fuente de energía es la producida
por la descomposición de los productos
orgánicos residuales de la agricultura,
que en pequeñas cantidades puede
satisfacer gran parte de las necesidades
energéticas de comunidades pequeñas,
como por ejemplo una granja, podrían
incluirse también en este apartado las
centrales de incineración de basuras, que
a partir de la combustión de los residuos
generan energía utilizable
La biomasa incluye la madera, plantas de crecimiento rápido, algas cultivadas, restos de
animales, etc. Es una fuente de energía procedente, en último lugar, del sol, y es
renovable siempre que se use de manera adecuada.
212
La biomasa puede ser usada de forma directa como combustible (madera), alrededor de
la mitad de la población mundial continua dependiendo de la biomasa como fuente
principal de energía; el problema consiste, en que en muchos lugares, se está quemando
la madera y destruyendo los bosques a un ritmo mayor que el que se reponen, por lo que
se están causando graves daños al medio ambiente, tales como: deforestación, pérdida
de biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes de agua, etc.
La biomasa se puede utilizar así mismo para combustibles líquidos, por ejemplo, el
metanol o el etanol, que posteriormente son utilizados en los motores; el principal
problema de este proceso es que presenta un rendimiento es bajo: entre un 30% a un
40% de la energía contenida en el material de origen, se pierde en la preparación del
alcohol.
Otra posibilidad consiste en usar la biomasa para obtener biogás, el cual es una mezcla
de gases que se obtienen a partir de la descomposición en un ambiente anaerobio (sin
oxígeno) de residuos orgánicos, este proceso se lleva a cabo por bacterias, se libera un
mezcla de gases formada por metano (el principal componente del biogás), dióxido de
carbono, hidrógeno, nitrógeno y ácido sulfhídrico. Es un combustible económico y
renovable; se utiliza en vehículos de motor, para mezclar con el gas del alumbrado y
para usos industriales y domésticos
Lo anterior se lleva a cabo en depósitos en los que se van acumulando restos orgánicos,
residuos de cosechas y otros materiales que pueden descomponerse, en un depósito al
que se llama digestor. En ese depósito estos restos fermentan por la acción de los
microorganismos y la mezcla de gases producidos se pueden almacenar o transportar
para ser usados como combustible.
El uso de biomasa como combustible presenta la ventaja de que los gases producidos en
la combustión, contienen mucho menor proporción de compuestos de azufre, los cuales
son los causantes de la lluvia ácida, que los procedentes de la combustión del carbono,
los cuales al ser quemados añaden bióxido de carbono al medio ambiente, pero este
efecto se puede contrarrestar con la siembra de nuevos bosques o plantas que retiran
este gas de la atmósfera.
En la actualidad se están haciendo numerosos experimentos con distintos tipos de
plantas para aprovechar de la mejor forma posible esta prometedora fuente de energía.
213
Energía de los océanos
De los océanos se puede obtener energía por varios procedimientos, los cuales son: las
mareas, las olas, y el gradiente de temperatura.
Las mareas pueden presentar fuertes variaciones de varios metros entre la bajamar y la
pleamar, la mayor diferencia se da en la Bahía de Fundy (Nueva Escocia) en la que la
diferencia llega a ser de 16 metros.
Para poder aprovechar la energía de las mareas, se construyen presas las cuales cierran
una bahía reteniendo de esta manera el agua a un lado u otro, y dejándola salir en las
horas intermareales. En China, Canadá, Francia y Rusia hay sistemas de este tipo en
funcionamiento.
Este tipo d energía nunca podrá ser considerado una importante fuente de energía a
nivel general porque pocas regiones reúnen los requisitos para construir un sistema de
este tipo, por otra parte, la construcción de la presa es cara y alterar el ritmo de las
mareas puede suponer impactos ambientales negativos en algunos de los más ricos e
importantes ecosistemas como son los estuarios y las marismas.
En cuanto a la energía que nos pueden proporcionar las olas, se han desarrollado
diversas tecnologías experimentales para convertir la energía de las olas en electricidad,
aunque todavía no se ha logrado un sistema que sea económicamente rentable.
El gradiente de temperatura del agua, puede llegar a ser una importante fuente de
energía, ya que la temperatura del agua es más fría en el fondo que en la superficie, con
diferencias que llegan a ser de más de 20ºC.
En algunos proyectos y estaciones experimentales se usa agua caliente de la superficie
para poner amoniaco en ebullición y se bombea agua fría para refrigerar este amoniaco
y devolverlo al estado líquido, en este ciclo, el amoniaco pasa por una turbina
generando electricidad.
Este sistema se encuentra muy poco desarrollado, aunque se ha demostrado que se
produce más electricidad que la que se consume en el bombeo del agua fría desde el
fondo. También es importante estudiar el impacto ambiental que tendría bombear tanta
agua fría hacia la superficie.
214
Energía geotérmica
La temperatura de la Tierra aumenta
con la profundidad y se puede usar esa
energía con las tecnologías apropiadas.
El esquema de aprovechamiento de
este recurso es la inyección de agua fría
a cierta profundidad, donde el propio
calor terrestre eleva su temperatura, y
su posterior utilización en un
intercambiador de calor. Se puede
aprovechar así mismo vapor o agua de
un manantial subterráneo.
Algunos países como Islandia, Nueva
Zelanda o México, utilizan muy eficazmente esta fuente de energía, son países situados
en zonas en las que a poca profundidad hay temperaturas muy altas y una parte
importante de sus necesidades energéticas las obtienen de esta fuente Otros países están
aumentando el uso de esta fuente de energía, aunque la producción mundial sigue
siendo muy pequeña.
Desde el punto de vista ambiental la energía geotérmica tiene varios problemas; por una
parte el agua caliente extraída del subsuelo es liberada en la superficie contaminando
térmicamente los ecosistemas, al aumentar su temperatura natural, por otra parte el agua
extraída asciende con sales y otros elementos disueltos que contaminan la atmósfera y
las aguas si no es purificada.
215
Uso eficiente de la energía.
Es imprescindible reducir la dependencia de nuestra economía del petróleo y los
combustibles fósiles, esto es una tarea urgente, según muchos de los estudiosos del
ambiente, debido a que la amenaza del cambio climático global y otros problemas
ambientales son muy serias y porque, a medio plazo, no podemos seguir basando
nuestra forma de vida en una fuente de energía no renovable que se va agotando.
Además, esto lo debemos hacer compatible, por un deber elemental de justicia, con
lograr el acceso a una vida más digna para todos los habitantes del mundo.
Para lograr alcanzar estos objetivos, son muy importantes dos cosas:
•
•
Por una parte aprender a obtener energía, de forma económica y respetuosa con
el ambiente, de las fuentes alternativas que ya se han comentado.
Pero más importante aun, es aprender a usar de manera más eficiente la energía.
Usar eficientemente la energía, significa no usarla en actividades innecesarias y,
conseguir hacer el trabajo, con el mínimo consumo de energía posible.
Desarrollar tecnologías y sistemas de vida y trabajo que ahorren energía es lo
más importante para lograr un auténtico desarrollo sostenible. Por ejemplo, se
puede ahorrar energía en los automóviles, tanto construyendo motores más
eficientes, que empleen menor cantidad de combustible por kilómetro, como con
hábitos de conducción más racionales, como conducir a menor velocidad o sin
aceleraciones bruscas.
Las luces fluorescentes, que usan la cuarta parte de la energía que consumen las
incandescentes; el mejor aislamiento en los edificios o los motores de automóvil de bajo
consumo son ejemplos de nuevas tecnologías que han influido de forma muy importante
en el ahorro de energía. Entre las posibilidades más interesantes de ahorro de energía
están:
Cogeneración: Se llama cogeneración de energía a una técnica en la que se aprovecha el
calor residual, por ejemplo, utilizar el vapor caliente que sale de una instalación
tradicional, como podría ser una turbina de producción de energía eléctrica, para
suministrar energía para otros usos; hasta ahora, lo usual era dejar que el vapor se
enfrié, pero en esta técnica, con el calor que le queda al vapor se calienta agua, se cocina
o se usa en otros procesos industriales.
Esta técnica se emplea cada vez más en industrias, hospitales, hoteles y, en general, en
instalaciones en las que se produce vapor o calor, porque supone importantes ahorros
energéticos y por tanto económicos, que compensan las inversiones que hay que hacer
para instalarla.
Aislamiento de edificios: Se puede ahorrar mucha energía aislando adecuadamente las
viviendas, oficinas y edificios que necesitan calefacción o aire acondicionado para
mantenerse confortables. Construir un edificio con un buen aislamiento cuesta más
dinero, pero a la larga es más económico porque ahorra mucho gasto de calefacción o de
refrigeración del aire.
216
En casas pequeñas, medidas tan simples como plantar árboles que den sombra en
verano o que corten los vientos dominantes en invierno, se ha demostrado que ahorran
entre un 15% a un 40% del consumo de energía que hay que hacer para mantener la
casa confortable.
Ahorro de combustible en el transporte: el transporte emplea algo menos de la mitad de
todo el petróleo consumido en el mundo. En todo el mundo los automóviles,
especialmente, junto a los demás medios de transporte, son los principales responsables
del consumo de petróleo y de la contaminación y del aumento de CO2 en la atmósfera.
Por esto, cualquier ahorro de energía en los motores o el uso de combustibles
alternativos que contaminen menos, tienen una gran repercusión.
Las mejoras en el diseño aerodinámico de los automóviles, su disminución de peso y las
nuevas tecnologías usadas en los motores permiten construir ya, automóviles que hacen
25 km por litro de gasolina y se están probando distintos prototipos que pueden hacer 40
km y más por litro.
También se están construyendo interesantes prototipos de coches que funcionan con
electricidad, con metanol o etanol o con otras fuentes de energía alternativas que
contaminan menos y ahorran consumo de petróleo. Los coches eléctricos pueden llegar
a ser interesantes cuando sus costos y rendimientos sean competitivos, pero siempre que
usen electricidad producida por medios limpios. Si consumen electricidad producida en
una central térmica, generan más contaminación que un coche de gasolina. Por esto sólo
interesan coches eléctricos que consuman electricidad producida con gas o, mejor, con
energía solar o hidrógeno.
El uso de hidrógeno como combustible es especialmente interesante, los científicos
están estudiando la manera de producirlo con ayuda de células fotoeléctricas cuya
electricidad se usa para descomponer el agua por electrólisis en hidrógeno y oxígeno.
Después el hidrógeno se usa como combustible en el motor del coche, vuelve a unirse
con el oxígeno en una reacción que produce mucha energía, pero que no contamina
prácticamente nada, pues regenera vapor de agua, no forma CO2 ni óxidos de azufre, y
los pocos óxidos de nitrógeno que se forman son fáciles de controlar. Por ahora se han
construido algunos prototipos, pero todavía sus costos no son suficientemente buenos
para comercializarlos.
Sin duda, el futuro del transporte irá por combustibles alternativos y motores que
consuman menos, pero además del avance tecnológico, es necesario que la legislación
favorezca la implantación de los nuevos modelos y que se cree un estado de opinión
entre los consumidores de vehículos que favorezca la venta de los coches que ahorren
energía.
Industrias y reciclaje: En los países industriales la industria utiliza entre la cuarta parte
y un tercio del total de energía consumido en el país. En los últimos años se ha notado
un notable avance en la reducción del consumo de energía por parte de las industrias.
Las empresas se han dado cuenta de que una de las maneras más eficaces de reducir
costos y mejorar los beneficios es usar de manera más eficiente la energía.
217
Reciclar las materias primas, es una de las maneras más eficaces de ahorrar energía.
Aproximadamente ¾ partes de la energía consumida por la industria se usa para extraer
y elaborar las materias primas, si los metales se sacan de la chatarra reciclada sólo se
necesita una fracción de la energía empleada para extraerlos de los minerales. Así por
ejemplo, reciclar el acero emplea sólo el 14% de la energía que se usaría para obtenerlo
de su mena, y en el caso del aluminio la energía empleada para reciclarlo es sólo el 5%
de la que se usaría para fabricarlo nuevo.
En los países desarrollados, el consumo de energía en los últimos veinte años, no sólo
no ha crecido como se había previsto, sino que este ha disminuido, las industrias
fabrican sus productos empleando menos energía; los aviones y los coches consumen
menos combustible por kilómetro recorrido y se gasta menos combustible en la
calefacción de las casas porque los aislamientos son mejores. Se calcula que desde 1970
a la actualidad se usa un 20% menos de energía, como promedio, en la generación de la
misma cantidad de bienes. En cambio en los países en desarrollo, aunque el consumo
de energía por persona es mucho menor que en los desarrollados, la eficiencia en el uso
de energía no mejora; esto sucede, entre otros motivos, porque muchas veces, las
tecnologías que implantan son anticuadas.
218
Actividad
1. En la operación de centrales de energía eléctrica, los posibles accidentes no son el
único problema, que otro problema se presenta
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2. Cuales son las dos características que hacen especiales a los residuos radiactivos
___________________________________________________________________
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3. Son aquellos residuos radiactivos que presentan una alta emisión de dosis de
radiación ___________________________________________________________
4. Este tipo de residuos radiactivos se encuentran formados, básicamente, por los
restos que quedan de las varillas del uranio que se usa como combustible en las
centrales eléctricas nucleares ____________________________________________
5. Cual es el procedimiento para desechar residuos radiactivos peligrosos
___________________________________________________________________
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___________________________________________________________________
6. Explica de manera breve en que consiste el sistema de fisión nuclear en la
generación de electricidad
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7. Es el material mas común utilizado como combustible en una central eléctrica
nuclear _____________________________________________________________
8. Cuales son los tres isótopos del él elemento uranio
___________________________________________________________________
9. Como se obtiene el elemento plutonio en una central eléctrica nuclear
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
10. Que otros usos puede tener el elemento plutonio
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
11. Como se llama la sentirán eléctrica nuclear en donde ocurrió el peor desastre de la
historia _____________________________________________________________
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12. Que es una reacción de fusión nuclear
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
13. A que se le llama fuentes alternativas de energía
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
14. Este tipo de energía es considerada una de las mas limpias desde el punto de vista
ambiental
___________________________________________________________________
15. Menciona tres tipos de energías alternativas
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
16. Menciona tres formas en como podemos aprovechar la energía del sol
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
17. A que se le llama energía eólica
___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________
18. Este tipo de energía es la producida por la descomposición de los productos
orgánicos residuales ________________________________________________
19. Este tipo de energía están causando graves daños al medio ambiente, tales como:
deforestación, pérdida de biodiversidad, desertificación, degradación de las fuentes
de agua _____________________________________________________________
20. Como podemos aprovechar la energía de los océanos
___________________________________________________________________
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___________________________________________________________________
21. Que es la energía geotérmica
___________________________________________________________________
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___________________________________________________________________
22. Cuales son los problemas de contaminación que presenta el uso de la energía
geotérmica
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23. Que acciones deberemos de tomar para no depender tanto de los combustibles
fósiles
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220
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___________________________________________________________________
24. La mayor parte de la contaminación atmosférica es generada por el uso de
___________________________________________________________________
25. Estos materiales son, en definitiva, una acumulación de energía solar, debido a que
las plantas convierten la radiación que viene del sol en biomasa, y a su vez los
animales, se alimentan de las plantas _____________________________________
26. Menciona las características del combustible conocido como turba
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
27. Este tipo de combustible es muy rico en carbono y tiene un alto poder calorífico por
lo que se usa en las plantas de producción de energía _________________________
28. Es el combustible fósil más abundante en el mundo __________________________
29. Al usar la energía de los compuestos de carbono que tipo de problemas ambientales
se presentan
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___________________________________________________________________
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___________________________________________________________________
30. Como se llama el proceso por medio del cual extraemos los derivados del petróleo
___________________________________________________________________
31. Cuales son los componentes del gas natural
___________________________________________________________________
32. El uso de petróleo y gas natural provoca emisiones, de bióxido de carbono hacia la
atmósfera, que efecto tiene esto.
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
221
Alimentos para una población creciente
Los recursos que el ser humano requiere para la vida son: alimentos, agua, energía,
minerales y otros materiales, los cuales los obtenemos del medio ambiente. Nuestro
planeta nos suministra una gran variedad de bienes que en alguna ocasión han podido
parecer inagotables. La lucha de la humanidad ha estado centrada durante muchos
siglos, en asegurar su alimentación, agua limpia, así como la energía. En la actualidad,
la producción de alimentos ha llegado a ser suficiente para alimentar a la población, a
pesar del crecimiento que ésta ha tenido en estos últimos decenios. A pesar de todo, los
problemas, subsisten para un gran número de personas, las cuales no puede acceder a
esos alimentos y pasan hambre o se encuentran mal alimentadas. Nuevos problemas
han surgido, y amenazan el futuro de la humanidad si no hacemos una explotación más
racional de estos recursos.
Sabemos que los alimentos son imprescindibles para la vida, la necesidad de
alimentarse ha motivado al ser humano a explotar su entorno para buscar las mejores
maneras de utilizar a otros individuos vivos como fuente de su alimento; la actividad
recolectora y cazadora de nuestros antepasados, sucedió, hace unos 10,000 años; los
inicios de la actividad agropecuaria, lo que llevó a una revolución social y cultural, así
como a una expansión de la población sin precedentes hasta ese momento.
En el mundo actual, el reto es, alimentar a una población que se incrementa de manera
constante, por lo que es más numerosa que nunca; por lo que se requiere otorgar el tipo
de alimentos así como la cantidad adecuada, así también su distribución equitativa a
todos los individuos del planeta. Además, debemos obtener estos alimentos sin
esquilmar la naturaleza y sin dañar el medio ambiente de forma irreparable.
En Noviembre de 1996 en la ciudad de Roma, Italia, en la Cumbre mundial sobre la
alimentación se afirmó que: "La producción mundial de alimentos ha aumentado
rápidamente durante los últimos 30 años, y ha llegado a superar el crecimiento
demográfico. Sin embargo, en el mundo de hoy, que puede producir suficientes
alimentos para suministrar una dieta adecuada para todos, centenares de millones de
personas sufren hambre. Aún persiste la desnutrición crónica, principalmente en los
países con bajos ingresos, que en su mayoría dependen en gran parte de la agricultura.
Mientras sea ésta la situación, será necesario hacer un esfuerzo concertado a fin de
acelerar el desarrollo agrícola y rural en esos países para eliminar el hambre
generalizada".
Muchos problemas de salud se pueden evitar al llevar una dieta adecuada, comer con
exceso produce obesidad, problemas circulatorios, diabetes, y otras enfermedades,
especialmente cuando se consumen demasiadas grasas animales, azucares o sal. Se
estima que los habitantes de los países desarrollados ingieren entre un 20% a un 30%
más de calorías por día, que las que realmente necesitan.
En cambio, existen en el mundo millones de personas que por guerras, sequías, u otros
motivos, se encuentran sufriendo una desnutrición tan fuerte, que están muriendo,
literalmente de hambre. Son personas que a lo largo de un periodo largo de tiempo,
están consumiendo menos calorías que las necesarias.
222
Pero, estar bien alimentado, no sólo es ingerir las calorías necesarias, es de suma
importancia, recibir la proporción adecuada de los diferentes tipos de nutrientes
(proteínas, carbohidratos, lípidos, etc.). Así, por ejemplo, un individuo que se alimente
de arroz, puede tomar las calorías necesarias, pero le pueden faltar algunas vitaminas u
otros componentes, y es alguien mucho más expuesto a sufrir enfermedades. A esta
situación se le llama malnutrición.
Una dieta balanceada debe contener la cantidad y tipo de alimentos, que el organismo
requiere, dependiendo de su edad, sexo, actividad, etc. Los alimentos son fuente de
energía y aportan las moléculas necesarias para la construcción del organismo, la
energía necesaria para vivir es distinta dependiendo de la edad, sexo, actividad, etc.,
pero un ser humano adulto del sexo masculino necesita unas 3000 kilocalorías por día,
mientras uno del sexo femenino requiere de unas 2200 kilocalorías.
Los alimentos deben contener carbohidratos, lípidos y proteínas, además de minerales,
vitaminas y agua.
Los carbohidratos presentes en la alimentación son, azucares y almidones; por ejemplo,
los azucares como la sacarosa, lactosa, etc. y los polímeros de la glucosa como el
almidón y el glucógeno. Están contenidos principalmente en alimentos vegetales como
el pan, arroz, patatas, legumbres, harinas y cereales diversos, etc.; y en menor
proporción en la leche y otros productos. En la digestión son fraccionados por los
enzimas digestivos hasta monosacáridos. El monosacárido más importante es la
glucosa, que constituye el 90% de todos los que se absorben a la sangre con una dieta
habitual.
La glucosa es la principal fuente de energía de rápida disposición en nuestro organismo.
En las células, en el proceso de respiración celular, es oxidada a dióxido de carbono y
agua y la energía liberada en este proceso es transferida a moléculas de ATP. La energía
contenida en estas moléculas de ATP es la que se usará en todos los procesos vitales.
Alrededor del 60% de la energía que ingerimos diariamente en los alimentos debe estar
en forma de carbohidratos, a su vez en una dieta equilibrada debe haber no solo
carbohidratos sencillos como los azucares refinados, sino también polisacáridos,
principalmente almidón, e incluso polisacáridos no digeribles como la celulosa (fibra
presente en las verduras, cáscaras de los cereales, etc.), imprescindibles para evitar
enfermedades del sistema digestivo como la indigestión o el cáncer de colon.
Los lípidos incluyen las grasas, aceites, colesterol, etc. Son aquellas sustancias con un
elevado contenido energético (más del doble de energía por gramo que los
carbohidratos) y son reservas de energía muy importantes en nuestro organismo.
Además también pertenecen al grupo de los lípidos algunas vitaminas (A, E, D, K),
hormonas e importantísimos componentes de las membranas celulares.
Alrededor del 30% de la energía diaria debe estar en forma de lípidos, procurando,
además, que haya un equilibrio entre grasas con ácidos grasos saturados (de origen
animal); con ácidos grasos monoinsaturados (vegetales), y grasas con ácidos grasos
poliinsaturados que se encuentran en el pescado y en algunos vegetales.
223
Algunos lípidos como los ácidos grasos linoleico, linolénico y araquidónico y, por
supuesto las vitaminas, no pueden ser sintetizados por nuestro organismo y deben estar
presentes en la dieta.
Las proteínas se encuentran presentes, principalmente, en la carne, pescado, productos
lácteos, huevos, algunos vegetales, etc. En la digestión son hidrolizadas en sus
componentes, los aminoácidos, que son absorbidos en el intestino delgado, con estos
aminoácidos nuestro organismo fabrica sus propias proteínas, que cumplen importantes
funciones, como la enzimática, estructural, transportadora, etc. Parte de las proteínas
pueden ser usadas para obtener energía. De los veinte aminoácidos, doce pueden ser
sintetizados por nuestro organismo, pero los otros ocho deben estar presentes en la
dieta. Son los llamados aminoácidos esenciales. Alrededor de un 10% de la energía
total contenida en la alimentación debe estar en forma de proteínas.
Los minerales incluyen todos los elementos inorgánicos, sodio, potasio, cloro, calcio,
magnesio, hierro, iodo, etc. que son imprescindibles para el correcto funcionamiento de
nuestro organismo.
Las vitaminas son compuestos orgánicos necesarios para la vida en pequeñas
proporciones, que nuestro organismo no puede sintetizar y deben estar presentes, por
tanto, en la dieta. Cuando faltan se originan enfermedades como el beri-beri, escorbuto,
etc.
De la agricultura y la ganadería, proceden alrededor del 95% de las calorías que
alimentan a la humanidad. El 5% restante, proviene de las actividades de pesca. Las
plantas más cosechadas son, por este orden, el trigo, arroz, maíz, papa, cebada; unos
pocos cereales (trigo, arroz, maíz, cebada, sorgo) suministran alrededor de la mitad de
las calorías consumidas por toda la población mundial.
Cuando un individuo presenta malnutrición el riesgo de contraer infecciones causadas
por virus o bacterias se incrementa y esto provoca enfermedades típicas de personas
nutridas de manera deficiente, las más comunes son el llamado kwashiorkor y el
marasmo, así como algunas enfermedades producidas por no ingerir suficientes
vitaminas.
El kwashiorkor es un vocablo que proviene de un dialecto africano que significa "niño
desplazado", es típica de bebés y niños pequeños que sufren una fuerte deficiencia de
proteínas, su estómago esta hinchado, porque está lleno de líquido y sus brazos y
piernas enflaquecidos. Otras consecuencias de la enfermedad son diarrea, daños en el
hígado, falta de crecimiento, etc. El niño que sufre kwashiorkor tiene una mirada
perdida y ha perdido la viveza de movimientos. Estos niños suelen tener una dieta
relativamente alta en carbohidratos, pero muy baja en proteínas, esta situación se
produce, por ejemplo, cuando el niño pasa de una dieta de leche materna rica en todos
los nutrientes a otra de grano que proporciona las calorías suficientes, pero no así las
proteínas. Si este tipo de malnutrición no dura demasiado se pueden corregir los daños
con una dieta equilibrada, aunque puede dejar secuelas de daños irreparables en el
crecimiento o en el desarrollo intelectual
224
El marasmo es un vocablo que proviene de una palabra griega que significa consumirse
y se produce cuando la dieta es insuficiente tanto en calorías como en proteínas. Los
niños con esta enfermedad están muy delgados, con los ojos agrandados y una cara que
aparenta más edad, pero con una actitud de actividad y con la mirada despierta. Se suele
producir esta enfermedad cuando los niños no han sido suficientemente amamantados o
cuando el alimento que reciben es muy escaso, después de que se ha producido el
destete, porque haya muerto su madre, por pobreza o por otros motivos. Si el niño
recupera a tiempo una dieta equilibrada la mayor parte de estos síntomas suelen
desaparecer.
Las enfermedades por no tomar la cantidad necesaria de vitaminas no son frecuentes en
los países desarrollados en la actualidad, pero en los países poco desarrollados se
producen millones de casos todos los años. Así, por ejemplo, se calcula que al año más
de 500,000 niños sufren problemas en la vista, algunos hasta quedarse ciegos, por tomar
dietas con déficit de vitamina A.
La ausencia de nutrientes minerales como hierro o iodo también origina enfermedades
en muchos países pobres. La falta de hierro produce anemia que en algunas poblaciones
de Asia, África y Latinoamérica llega a afectar a la mitad de las mujeres y los niños, en
mayor o menor grado. Las dietas pobres en iodo provocan bocio y afecta, sobre todo, a
los que viven en terrenos pobres en este elemento, sin recibir alimentos del exterior.
Los aditivos son sustancias químicas, de origen natural o sintético, los cuales añadimos
a los alimentos con el objetivo de facilitar su conservación, mejorar su apariencia, darle
sabor o color. Además de estos aditivos incorporadas voluntariamente a los alimentos,
algunas otras sustancias químicas se añaden de forma indirecta en el proceso de
embalado, o en el de producción.
Añadir sustancias a los alimentos ha sido hecho por el hombre desde la antigüedad, así,
por ejemplo, sal para conservar el pescado, vinagre para pepinillos y otros vegetales,
humo para ahumar carnes, especias para mejorar el sabor, etc.; pero en la actualidad han
aumentado de número, hasta llegar a ser casi 3000 las moléculas autorizadas como
aditivos.
Los aditivos han traído grandes ventajas. Así, por ejemplo, el propionato de sodio y el
sorbato de sodio retrasan el crecimiento de bacterias y hongos y se usan para conservar
los alimentos en condiciones saludables. Vitaminas, nutrientes esenciales, elementos
minerales, etc. se añaden a los alimentos para evitar las enfermedades carenciales.
Colorantes diversos se usan para dar aspecto atractivo y apetecible a los alimentos.
Antioxidantes, como el butil hidrxianisol (BHA) o el butil hidroxi tolueno (BHT) se
añaden para impedir que los alimentos se destruyan cuando sus lípidos se oxidan.
Gracias a ellos se puede alimentar de forma eficiente y mejor que nunca en la historia a
una creciente población urbana, alejada de las zonas agrícolas, a la que tienen que llegar
los alimentos a través de largos recorridos. Además han hecho que este proceso de
alimentación haya sido posible a unos costos cada vez menores.
225
Para que los aditivos reciban autorización oficial deben pasar por largos procesos de
estudio en los organismos correspondientes y se puede decir que nunca hemos
controlado de una forma tan exhaustiva como en la actualidad las sustancias que forman
parte de nuestra alimentación.
Pero, como no podía ser menos, no están libres de inconvenientes. Varios de ellos han
tenido que ser retirados de su uso porque se ha demostrado que podían originar
cánceres, al menos en experiencias de laboratorio. Otros provocan alergias en algunas
personas. Otros se encuentran bajo sospecha (sacarina, nitratos, nitritos, BHA, BHT, el
pigmento rojo para naranjas y otras frutas, etc.).
Algunos piensan que algunos de estos productos, junto con otras sustancias como
pesticidas, plásticos, etc., pueden estar interfiriendo de forma lenta pero muy dañina con
el funcionamiento de las hormonas y les achacan problemas de fertilidad, reducción de
la capacidad intelectual y otros peligros que podrían afectar a nuestros descendientes.
Otros opinan que se está exagerando mucho el riesgo que pudieran tener los aditivos
para la salud. En su opinión habría que reducir estos riesgos a su justa medida, porque
incluso los alimentos naturales poseen sustancias químicas, desarrolladas por las plantas
para su defensa, que son inductoras de cáncer cuando se estudian en el laboratorio.
Todos reconocen, de cualquier forma, que es claramente mayor el riesgo de producción
de cáncer del tabaco que el que pueden tener estos productos
Según las famosas predicciones de Malthus la población hambrienta debería ir
aumentando en el mundo. Este científico pensaba que mientras la población crecería de
manera exponencial, los alimentos y los recursos aumentarían en mucha menor
proporción y, por tanto, cada vez habría más diferencia entre la cantidad de alimento y
la población.
Durante los últimos decenios, en los cuales se ha dado el mayor crecimiento
demográfico de toda la historia de la humanidad, ha echado por tierra las predicciones
de Malthus. La producción de alimentos se encuentra en aumento desde los años 50’s,
de manera especial durante los últimos 30 años, esto, a un ritmo tan rápido, que ha
superado fácilmente el crecimiento de la población. Al inicio del los años sesentas, la
producción mundial de alimentos, para consumo humano, era sólo de alrededor 2300
calorías por persona por día, cantidad que estaba distribuida de forma muy desigual. Ya
para el año de 1994 se había incrementado hasta ser 2710 calorías por persona por día,
los cuales son suficientes para permitir la correcta nutrición de toda la población
humana, aunque todavía, se presentaban graves problemas de distribución, en la
actualidad, de hecho siguen existiendo muchos millones de personas que pasan hambre
o bien están mal nutridas. Más de 800 millones de personas del mundo en desarrollo,
sufren de desnutrición crónica, entre ellos, la falta de energía y proteínas esenciales,
resta fuerzas al cuerpo y a la mente, y disminuye la esperanza de vida de unos 200
millones de niños.
226
Alimentos agrícolas
Se calcula, que en el mundo existen unas 80,000 especies de plantas comestibles, pero
solamente usamos unas 100 de ellas, éstas pocas plantas nos proporcionan alrededor del
90% del alimento que toda la humanidad consume, esto, ya sea de manera directa,
comidas por las personas, o indirectamente, sirviendo de alimento al ganado. De cuatro
de ellas: trigo, arroz, maíz y papas obtenemos más de la mitad de los alimentos
agrícolas que consume toda la población mundial.
La agricultura como actividad inicio hace unos 10,000 años, cuando los primeros
hombres comenzaron a cultivar plantas y a esparcir semillas de las plantas de las que
obtenían alimento (cereales como el trigo) en los alrededores de los lugares en los que
habitaban. Las actividades agrícolas, fueron muy importantes para el desarrollo de la
sociedad humana, obligaron a que el ser humano, que contaba con un tipo de vida
nómada, ya que hasta entonces había sido cazador y recolector, pasara a vivir en lugares
fijos, surgieron así las primeras ciudades. Así mismo además, aumentó tanto la
disponibilidad de alimento, que se dio el primer gran crecimiento de la población
humana.
En una sociedad agrícola, cada productor es responsable de producir alimento suficiente
no sólo para él mismo, sino también, para otras personas, posibilitando esto que de
alguna manera, algunas otras personas se puedan dedicar a otras actividades, por
ejemplo, las artes, la religión o el comercio haciendo cada vez más y más compleja la
organización social. Con el paso de algunos milenios, hace unos 5000 a 6000 años, a las
márgenes de ríos, especialmente de aquellos aptos para el cultivo, como por ejemplo, el
Nilo, Eufrates, Tigris, etc., se fueron desarrollando las primeras grandes civilizaciones
en las que surgió la escritura y tuvieron un gran impulso las actividades culturales,
científicas, comerciales, etc.. Se formaron los primeros imperios y el éxito de la
agricultura fue tan claro que muy pocos grupos sociales han vuelto a las prácticas
cazadoras o recolectoras una vez que han desarrollado la actividad agrícola.
La gran mayoría de las especies de plantas que cultivamos en la actualidad, fueron
domesticadas, en los comienzos de la agricultura por nuestros remotos antepasados.
Pocas especies nuevas han sido añadidas, mas sin embargo los cambios en las plantas
agrícolas, sí han sido muy grandes; por ejemplo, las mazorcas de maíz que se han
podido encontrar en los más antiguos yacimientos arqueológicos, tienen entre dos y tres
centímetros de largo. En la actualidad, después de un largo proceso de selección que
lleva miles de años, usamos variedades de maíz con mazorcas diez veces más largas
que las prehistóricas, las cuales presentan granos grandes y compactos, recubiertas por
hojas que sirven de protección a los granos. Todavía existe, en praderas altas de México
la hierba salvaje de maíz de la que proceden las variedades que cultivamos en la
actualidad, pero su aspecto es muy distinto al del maíz evolucionado, sus granos no
están todos apretados y protegidos, sino al revés, sueltos a lo largo de un tallo y sin
cobertura de hojas.
227
Hasta hace un siglo, la agricultura había ido sufriendo cambios poco a poco, pero se
seguía trabajando de una forma tradicional que, en lo esencial, era muy parecida a la
que se había venido empleando durante milenios. Algunas técnicas especialmente útiles,
como el regadío, sabemos que se empleaban ya hace unos 5000 años. En el último
siglo, y especialmente en los últimos 50 años, los avances tecnológicos, biológicos y
químicos han supuesto un cambio enorme, una auténtica revolución
Revolución verde
Desde 1950 la producción agrícola ha ido incrementándose de manera constante, a un
ritmo que ha superado con creces al muy importante aumento de la población, hasta
alcanzar una producción de calorías alimenticias que serían suficientes para toda la
humanidad, esto si estuvieran bien repartidas.
Este incremento se ha conseguido, principalmente, sin abrir nuevas tierras en cultivo,
sino que ha sido aumentando el rendimiento por superficie, es decir, consiguiendo
mayor producción por cada hectárea cultivada, a esto es lo que se conoce como la
revolución verde.
El aumento de productividad se ha conseguido con la difusión de nuevas variedades de
cultivo de alto rendimiento, unido a nuevas prácticas de cultivo que usan grandes
cantidades de fertilizantes, pesticidas así como tractores y otra tipo de maquinaria
pesada.
Algunos de los logros más espectaculares de la revolución verde fueron el desarrollo de
variedades de trigo, arroz y maíz con las que se multiplicaba la cantidad de grano que se
podía obtener por unidad de superficie. Cuando a lo largo de los años 60 y70 se fueron
introduciendo estas mejoras en Latinoamérica y Asia, muchos países, que hasta
entonces habían sido deficitarios en la producción de alimentos, pasaron a ser
exportadores. Así la India, país que sufría el azote de periódicas hambrunas, pasó a
producir suficiente cereal para toda su población; Indonesia, que tenía que importar
grandes cantidades de arroz se convirtió en país exportador, etc.
Los beneficios traídos por la mejora agrícola de la llamada Revolución Verde son
indiscutibles, pero han surgido algunos problemas. Los dos más importantes son los
daños ambientales ocasionados, y la gran cantidad de energía que hay que emplear en
este tipo de agricultura. Para mover los tractores y otras máquinas agrícolas, se necesita
combustible; para construir presas, canales y sistemas de irrigación hay que gastar
energía; para fabricar fertilizantes y pesticidas se emplea petróleo; para transportar y
comercializar por todo el mundo, con los productos agrícolas, se consumen
combustibles fósiles. Se suele decir que la agricultura moderna es un gigantesco sistema
de conversión de energía, fundamentalmente de hidrocarburos, en alimentos.
228
Como podemos observar, la agricultura actual exige fuertes inversiones de capital y un
planteamiento empresarial muy alejado del de la agricultura tradicional, es de hecho en
donde aquí surgen algunos de los principales problemas de la distribución de alimentos.
El problema del hambre es un problema de pobreza, no es que no exista la capacidad de
producir alimentos suficientes, sino que las personas más pobres del planeta no tienen
recursos para adquirirlos.
En la agricultura tradicional, también llamada de agricultura de subsistencia, la
población se alimenta de lo que se produce en la zona próxima en la que habita. En el
momento actual el mercado es global y enormes cantidades de alimentos se exportan e
importan por todo el mundo.
Para los próximos decenios se espera, que si bien la producción agrícola aumentará más
rápidamente que la población mundial, este aumento será a un ritmo más lento que el
actual. Sin embargo esta disminución refleja algunas tendencias positivas. En muchos
países la gente se alimenta hoy en día con todo lo que desea, por lo que ya no hace falta
aumentar la producción. Pero también refleja la triste realidad de centenares de millones
de personas que necesitan desesperadamente más alimentos, pero que no pueden
comprarlos a los precios que animarían a los agricultores a producir más.
La agricultura siempre ha supuesto un impacto ambiental fuerte, debemos de talar
bosques para obtener un suelo apto para el cultivo, hacer embalses de agua para regar,
canalizar ríos, etc. La agricultura moderna ha multiplicado los impactos negativos sobre
el ambiente; la destrucción y salinización del suelo, la contaminación por plaguicidas y
fertilizantes, la deforestación o la pérdida de biodiversidad genética, son todos estos,
problemas muy importantes a los que debemos de hacer frente para poder seguir
disfrutando de las ventajas que la revolución verde nos ha traído.
Los principales impactos negativos de la agricultura moderna son:
Erosión del suelo, la destrucción del suelo y su pérdida al ser arrastrado por las aguas o
por el aire, se estima la pérdida en todo el mundo, según datos de la Organización de
las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) de 1996 de entre
cinco y siete millones de hectáreas de tierra cultivable cada año. El mal uso de la tierra,
la tala de bosques, los cultivos en laderas muy pronunciadas, la escasa utilización de
técnicas de conservación del suelo así como de de fertilizantes orgánicos, facilitan la
erosión del suelo.
En los lugares con clima seco el viento levanta de los suelos que no están cubiertos de
vegetación o bien de los pastizales sobreexplotados, grandes cantidades de polvo el cual
en esas regiones es la principal fuente de contaminación del aire por partículas
Salinización de suelos, cuando los suelos regados no presentan un drenaje
suficientemente bueno, presentan encharcamientos con el agua y cuando esta agua se
evapora, las sales que contiene el suelo son arrastradas a la superficie. Según datos de la
FAO, casi la mitad de las tierras de regadío del mundo han bajado su productividad por
este motivo y alrededor de 1,5 millones de hectáreas se pierden cada año.
229
Uso excesivo de fertilizantes plaguicidas, los fertilizantes y pesticidas deben ser usados
en las cantidades adecuadas para que no causen problemas. En muchos lugares del
mundo, su excesivo uso provoca la contaminación de las aguas cuando estos productos
son arrastrados por la lluvia. Esta contaminación provoca eutrofización de las aguas,
mortandad en los peces y daños en la salud humana.
Al existir una contaminación de aguas subterráneas con este tipo de productos tóxicos,
esto representa un problema ya que es difícil solucionarlo, muchos acuíferos de las
zonas agrícolas se han contaminado con nitratos hasta un nivel peligroso para la salud
humana, especialmente para los niños. Un ejemplo especialmente dramático ha sido el
del mar de Aral, en Rusia, así mismo, en otros países, por el contrario, el uso de
cantidades demasiado pequeñas de fertilizantes disminuye los nutrientes del suelo, con
lo que contribuye a su degradación.
Agotamiento de acuíferos, en
las regiones secas y soleadas
del planeta se obtienen
excelentes
rendimientos
agrícolas con el riego y en
muchos lugares, por ejemplo
en la región se San Quintín
B.C. se acude a las aguas
subterráneas para regar, pero
debemos de tener en cuenta
que los acuíferos tardaron
muchos años en formarse y cuando se les extrae agua en mayor cantidad que la que les
llega, se van agotando. Por este motivo, las fuentes que surgían se secan, desaparecen
humedales tradicionales en esa zona, y si están cerca del mar el agua salada va
penetrando en la bolsa de agua, salinizándola, hasta hacerla inútil para sus usos
agrícolas o para el consumo humano.
Perdida de diversidad genética, en la agricultura y ganadería tradicionales, existía un
gran aislamiento geográfico entre los agricultores y ganaderos de esas regiones y por
eso, a lo largo de los siglos, fueron surgiendo miles de variedades de cada planta o
animal domesticado.
Esto supone una gran riqueza genética que aprovechaban los que hacían la selección de
nuevas variedades. Su trabajo consiste, en gran parte en cruzar unas variedades con
otras para obtener combinaciones genéticas que unan ventajas de todas ellas. Si se
quiere conseguir una planta de trigo apta para un clima frío, que tenga el tallo corto y
sea resistente a unas determinadas enfermedades, los genetistas buscaban las variedades
que poseían alguna de esas características y las iban entrecruzando entre sí hasta obtener
la que reunía todas.
En la actualidad cuando una variedad es muy ventajosa, la adoptan los grandes
cultivadores de todo el mundo, porque así pueden competir económicamente en el
mercado mundial.
230
El resultado es que muchas variedades tradicionales dejan de cultivarse y se pierden si
no son recogidas en bancos de semillas o instituciones especiales. Por otra parte, es
bien conocido que la destrucción de los bosques y pantanos, para dedicar esos terrenos
a la agricultura provoca la desaparición de un gran número de ecosistemas. También la
agricultura moderna ha introducido el monocultivo, práctica en la que enormes
extensiones de terreno se cultivan con una sola variedad de planta, esto supone un
empobrecimiento radical del ecosistema, con la consiguiente pérdida de hábitat y de
especies.
Deforestación, se estima que alrededor de 14 millones de hectáreas de bosques
tropicales se pierden cada año, se calcula que la quema de bosques para dedicarlos a la
agricultura es responsable del 80% al 85% de esta destrucción.
La agricultura moderna no es la principal responsable de esta deforestación, porque sus
aumentos de producción se han basado mucho más en obtener mejores rendimientos por
hectárea cultivada que en poner nuevas tierras en cultivo. De hecho, por ejemplo, en
España, todos los años disminuye la extensión de las tierras cultivadas cuando muchas
de ellas son abandonadas por su baja productividad.
La principal causa de destrucción del bosque, es la agricultura de subsistencia de
muchas poblaciones pobres de los países tropicales. Estos agricultores queman los
bosques y, la superficie así conseguida, gracias al abono de las cenizas, les permite
obtener unas pocas cosechas, hasta que el terreno se empobrece tanto en nutrientes que
se vuelve improductivo y deben acudir a otro lugar para quemar de nuevo otra porción
de selva y repetir el proceso.
Consumo de combustibles fósiles y liberación de gas invernadero, la agricultura
moderna gasta una gran cantidad de energía, como comentamos en las páginas
anteriores, para producir los alimentos, lo anterior significa un elevado consumo de
petróleo y otros combustibles así como la emisión hacia la atmósfera de gran cantidad
de CO2, con el consiguiente efecto invernadero. A la vez, la quema de bosques y de
pastizales, es el principal responsable del aumento de bióxido de carbono y de óxidos de
nitrógeno en la atmósfera.
Medios de evitar los daños ambientales
La producción de alimentos le plantea al ser humano una interesante contradicción, por
una parte se hace necesario producir alimentos en gran cantidad para nutrir
adecuadamente a una población creciente, mas sin embargo sabemos que el crecimiento
de la producción provoca importantes daños en el medio ambiente, no sólo estamos
destruyendo la biosfera, sino que eso repercutirá en que, en el futuro, disminuirá la
capacidad de extraer alimentos de una naturaleza altamente dañada.
231
Por fortuna en este momento existen soluciones para enfrentarse a este dilema, el reto
consiste en conseguir que se vayan implantando técnicas de agricultura sostenible
aunque conocemos de las resistencias y dificultades prácticas que todo cambio supone.
La llamada agricultura sostenible o alternativa utiliza procesos biológicos beneficiosos y
productos químicos que son considerados como no dañinos para el medio ambiente,
esto porque se degradan de manera rápida y no dejan residuos tóxicos en el ambiente.
En este tipo de práctica agrícola son importantes; el control integrado de plagas, el uso
de microorganismos del suelo para fijar el nitrógeno atmosférico y producir así un
fertilizante natural de los campos agrícolas; la rotación de cultivos y la pluralidad de
cultivos que ayudan a mantener la calidad del suelo y a luchar contra algunas plagas y el
mantenimiento de setos y otros tipos de ecosistemas entre los campos cultivados que
protegen al suelo de la erosión causada por el viento.
La agricultura y ganadería sostenible se fundamenten el objetivo de lograr producir
variedades de plantas y animales que presenten características genéticas de resistencia a
las enfermedades; más que utilizar grandes cantidades de insecticidas o herbicidas o
muchos antibióticos para curar a las plantas y animales, se persigue el que se mantenga
su salud.
La agricultura sostenible no es tanto una forma concreta de trabajar, sino más bien un
conjunto de prácticas y actitudes, las cuales se pueden combinar de muy diferentes
maneras, según las preferencias de cada usuario. Por esto mismo, no es fácil que sea
adaptada de forma masiva por los agricultores, hasta que no se vea su necesidad y se
simplifique su uso.
Ingeniería genética
Las técnicas utilizadas actualmente en la llamada ingeniería genética, nos permiten
tomar genes de una célula y poder colocarlos en otra, este gran avance científico tiene
una enorme capacidad para cambiar de forma revolucionaria la agricultura y, no solo la
agricultura, sino muchos otros campos, como la medicina. Los conocimientos genéticos
se han utilizado desde hace muchos años para obtener variedades más útiles de plantas y
animales, pero, con los procedimientos modernos, esto se puede hacer mucho mas
rápido y además, se pueden introducir genes que son de otras plantas o de otros seres
vivos, en cualquier especie ya sea animal o vegetal, sin tener que depender de cruces
entre variedades de la misma especie, tal como sucedía en la genética tradicional. Por
ejemplo, si un gen que da resistencia a una enfermedad, lo tenemos en los eucaliptos,
podemos trasladarlo a la planta de tomate para que estas adquieran también resistencia a
esa enfermedad. Esto anteriormente no se podía hacer, porque al ser los eucaliptos y los
tomates diferentes especies, no se podían cruzar entre sí.
232
Con la ingeniería genética, se podrán preparar plantas que produzcan alimentos más
nutritivos porque contengan todos los aminoácidos. También se podrán desarrollar
cultivos resistentes a los insectos o a diversas enfermedades, o que puedan tolerar mejor
la sequía, el calor, el frío, la salinidad del suelo o la acción de algunos herbicidas. De
forma similar se conseguirá modificar al ganado para que aumente su producción de
leche o resista mejor determinadas enfermedades.
No todas las personas aceptan las posibilidades de la ingeniería genética con
entusiasmo, sus oponentes insisten, en que estas técnicas son peligrosas porque alteran
los organismos, sin que conozcamos muy bien las consecuencias que esto puede traer.
Aunque las posibilidades de la ingeniería genética son enormes, tardará un tiempo hasta
que esta revolución se pueda apreciar, cientos de laboratorios y de investigadores se
encuentran dedicados a estos trabajos, pero hacen falta años hasta que se produzcan
resultados tangibles.
Alimentos transgénicos.
Desde hace siglos los agricultores han tratado de mejorar sus plantas a través de cruces
y selección, así mismo también han usado desde hace milenios microorganismos como
las levaduras y bacterias para hacer el pan, yogurt, queso, cerveza, etc. Todas estas
técnicas son formas antiguas de lo que hoy llamamos biotecnología, pero con la
diferencia de que en la actualidad los grandes avances de la ingeniería genética permiten
manipulaciones de los genes inimaginables hace unos pocos años.
La ingeniería genética ha permitido avances como los siguientes:
•
•
•
Protección contra los insectos.- Se sabía que una bacteria del suelo, Bacillus
thuringiensis, produce una proteína que mata a los insectos, mientras no daña a
otros organismos. Por estas buenas cualidades se estaba usando como insecticida
desde principios de siglo. Ahora, gracias a la biotecnología, el gen que sintetiza
esa proteína se ha introducido en diferentes plantas, por ejemplo, de papa,
algodón, maíz que así quedan defendidos contra diversos insectos.
Protección contra hongos, virus.- Introduciendo pequeños fragmentos de ADN
del virus que hace enfermar al camote, se ha conseguido que la misma planta
desarrolle un sistema de defensa contra esa enfermedad.
Control de malas hierbas.- Entre los casos más conocidos de plantas
manipuladas por ingeniería genética están los de la soya y otras como el maíz,
algodón, etc. en los que la compañía Monsanto ha conseguido introducir un gen
que les hace resistentes a un herbicida (Faena) que fabrica la misma compañía.
El agricultor que planta la semilla de algodon con el gen introducido por
Monsanto puede usar tranquilamente el herbicida Faena en esa parcela, sabiendo
que morirán todas las malas hierbas, pero que su algodon no sufrirá ningún
daño.
233
•
Otros avances.- Por técnicas de ingeniería genética se están consiguiendo
tomates o frutas u otras plantas muy resistentes a la putrefacción, lo que facilita
su transporte. También papas y tomates con menos proporción de agua por fruto
lo que multiplica las calorías que se pueden obtener por el mismo trabajo de
recogida. Maíz y soya con más aminoácidos esenciales. Café natural
descafeinado. Y muchos otros productos.
Según algunas asociaciones ecologistas estos alimentos no deben ser usados porque
presentan riesgos muy importantes. Así, dicen que:
•
•
•
•
No se conoce su efecto a medio o largo plazo porque se están empezando a usar
desde hace poco tiempo.
Podrían causar alteraciones genéticas o reacciones alérgicas en los que los
consumen.
Las plantas tratadas genéticamente podrían alterar el equilibrio natural.
Las que desarrollan estas plantas son grandes compañías que de esta forman
aumentan su control del mercado de los alimentos y hacen cada vez más
dependientes a los agricultores de ellas.
En la actualidad cualquier producto nuevo de este tipo pasa por estrictos controles de las
agencias correspondientes, pero es muy cierto que su uso se ha comenzado hace muy
pocos años y nuestra experiencia es todavía muy pequeña.
Pesca
Los océanos del mundo son una importante fuente de alimentos, el 90% de todo lo que
se extrae del mar son animales del grupo de los peces pero, además, se capturan otros
animales y algunas algas. Los calamares, pulpos, almejas, ostras y otros moluscos
suponen el 6% del total capturado. Los crustáceos como, langostinos, langostas, etc. son
el 3%; y el 1% restante incluye a las algas que se recogen para diversos usos.
Al año se pescan unos 100 millones de toneladas de alimentos, en cantidad representan
solamente un 5% de las calorías que toda la humanidad consume, pero para algunas
poblaciones, debido a sus costumbres alimenticias, representa una importante parte de
su alimentación. Además, es un alimento que contiene nutrientes muy interesantes para
completar una dieta equilibrada, sobre todo por su aportación de proteínas y de ácidos
grasos polínsaturados.
De las 20,000 especies de peces que existen, se capturan alrededor de la mitad, pero
sólo 22 en grandes cantidades, las cuales representan más 100,000 toneladas al año,
entre arenques, corvina, bacalaos, sierra, salmones, marlin, y atunes forman casi las dos
terceras partes de las capturas comerciales anuales.
234
A partir de 1940 hasta principios de los años 90, las capturas anuales de peces fueron
aumentando con un ritmo cercano al 7% anual. En 1940 se capturaban algo más de 20
millones de toneladas al año y para 1990 se sobrepasaron los 100 millones de toneladas.
Desde entonces, las capturas anuales se han estabilizado y tienden a mostrar más bien
un cierto descenso, la sobre pesca, junto a otros factores como la contaminación o la
destrucción de ecosistemas por algunas técnicas pesqueras, explican esta disminución
que, previsiblemente, continuará en los próximos años.
Se produce sobrepesca cuando se captura un excesivo número de peces de una
población, de forma que no se dejan los suficientes, como para que al reproducirse
reconstituyan la población. Es un típico ejemplo de una explotación de la naturaleza no
sostenible. .Por sobrepesca no se suelen producir extinciones biológicas de las especies,
porque antes de que esto suceda la región suele dejar de ser explotable desde el punto
de vista económico, y deja de usarse; pero si se producen daños económicos y
biológicos muy importantes.
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación
(FAO) no se pueden capturar más de 100 millones de toneladas de las especies ahora
explotadas, si no queremos dañar los caladeros (región en donde trabajan los barcos
pesqueros). Como hemos comentado ya se está pescando en la actualidad alrededor de
esta cantidad
De 280 caladeros o pesquerías identificadas a nivel mundial y vigiladas por la FAO,
sólo 25 se pueden considerar moderadamente explotados o subexplotados. El resto se
encuentra explotado de manera excesiva. En algunas zonas esto se ha hecho notar de
forma dramática en el descenso de capturas, por ejemplo en el Nordeste del Atlántico,
con el bacalao y el arenque. También el Mediterráneo y el Mar Negro están
sobreexplotados. NE, SE y centro del Pacífico, SE del Atlántico e Indico se encuentran
explotados casi a su máximo.
Donde es posible pescar más es, sobre todo, en el SE del Atlántico (Argentina), Nueva
Zelanda y parte del Indico. Las especies cuya explotación podíamos aumentar son sobre
todo: pulpo, calamar, pez linterna y "krill". Se llama krill a pequeños crustáceos que
viven en las aguas oceánicas, dentro de este nombre se incluyen alrededor de 85
especies distintas, presentan un aspecto como el de langostinos o langostas de un
tamaño reducido, entre 1 cm y algo más de 10 cm. Los más abundantes suelen alcanzar,
cuando son adultos, los 6 o 7 cm de longitud. El krill es enormemente abundante en las
aguas que rodean a la Antártida. Se estima que se podrían capturar más de 150 millones
de toneladas al año sin poner en peligro la población de este crustáceo. Es decir, más
que toda la cantidad que se pesca en la actualidad, entre todas las especies.
La pesca comercial del krill dio inicio a principios de 1970 y actualmente se capturan
unas 300,000 toneladas al año, lo que se pesca, es preparado en los mismos barcos para
fabricar alimento para las personas o harina para alimento de ganado o peces, los cuales
son cultivados en estanques. La captura de krill ha ido subiendo más despacio de lo que
se pensaba porque hay varias dificultades importantes que superar. Por una parte, pescar
en las aguas del Antártico (polo sur), es complicado y caro porque está lejos de los
lugares habitados y las condiciones de vida en esos mares son difíciles; por otra parte,
235
el krill tiene en su estómago enzimas digestivas muy poderosas que hacen que el animal
se descomponga de manera muy rápida en cuanto muere, así mismo sus tejidos tienen
un exceso de fluoruro que conviene reducir antes de usarlo como alimento humano.
Todas estas dificultades encarecen los productos que se pueden fabricar con este animal,
en la actualidad es pescado principalmente por países como, Corea del Sur, Chile,
Polonia, Japón, Rusia y Ucrania. Un posible riesgo ambiental de la captura de krill
proviene de que es el principal alimento de las ballenas, focas y otros animales de las
aguas antárticas y si se pescara en exceso podría poner en peligro la cadena trófica que
mantiene a las poblaciones de estos animales, se están haciendo estudios para conocer
mejor el ciclo de vida de estos crustáceos y poder determinar con seguridad que
cantidades se podrían pescar sin poner en peligro el ecosistema de esos océanos
Piscicultura
Se conoce como piscicultura o acuicultura a la cría de peces o moluscos en zonas
cerradas. Es un sistema prometedor de aumentar la producción de alimentos. Ahora
rinde unos 15 millones de toneladas al año.
En los países desarrollados se usa sobre todo para especies comercialmente valiosas
como camarón, trucha y salmón; o para producir bagres que sirven para repoblar los
ríos y lagos en los que luego se hace pesca deportiva. Los países poco desarrollados
son los que más alimentos producen por medio de esta técnica, se estima que las tres
cuartas partes del total mundial se crían en estos países.
Esta forma de obtener pescado tiene ventajas. Por ejemplo, puede tener un gran
rendimiento por unidad de área dedicada a ella y no consume demasiada energía, pero
así mismo presenta también algunas dificultades, como son, la preparación de grandes
estanques que son destinados a esta técnica ha supuesto la destrucción de bosques de
mangles de gran interés ecológico. Así ha sucedido, por ejemplo, en Filipinas,
Indonesia, Panamá, etc.
236
Agua
El agua es otro de los recursos naturales unido íntimamente a la vida. A simple vista
puede parecer, un recurso mucho menos problemático que la alimentación, en un
planeta como el nuestro más acuático que terrestre. Ciertamente el agua es muy
abundante en la Tierra, pero casi toda se encuentra en forma de agua salada y, aunque la
cantidad de agua dulce es más que suficiente para satisfacer las necesidades de toda la
población humana, su distribución es de manera muy irregular.
El hecho es que, aunque en los países desarrollados se puede acceder a agua limpia
siempre que se necesita, en los países en desarrollo, para millones de personas el agua
limpia es un lujo; se estima que en el mundo, más de 1,200 millones de personas
carecen de agua potable y, que cada día, mueren más de 25,000 personas por
enfermedades producidas por usar agua infectada. Los niños son los que más padecen
este tipo de infecciones, especialmente los ataques graves de diarrea. El tracoma es
causa de ceguera para millones de personas y uno de los motivos principales de su
transmisión es la carencia de agua limpia con la que lavarse, muchas enfermedades,
como la esquistosomiasis y la filaria, además de la diarrea y el tracoma, se evitarían en
gran parte, si se consiguiera proporcionar agua potable e instalaciones sanitarias
adecuadas a todo el mundo. Como decía, en 1992, el Doctor Mahler, director general
de la Organización Mundial de la Salud: "El número de grifos por cada mil personas es
mejor indicador de la situación sanitaria de un país que el número de camas de
hospital".
El agua es un recurso de inestimable valor, es imprescindible para los seres vivos y la
necesitamos para nuestra propia vida, para la agricultura y la ganadería y para tantos
otros procesos industriales o de obtención de energía que dependen de ella.
Este compuesto es muy abundante en nuestro planeta, pero su distribución es desigual
lo cual nos plantea muchos problemas. En México, por ejemplo, los años con
abundancia de lluvias y los de sequía se suelen alternar y, además, en la zona sur las
precipitaciones son frecuentes y abundantes, mientras que la parte norte es seca y
prácticamente siempre tiene poca agua. Una época prolongada de sequía agota los
campos, reduce las cosechas y agobia a la población que espera con ilusión a que
vuelvan las lluvias vivificadoras.
A pesar de su importancia, el agua es uno de los recursos más desaprovechados y peor
utilizados de la Tierra. Se desperdicia y contamina con gran despreocupación y nos
empeñamos muy poco en usarla de forma racional
Consumo de agua en actividades domésticas
Consumo habitual
100 - 200 litros
100 - 120 litros
80 litros
20 - 25 litros
7 litros
Baño de 10 minutos
Llave goteando (24 hrs.)
Rasurarse con el agua sin parar
Descarga del sanitario
Cepillarse los dientes con el agua sin parar
237
Consumo eficiente
80 litros
0 litros
2 litros
10 litros
2 litros
El consumo eficiente del agua se consigue instalando cebollas de regadera especiales,
las cuales pulverizan el agua, dando sensación de gran flujo pero con menos cantidad,
así mismo arreglando las fugas, cerrando las llaves durante el lavado de los dientes o el
afeitado o usando sistemas de descarga especiales en el sanitario.
La cantidad de agua que existe en el planeta es enorme, si
se extendiera sobre todo el planeta se formaría una capa
de unos 3000 metros de profundidad. Sin embargo
alrededor del 97% de esta agua se encuentra en los mares
y océanos y por lo tanto, es salada, por lo que no se puede
usar ni para beber ni para la agricultura, ni para la mayor
parte de los actividades industriales.
Solo el 3% del agua restante es considerada como dulce,
pero casi toda ella, se encuentra ubicada en los hielos de
los polos o en los glaciares o bien en depósitos
subterráneos o en otros lugares de difícil utilización. Por
todo esto, sólo un 0,003% de la masa total de agua del
planeta está fácilmente aprovechable para los usos del ser
humano.
Por fortuna, el agua sigue un ciclo de evaporación,
precipitación y vuelta a los mares y océanos, por el que
está continuamente purificándose. Por eso, si no la contaminamos o agotamos a un
ritmo mayor del que necesita para limpiarse o para recargar sus lugares de
almacenamiento, tenemos un suministro continuo y barato de agua de muy buena
calidad. Por desgracia, en muchas ocasiones se está perturbando el ciclo de renovación
del agua por no cumplir los requisitos mínimos para su uso
En el Asia Central entre Uzbekistan y Kazakhstan, en una región de clima muy seco, se
encuentra el mar de Aral. Hasta 1960 era un gigantesco lago de agua dulce alimentado
por los ríos Amu Daria y Syr Daria.
Todo este territorio formaba parte de la antigua Unión Soviética y, entre 1954 y 1960,
los jerarcas de Moscú, dirigidos en aquella época por Nikita Kruschev, ordenaron la
construcción de un gran canal de 500 km
de longitud que tomaba un tercio del
agua del Amu Daria y la distribuía en
una gran cuenca de irrigación de campos
de algodón. Su objetivo era no depender
de otros países en la producción de
algodón. Con el paso de los años fueron
captando cada vez más agua de los dos
afluentes del mar de Aral, con el
objetivo de dedicarla al riego agrícola,
hasta reducir a un hilo de agua la
aportación de estos ríos al mar.
238
Esto ha provocado que el volumen de agua haya disminuido en un 70%, y el área
ocupada por el lago, es ahora la mitad de la original. Casi 30,000 km2 de lo que antes
era fondo del mar se han convertido en arenales desérticos y, algunos de los pueblos de
pescadores han quedado a 60 km de la orilla del agua. Conforme se ha ido evaporando
el agua, el mar de Aral se ha hecho más y más salado. Todas las especies naturales de
peces han desaparecido, arruinándose la industria pesquera que, en épocas anteriores,
daba empleo a más de 60,000 personas.
Cuando se puso en marcha el sistema de riego, la agricultura floreció, pero, a medio
plazo, han surgido importantes problemas, además de la desecación del mar. Las
grandes cantidades de insecticidas y fertilizantes que exige el cultivo del algodón
acaban siendo arrastrados a lo que queda del mar de Aral, contaminando de esta manera
sus aguas, hasta el punto de hacerlas muy peligrosas. Los casos de hepatitis, cáncer de
garganta y de otros tipos, infecciones intestinales y enfermedades respiratorias y de los
ojos, se han multiplicado en la zona, hasta alcanzar niveles siete veces superiores a los
que había antes de 1960. En este lugar también tienen la mayor tasa de mortalidad
infantil de toda la antigua URSS.
Por otra parte, el riego agrícola ha provocado que suba el nivel freático en toda la
cuenca del mar de Aral y muchos km2 de terreno han quedado anegados o están
sufriendo una creciente salinización. También el clima semiárido de la zona, se ha visto
afectado, porque la masa de agua del Aral amortiguaba térmicamente las grandes
oscilaciones de temperatura entre invierno y verano, al disminuir esta cantidad de agua,
el clima se ha hecho más extremoso y también ha disminuido la lluvia. Como
consecuencia de todo esto, se ha producido un apreciable descenso en los rendimientos
de los cultivos. La Unión Soviética no quiso reconocer la existencia de este importante
problema ambiental hasta mediados de la década de 1980, cuando con Gorbachev en el
poder, comenzó una tímida apertura hacia la libertad informativa y el reconocimiento de
los hechos. Desde entonces se estudian medidas para intentar reducir este desastre.
Una de las medidas propone desviar los ríos siberianos Ob e Irtish, que ahora
desembocan en el Ártico (polo norte), y canalizarlos unos 2,400 km hacia el sur, para
alimentar de esta manera la cuenca del mar de Aral. Este proyecto ha sido rechazado en
varias ocasiones, tanto por su enorme costo como por los problemas ambientales que
podría generar, algunos científicos temen que el quitar del Ártico las relativamente
menos frías aguas que estos ríos le aportan, podría cambiar la temperatura y la salinidad
de ese océano, provocando así, importantes cambios climáticos locales, que podrían
tener incluso repercusiones en el clima de todo el planeta.
Otras medidas menos ambiciosas, pero seguramente más prácticas, son cobrar más a los
agricultores por el agua de riego, con el objetivo de tratar de evitar el desperdicio,
sembrar cultivos que necesiten menos agua, usar riego gota a gota, plantar cinturones de
bosque que protejan y amortigüen, etc.
239
En 1990 se firmó un acuerdo entre los países de la zona y el Programa de las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente con el objetivo de salvar el mar de Aral. Está por ver
que se pueda poner en marcha con eficacia, porque exige grandes inversiones
económicas, y los países de la antigua Unión Soviética han quedado sumidos en una
grave crisis social y económica después de sus años de comunismo.
Del agua que cae a la tierra en forma de lluvia o nieve, una porción se infiltra en el
suelo, formando de esta manera las acumulaciones de agua subterránea, y la otra parte
resbala por la superficie reuniéndose en ríos, lagos o pantanos hasta que desemboca en
el mar o se evapora. Las cuencas hidrográficas incluyen toda la zona en la que el agua
que cae llega a un mismo río principal, por
ejemplo, el río colorado. Los acuíferos o
también llamados manto freático son los
estratos de suelo porosos que se encuentran
llenos de agua, de tal forma que permiten
extraer grandes cantidades de este líquido,
de una forma que es más rentable
económicamente.
Normalmente los
acuíferos se van recargando de forma
natural con la precipitación de lluvia que se
infiltra en el suelo y en las rocas. En el
ciclo geológico normal el agua suele entrar
al acuífero en las llamadas zonas de
recarga, atraviesa muy lentamente el manto freático y acaba saliendo por las zonas de
descarga, formando manantiales y fuentes que devuelven el agua a la superficie.
El ritmo de renovación del agua subterránea es muy lento. Puede fluir, por ejemplo,
entre 1 y 100 m al año. Por esto, al extraer el agua subterránea en pozos se origina una
zona sin agua, en forma de cono, alrededor del punto de extracción. Cualquier
contaminante que se descargue por encima de este lugar es llevado por el cono
directamente a la zona del pozo y puede afectar de forma muy importante a la calidad
del agua extraída. Por otra parte, cuando a un acuífero le quitamos, en un período largo
de tiempo, más agua que la que se recarga, va disminuyendo el nivel freático y estamos
haciendo un uso no sostenible de este recurso. Con el paso del tiempo el acuífero se irá
vaciando, provocando diversos problemas.
240
Para que toda la población disponga de agua de buena calidad y en cantidad suficiente,
de manera que la explotación de este recurso se lleve a cabo de una manera sostenible,
sin que se originen problemas de escasez del líquido a medio plazo, es necesaria una
eficaz gestión del uso y la extracción del agua.
Por una parte, se debe de asegurar el suministro de agua con la construcción de
embalses (presas), el transporte del líquido por medio de sistemas de tuberías y canales
y la extracción del agua subterránea. Por otra parte, se deben de desarrollar todos los
aspectos legales y administrativos que el uso del agua conlleva. Así mismo es de suma
importancia mejorar la eficiencia en el uso del agua disminuyendo al mínimo su
desperdicio y reduciendo al máximo su uso innecesario.
La construcción de un pantano supone beneficios indudables. Asegura el suministro de
agua durante todo el año en las zonas con lluvias o deshielos estacionales; regulan el
flujo del agua impidiendo inundaciones y muchos se aprovechan para generar energía
hidroeléctrica. Además se pueden usar para actividades recreativas como nadar, pescar
o navegar. Desde el punto de vista ecológico se forman ecosistemas nuevos que pueden
ser muy apropiados para la vida de aves acuáticas, peces u otros organismos que
necesitan de aguas remansadas para vivir. Así, por ejemplo, la distribución de muchas
aves acuáticas puede cambiar en una región, pues mientras se distribuyen los humedales
costeros, en los que antes vivían o se detenían estas aves en sus migraciones, se
incrementan los embalses interiores, y hacia ellos se desplazan las aves.
Así mismo, de manera paralela a estas ventajas existen algunos inconvenientes que se
deben de tener en cuenta previo a la decisión de si una determinada presa se debe
construir o no; ya que la construcción de un presa es cara, así mismo se debe de llevar a
cabo la inundación de grandes áreas, lo cual nos obliga a desplazar del lugar a poblados
enteros, con la consecuente desaparición de ricas tierras agrícolas y otros ecosistemas
valiosos.
Desde un punto de vista ecológico, las grandes presas alteran de forma muy importante
el río, las características del agua embalsada son muy distintas de las que
corresponderían a las del curso fluvial en un río; la temperatura, gases disueltos,
partículas en suspensión, estratificación, y otros parámetros cambian de manera
drástica. Además, las presas son obstáculos a veces insalvables, para salmones, truchas
y otros seres vivos que deben moverse arriba y abajo del río para completar sus ciclos
de vida.
Así mismo, se debe de considerar, que los embalses tienen un tiempo de utilidad
relativamente corto, lo anterior debido a que se van llenando con los sedimentos que el
río arrastra y se calcula que su vida útil puede ser de entre unos 50 a 200 años, antes de
que la cuenca sufre de una colmatación y pierda su capacidad de almacenamiento de
agua. Además, como la presa retiene los sedimentos que en condiciones normales el río
arrastraría por lo que las tierras ubicadas más abajo de la presa, pierden el aporte de
nutrientes que esos sedimentos llevaban al suelo, por lo que éste se empobrece. En las
zonas cálidas se evapora tanta cantidad de agua, que la que queda embalsada se
enriquece en sales con lo que baja su utilidad para el riego.
241
Actualmente muchos proyectos hidrológicos de países de todo el mundo, están basados
en la construcción de grandes presas y embalses en regiones que tienen abundancia de
agua para hacer su traslado, a través de canales, túneles y grandes tuberías, hacia zonas
o regiones secas. Estos proyectos incluyen descomunales obras de ingeniería así como
la modificación de muchos kilómetros cuadrados de territorio. Por ejemplo, el
acueducto Río Colorado-Tijuana, el cual transporta agua del Río Colorado desde el
municipio de Mexicali, hacia la ciudad de Tijuana
Algunas de estas desviaciones de agua han tenido consecuencias ecológicas, humanas y
sociales muy negativas. Por ejemplo la colosal desviación del agua de los ríos que
alimentaban el mar de Aral para regar tierras de cultivo, casi ha hecho desaparecer este
mar con importantes repercusiones en la salud y en la forma de vida de varios millones
de personas que vivían en sus cercanías.
En los océanos y mares, la gran abundancia de agua salada los convierte en una
magnífica fuente de agua si se consiguiera quitarle la sal por métodos que resultaran
económicos y energéticamente rentables. En la actualidad, existen varias tecnologías
para desalinizar el agua, una de las más comunes es llevada a cabo por destilación, la
cual consiste en calentar el agua hasta su punto de ebullición y condensar
posteriormente el vapor, para recuperar de nuevo el agua ya pura. Otro método, el
denominado de ósmosis inversa, se fuerza al agua a pasar por una membrana que deja
pasar las pequeñas moléculas de agua, pero no los iones de sal.
Estos métodos de desalinización son caros porque exigen gran cantidad de energía
aunque, sobre todo en la ósmosis inversa, se han conseguido avances tecnológicos que
han aumentado notablemente su eficiencia. Sólo se usan en países que no disponen de
otras fuentes de agua más económicas. Así por ejemplo hay algunas plantas
desalinizadoras en España y en algunas ciudades de la costa del mar Mediterráneo, cuya
objetivo es, sobre todo, como complemento del suministro de agua en las épocas de más
restricción del suministro normal. En el mundo, alrededor de las dos terceras partes del
agua que se obtiene por desalinización, se produce en Arabia Saudita y otros países del
Oriente Medio y del Norte de África.
Otros sistemas que se han probado para conseguir suministrar agua dulce en lugares que
carecen de ella, han sido tan variados como rociar las nubes con productos como yoduro
de plata que condensan las gotas de agua para provocar que llueva; así mismo, trasladar
icebergs hasta las costas de los países secos y ahí ir bombeando el agua que se va
deshelando; etc. Ningún método de estos se ha conseguido poner en marcha a un precio
que lo haga rentable.
Se estima que del 50% al 70% del agua que se extrae, se desperdicia, ya sea por
evaporación, fugas o bien por otros motivos; según algunos expertos en el tema, se
podría reducir estas pérdidas si hacemos un uso eficiente de este líquido hasta cifras de
alrededor del 15%.
242
Uno de los motivos por los que se desperdicia tanta agua, es, porque su precio se
mantiene artificialmente bajo, cuando la consumimos pagamos sólo una parte, a veces
muy pequeña, de lo que cuesta su extracción y preparación para el consumo, de esta
forma no se estimula el ahorro y el uso restringido; el agua se considera un bien público,
con un gran componente político, y los gastos que ocasiona se cargan a la masa global
de impuestos pagados entre todos los ciudadanos.
El sistema de riego que se utilice en la agricultura, esta directamente relacionado con el
uso eficiente de este líquido y su consecuente ahorro de agua, ya que casi el 80% del
agua consumida se utiliza para riego agrícola. Sistemas muy usados como el transporte
del agua por gravedad a través de surcos hechos en la tierra para dejar que aneguen los
campos, son poco eficientes en el uso de agua. El riego por aspersión o el recubrir los
canales de transporte del agua con cemento o plástico, o bien el nivelar bien las parcelas
agrícolas para que se aneguen de manera homogénea, etc., ahorran agua en grandes
proporciones. Las tecnologías más modernas de riego por goteo, que en algunas
ocasiones, están incluso controladas de manera computarizada, para mantener el
adecuado nivel de humedad, reducen el desperdicio de agua hasta los límites de
alrededor del 15% que hemos comentado como óptimos.
En algunas zonas se utiliza el agua residual urbana, después de tratada, para riego, por
ejemplo en la región oeste del valle de Mexicali, para regar parcelas sembradas con
zacate Bermuda, esto presenta la ventaja de que además de ahorrar en consumo de
agua, devuelve nutrientes orgánicos que abonan los campos cultivados
243
Actividad:
1. Cual es el factor limitante del agua para llevarla a un uso mas eficiente
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2. Como alteran las presas los sistemas ecológicos
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3. Que pasa cuando extraemos agua de un pozo en mayor cantidad de la que se
repone de manera natural
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4. Que es el manto freático
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5. Como es la manera en que se recarga de manera natural un acuífero
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6. Cuales son los recursos que necesita el hombre para vivir
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7. El uso de conservadores químicos en los alimentos que tipo de malestares nos
pueden ocasionar
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8. A que se le conoce como la revolución verde
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9. Que problemas a traído consigo la llamada revolución verde
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10. Cuales son los impactos ambientales de la agricultura moderna
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11. Como afecta la agricultura moderna en la perdida de a diversidad genética
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12. Por que la agricultura moderna no es la principal responsable de la deforestación
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13. Como afecta la agricultura moderna a la atmósfera del planeta
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14. Que es la llamada agricultura sostenible
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15. Que entiendes por ingeniería genética
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16. En que afecta la ingeniería genética el medio ambiente
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17. Cuales son los posibles efectos de loa alimentos transgénicos al medio ambiente
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18. Del total del agua existente en el planeta, que porcentaje se considera como agua
dulce
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Productos químicos
En nuestros hogares contamos en la actualidad con más productos químicos que los que
había en un laboratorio científico hace cien años, medicinas, insecticidas, pinturas,
productos de limpieza, conservadores de alimentos, plásticos de los envases o de los
vestidos, aislamientos de las paredes, componentes de pilas, electrodomésticos y
muebles, etc. El ser humano esta en contacto cada día, con miles de distintos productos
químicos fabricados por el.
Se han sintetizado y estudiado más de diez millones de sustancias químicas y metales
distintos, de todos los conocidos se calcula que son unos 100,000 los que se usan de
manera comercial y este número crece cada año con más de 300 productos nuevos.
El uso de estos productos químicos es primordial para la vida del ser humano, los
fertilizantes y pesticidas se requieren para la producción de alimentos; los
medicamentos para mantener nuestra salud; los productos de limpieza posibilitan
condiciones higiénicas que evitan infecciones y hacen más agradable la vida. Y así un
gran número de ejemplos y situaciones en las que la química ha hecho posible que las
condiciones vitales y la esperanza de vida de miles de millones de personas sean cada
vez mejores.
Pero este cuadro tiene también sus sombras, no conocemos bien la acción de muchos de
estos productos sobre los ecosistemas y la salud de las personas. Para que se autorice su
uso, deben pasar por varias pruebas y análisis; pero aun así, aun cuando las
concentraciones en las que están en el ambiente sean muy bajas es posible que algunos
de ellos no sean inofensivos a largo plazo, como ha sucedido en varias ocasiones que
productos que se ha descubierto al cabo del paso de los años estos productos que venían
usándose durante tiempo, tenían riesgos para la salud o el medio ambiente.
Últimamente se ha presentado una polémica, sobre la responsabilidad de algunas de
estas sustancias químicas en la disminución de la fertilidad humana, de la capacidad de
defensa ante algunas enfermedades o bien incluso, de la pérdida de inteligencia en
nuestra especie. Muchos de estos productos han tenido, también, efectos ambientales
negativos, el DDT y otros pesticidas son contaminantes importantes o intoxican a los
seres vivos impidiendo o dificultando su reproducción, como ha sucedido con las aves
rapaces.
Entre la población humana es creciente la sensación de que nos encontramos en
contacto habitual con gran cantidad de sustancias químicas cuya naturaleza y efectos no
conocemos bien, lo que crea desasosiego y preocupación. ¿Cual es el riesgo real para la
salud del PVC y sus derivados? ¿Qué son las dioxinas y que efectos producen? ¿Son
seguros los alimentos que comemos o los conservadores y otros aditivos que contienen
los alimentos pueden estar intoxicándonos poco a poco?
246
Pesticidas
Entre los insectos, hongos, bacterias hay muchos que son benéficos para el hombre,
por ejemplo, las abejas son muy importantes en la agricultura, porque son uno de los
insectos que transportan el polen de las flores, fertilizándolas, las mariquitas se
alimentan de otros insectos que dañan las cosechas, por lo que ayudan de forma muy
eficaz a luchar contra las plagas, existen bacterias y hongos nos permiten fabricar el
pan, el vino, los antibióticos y muchas otras sustancias de gran interés.
Las plagas son aquellos individuos que ocasionan daños al ser humano, por ejemplo,
algunas hierbas, insectos, roedores, bacterias, hongos, etc. son parásitos del hombre,
transmiten enfermedades o se alimentan de las cosechas o el ganado.
En la etapa de almacenamiento de los alimentos, se estima que al menos el 10% de la
cosecha mundial de alimentos es destruida por estos organismos, durante el crecimiento
y desarrollo de los cultivos se producen también grandes pérdidas y se calcula que
existen perdidas de entre el 30 y el 40% de las cosechas y la ganadería por el efecto de
las plagas.
Algunas de las técnicas de producción agrícola actuales, por ejemplo el monocultivo,
favorecen la propagación de las plagas, en los monocultivos crece un solo tipo de planta
en grandes extensiones de terreno y los organismos que se alimentan de esa planta se
encuentran con una situación excelente para alimentarse de ella y aumentar su
población. Aunado a esto el campo del monocultivo es un ecosistema muy simple, con
muy poca variedad de organismos, y no contiene, como le sucede como al ecosistema
natural, muchas más especies, algunas de las cuales mantienen controladas las plagas de
forma natural.
Los pesticidas nos auxilian a combatir los daños causados por las plagas y son muy
beneficiosos, sin estos productos no se podría haber dado el gran aumento de
producción de alimentos de la llamada "revolución verde" que nos ha permitido
alimentar, cada vez mejor, a
una población mundial que ha
ido aumentando de manera
continua. El uso de pesticidas
se multiplicó por 32 entre el
periodo de 1950 a 1986, los
países en vías de desarrollo los
han ido utilizando también
cada vez más y, en la
actualidad,
estos
países
consumen la cuarta parte de la
producción de este tipo de
productos.
Otra importante utilidad de los pesticidas ha sido la lucha contra epidemias, como el
tifus o la malaria, transmitidas por insectos u otros parásitos humanos, estas son
enfermedades que afectan a una elevada proporción de la población mundial; por
247
ejemplo, se calcula que unos 100 millones de personas sufren de malaria en el mundo y
que, gracias a los pesticidas, han disminuido de forma muy importante. Los pesticidas
presentan así mismo algunos riesgos, además de las importantes ventajas que se han
comentado. Si acaban con las plagas es porque son sustancias tóxicas, y su uso excesivo
e inapropiado puede causar contaminación, tanto del medio ambiente, como de los
mismos alimentos y, en algunos casos, daños en la salud de los agricultores o de otras
personas.
El pesticida ideal debería tener lo que se denomina "acción restringida", es decir, ser un
producto que matara al organismo que forma la plaga sin dañar a las otras especies.
También debería ser de rápida descomposición, química o biológica, de forma que, de
inmediato, se descompusiera en compuestos no peligrosos del tipo de agua, dióxido de
carbono y oxígeno. Para terminar, el perfecto pesticida tendría que permanecer en el
sitio en el que se aplica, sin desplazarse a otros lugares.
Pero como ya sabemos existen algunos problemas con el uso de pesticidas, es muy
normal que cuando comienza a usarse un nuevo pesticida los resultados que se obtienen
sean muy buenos y se consiga controlar las plagas con poca cantidad del producto; pero
al pasar un cierto tiempo, suelen empezar a surgir problemas que disminuyen la utilidad
de ese producto y hacen necesario buscar nuevos plaguicidas. Este y otros problemas
del uso de los pesticidas se analizan a continuación:
Resistencia genética. La llamada resistencia
genética se produce porque entre los muchos
individuos que componen la población de una
plaga, algunos presentan genes que hacen que
el pesticida no sea tóxico para ellos y estos
individuos aguantan la acción del pesticida sin
morir, es decir son resistentes a la acción del
producto químico; son precisamente estos
organismos que no han muerto, los que
engendran descendencia y forman las nuevas
poblaciones de la plaga que heredan el gen de
resistencia y la acción del producto químico contra ellas será mucho muy baja.
Como en los insectos y, en general en los organismos de las plagas, las generaciones se
suceden unas a otras con rapidez y, el tamaño de las poblaciones es muy grande, por lo
que la resistencia genética se extiende en unos pocos años. El número de especies de
plagas con resistencia a los pesticidas se ha incrementado de solo unas pocas hace 50
años, a más de 700 en la actualidad.
Alteraciones en el ecosistema .Otro de los principales problemas asociados al uso de
pesticidas, es el que estos matan no solo a la plaga, sino también a otros insectos
benéficos, tales como abejas, mariquitas y otros organismos. Por lo que pueden hacer
desaparecer a los enemigos naturales de la plaga o bien provocar que estos organismos
benéficos migren a otros lugares, porque ya no encuentran alimento en ese terreno y,
después de un breve periodo, la población de la plaga rebrota y además en mayor
cantidad que antes al no contar con enemigos naturales.
248
Así, por ejemplo, en una investigación en la que se usó el insecticida dieldrin para matar
a los escarabajos japoneses, los científicos encontraron que este insecticida provocaba
además la muerte de un gran número de organismos como pájaros, conejos, ardillas,
gatos e insectos beneficiosos, a partir de entonces, el uso de dieldrin ha sido suprimido
en algunos países.
Provocar la aparición de nuevas plagas. Las alteraciones provocadas en los
ecosistemas han ocasionado, en algunas ocasiones, que organismos que hasta ese
momento no eran plagas, al desaparecer otras especies que mantenían controlado su
número, se hayan convertido en nuevas plagas.
Así, por ejemplo, cuando se usó DDT para controlar unos insectos que destruían los
cítricos, como consecuencia indirecta de esto, se originó una plaga nueva con un insecto
chupador que ataca a las plantas de los cítricos y que no era problemático antes del
tratamiento con DDT.
Acumulación en la cadena trófica .Algunos pesticidas presentan estructuras químicas
muy estables por lo que tardan muchos años en descomponerse a formas menos tóxicas,
en las regiones en las que se aplican estas sustancias químicas, las concentraciones del
insecticida son cada vez mayores, y aunque haya pasado tiempo desde la última
aplicación el pesticida seguirá presente impregnándolo todo.
En muchos casos, estos productos son además, muy difíciles de eliminar por los
organismos vivos, esto ocasionado porque son poco solubles en agua y tienden a
acumularse en los tejidos grasos. Cuando unos individuos van siendo comidos por otros,
el pesticida se va acumulando en mayores proporciones en los tramos finales de la
cadena trófica, de esta forma, un pesticida que se encuentra en concentraciones muy
bajas, nada peligrosas en un bosque o un lago, termina estando en concentraciones de
decenas o cientos de veces más altas en los tejidos grasos de los animales, como aves
rapaces, peces o mamíferos depredadores que se encuentran localizados en lo más alto
de la cadena trófica.
Movilidad en el ambiente .Otra fuente de problemas en el uso de pesticidas, es que no
permanecen en el lugar en el que se han depositado sino que se dispersan a través del
agua, del suelo y del aire, a veces a grandes distancias.
Riesgos para la salud humana. El contacto con pesticidas puede dañar a las personas en
algunas circunstancias, si el contacto es con altas dosis de pesticidas puede producirse la
muerte; pero dosis bajas con largos períodos de contacto también pueden provocar
enfermedades como algunos tipos de cáncer u otras.
El número de personas que mueren por la acción de los pesticidas es bajo, pero decenas
de miles de personas se envenenan con ellos todos los años, padeciendo síntomas más o
menos graves. La mayoría de estas personas son agricultores u otros individuos que
trabajan en contacto con los pesticidas, sobre todo personas poco entrenadas para su
uso, en los países en vías de desarrollo, son las que sufren más estos percances.
249
Como en el mundo actual todos
estamos expuestos día a día al contacto
así como
a la ingestión de
pequeñísimas
cantidades
de
plaguicidas
y
otros
productos
artificiales, algunos autores sugieren
que las consecuencias para la
humanidad, a largo plazo, pueden ser
consideradas serias, se habla de
disminución de la fertilidad, aumento
en
el
número
de
cánceres,
malformaciones
congénitas,
etc.
Aunque no existe alguna evidencia de
que esto sea así, tampoco hay completa seguridad de que el efecto a largo plazo de todo
este conjunto de sustancias que estamos poniendo en el ambiente sea totalmente inocuo.
Más de la mitad de los pesticidas son del grupo de los insecticidas, lo anterior debido a
que los insectos son los que más plagas ocasionan. Escarabajos, orugas, moscas y
mosquitos, y muchos otros tipos de insectos causan grandes daños en las cosechas y
transmiten enfermedades.
Desde hace milenios los hombres utilizan sustancias como cenizas, azufre, compuestos
arsenicales, tabaco molido, cianuro de hidrógeno, compuestos de mercurio, zinc y
plomo, etc. para luchar contra los insectos. Forman el grupo de los llamados insecticidas
de la 1ª generación, estos son productos en general muy tóxicos, poco efectivos en la
lucha contra la plaga y muy persistentes en el ambiente (hasta 50 años). Hoy día se usan
muy poco y bastantes de ellos están incluso prohibidos por su excesiva toxicidad.
Los avances de la ciencia y de la industria química hicieron posible la aparición de
mejores insecticidas que se suelen denominar de la 2ª generación; este tipo de productos
son un variado conjunto de moléculas que se clasifican en grupos según su estructura
química. Las tres familias más importantes son los órganos clorados (cloro carbonado),
los órganos fosfatos y los carbamatos.
Los órganoclorados (DDT, aldrin, endrin, lindano, etc.) son altamente tóxicos, su
persistencia en el ambiente sin ser destruidos llega a ser de muchos años y se
bioacumulan, es decir, van aumentando su concentración al ir ascendiendo en la cadena
trófica.
Los órgano fosfatos (malation, paration, etc.) son poco persistentes en el medio
ambiente (días) y se eliminan en la orina. Son muy tóxicos para el hombre, tanto como
los más conocidos venenos como son el arsénico, la estricnina o el cianuro; estos
productos químicos fueron desarrollados a partir del gas nervioso preparado por los
alemanes en la 2ª Guerra Mundial, su uso en principalmente en agricultura.
250
Los carbamatos (por ejemplo el carbaril, de nombre comercial Sevin; o el propoxur,
(llamado Baygon) etc., son poco persistentes en el medio ambiente, duran solo unos
pocos días y se eliminan en la orina. Son poco tóxicos para el hombre pero menos
eficaces en su acción como pesticidas que los órgano fosfatos. Se usan menos en
agricultura y más en interiores, como insecticidas caseros.
El caso del DDT
El caso del DDT resulta especialmente interesante de analizar por ser muy
representativo de los pros y contras de los insecticidas, especialmente de los más
antiguos. Algún autor ha llegado a titular su capítulo sobre este producto con el
expresivo encabezamiento de "Una historia de beneficios olvidados y de ingratitud
social"
Químicamente el DDT es el 2,2-bis-(p-clorofenil)-1,1,1-tricloroetano y fue el primero
de los insecticidas de la 2ª generación; había sido sintetizado en 1874 pero su uso como
insecticida comenzó en 1939 cuando el químico suizo Müller descubrió sus propiedades
como veneno para los insectos y su baja toxicidad para los humanos, este científico
recibió el Premio Nóbel en 1948 en reconocimiento al impresionante avance que este
producto había representado en la lucha contra las enfermedades y las plagas. Se calcula
que en los primeros años de uso del DDT se evitó la muerte de 5 millones de personas
cada año, además de la protección de cosechas y del aniquilamiento de insectos
domésticos, así, por ejemplo, en la India, en 1952 hubo 75 millones de casos de malaria
y en 1964, después de usar masivamente el DDT, solamente se registraron 100,000
casos con la enfermedad.
Pero conforme se fueron descubriendo algunos importantes problemas asociados a su
uso, empezó a ser cada vez menos usado. La máxima producción de este insecticida se
produjo en 1970 y a partir de entonces se fue prohibiendo su uso, cada vez en más
países, y descendiendo su producción, el motivo de este declinar del favor social del
DDT fueron los graves problemas que se detectaron, en primer lugar, es un producto de
lenta degradación a sustancias no toxicas en la naturaleza, su persistencia media en el
ambiente es de unos 3 años. Además es muy poco soluble en agua, lo que hace que no
se elimine en la orina, y es muy soluble en grasas, por lo que se acumula en tejidos de
los organismos, siendo esta la razón por lo que se acumula a lo largo de la cadena
trófica, así, por ejemplo, el DDT que se aplicaba sobre un cultivo, se encontraba en una
concentración bajísima en las plantas; pero en los insectos que se alimentaban de estas
plantas estaba ya en concentraciones diez veces mayores. Si el insecto resiste al DDT
será comido por ranas, por ejemplo, en las que el DDT alcanzará concentraciones 100
veces mayores que las de las plantas; y en las aves rapaces que se alimentan de las ranas
llegan a tener concentraciones 1000 veces mayores.
251
Uno de los principales efectos de estas
concentraciones de DDT se presento
sobre la reproducción de las aves, porque
sus huevos tenían unas cáscaras
extraordinariamente finas y frágiles y
muchos de ellos se rompían durante la
incubación, de esta forma las poblaciones
de
algunas
especies
de
aves
disminuyeron de forma alarmante.
Otro importante problema fue que
muchos organismos desarrollaron resistencia y para luchar contra ellos había que
utilizar cantidades cada vez mayores del producto y con menor eficacia.
De ser un benefactor de la humanidad pasó a ser enemigo público entre los años 1970 a
80 y con ello llegó su prohibición. Aunque, afortunadamente, su desuso coincidió con el
desarrollo de nuevos insecticidas con características mucho menos peligrosas.
Otro tipo de pesticidas son los herbicidas, los cuales se han desarrollado para destruir a
las plantas no deseadas que crecen en los cultivos, estas malas hierbas son uno de los
problemas clásicos en agricultura. Desde el punto de vista de su naturaleza química
existen más de 12 familias de compuestos químicos que se usan como herbicidas. Hay
herbicidas selectivos que solo matan algún tipo de plantas y otros no selectivos que
matan toda la vegetación; entre los selectivos los hay que eliminan las plantas con hoja
ancha mientras que otros eliminan las hierbas gramíneas.
Los dos herbicidas más comunes tienen una estructura química similar, estos son el
ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) y el ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético (2,4,5-T).
Su estructura química es similar a la de la hormona del crecimiento de algunas plantas y
destruyen las plantas de "hoja ancha", pero no las gramíneas (hierbas y cereales). Son,
por esto, muy utilizadas como herbicidas en cultivos de trigo, maíz, arroz, etc. que son
algunos de los cultivos más importantes del mundo.
Existen así mismo otros medios de control de plagas, ya que los pesticidas solos, dados
los problemas que ocasionan, no son la solución ideal, a largo plazo, para la lucha
contra las plagas. Por fortuna van apareciendo otras estrategias, algunas de las mas
prometedoras son el uso de métodos de cultivo que dificulten la extensión de la plaga, el
control biológico y genético de las plagas, el uso de hormonas y feromonas, la
radiación, etc. El uso combinado de estas técnicas complementado cuando es necesario
con una utilización moderada de pesticidas, recibe el nombre de Control Integrado de
Plagas. La Organización de Naciones Unidas para la Alimentación (FAO) está
impulsando programas de Control Integrado de Plagas y considera que es el método
idóneo para llegar a una agricultura sostenible. A continuación se explica con más
detalle algunos de estos medios:
252
1.-Técnicas de cultivo
Varias características del cultivo tienen importancia en la lucha contra la extensión de la
plaga, el que las plantas estén sanas y robustas las hace mucho más resistentes contra
los organismos que les atacan y elegir bien la época de plantación, riego o fertilización
es de gran importancia para mantener cultivos sanos.
Otra técnica que se está usando con éxito, por ejemplo en los cultivos de alfalfa, es dejar
una parte del campo sin cultivar. Esta zona no cultivada sirve para que los depredadores
del organismo que causa la plaga vivan ahí. Ellos mismos controlan las plagas de la
zona vecina cultivada.
La rotación de los cultivos también es eficaz en el control de plagas, se ha visto, por
ejemplo, que cuando no se planta todos los años el maíz en las mismas hileras de un
campo, una plaga de esta planta llamada el gusano de la raíz, es eficazmente controlada.
2.- Control biológico
El control biológico consiste en usar las enfermedades, parásitos o depredadores
naturales para controlar los organismos de la plaga, este medio de control se ha usado,
por ejemplo, con éxito, cuando en una zona se ha introducido una plaga procedente de
otra parte del planeta. El organismo recién llegado se encuentra en condiciones ideales
para multiplicarse porque no tiene enemigos o competidores en el nuevo lugar que
acaba de invadir, una solución, que ha dado buen resultado en varias ocasiones, ha sido
buscar en el lugar de origen de la plaga los organismos que allí la controlaban y
llevarlos al nuevo lugar atacado.
3.- Control genético
En el control genético no se usa una especie distinta para controlar la plaga, sino que se
modifica la misma especie. Una de estas técnicas de control usa machos estériles, se
esteriliza un gran número de machos del insecto de la plaga que luego son liberados, los
estériles compiten con los normales en la fecundación de las hembras, por lo que
muchas de las descendencias teóricamente posibles no se producen, con lo que va
disminuyendo la población de la plaga de una generación a otra. Esta técnica tiene éxito
especialmente en aquellas especies de insectos en los que la hembra sólo se cruza una
vez.
Otro de los procedimientos de control biológico, consiste en desarrollar por diversas
técnicas, variedades de cultivos resistentes a la plaga. Se puede hacer seleccionando
ejemplares de la planta que han resistido a la plaga y cruzándolos entre sí, hasta obtener
una variedad genética resistente, este proceso suele durar unos 10 o 20 años pero el
resultado suele compensar con creces el esfuerzo y dinero empleados.
La ingeniería genética aporta técnicas muy interesantes para conseguir variedades de
plantas resistentes a las plagas. Así, por ejemplo, un gen de la bacteria del suelo
Bacillus thuringiensis (productora de un veneno que mata a los insectos) ha sido
253
introducido en plantas de algodón, los gusanos que se alimentan de hojas de estas
plantas genéticamente alteradas mueren o sufren graves alteraciones en su desarrollo.
El desarrollo de variedades resistentes ha tenido grandes éxitos en la lucha contra las
plagas, pero no siempre ha sido un éxito total. En muchos casos los insectos, hongos o
bacterias evolucionan rápidamente y pueden volver a convertirse en plaga de la variedad
que era resistente.
4.-Hormonas y feromonas
Las feromonas son sustancias que los animales producen para atraer o provocar una
respuesta en otros individuos de su misma especie. Son muy conocidas las que usan
para atraer a los individuos del otro sexo y facilitar de esta manera la fecundación, cada
especie de insecto tiene sus propias feromonas específicas y por esto se pueden usar
muy selectivamente para actuar sobre un organismo concreto. Así, por ejemplo, han
sido usadas con éxito para atraer escarabajos japoneses a trampas en las que son
matados.
Las hormonas que usan los insectos para controlar su desarrollo y su crecimiento
también se pueden usar para luchar contra ellos, estas hormonas deben estar presentes
en determinados momentos de la vida del insecto, en las cantidades apropiadas y, si
están presentes en otros momentos no adecuados provocan graves deformaciones y la
muerte del insecto. Se investiga para encontrar sustancias de este tipo, pero también ha
surgido la preocupación de que pudieran provocar daños en otros organismos, incluso
en los hombres.
5.- Cuarentena
Cuando hay riesgo de que la importación de una planta u animal de otro país introduzca
una nueva plaga, los gobiernos prohíben su importación, o decretan la cuarentena de la
explotación agrícola en la que se haya producido la aparición de esta nueva plaga. Esta
cuarentena puede suponer la destrucción de toda la cosecha o el ganado de esa
explotación contaminada o la prohibición de vender sus productos durante un tiempo.
6.- Control integrado de plagas
Muchas plagas no pueden ser controladas eficazmente con una sola técnica, pero usando
varios métodos de control combinados se obtienen buenos resultados, a esta
combinación de técnicas de cultivo, controles biológicos y uso de productos químicos se
le conoce como Control Integrado de Plagas. En este sistema se usan los pesticidas lo
menos posible, sólo cuando otros métodos no son eficaces.
Este sistema forma parte muy importante de los nuevos métodos agrícolas que están
siendo impulsados en todo el mundo como forma de asegurar una agricultura eficaz y
respetuosa con el ambiente. En algunos cultivos como los del algodón está teniendo ya
especial influencia; el algodón es un cultivo en el que se emplean una gran cantidad de
pesticidas, en los Estados Unidos, por ejemplo, aunque sólo el 1% del terreno agrícola
se usa para este cultivo, consume casi el 50% del total de insecticidas utilizados en ese
254
país. El uso de técnicas tan sencillas como la plantación de hileras de alfalfa junto a los
campos de algodón, reduce la necesidad de pesticidas químicos, porque provoca que la
cinche Lygus, un insecto chupador que provoca considerables daños en el algodón, se
traslade a la alfalfa, a la que prefiere como alimento.
Metales tóxicos
Metales tan conocidos y utilizados como el plomo, mercurio, cadmio, niquel, vanadio,
cromo, cobre, aluminio, arsénico o plata, etc., son sustancias tóxicas si están en
concentraciones altas. Especialmente tóxicos son sus iones y compuestos. Muchos de
estos elementos son considerados como micronutrientes, necesarios para la vida de los
seres vivos y deben ser absorbidos por las raíces de las plantas o formar parte de la dieta
de los animales, pero cuando por motivos naturales o bien por la acción del hombre se
acumulan en los suelos, las aguas o los seres vivos en concentraciones altas se
convierten entonces en productos tóxicos peligrosos.
La industrialización nos ha llevado ha este tipo de contaminación del medio ambiente,
por ejemplo, en los países más desarrollados, la contaminación con el plomo procedente
de los tubos de escape de los vehículos automotrices, ha sido un importante problema,
aunque desde hace unos años se está corrigiendo con el uso de gasolinas sin plomo.
También la contaminación en los alrededores de las grandes industrias metalúrgicas y
siderúrgicas puede alcanzar niveles muy altos y desechos tan frecuentes como algunos
tipos de pilas pueden dejar en el ambiente cantidades dañinas de metales tóxicos, si no
se recogen y tratan de manera adecuada.
La intoxicación con plomo causa daños en el cerebro y algunos historiadores han
especulado con la posibilidad de que el debilitamiento del Imperio Romano hubiera
podido estar relacionado, al menos en parte, con una disminución en la capacidad
mental de las clases dirigentes romanas, provocado por una intoxicación con plomo.
Esto se piensa porque los romanos guardaban el vino en recipientes con plomo y la
acidez de esta bebida hacía que algo del plomo se disolviera y fuera ingerido por las
personas cuando tomaban el vino.
Ya en épocas más actuales y con datos más firmes, un Informe para el Congreso de los
Estados Unidos, en 1988, identificaba la exposición al plomo como un importante
problema de salud pública, especialmente para los niños.
255
Según este informe, en un país desarrollado, el plomo que afecta a las personas procede,
principalmente, de las pinturas que contienen compuestos de plomo, de la gasolina, de
las estaciones de servicio, del polvo del suelo, de los alimento y del agua. Los niños
todavía no nacidos son los más vulnerables a estas intoxicaciones porque durante el
desarrollo embrionario se está formando el sistema nervioso y es la época en que puede
ser más afectado, así mismo los niños en edad preescolar, porque los niños pequeños
juegan y chupan objetos sucios y porque sus sistemas digestivos absorben con mayor
facilidad los metales tóxicos.
En el siglo XIX era frecuente que los trabajadores de la industria textil de fabricación de
sombreros sufrieran enfermedades neurológicas, nos da una idea de la extensión de este
problema el que se solía decir: "Loco como un sombrerero", estas enfermedades se
producían porque se usaban compuestos con mercurio para la fabricación de los
sombreros.
En épocas más recientes, en la década de 1960, cientos de habitantes de Irak, Irán, India
y Pakistán, murieron intoxicados por haber comido semillas de cereal que habían sido
tratadas con un fungicida, el cual contenía compuestos de mercurio. Las semillas
tratadas con ese veneno se repartían a los agricultores para que las sembraran, no para
que las comieran, y el fungicida las protegía de su destrucción por los hongos. Esto
estaba claramente explicado en las etiquetas de los paquetes de semillas, pero muchos
de esos campesinos, con muy escasa formación, no entendieron claramente las
repercusiones que podía tener el ingerir las semillas y se intoxicaron.
Otra importante intoxicación con mercurio fue la de la Bahía de Minamata, en Japón,
una fábrica de productos químicos había estado tirando compuestos de mercurio de baja
toxicidad a la bahía, esto durante varios años (!932 a 1968). La actividad de los
microorganismos anaeróbicos de los sedimentos del mar, convirtió esos vertidos en
metilmercurio el cual es un compuesto muy tóxico y que se va acumulando en la cadena
trófica. Los peces acumularon dosis altas de metilmercurio y cientos de personas de la
población próxima, que se alimentaban principalmente de la pesca, sufrieron la que se
suele llamar enfermedad de Minamata que causa importantes daños en el sistema
nervioso y lleva a la muerte a casi la tercera parte de los pacientes.
256
Contaminación natural
Algunos elementos químicos, como el cadmio, cromo, cobalto, cobre, plomo, mercurio,
níquel, plata y uranio, se encuentran repartidos en pequeñas cantidades por todas partes
en el planeta, todos estos elementos son potencialmente tóxicos y pueden dañar a los
seres vivos en concentraciones tan pequeñas como de 1 ppm. Además de ser elementos
que se encuentran en la composición normal de rocas y minerales, pueden ser
especialmente abundantes como resultado de erupciones volcánicas, o por fuentes de
aguas termales. Algunos compuestos de estos metales pueden sufrir acumulación en la
cadena trófica, lo que origina que a pesar de encontrarse en dosis muy bajas en el
ambiente, pueden llegar a concentrarse en plantas o animales, hasta llegar a provocar
daños en la salud.
Otros elementos, especialmente aluminio y hierro son muy abundantes en las rocas y en
el suelo, y también pueden ser tóxicos, pero afortunadamente se encuentran en formas
químicas no solubles y es muy difícil que los seres vivos los asimilen.
Contaminación artificial
La agricultura usaba algunos pesticidas inorgánicos como arseniatos de Pb y Ca, sulfato
de Cr, etc, los cuales presentaban alta toxicidad, estos productos se han usado hasta hace
no mucho tiempo, especialmente en las plagas forestales. Ahora ya no se usan, pero
como son muy persistentes en el ambiente, sigue habiendo lugares con concentraciones
altas de estos productos, algo similar sucedió con el uso de productos del tipo
alquilmercuriales para recubrir semillas que desde 1960 están prohibidos.
El uso de los lodos de depuradoras (nombre que reciben los distintos procesos
implicados en la extracción, tratamiento y control sanitario de los productos de desecho
arrastrados por el agua y procedentes de viviendas e industrias), como abonos es, en
principio, una buena idea que permite aprovechar los desechos de las plantas porque
contienen una elevada cantidad de materia orgánica, magnífico nutriente para las
plantas. Pero si el agua que llega a la depuradora no es solo urbana, sino que viene
también de instalaciones industriales, es muy frecuente que contenga metales tóxicos
que quedan en los lodos e intoxican las plantas y el suelo si se usan como abonos.
Los vertederos de minas y las industrias metalúrgicas son otra fuente de contaminación
con metales muy importante en las zonas en las que están asentadas, en los vertederos se
suele producir lixiviación (proceso de lavado que realiza el agua que se infiltra en el
suelo), cuando el agua de lluvia disuelve y arrastra las sustancias tóxicas y las transporta
por los ríos o contamina las aguas subterráneas.
257
Los automóviles contaminan, especialmente en la franja de unas decenas de metros más
cercanas a las carreteras y en las ciudades. La contaminación con plomo ha disminuido
desde que se ha sustituido el tetraetileno de plomo por otras sustancias antidetonantes en
las llamadas gasolinas sin plomo, aunque algo de plomo siguen conteniendo. Otro metal
procedente de los automóviles es el cinc que es un componente de las llantas.
Productos orgánicos
Dioxinas, PAH (hidrocarburos aromáticos policíclicos), PCB (bifenilos policlorados) y
otros compuestos orgánicos son moléculas que se caracterizan por ser químicamente
muy estables y por tanto de difícil destrucción. Estos productos permanecen en el
ecosistema años y algunas de ellas van acumulándose en la cadena trófica, por esta
razón los que son tóxicos son especialmente peligrosos y algunas son muy venenosos.
Dioxinas
Las dioxinas se han hecho muy conocidas en los últimos años porque preocupa su
presencia en el ambiente ya que se encuentran en muchos lugares, aunque en bajas
concentraciones, y algunas de ellas son extremadamente tóxicas. Junto con las dioxinas
se suelen encontrar furanos que son unos compuestos químicos similares.
Las dioxinas y los furanos no se sintetizan deliberadamente, excepto en pequeñas
cantidades para trabajos de investigación. Se producen sin querer, principalmente de dos
maneras:
1. en el proceso de fabricación de algunos pesticidas, conservadores, desinfectantes
o componentes del papel;
2. cuando se queman a bajas temperaturas materiales como algunos productos
químicos, gasolina con plomo, plástico, papel o madera.
Existen varios cientos de dioxinas y furanos pero en su mayoría sólo son poco o nada
tóxicos, pero una docena de ellos están considerados entre las sustancias más toxicas
que se conocen. Una simple dosis de 6 millonésimas de gramo de la dioxina más letal
que es la 2,3,7,8-TCDD, mata a una rata. Todavía no se sabe bien como afectan a los
humanos estas sustancias, aunque se ha podido observar la acción de estos compuestos
cuando alguna persona ha quedado expuesta por accidente a ellas, pero en estos casos
sólo se puede conocer la dosis que han recibido muy aproximadamente.
258
Por esto es arriesgado pronunciarse sobre los efectos que producen las distintas dosis,
especialmente cuando hablamos de contacto con estas sustancias durante periodos de
tiempo largos.
2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina, también llamada 2,3,7,8-TCDD
Cuando algunas personas, por accidente, han estado expuestas a altas concentraciones
de 2,3,7,8-TCDD han tenido diversos problemas de salud, pero casi todos ellos
desaparecen pronto, excepto un fuerte acné (llamado cloroacné) que ha veces les ha
durado décadas. Ningún estudio ha encontrado que las personas expuestas a estas
sustancias, incluso aunque hayan recibido dosis muy altas, tengan índices de mortalidad
más altos que lo normal.
A bastantes investigadores les preocupan más los efectos que a largo plazo pueden darse
en personas expuestas a dosis muy bajas, que no provocan efectos apreciables a corto
plazo. El problema con este tipo de sustancias es que no se eliminan con facilidad
(tardan cinco años en reducirse a la mitad) ni se degradan y, por tanto, van
acumulándose en los tejidos. En experimentos de laboratorio con animales se ha
comprobado que dosis no letales pueden producir cáncer, defectos de nacimiento,
reducción en la fertilidad y cambios en el sistema inmunitario.
La mayoría de los estudios que se han hecho con personas expuestas a estos productos
no han encontrado que tengan más probabilidad de tener cáncer que los demás. Un
estudio hecho por investigadores suecos encontró proporciones anormalmente altas de
un extraño tipo de cáncer entre personas que trabajaban con herbicidas que contenían
muy pequeñas cantidades de 2,3,7,8-TCDD. Pero estudios similares en otros países no
han confirmado este resultado. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos
considera el estudio de los investigadores suecos como una evidencia importante pero
no adecuada de que estos productos producen cáncer en humanos. De todas formas
recomienda que se tenga a esa sustancia como probablemente cancerígenos ya que
producen cáncer en animales en los experimentos de laboratorio.
Las dioxinas y los furanos también reducen el éxito reproductivo en los animales de
laboratorio al provocar nacimientos de bajo peso, camadas más pequeñas y abortos
prematuros, los problemas sólo suceden cuando es la madre la expuesta al 2,3,7,8TCDD, nunca cuando es el macho, lo que demuestra que no se produce alteración del
ADN, sino alteraciones en el proceso de formación del embrión.
Se han hecho muchos estudios sobre defectos de nacimiento entre mujeres expuestas al
2,3,7,8-TCDD. Algunos han encontrado un número de nacimientos defectuoso mayor
que el normal, pero en la mayoría de las investigaciones no se han encontrado
evidencias de defectos de nacimiento o problemas reproductivos por este motivo.
259
Por lo que se conoce hasta ahora, con estudios minuciosos y detallados, las personas
que han recibido dosis anormalmente altas de estas sustancias mantienen una salud
normal, todo indica que el hombre soporta estas sustancias mucho mejor que la mayoría
de los animales de laboratorio. También es claro que trazas (concentraciones muy bajas,
casi inapreciables) de estas sustancias se han encontrado en tejidos y en la leche materna
de personas de muchos países; pero no se puede afirmar nada con seguridad, sobre los
efectos a largo plazo que esta contaminación puede suponer.
PAH (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos)
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos, son un grupo de más de 100 compuestos
químicos que, aunque no se suelen fabricar con fines comerciales o industriales,
exceptuando unos pocos para la fabricación de algunos plásticos, medicinas, colorantes
y pesticidas; se forman en la combustión incompleta del carbón, petróleo, gas y otras
sustancias orgánicas.
Respecto a su peligrosidad para la salud, podemos decir de ellos algo muy similar a lo
afirmado en el caso de las dioxinas. En experimentos de laboratorio, usados a dosis
altas, inducen la formación de cáncer, producen problemas de fertilidad y alteraciones
en el desarrollo del embrión, etc.
Pero no se puede afirmar que dañen la salud humana, porque ningún estudio ha
demostrado claramente relación entre la exposición a estas sustancias a dosis normales
en el ambiente y el desarrollo de enfermedades. De todas formas son sustancias bajo
sospecha y se sigue estudiando su posible peligrosidad y buscando formas de evitar su
emisión al ambiente.
PCB (Bifenilos PoliClorados)
Los PCB son un grupo de 209 compuestos químicos sintetizados por el hombre, entre
los cuales hay sustancias de muy distinta toxicidad, por sus características de buen
poder aislante y no ser inflamables, algunos de ellos se han usado mucho como líquidos
refrigerantes y lubrificantes en transformadores y otros equipos eléctricos. También se
han utilizado en la fabricación de pinturas y plásticos, como aceites hidráulicos, etc. En
bastantes países se dejaron de fabricar a finales de la década de 1970 cuando se
encontraron signos de que son sustancias dañinas para el ambiente y posiblemente para
la salud.
Los PCBs son sustancias muy persistentes que tienden a acumularse en los tejidos
grasos, su toxicidad es moderada pero se sospecha que como en el caso de las dioxinas
y los PAH, puedan inducir cáncer y dañar al sistema nervioso y al desarrollo
embrionario.
260
Toxinas naturales
Se llaman toxinas naturales a sustancias venenosas formadas por bacterias, plantas o
animales, algunas de ellas son las sustancias más tóxicas que conocemos, así, por
ejemplo, una toxina producida por hongos, la aflatoxina, es un cancerígeno
extraordinariamente potente. Esta toxina la podemos encontrar en cereales o frutos
secos almacenados en malas condiciones de humedad y temperatura. La ocratoxina
debilita el sistema inmunitario y se encuentra, con frecuencia, en cereales y comida para
animales. La zearalenona, también frecuente en cereales, maíz o heno, cuando no han
sido bien almacenados, es una sustancia muy parecida a algunas hormonas del tipo de
los estrógenos, por lo que puede interferir con su funcionamiento en el organismo.
Se han producido intoxicaciones con estas sustancias en países de mucha humedad y
altas temperaturas con bajo nivel de desarrollo, en los que los alimentos se almacenan
en malas condiciones. En los países desarrollados se pueden encontrar trazas de ellas en
la dieta humana, al comer carne de ganado alimentado con alimentos contaminados.
En el mar, el fitoplancton también produce poderosas toxinas en algunas ocasiones, el
crecimiento explosivo de estos microorganismos venenosos provoca grandes
mortandades en los seres vivos de la zona.
Es característico de las toxinas naturales ser menos persistentes en el ambiente y
acumularse mucho menos en las cadenas tróficas que los productos químicos tóxicos
sintéticos.
Efectos de los contaminantes tóxicos
Algunas sustancias tóxicas actúan como agentes mutágenos, es decir que producen
mutaciones en el ADN, en plantas, animales o seres humanos. La alteración de los
genes humanos puede causar enfermedades como deformaciones en los pies, labio
leporino, debilitamiento del sistema de defensa del organismo, y deformaciones en el
desarrollo embrionario que van desde pequeñas lesiones cardiacas hasta
malformaciones letales.
Algunas de estas sustancias tienen estructura química similar a hormonas humanas
como los estrógenos que regulan la producción de espermatozoides y pueden interferir
en el funcionamiento del sistema genital, provocando disminución de la fertilidad. Así
mismo, varios productos sintéticos y compuestos que se extraen del petróleo, como el
PAH, los hidrocarburos y el hollín son cancerígenos potenciales.
Algunos
contaminantes tóxicos como las dioxinas y el níquel provocan reacciones alérgicas. Las
personas que desarrollan hipersensibilidad a esas u otras sustancias sufren asma,
erupciones cutáneas, estornudos, etc.
261
Se ha comprobado que algunos animales, por ejemplo los peces que viven en grandes
cardúmenes como forma de protegerse de sus depredadores, cuando están intoxicados
por contaminantes olvidan las pautas de actuación que les permiten defenderse y se
hacen más vulnerables.
Muchas plagas y malas hierbas desarrollan resistencia y aguantan cada vez dosis
mayores de pesticidas o herbicidas sin sufrir daños. Algo similar sucede con las
bacterias de las enfermedades que se hacen resistentes a los antibióticos. Cuantas más
sustancias químicas sintéticas ponemos en la naturaleza o cuanto mayor es el número de
antibióticos que usamos, más fácil es que se desarrollen este tipo de resistencias. Esto
obliga, a su vez, a estar buscando continuamente nuevos pesticidas y antibióticos.
Los efectos de la contaminación con tóxicos pueden provocar sinergia, se habla de
sinergia cuando el efecto provocado por dos sustancias juntas es mayor que la suma de
los efectos que produciría cada una por separado. ("1+1=3"). Este efecto se ha
comprobado en varios contaminantes que cuando están juntos son mucho más dañinos
que la suma de sus efectos separados.
262
Actividad:
1. Para que le sirven al ser humano la gran diversidad de productos químicos que
utiliza
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2. Que daños puede ocasionar al ecosistema los sistemas agrícolas de monocultivo
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3. El uso excesivo de pesticidas que daños puede causar al medio ambiente
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4. Cuales serian las características de un pesticida ideal
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5. Un problema del uso de pesticidas es su movilidad en el medio ambiente, que
significa esto
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6. A que se le llama insecticidas de primera generación
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7. Cual es la problemática que presentan los insecticidas del tipo organoclorados
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8. La industrialización nos ha llevado ha este tipo de contaminación del medio
ambiente ________________________________________________________
9. Como afecta al ser humano la intoxicación con plomo
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10. Como sucede una contaminación natural con metales
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11. Como sucede una contaminación artificial con metales
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12. Que son las dioxinas
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13. Que efectos presenta en el ser humano la contaminación con aflatoxinas
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14. Que es una toxina natural
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15. Cuales son las características que presentan las toxinas naturales en el medio
ambiente
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16. Que es un agente mutágeno
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264
Ecosistemas en peligro
Algunos de los ecosistemas más preciados del planeta se encuentran sufriendo daños
que amenazan de forma importante su integridad. La selva tropical disminuye
constantemente su extensión al ser talada y quemada, los bosques templados se
encuentran enfermos en grandes áreas de todo el mundo, muchos suelos están en peligro
de desertización por la excesiva erosión y su mal uso, amplias zonas de coral pierden el
color y mueren, muchas especies están extinguiéndose o gravemente amenazadas. Estas
y otras realidades de nuestro planeta son fenómenos lo suficientemente serios y graves
como para alertar a la sociedad humana a que ponga los medios necesarios para frenar
el deterioro.
Es necesario actuar para solucionar estas amenazas, y no sólo por un motivo estético o
sentimental relacionado con lo feo que queda un paisaje con el bosque talado o enfermo
o la pena que puede dar que desaparezcan unas especies de mamíferos, aves o anfibios.
Necesitamos toda la riqueza biológica de los ecosistemas porque toda la biosfera es un
gran ecosistema en el que todos sus componentes están estrechamente relacionados y
los daños graves en alguna de sus partes, repercuten, cuando menos lo esperamos, en
desequilibrios en todo el planeta. La humanidad necesita para vivir una biosfera
saludable y un planeta equilibrado, la posibilidad de completar los ciclos de los
elementos químicos, de purificar los residuos que producimos o de controlar numerosas
enfermedades depende de un correcto funcionamiento de la naturaleza.
La diversidad de especies y de genes, continua siendo el principal recurso para la
obtención de alimentos, medicinas y sustancias químicas de muy diferentes usos.
Considerado a largo plazo, la evolución y adaptación de las especies a los cambios
ambientales depende también de la riqueza de genes y especies. Por esto la extinción de
una especie es también una desgracia incluso desde el punto de vista más utilitario.
Además no es necesario, en absoluto, destruir o dañar gravemente los ecosistemas para
mantener un adecuado nivel de desarrollo y extenderlo a toda la humanidad, es más bien
un problema de uso inteligente de los recursos y de poner limitaciones a prácticas
abusivas y caprichosas.
Bosques
Los bosques son ecosistemas imprescindibles para la vida, son considerados el hábitat
de multitud de seres vivos, regulan el agua, conservan el suelo y la atmósfera y
suministran multitud de productos útiles.
El ser humano ha través del tiempo ha mantenido una estrecho relación con el bosque,
muchas culturas se han apoyado en productos que obtenían del bosque, tales como:
madera para usarla como combustible o en la construcción, carbón vegetal
imprescindible en la primera industria del hierro, caza, resinas, frutos, medicinas, etc.
265
Pero a la vez producir más alimentos exigió talar bosques para convertirlos en tierras de
cultivo y en muchas épocas se consideraba que los bosques eran fuente de
enfermedades, refugio de bandoleros y que dificultaban la defensa, por lo que se talaron
grandes extensiones alrededor de las ciudades. También la construcción de barcos y las
primeras ferrerías supusieron la destrucción de muchas áreas arboledas.
Se estima que hace unos 10,000 años, cuando terminó el último periodo frío, los
bosques ocupaban entre el 80 y el 90% de la superficie terrestre, pero a partir de
entonces la deforestación ha sido creciente y en la actualidad los bosques cubren entre
un 25% y un 35% de la superficie terrestre, según cual sea el criterio con el que se
determine qué es bosque y qué no lo es. Desde hace dos siglos han surgido movimientos
conservacionistas para proteger bosques y otros ecosistemas naturales y hoy día se abre
paso con fuerza una nueva actitud de defensa y uso racional de este valor natural.
Los bosques cumplen importantes funciones ecológicas, entre las que están:
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Regulación del agua.- Las masas forestales retienen el agua de lluvia, facilitando
así que se infiltre al subsuelo y se recarguen los acuíferos. Así mismo,
disminuyen la erosión al reducir la velocidad del agua y sujetar la tierra, y
minimizan el riesgo de inundaciones, tanto por la retención de agua que hacen,
como al impedir el arrastre de sedimentos que aumentan el volumen de las
avenidas de agua y las hacen más peligrosas.
Influencia en el clima.- En las zonas continentales más del 50% de la humedad
del aire está ocasionada por el agua bombeada por las raíces y transpirada por las
hojas de la vegetación. Cuando se talan los bosques o selvas de áreas extensas el
clima se hace más seco.
Absorben dióxido de carbono de la atmósfera.- En el proceso de fotosíntesis los
árboles, como todas las plantas, toman CO2 de la atmósfera y devuelven O2. En
el momento actual esta función tiene especial interés porque colabora a frenar
los efectos negativos del exceso de emisiones de bióxido de carbono (CO2) de
origen humano que están provocando el efecto invernadero. Se suele decir que
los bosques son los conductos del dióxido de carbono o, también, los
"pulmones" de la Tierra, por este papel que cumplen en el ciclo del carbono.
Reservas de gran número de especies.- Los bosques naturales ofrecen multitud
de hábitats distintos por lo que en ellos se puede encontrar una gran variedad de
especies de todo tipo de seres vivos, por eso se dice que son las principales
reservas de biodiversidad, especialmente la selva tropical y, como veremos,
tiene mucho interés, desde muy diversos puntos de vista, conservar la máxima
biodiversidad en nuestro planeta.
Acción depuradora.- Distintos contaminantes de la atmósfera y las aguas son
retenidos y filtrados por los seres vivos del bosque. Y considerando también
como contaminación los ruidos y la agitación que generamos en nuestra
civilización, son también fuente de paz para el espíritu humano y lugar de reposo
para muchas personas.
266
Tipos de bosques
En el planeta se encuentran muy distintos tipos de bosques según las latitudes y
altitudes. Bosques de coníferas como los de la taiga, selvas tropicales o bosques de
árboles de hoja caduca como los de la zona templada. Algunos son bosques cerrados
porque las copas de los árboles están juntas unas con otras, formando una cubierta o
dosel arbóreo casi continuo; mientras que otros son bosques abiertos, cuando quedan
espacios libres entre árbol y árbol.
También hay que distinguir entre bosques primarios o antiguos en los que no ha habido
actuaciones humanas, de los bosques secundarios que han sufrido importantes
modificaciones o existen por la actuación humana. Casi todos los bosques del centro y
sur de Europa son secundarios, porque el hombre viene actuando sobre ellos desde hace
muchos siglos, mientras que bosques primarios se pueden encontrar en los países del
norte de Europa, en algunas zonas de América del Norte y en los países tropicales.
Las plantaciones son superficies recubiertas con arbolado plantado por el hombre, su
finalidad es económica y se ponen especies de crecimiento rápido y en forma de
monocultivo. En las plantaciones se retiran los árboles viejos o caídos y se procura que
todos los ejemplares sean jóvenes y de la misma edad para obtener el máximo
rendimiento. Desde el punto de vista económico las plantaciones son necesarias, pero
desde el punto de vista ecológico son mucho más pobres que los bosques naturales. La
biodiversidad que contiene en mucho menor y en las repoblaciones y las talas el terreno
sufre erosión y el suelo se empobrece.
Un uso sostenible de los bosques exige un adecuado equilibrio en las técnicas de
silvicultura (cuidado de los bosques orientado a obtener el máximo rendimiento
sostenido de sus recursos y beneficios), para mantener la adecuada proporción de
bosques naturales y explotar las plantaciones de la forma menos dañina posible.
Definir bien los distintos tipos de bosques es fundamental llevar a cabo estudios de
cómo se encuentre la situación mundial de este importante recurso. No existen todavía
unos criterios de clasificación de los bosques universalmente aceptados, lo que supone
una importante dificultad a la hora de interpretar las cifras que diferentes estudios
aportan para conocer extensiones de bosques, índices de destrucción, etc. La
Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación (FAO), se encuentra
preparando un sistema de clasificación que intentará convertirse en la norma para este
tipo de estudios.
Uno de los primeros problemas es definir a qué se llama bosque y a qué no; el criterio
suele ser el porcentaje de superficie cubierto por las copas de los árboles. En el bosque
normal más del 30% de la superficie debe estar cubierto por el dosel arbóreo, si la
superficie cubierta está entre el 10 y el 30% se habla de arboleda dispersa o parque. Para
que pueda recibir la denominación de árbol la planta debe tener al menos 5 m de altura,
según muchos de los criterios usados.
267
Otros criterios de diferenciación son:
•
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•
•
•
•
que estén siempre verdes o que en alguna época del año pierdan ese color por
caída de la hoja
que se noten cambios en el bosque, en hojas, flores o frutos, en las distintas
estaciones o que permanezca con el mismo ritmo de vida todo el año sea cual
sea la estación
que la hoja predominante sea ancha o que sea en forma de aguja (aciculada)
la altitud a la que se encuentran
que el terreno sea pantanoso o normal
que el bosque se desarrolle sobre zonas húmedas salinas (manglares)
que las plantas sean predominantemente espinosas o suculentas (cactus y
similares)
A grandes rasgos, se suele distinguir entre bosques tropicales y no tropicales. Nombres
de bosques muy utilizados a un nivel de divulgación son, por ejemplo, selva tropical
húmeda (en zonas de mucha lluvia, siempre verdes, sin cambios estacionales y de gran
densidad de vegetación); bosque tropical seco; bosque mediterráneo (encinares y
dehesas españolas, etc.); bosque templado (hayedos, robledales, etc), taiga (grandes
extensiones de coníferas del norte de Europa, etc.). Estos tipos de bosque, y otros
similares, dan una idea de los principales grupos, pero no son suficientemente precisos
como para hacer una buena clasificación y un inventario detallado de los bosques
mundiales. A modo de ejemplo de sistemas de clasificación que se están usando en la
actualidad, hasta que llegue la esperada unificación de criterios, la siguiente tabla
presenta una clasificación de bosques usada por WCMC (World Conservation
Monitoring Centre).
Bosques tropicales
Manglares
Bosque pantanoso de agua dulce
Bosque lluvioso de hojas anchas siempre verde
y de tierras bajas
Bosque húmedo de hoja ancha medio siempre
verde
Bosque de hoja ancha caduca/semi-caduca
Bosque seco esclerófilo
Bosque espinoso
Bosque de hoja aciculada
Bosque mixto de hoja ancha/aciculada
Bosques altos de montaña
Bosques bajos de montaña
Árboles dispersos y parques
Bosque natural alterado
Plantaciones de especies exóticas
Plantaciones con especies nativas
Bosques no tropicales
Bosque pantanoso de agua dulce
Bosque de hoja ancha caduca
Bosque esclerófilo seco
Bosque siempre verde de hoja aciculada
Bosque de hoja aciculada caduca
Bosque mixto de hoja aciculada y hoja
ancha
Bosque de hoja ancha siempre verde
Árboles dispersos y parques
Bosque natural alterado
Plantaciones de especies exóticas
Plantaciones con especies nativas
La diferenciación entre "tropical" y "no tropical" está hecha incluyendo en el grupo de
tropicales a todos aquellos bosques localizados entre los trópicos de Cáncer y de
Capricornio, y situando todos los demás en el grupo de "no tropicales".
268
Algunos mapas forestales al situar a los bosques de montaña que están en la zona
tropical les denominan como "templados", pero en la conversión de esos bosques al
sistema de clasificación utilizado en este trabajo se han clasificado como tropicales. En
todos los gráficos y tablas la letra "T" colocada después de un nombre de bosque indica
que es tropical y "N" significa que no es tropical.
Bosques tropicales
1. Manglares.- Bosques naturales con mas del 30% cubierto por el dosel arbóreo,
compuestos por especies del árbol del manglar, situados generalmente a lo largo
de las costas o junto a aguas saladas o salobres
2. Bosque pantanosos de agua dulce.- Bosques naturales con mas del 30% cubierto
por el dosel arbóreo, situados a menos de 1200 m de altitud, formados por
árboles con cualquier tipo de hoja y de estacionalidad, pero en los que la
característica ambiental predominante es un suelo permanentemente anegado
con agua.
3. Bosque lluvioso de hojas anchas siempre verde y de tierras bajas.- Bosques
naturales con mas del 30% cubierto por el dosel arbóreo, por debajo de los 1200
m de altitud y que muestran muy pocos o ningún cambio estacional. Más del
70% de la cubierta forestal de hoja ancha siempre verde.
4. Bosque húmedo de hoja ancha medio siempre verde.- Bosques naturales con
mas del 30% cubierto por el dosel arbóreo, por debajo de los 1200 m de altitud
en los que entre el 50 y el 75% de la cubierta es siempre verde, mas de 75% de
hoja ancha y los árboles muestran diferencias estacionales en la floración y la
fructificación.
5. Bosque de hoja ancha caduca/semi-caduca.- Bosques naturales con mas de 30%
cubierto por el dosel arbóreo, por debajo de los 1200 m de altitud en los que
entre el 50 y el 100% de la cubierta es caduca y predomina la hoja ancha
6. Bosque seco esclerófilo.- Bosques naturales por arriba del 30% cubierto por el
dosel arbóreo, por debajo de los 1200 m de altitud, en los que la cubierta está
formada principalmente por hoja ancha esclerófila y es 75% siempre verde.
7. Bosque espinoso.- Bosques naturales con 30% cubierto por el dosel arbóreo, por
debajo de los 1200 m de altitud, con la cubierta arbórea formada principalmente
por árboles de hoja caduca con espinas y en los que pueden ser frecuentes los
fanerofitos suculentos con espinas.
8. Bosque de hoja aciculada.- Bosques naturales por encima de 30% cubierto por
el dosel arbóreo, por debajo de los 1200 m de altitud, en los que la cubierta
arbórea es predominantemente (75%) de hoja aciculada.
9. Bosque mixto de hoja ancha/aciculada.- Bosques naturales con 30% cubierto
por el dosel arbóreo, por debajo de los 1200 m de altitud, en el que la cubierta
arbórea está formada por una mezcla, más o menos mitad a mitad, entre copas de
hoja ancha y aciculadas (entre un 50.5% y un 25.75%).
269
10. Bosque bajo de montaña.- Bosques naturales con 30% cubierto por el dosel
arbóreo, entre los 1200 y los 1800 m de altitud, con algún tipo de cambio
estacional y mezcla de tipos de hojas.
11. Bosque alto de montaña.- Bosques naturales con mas de 30% cubierto por el
dosel arbóreo, por encima de los 1800 m de altitud, con algún tipo de cambio
estacional y mezcla de tipos de hojas.
12. Arboledas dispersas y parques.- Bosques naturales con entre el 10 y el 30%
cubierto por el dosel arbóreo, como en las sabanas. Árboles de cualquier tipo
(hoja acicular, hoja ancha, palmeras, etc.)
13. Bosque natural alterado.- Cualquiera de los tipos de bosque anteriores que ha
sido alterado por actividades humanas: talas, limpiezas, incendios provocados,
construcción de carreteras, etc.
14. Plantaciones de especies exóticas.- Bosques intensamente manipulados con
30% cubierto por el dosel arbóreo. Que han sido plantados con especies que no
se dan de forma natural en ese país.
15. Plantaciones con especies nativas.- Bosques intensamente manipulados con mas
del 30% cubierto por el dosel arbóreo. Plantados con especies naturales en el
país.
El bosque tropical sufre la deforestación más rápida: entre 1960 y 1990 unos 450
millones de hectáreas taladas
Bosques no tropicales
1. Bosque de pantano de agua dulce.- Bosques naturales con mas de 30% cubierto
por el dosel arbóreo, compuestos de árboles con cualquier combinación de tipos
de hojas y de estacionalidad, pero en los que la característica ambiental
predominante es el suelo permanentemente encharcado.
2. Bosque de hoja ancha caduca.- Bosques naturales con mas de 30% cubierto por
el dosel arbóreo, en el que más del 75% del dosel arbóreo es caduco y con
predominio de hoja ancha (más del 75% del dosel)
3. Bosque esclerófilo seco.- Bosques naturales con mas de 30% cubierto por el
dosel arbóreo, compuesto principalmente de hoja ancha esclerófila y más del
75% permanentemente verde.
4. Bosque siempre verde de hoja aciculada.- Bosques naturales con mas de 30%
cubierto por el dosel arbóreo, más del 75% cubierto por hoja aciculada (forma de
aguja) y siempre verde.
5. Bosque de hoja aciculada caduca.- Bosques naturales con mas de 30% cubierto
por el dosel arbóreo, en el que el dosel es predominantemente (más del 75%) de
hoja aciculada y caduca.
6. Bosque mixto de hoja aciculada y hoja ancha.- Bosques naturales con mas de
30% cubierto por el dosel arbóreo, en el que el dosel está compuesto de una
mezcla de copas de hoja aciculada y hoja ancha (entre 50.5% y 25.75%).
7. Bosque de hoja ancha siempre verde.- Bosques naturales con mas de 30%
cubierto por el dosel arbóreo, con más del 75% del dosel siempre verde y de
hoja ancha.
270
8. Arboledas dispersas y parques.- Bosques naturales con entre el 10 y el 30%
cubierto por el dosel arbóreo, como en las estepas. Árboles de cualquier tipo
(hoja acicular, hoja ancha, palmeras, etc.)
9. Bosque natural alterado.- Cualquiera de los tipos de bosque anteriores que ha
sido alterado por actividades humanas: talas, limpiezas, incendios provocados,
construcción de carreteras, etc.
10. Plantaciones de especies exóticas.- Bosques intensamente manipulados con mas
de 30% cubierto por el dosel arbóreo. Que han sido plantados con especies que
no se dan de forma natural en ese país.
11. Plantaciones con especies nativas.- Bosques intensamente manipulados con mas
de 30% cubierto por el dosel arbóreo. Plantados con especies naturales en el
país.
Situación mundial
Superficie mundial de bosques
Hace unos 8000 años
Cada año desaparecen
de los bosques
3500 millones de hectáreas
6000 millones de hectáreas
14 o 15 millones de hectáreas
Superficie mundial de bosques
Según datos del informe de la FAO: "Situación de los bosques del mundo 1997", había,
en 1995, 3,454 millones de hectáreas de bosques naturales y plantados, en todo el
mundo. Según el estudio "A Global Overview of Forest Conservation", hecho por
WCMC (World Conservation Monitoring Centre) hay algo menos que 4000 millones de
hectáreas. Según apreciaciones del informe del WRI (World Resources Institute): The
Last Frontier Forests: Ecosystems and Economies on the Edge la superficie de bosques
sería de unas 3,000 millones de hectáreas, no debemos de olvidar que el planeta cuenta
solo con 14,800 millones de hectáreas de tierra firme. De todos estos datos el que se
puede considerar más actual y fiable sería el del estudio de la FAO.
271
De acuerdo con la clasificación de tipos de bosque usados en el estudio de la WCMC,
el tipo de bosque más abundante es el no tropical siempre verde con hoja aciculada (los
grandes bosques de coníferas de la taiga). A continuación viene el bosque tropical
lluvioso de hojas anchas siempre verde y de tierras bajas (la selva tropical típica),
seguido por el bosque no tropical de hoja caduca ancha (el de las zonas templadas) y el
bosque no tropical de hoja aciculada caduca.
En los últimos 8,000
años alrededor de la
mitad de la cubierta
forestal del mundo
habría sido destruida y
se habrían pasado,
según este informe del
WRI de unas 6,000
millones de hectáreas
de bosques cubriendo
el mundo hace unos
8,000 años a algo más
de la mitad en la actualidad. De estas 3,000 millones de hectáreas actuales sólo el 40%
serían lo que este informe llama "bosques frontera" (bosques primarios lo
suficientemente grandes para albergar flora y fauna originales sin peligro de pérdida de
biodiversidad). Tres países (Rusia, Canadá y Brasil) albergan el 70% de la superficie de
estos bosques frontera.
Según la FAO entre 1990 y 1995 la pérdida neta de superficie de bosque en todo el
mundo había sido de 56.3 millones de hectáreas, esta pérdida se había producido por la
unión de una pérdida de 65.1 millones de hectáreas en los países en desarrollo unida a
un aumento de 8.8 millones de hectáreas de bosque en los países desarrollados. En los
países en vías de desarrollo, que es en donde se está produciendo la deforestación más
acusada, entre 1980 y 1990 se habían perdido 15.5 millones de hectáreas al año (algo
menos que la cifra de 16.3 millones que se había estimado en el estudio de 1990),
mientras que entre 1990 y 1995 la pérdida anual ha sido de 13.7 millones de hectáreas,
lo que significa que algo se había frenado en estos últimos cinco años el ritmo de
deforestación. Según datos de WCMC, unos 300 millones de hectáreas boscosas se
encuentran protegidas, lo que viene a representar solo el 8% de los bosques del mundo.
El informe de FAO menciona que: "Está habiendo deforestación y degradación en zonas
áridas y de montaña que poseen ya una cubierta forestal limitada y son entornos frágiles
expuestos a la erosión de los suelos y otras formas de degradación, y donde las
comunidades pobres dependen mucho de los bosques para su alimentación, sus
combustibles y sus ingresos. Los bosques higrofíticos tropicales y los bosques tropicales
húmedos, que tienen importancia económica y social local y significación mundial para
la conservación de la diversidad biológica y la regularización del clima, están también
experimentando un cambio rápido".
272
Entre las principales causas de la degradación forestal en estos países el informe
destaca: la excesiva recolección de leña, el sobre pastoreo, los incendios, y las malas
prácticas y abuso en el aprovechamiento de la madera. En los países desarrollados son
otros los problemas que resultan más preocupantes, las principales amenazas de los
bosques son, en este caso, los incendios, las plagas y enfermedades y la contaminación
atmosférica. "El empeoramiento de la situación de los bosques sigue siendo, pues,
objeto de grave preocupación en Europa y América del Norte".
La FAO asegura, por otra parte, que se ha registrado un aumento continuo de la
demanda de productos forestales. Entre 1970 y 1994 el consumo mundial de madera
aumentó un 36%. La demanda de leña, fuente principal o única de energía doméstica
para dos quintas partes de la población mundial, sigue aumentando un 1.2% anual. Un
90% aproximadamente de la leña mundial se produce y utiliza en los países en
desarrollo. En cambio, los países desarrollados contribuyen con más del 70% de la
producción y el consumo total mundial de productos madereros industriales.
Para cubrir la demanda se está incrementando rápidamente la disponibilidad de madera
procedente de plantaciones en Asia, Oceanía y Latinoamérica. Así, "la superficie de los
cultivos forestales en los países en desarrollo, por no hablar de otros, se ha duplicado,
pasando de 40 millones de hectáreas en 1980 a más de 80 millones en 1995".
El comercio internacional de productos forestales sigue creciendo en importancia
económica. A los países desarrollados les corresponde un 80% del valor tanto de las
exportaciones como de las importaciones, pero, según el informe, hay regiones en los
países en desarrollo, especialmente Asia y América Latina, que están tomando una
importancia destacable.
Aunque la madera sigue liderando el mercado, la relevancia de los productos forestales
no madereros para las economías familiares y locales se reconoce cada vez más, así
como su potencia para el comercio internacional. "No obstante, faltan apoyos y
políticas coherentes para un desarrollo comercial sostenible de estos productos".
Así, en las décadas venideras se estima una roturación constante de tierras forestales
para destinarlas a usos agrícolas en muchos países en desarrollo, especialmente en el
África subsahariana y en Latinoamérica. El aumento de la demanda a nivel mundial y el
retroceso de la superficie forestal siembran dudas sobre si será posible cubrir el
consumo futuro de productos forestales mediante una explotación sostenible. Según las
estimaciones de la FAO, debería haber suficiente madera para satisfacer la demanda
mundial hasta el año 2010, aunque la suficiencia a más largo plazo dependerá de que se
realice una explotación sostenible de los recursos forestales mundiales.
Según estas previsiones, se supone una creciente recuperación y reciclaje de papel y
cartón, producto cuyo nivel de consumo es un indicador de desarrollo económico. Pero
en lo que se refiere a la producción de madera, habrá, en general, una dependencia aún
mayor de las plantaciones. En los últimos 8,000 años alrededor de la mitad de la
cubierta forestal del mundo habría sido destruida y se habrían pasado, según este
informe del WRI de unas 6,000 millones de hectáreas de bosques cubriendo el mundo
hace unos 8,000 años a algo más de la mitad en la actualidad.
273
Bosques tropicales
Sin entrar en detalles de los diferentes tipos de bosques tropicales que existen, se puede
decir que alrededor de 100 millones de hectáreas están cubiertas por bosques tropicales
y la mitad de esta superficie, aproximadamente, son selvas húmedas, concentradas en
Latinoamérica, África y el Sudeste asiático.
Selvas tropicales en el mundo
Hasta mediados del siglo XX la destrucción de bosques en el mundo se producía casi
exclusivamente en las zonas templadas, p en las últimas décadas, los bosques tropicales
han sufrido una tala masiva y una fuerte degradación. Alrededor de 20 millones de
hectáreas de estos bosques, son talados o dañados cada año, si la destrucción de este
bosque continua, a este ritmo, en unos 40 años desaparecería todos los bosques
tropicales del planeta.
La destrucción de las selvas se está produciendo por varios motivos. En Latinoamérica
se cortan bosques para hacer pequeñas granjas y ranchos de ganado. En Asia la
preparación de nuevos terrenos para la agricultura es la principal causa de desaparición
de la selva, y en África la obtención de combustible y la preparación de pequeñas
granjas son los principales motivos. También en muchas ocasiones desempeña un papel
muy importante el comercio de maderas entre los países en vías de desarrollo y los
desarrollados.
Según el Informe SOFO 97 de la FAO que dice "Los bosques higrofíticos tropicales y
los bosques tropicales húmedos, que tienen importancia económica y social local y
significación mundial para la conservación de la diversidad biológica y la regularización
del clima, están también experimentando un cambio rápido”.
De la información reciente disponible sobre la naturaleza y las causas de las variaciones
de la cubierta forestal en las zonas tropicales se desprende que la expansión de la
agricultura de subsistencia en África y Asia y los grandes programas de desarrollo
274
económico, en especial, los de reasentamiento, agricultura e infraestructura, son factores
clave que contribuyen considerablemente a la modificación de la cubierta forestal.
Aunque las operaciones de aprovechamiento maderero no son por lo general causa
directa de deforestación, en algunas zonas pueden ser un factor que la favorezca por la
construcción de carreteras que hacen accesibles a los colonizadores agrícolas zonas
antes remotas. Entre las causas de degradación forestal están la excesiva recolección de
leña, el sobre pastoreo, los incendios y el sobre aprovechamiento así como las malas
prácticas de aprovechamiento de madera.
Se prevé que en las décadas venideras las presiones para aumentar la producción de
alimentos llevarán a una transformación constante de tierras forestales para destinarlas a
la agricultura en muchos países en desarrollo, especialmente en el África al sur del
Sahara y en América Latina, donde otras opciones para subvenir a las necesidades
alimentarias son limitadas".
La eliminación de árboles en los terrenos tropicales tiene una especial repercusión sobre
el suelo, el cual es muy pobre en nutrientes para estas regiones. El ecosistema tropical,
depende de un rápido reciclado de los nutrientes que están, en su gran mayoría, en las
plantas y animales que viven sobre el terreno y no en el suelo, como sucede en los
bosques templados; por esto sólo se pueden obtener unas pocas cosechas cuando se tala
la selva y en muchas ocasiones el suelo desnudado sufre un proceso de laterización que
hace muy difícil la reposición del antiguo bosque.
El interés de estos bosques es grande no sólo para las personas que viven cerca, sino
para toda la humanidad. Esto debido a que los bosques contienen una proporción muy
alta (entre el 50% y el 90%) de todas las especies del mundo. Muchos de estos seres
vivos no se conocen todavía o no se han estudiado con detalle, de ellos se pueden
obtener gran cantidad de sustancias útiles y corremos el riesgo de que se pierdan antes
de poder aprovecharlos. Son asimismo, fuentes de alimentos y cumplen importantes
funciones ecológicas en el funcionamiento de la biosfera. Con una inteligente política
forestal de uso y aprovechamiento de estos bosques, no sería difícil conseguir no sólo
conservar estos bosques, sino además, obtener de ellos recursos para sostener a la
población local. Hay muchos proyectos en marcha para llegar a una explotación
sostenible de este ecosistema, pero todavía queda mucho camino por recorrer hasta
detener su destrucción
La muerte de los bosques es un complejo fenómeno que sufre el arbolado de las zonas
templadas, muchos árboles enferman y mueren sin que se haya encontrado una causa
clara, aunque si sabemos que es debida a la contaminación. En algunos países de Europa
(Alemania, República Checa, Eslovaquia, Grecia, Gran Bretaña y Francia) y en zonas
de América del Norte está tan extendido que supone muy elevadas pérdidas económicas
y un grave problema ambiental.
En Alemania se comenzó a observar en los primeros años de la década de 1970, que
muchos árboles perdían vigor, las hojas se decoloraban y caían prematuramente y la
debilidad de la planta facilitaba el que las heladas, el viento, los insectos u otras plagas
terminaran matando al árbol.
275
A finales de los años ochenta y durante todos estos últimos años se ha visto con
optimismo que el fenómeno no se ha ido agravando, sino que ha habido una mejoría,
muy probablemente por el descenso en la contaminación atmosférica en los países más
afectados. El fenómeno mencionado ataca a algunas especies con más fuerza que a
otras, por ejemplo, las coníferas, como pinos, abetos, etc. son las más afectadas, debido
a su larga vida y a que al tener hojas perennes acumulan contaminantes a lo largo de
todo el año, aunque también algunos bosques de hayas han sido dañados. Los bosques
situados en zonas altas también son más dañados, probablemente porque están mucho
tiempo dentro de nieblas y nubes que agravan la acción de la contaminación sobre la
planta. Las observaciones en Alemania continuaron y se comprobó que para 1982 un
8% de sus bosques estaba dañado y en un estudio hecho en 1985 se señalaba que
alrededor de la mitad de sus árboles mostraban síntomas de decadencia, más o menos
grave.
Los principales síntomas de la enfermedad son:
•
•
•
•
•
•
Coloración anormal de las hojas. En vez de ser del verde normal de la planta,
están más amarillentas, con síntomas de clorosis. Las hojas contienen menos
iones que lo normal, especialmente Mg y también Ca, K y Zn.
Caída prematura de la hoja. En los árboles de hoja caduca, las hojas se
desprenden del árbol antes del tiempo normal y en las de hoja perenne, se
pierden más hojas que las habituales, con lo que el árbol va quedando sin hojas.
Disminuye la producción neta. Se frena o se detiene la formación de madera y el
árbol no aumenta su biomasa.
Muerte de las ramas. Algunas ramas se van secando y mueren
Regresión de las raíces. Se van secando y como encogiendo, con lo que
disminuye la capacidad de absorber agua y nutrientes del suelo.
Muerte. Por fin, insectos, hongos, musgos, heladas, u otras causas que en un
árbol sano y normal no provocarían daños irreparables, acaban matando a
ejemplares debilitados.
No se conoce bien qué puede estar provocando este debilitamiento de los árboles. Es
muy probable que sea un conjunto de factores los que intervienen Durante mucho
tiempo se pensó que las sustancias que dañaban a las plantas eran el ozono y la
deposición acida, pero últimamente predomina la idea de que otros contaminantes
atmosféricos y del suelo tienen también importancia, pues se ven bosques dañados en
los que ni la acidez es excesiva, ni la proporción de ozono alta.
Causan daño directo a las hojas de las plantas los óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre,
el ozono y otros oxidantes, se sabe también que el amoníaco multiplica la acción dañina
de algunos de estos gases. Por otra parte puede haber daños indirectos procedentes de la
acidez del suelo que hace que los minerales del suelo pierdan iones importantes para la
nutrición de la planta como magnesio (Mg), calcio (Ca), y potasio (K) y a la vez libera
iones de aluminio (Al) que dañan los pelillos absorbentes de las raíces. Estos cambios
iónicos destruyen también microorganismos del suelo que son muy útiles al árbol
276
Desertización
El suelo es un recurso natural que
corresponde a la capa superior de la
corteza terrestre, contiene agua y
elementos nutritivos que los seres vivos
utilizan, el suelo es vital, ya que el ser
humano depende de el para la producción
de alimentos, la crianza de animales, la
plantación de árboles, la obtención de agua
y de algunos recursos minerales, entre
otras cosas. En el suelo se apoyan y nutren
las plantas en su crecimiento y condiciona,
por lo tanto, todo el desarrollo del
ecosistema
Se llama desertización a la transformación de tierras usadas para cultivos o pastos en
tierras desérticas o casi desérticas, con una disminución de la productividad del 10% o
más. La desertización es moderada cuando la pérdida de productividad está entre el 10%
y el 25%. Es severa si la pérdida está entre el 25% y el 50% y muy severa si es mayor.
El proceso de desertización se observa en muchos lugares del mundo y es una amenaza
seria para el ambiente y para el rendimiento agrícola en algunas zonas. Cuando está
provocado por la actividad humana se le suele llamar desertificación.
La mayor parte de la desertización es natural en las zonas que bordean a los desiertos.
En épocas de sequía estos lugares se deshidratan, pierden vegetación y buena parte de
su suelo es arrastrado por el viento y otros agentes erosivos, sin embargo, este
fenómeno natural se ve agravado por actividades humanas que debilitan el suelo y lo
hacen más propenso a la erosión
Entre las acciones humanas que debilitan el suelo y aceleran la desertización están:
•
•
•
•
Sobre pastoreo.- Es el intento de mantener excesivas cabezas de ganado en un
territorio, con el resultado de que la vegetación es arrancada y pisada por los
herbívoros y no se puede reponer. El suelo desnudo es muchos más fácilmente
erosionado. Es la principal causa humana de desertización en el mundo.
Mal uso del suelo y del agua.- El riego con agua con sales en lugares secos y
cálidos termina salinizando el suelo y esto impide el crecimiento de la
vegetación. Algunas técnicas de cultivo asimismo facilitan la erosión del suelo.
Tala de árboles y minería a cielo abierto.- Cuando se quita la cubierta vegetal y
no se repone la pérdida de suelo es mucho más fácil.
Compactación del suelo.- El uso de maquinaria pesada o la acción del agua en
suelos desnudados de vegetación (procesos de laterización) producen un suelo
endurecido y compacto que dificulta el crecimiento de las plantas y favorece la
desertización.
277
No es fácil determinar qué superficies se encuentran sometidas a desertización
provocada por el hombre, en muchos casos, es un proceso natural que sigue las
oscilaciones climáticas; en unas épocas los desiertos crecen y en otras retroceden,
dependiendo de la evolución del clima.
Según algunas estimaciones del Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente una extensión similar a la de toda América (unos 33 millones de kilómetros
cuadrados) se encuentran en riesgo de desertización. La erosión del suelo se esta
acelerando en todos los continentes y esta degradando unos 2,000 millones de hectáreas
de tierra de cultivo y de pastoreo, lo que representa una seria amenaza para el
abastecimiento global de alimentos. Cada año la erosión de los suelos y otras formas de
degradación de las tierras provocan una perdida de entre 5 7 millones de hectáreas de
tierras cultivables.
En los países subdesarrollados, la creciente necesidad de alimentos y leña ha tenido
como resultado la deforestación y el cultivo de laderas con mucha pendiente, lo que ha
producido una severa erosión de las mismas
El gran responsable, aunque no el único, de la extendida erosión en los suelos es el
clima. Las regiones secas, áridas o semiáridas, reciben pocas precipitaciones al año,
pero cuando cae la lluvia lo hace, frecuentemente, de forma torrencial, habitualmente en
otoño, con una fuerza capaz de erosionar fácilmente los terrenos. La falta de agua
provoca, también, que la vegetación sea escasa y que aporte poca materia orgánica al
suelo y le proporcione una débil protección. Junto a la escasez de vegetación otras
características de estas zonas es el ser frecuentemente montañosas, con laderas de
fuertes pendientes, formadas por rocas relativamente blandas. Todo este conjunto de
factores facilita que las aguas corran con fuerza arrastrando con facilidad el suelo y
formando cárcavas y barrancos.
La intervención humana ha agravado el problema, las talas excesivas, los incendios, el
pastoreo abusivo, las prácticas agrícolas inadecuadas y la construcción descuidada de
pistas, carreteras y otras obras públicas aumentan la facilidad de erosión del suelo,
desnudan el terreno y originan focos en los que se inicia el arrastre de materiales. Un
sistema de las características climáticas del que estamos comentando se mantiene en un
delicado equilibrio que se puede alterar de forma importante y con gran facilidad, con
cualquier actuación poco estudiada, se calcula que el 73% de la remoción de suelo se
produce en cultivos como: vid, almendro, olivo, cereales, girasol, etc.) El viento
también provoca erosión del suelo, especialmente en aquellas zonas secas desnudas de
vegetación
278
Actividad:
1. Durante los últimos 8,000 años que porcentaje de la superficie boscoso se ha
perdido __________________________________________________________
2. Por que razón está habiendo deforestación y degradación en zonas áridas y de
montaña
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3. En cuanto tiempo se estima desaparecerán los bosques si continuamos
destruyéndolos como hasta ahora
________________________________________________________________
________________________________________________________________
4. Menciona las causas de degradación forestal
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
5. Define el concepto de desertización
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
6. Menciona los factores que aceleran la desertización
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7. estos ecosistemas son considerados el hábitat de multitud de seres vivos, regulan
el agua, conservan el suelo y la atmósfera y suministran multitud de productos
útiles. ___________________________________________________________
8. A que se le llama un bosque cerrado
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
9. Que es la silvicultura
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
10. Cuales son las causas por las que en el planeta exista cada ves menos superficie
de selvas tropicales
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
11. Por que se requiere que toda la biodiversidad del ecosistema se encuentre en
equilibrio
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
279
12. Cuales son los productos que el ser humano ha obtenido del bosque a través del
tiempo
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
13. De que manera los bosques actúan como reguladores del agua
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
14. Por que se dice que los bosques son los pulmones del planeta
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
15. Menciona los tipos de bosques que se encuentran en el planeta
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
280
Relación Hombre-ambiente
El siglo XX ha estado marcado por la economía, de manera especial durante la segunda
mitad, la visión económica del mundo y de las relaciones entre las personas ha
dominado sobre todas las demás, esto lo vemos en la importancia que tiene el mercado
mundial y su influencia en la política de los países. En este siglo se han multiplicado
por 20 los bienes producidos por la humanidad, la repercusión que los avances
científicos y técnicos han tenido sobre las condiciones de vida ha sido tan impresionante
que hace sólo unas décadas ni las imaginaciones más soñadoras la podían imaginar.
Esto se ha notado sobre todo en el aumento de la duración de la vida que ha sido de casi
treinta años desde el comienzo de siglo
El gran objetivo que ha movido al mundo ha sido el del desarrollo económico, mantener
un continuo crecimiento económico era, y es, el mejor logro que los políticos pueden
ofrecer a sus conciudadanos. Pero en las últimas décadas varias alarmas se han
encendido alertándonos de que en este proceso existen algunos peligros. Uno de ellos es
el deterioro del medio ambiente. El desarrollo económico fundamentado a base de
agotar los recursos naturales y de destruir el medio ambiente es engañoso. No puede
durar por siempre, tarde o temprano terminará dejando a nuestros descendientes un
planeta difícil de habitar. Asimismo el desarrollo económico de una parte del planeta
mientras miles de millones de personas siguen en la miseria es inaceptable e incluso
peligroso, por los desequilibrios y problemas que genera.
De la necesidad de hacer frente a estos problemas surge la idea de desarrollo sostenible
la cual busca hacer compatible la mejora económica con la distribución justa y
equitativa de la riqueza y el respeto al ambiente.
Otra característica principal durante el siglo XX ha sido el incremento de la población,
el cual es ocasionado por el prolongamiento de la esperanza de vida humana. Durante
todo este tiempo el crecimiento de la población del planeta ha sido de manera
exponencial, aunque en los últimos años de este periodo se observo una desaceleración
del ritmo de crecimiento. Para poder atender a las necesidades de esta creciente
población se ha incrementado de manera paralela la explotación de recursos y la presión
sobre la naturaleza, haciendo más difícil la solución de los problemas ambientales.
Las nuevas tecnologías permiten hacer frente a estos retos siempre que desarrollemos
unas estructuras sociales y políticas cuya prioridad sea lograr el desarrollo sostenible y
enfrentarse de forma decidida y seria con el deterioro ambiental. Si no lo hacemos así,
la herencia que dejaremos será de graves problemas de difícil y costosa solución.
Desarrollo es progreso, avance hacia unas condiciones de vida mejores que hagan
posible un mayor grado de felicidad en las personas La división del mundo entre países
desarrollados y países subdesarrollados o en vías de desarrollo es muy utilizado en
política y economía y ha pasado a ser una expresión común en los periódicos y otros
medios de comunicación
281
Desarrollo económico. Hasta hace unos años, se ha entendido desarrollo como el
progreso económico y social de los pueblos, por esos decimos que un país está
desarrollado cuando produce muchos bienes y esto se mide con el Producto Interno
Bruto (PIB).
Este progreso económico y social ha supuesto grandes avances en la humanidad, pero
también ha traído importantes problemas tales como: impactos ambientales,
agotamiento de recursos, unificación cultural, etc. Por eso, en las últimas décadas, se ha
visto que es imprescindible llegar a lo que se llama un desarrollo sostenible.
Desarrollo sustentable.- Es aquel que relaciona progreso económico y social con el
cuidado del medio ambiente, con especial atención a mantener un planeta que sea
habitable, sin problemas para nuestros descendientes. Como se ve con detalle más
adelante, es complicado determinar en qué consiste este tipo de desarrollo y cómo se
puede implantar, pero es un objetivo imprescindible si queremos mantener un planeta
saludable.
"Llegará un día en el que las naciones serán juzgadas no por su poderío militar o
económico, ni por el esplendor de sus ciudades y sus edificios públicos, sino por el
bienestar de sus gentes: por sus niveles de salud, nutrición y educación; por sus
oportunidades de lograr la justa recompensa a sus esfuerzos; por su capacidad para
participar en las decisiones que afectan a sus vidas; por el respeto de las libertades
civiles y políticas; por como se cuida a los más débiles; y por la protección que se da a
las mentes y cuerpos en desarrollo de sus niños". UNESCO
La producción de bienes en el mundo se ha multiplicado por veinte en el periodo de
1900 a 1990. Las últimas décadas han sido tiempos de progreso en la economía y la
ciencia, la humanidad puede estar orgullosa de los logros conseguidos que han servido
para que millones de personas vivan en unas condiciones mucho más dignas. Algunos
de los índices que miden este progreso son:
Esperanza de vida: Se refiere al promedio de vida de las personas, durante muchos
años la esperanza de vida se mantuvo alrededor de los 30 años y, todavía a comienzos
de siglo se encontraba entre los cuarenta y los cincuenta años en los países más
avanzados. En este momento se sitúa alrededor de los setenta y cinco años y sigue
creciendo. Incluso en los países más pobres la esperanza de vida ha crecido en 15 o 20
años desde los años 1950 a la actualidad, con incrementos espectaculares en los últimos
años en algunos países como China.
El descenso de la mortalidad infantil ha sido uno de los factores que más ha influido en
el aumento de la esperanza de vida, pero en general, todos los campos de la salud y la
higiene han experimentado un gran avance.
Mortalidad infantil: En los siglos XVII y XVIII morían más de 200 niños de cada mil
que nacían y todavía a principios de siglo XX, en los países más desarrollados, fallecían
más de cien, en la actualidad son normales en muchos países cifras de menos de 10
muertes por cada mil niños que nacen.
282
Proporción de personas que trabajan en la agricultura: La proporción de trabajadores
dedicados a actividades agrícolas, es un sencillo pero muy eficiente indicador del nivel
de vida de un país. Cuando la mayoría de la población debe trabajar en el campo, como
sucedía hace sólo doscientos años, se podían producir muy pocos bienes que no fueran
agrícolas y ganaderos, en la actualidad, en los países industrializados, únicamente
alrededor de un 2% de la población se dedica a las labores agrícolas.
Materias primas: Las materias primas como: los minerales, petróleo y carbón, son
imprescindibles para las actividades del ser humano. Es muy antigua la preocupación
por su agotamiento, la realidad es que por ahora, no se han cumplido las predicciones
pesimistas y el suministro de metales y combustibles ha estado asegurado. Prueba de
ello es que los precios han disminuido o se han mantenido estables en casi todos los
metales y en el petróleo, aunque con oscilaciones a veces muy fuertes como la del
petróleo en la década de 1970, cuando los países exportadores se pusieron de acuerdo en
encarecerlo.
Alimentos: A pesar del aumento de población la alimentación ha sido cada vez mejor y
más barata a lo largo de las últimas décadas, una buena prueba de la mejoría en la
alimentación es el aumento de la estatura media en todos los países industrializados,
teniendo en cuenta que la estatura depende de una nutrición equilibrada y rica en
proteínas.
Nivel de vida: Es muy difícil medir su valor, en realidad es una combinación de muchos
factores, entre los cuales los que tienen que ver con la salud, la esperanza de vida, la
higiene y la alimentación, se consideran de especial interés. Con estos criterios es claro
que el nivel de vida ha mejorado en todo el mundo, en los países ricos a más ritmo que
en los pobres en casi todo, exceptuando la esperanza de vida; pero en los países pobres
también mejora.
Junto a los grandes avances producidos durante el siglo XX, existen aspectos muy
negativos y amenazantes, los cuales conviene tener en cuenta para completar una visión
objetiva del mundo y nuestra sociedad, lo que nos servirá para tomar las medidas
adecuadas para corregir estos problemas.
La humanidad se divide en un mundo rico que disfruta de las mejoras de los últimos
decenios hasta un nivel muchas veces contraproducente y un mundo pobre que, a pesar
de sus avances, se encuentra todavía escandalosamente lejos de los niveles mínimos que
nuestra civilización les podría suministrar.
283
Población humana
La población humana comenzó a instalarse en poblados hace unos 10,000 años, en ese
momento la población seria de entre cinco y diez millones de personas, un número que
no afectaba de forma importante al ecosistema; es a partir de entonces que el
crecimiento de la población fue gradual, pero relativamente lento hasta llegar al siglo
XX en el que este crecimiento se vio acelerado.
Al crecimiento en población se ha unido el progreso técnico que nos ha dotado de una
capacidad de modificar el ambiente, desconocida hasta hace unos cien años. Selvas que
tardaron miles de años en formarse o depósitos de petróleo que se acumularon a lo largo
de millones de años están siendo consumidos en el transcurso de una sola generación.
¿Qué influencia tiene el crecimiento de la población en la degradación ambiental?
¿Cómo está relacionada con el desarrollo? ¿Qué se puede predecir de su evolución en el
futuro? Estas cuestiones y otras similares son las que analizamos a continuación
Hace unos 2,000 años se calcula que los habitantes de la Tierra serían unos 200
millones y no fue hasta 1804 cuando se llegó a los 1,000 millones. A partir de entonces,
según los datos de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), la marcha de la
población fue la siguiente:
Cantidad
1000 millones
2000 millones
3000 millones
4000 millones
5000 millones
6000 millones
Época
1804
1927 (123 años después)
1960 (33 años después)
1974 (14 años después)
1987 (13 años después)
1999 (12 años después)
Hasta 1968 la población mundial fue creciendo cada año más que el anterior. A partir de
ese año la población sigue creciendo pero lo hace más lentamente cada vez. Las
Naciones Unidas, y otras instituciones, hacen estimaciones de cual será la población en
el futuro. Los datos que se dan para los próximos diez o veinte años son bastante
fiables, a partir de ahí ya es muy difícil hacer predicciones y las que se dan tienen muy
poco valor, según las predicciones medias de la División de Población de las Naciones
Unidas (ONU), las estimaciones son:
Cantidad
6000 millones
7000 millones
8000 millones
9000 millones
10000 millones
11000 millones
Época
1999
2009 (10 años después)
2021 (12 años después)
2035 (14 años después)
2054 (19 años después)
2093 (39 años después)
284
Según estas estimaciones la población se estabilizaría en unos 11,500 millones; pero de
hecho se está dando una disminución claramente más rápida que la que las Naciones
Unidas preveían, y ya se está hablando de estabilización de la población en menos de
11,000 millones.
Bajo las cifras de crecimiento del conjunto de la Tierra, se esconden grandes diferencias
de ritmos de crecimiento y de situaciones de población. En los países desarrollados el
crecimiento de la población se ha frenado mucho en las últimas décadas.
El índice de fecundidad es el mejor indicador de la situación de un país, en relación a la
demografía. Este factor nos indica el número de hijos por mujer en ese país según los
datos de nacimientos recogidos ese año, y al menos debe de ser de 2.1 para asegurar el
reemplazo de una generación por la siguiente. En ningún país desarrollado se llega a
esta cifra, estando en algunas regiones por debajo del 1.0 lo que indica que si continua
así, empezarán a disminuir su población muy pronto.
Esto se refleja en las pirámides de población de estos países con bases estrechas y cimas
proporcionalmente anchas que significan que la proporción de jóvenes en estas
sociedades irá disminuyendo, en la actualidad, mientras la media mundial de la relación
entre menores de 15 años y mayores de 64 años es de 32/6; en Europa es de 19/14.
En los países no desarrollados la situación es totalmente distinta, aquí encontramos que
el 90% del crecimiento de la población del mundo se presenta en estos países que tienen
índices de fecundidad de entre 2.5 y 6.0, Dentro de estos países no desarrollados, las
situaciones son también muy diferentes; los índices de natalidad más elevados se
presentan en África con un 5.8, en la actualidad varios países africanos, casi todos los de
Iberoamérica y muchos de Asia, han disminuido de manera notable sus índices de
fecundidad en los últimos años y se han situado en valores de entre 2.5 y 4.5. Algunos
países muy poblados tales como, la India, han situado sus índices en el 3.9 o bien Brasil,
en 2.6, y continúan descendiendo. China, Tailandia, Corea, Argentina, Chile, se
encuentran acercándose a los valores de los países occidentales y otros como Japón
Corea del Sur o Taiwán están ya por debajo de la tasa 2.1 de renovación de
generaciones.
En resumen se puede concluir que:
•
•
•
el crecimiento de la población mundial se da, principalmente en los países en
vías de desarrollo;
el descenso del ritmo de crecimiento es notable en todo el mundo, mayor incluso
del que hace unos años se preveía; y
factor a tener en cuenta en algunos países desarrollados es la disminución de
población que empezará a producirse en ellos muy pronto.
285
Población, Medio Ambiente y Desarrollo
Existe una intensa polémica, de gran interés, sobre las interrelaciones entre población,
deterioro del ambiente y desarrollo, los puntos discutidos se refieren a cuestiones tales
como: capacidad de carga, crecimiento de la población y desarrollo y, crecimiento de la
población y deterioro del medio ambiente.
Se llama capacidad de carga de la Tierra o de un territorio, a la población que puede
sostener, atendiendo a sus necesidades mínimas, es un concepto no muy preciso, ya que
depende mucho de las tecnologías que se usen para explotar ese territorio, pero ha sido
muy utilizado en el debate sobre población.
Durante años setenta se hicieron varios informes que contenían predicciones muy
pesimistas sobre el futuro del ser humano, el más famoso fue el titulado "Los límites del
crecimiento" del Club de Roma (1972) en el que se pronosticaba un fin de siglo lleno de
problemas: agotamiento del petróleo, insuficientes alimentos, etc. El error que
cometieron este y otros informes similares fue calcular la capacidad de carga para el
planeta sin tener en cuenta el progreso del ingenio y la ciencia, que se ha demostrado
son el mejor recurso que el hombre tiene a su alcance; las mejoras en la tecnología de
cultivos, nuevos yacimientos de petróleo y de otros minerales, y muchos otros
progresos, han hecho que nunca, hasta ahora, se hayan cumplido las numerosas
previsiones catastrofistas que se han venido haciendo en los últimos siglos.
Densidad de población en el mundo
La capacidad de carga estimada por la Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación (FAO), para varias regiones del mundo indica que los países del sudoeste
asiático son los que pueden tener más problemas para sustentar a su población en el
futuro. Aunque no hay que olvidar que todo hace suponer que, si no interfieren otros
problemas como guerras o graves problemas políticos o sociales, el uso de nuevas
tecnologías como la ingeniería genética permitirán enfrentarse con esa situación con
éxito.
286
El crecimiento de la población y desarrollo se ha presentado a lo largo de la historia, ya
que el aumento de la población siempre se ha considerado un bienestar para el país. Era
fuente de más mano de obra, más poderío militar y más influencia, también en la
actualidad muchos países han aumentado su riqueza con el aumento de su población,
pero esto no sucede en todos, y se pueden presentar dos situaciones:
Países con una densidad de población muy baja pero con muchos recursos
naturales y con suficiente estructura social y educativa. Estas naciones no solo
pueden aumentar su población sin problemas, sino que ese aumento favorece el
desarrollo.
Países sin recursos o bien muy deteriorados a causa de guerras u otros conflictos en
los cuales el aumento demográfico agudiza la pobreza. Así, por ejemplo, varios
países africanos, en la década de los ochenta aumentaron su Producto Interno
Bruto (PIB), pero esto en menor porcentaje que el aumento de su población, por lo
que disminuyeron su renta per cápita. En bastantes casos la explicación hay que
buscarla en actuaciones internacionales poco solidarias; la deuda internacional que
tienen por lo general suele ser muy grande, dedicando algunos, hasta la tercera
parte y más de la riqueza que generan al pago de esa deuda. En otras ocasiones las
tensiones entre las grandes potencias se trasladaban a guerras, revoluciones o
violencia en esos países.
Con respecto al crecimiento de la población y deterioro del medio ambiente, el impacto
negativo sobre el medio ambiente se multiplica por dos motivos:
El primero debido al crecimiento de la población, porque más personas suponen más
consumo de recursos y mayor producción de residuos, debemos de entender que,
ateniéndonos a la realidad tal como nos viene dada, la población crecerá lo previsto en
los próximos 15 o 20 años con muy pocas posibilidades de cambio.
En segundo termino por el crecimiento de un sistema de vida consumista y
despilfarrador que cada vez produce más residuos y consume más recursos por persona,
por ejemplo, en los Estado Unidos, con el 4% de la población mundial, produce más
del 20% del CO2, y el 20% de la población rica del mundo consume el 80% de la
energía comercial y las materias primas, entre otros muchos ejemplos que podríamos
citar. Resulta difícil imaginar que con el ritmo de consumo del ciudadano americano
medio, el planeta pueda soportar sin un deterioro gravísimo, no sólo 11,000 millones,
sino ni siquiera los casi 6,000 millones actuales, ni la mitad de ellos.
Así, se entiende que en todas las últimas grandes reuniones internacionales sobre
problemas ambientales, haya fuertes tensiones entre los países ricos y los pobres. Los
muy desarrollados quieren imponer medidas que protegen el ambiente, pero que
dificultan el desarrollo de los pobres o les imponen modelos de vida no acordes con sus
culturas; los más pobres denuncian que el deterioro ambiental se debe principalmente al
consumo y despilfarro de recursos de los más ricos y que son ellos los que tienen que
poner los medios para frenar el daño ambiental.
287
Resumiendo las ideas vistas en los párrafos anteriores podemos concluir:
•
•
•
El crecimiento de la población mundial, que ha sido explosivo en el siglo XX, se
está frenando más rápidamente de lo que nadie sospechaba hace unos años y,
según estimaciones relativamente probables, se estabilizará en unos 11,000
millones de habitantes.
Las políticas globales de natalidad no tienen sentido ante situaciones que son
totalmente diferentes en unos países y en otros. En algunos, el problema es de
excesivo crecimiento demográfico, mientras que en otros, el problema es el
envejecimiento de la población. Los gobiernos tendrán que adoptar las políticas
más convenientes para su país, sin descuidar su responsabilidad ética y el
respeto a las personas y a su libertad.
La reducción del daño ambiental global sólo puede venir por el desarrollo de una
sociedad menos consumista y derrochadora, que aproveche los recursos con
mucha más eficacia. Hay que lograr unos niveles suficientes de confort y
bienestar para todos los habitantes del planeta. Los países ricos deben canalizar
parte de su riqueza y su capacidad tecnológica para ayudar eficazmente a los
más pobres.
Desarrollo sustentable
El sistema económico basado en la máxima producción, el consumo, la explotación
ilimitada de recursos y el beneficio como único criterio de la buena marcha económica
es insostenible. Un planeta limitado no es capaz de suministrar de manera indefinida los
recursos que ésta explotación exigiría. Por esta razón se ha llegado a la idea de que hay
que ir a un desarrollo real, el cual nos permita la mejora de las condiciones de vida, pero
compatible con una explotación racional del planeta, es decir, que cuide el medio
ambiente; esto es el llamado, desarrollo sustentable.
La más conocida definición de desarrollo sustentable es la de la Comisión Mundial
sobre Ambiente y Desarrollo (Comisión Brundtland) que en 1987 definió Desarrollo
Sustentable como: "el desarrollo que asegura las necesidades del presente sin
comprometer la capacidad de las futuras generaciones para enfrentarse a sus propias
necesidades".
Según este planteamiento el desarrollo sustentable tiene que conseguir a la vez:
•
satisfacer a las necesidades del presente, fomentando una actividad económica
que suministre los bienes necesarios a toda la población mundial. La Comisión
resaltó "las necesidades básicas de los pobres del mundo, a los que se debe dar
una atención prioritaria".
288
•
satisfacer a las necesidades del futuro, reduciendo al mínimo los efectos
negativos de la actividad económica, tanto en el consumo de recursos como en la
generación de residuos, de tal forma que sean soportables por las próximas
generaciones. Cuando nuestra actuación supone costos futuros inevitables por
ejemplo, la explotación de minerales no renovables, se deben de encontrar
formas de compensar de manera total el efecto negativo que se está produciendo,
como por ejemplo, desarrollando nuevas tecnologías que sustituyan el recurso
gastado
Las características que debe reunir un desarrollo para que este lo podamos considerar
como sustentable son:
•
•
•
•
•
•
•
•
Busca la manera de que la actividad económica mantenga o mejore el sistema
ambiental.
Asegura que la actividad económica mejore la calidad de vida de todos, no sólo
de unos pocos selectos.
Usa los recursos de manera eficiente.
Promueve al máximo el reciclaje y reutilización de materiales.
Pone su confianza en el desarrollo e implantación de tecnologías limpias.
Restaura los ecosistemas dañados.
Promueve la autosuficiencia regional
Reconoce la importancia de la naturaleza para el bienestar humano.
Para alcanzar un desarrollo sustentable se requiere un cambio de mentalidad, ya que en
la mentalidad humana se encuentra firmemente asentada una visión de las relaciones
entre el hombre y la naturaleza que lleva a pensar que:
•
•
•
los hombres civilizados estamos fuera de la naturaleza y que no nos afectan sus
leyes
el éxito de la humanidad se basa en el control y el dominio de la naturaleza
el planeta tiene una ilimitada cantidad de recursos a disposición de los humanos
Los anteriores planteamientos se encuentran firmemente asentados en el ser humano,
especialmente en la cultura occidental que, desde hace unos cuatro siglos, ha visto el
éxito de una forma de pensar técnica y centrada en el dominio de la naturaleza por el
hombre. El punto de vista del desarrollo sustentable pone el énfasis en que debemos
plantear nuestras actividades "dentro" de un sistema natural que tiene sus leyes,
debemos utilizar los recursos sin trastocar los mecanismos básicos del funcionamiento
de la naturaleza.
Un cambio de mentalidad es lento y difícil, ya requiere afianzar nuevos valores, y para
lograr hacerlo, son de especial importancia los programas educativos y divulgativos. Es
de vital importancia dar a conocer ejemplos de actuaciones sustentables, promover
declaraciones públicas y compromisos políticos, así como desarrollar programas que se
propongan fomentar este tipo de desarrollo.
En1992 en la reunión llamada la Cumbre de la Tierra en la ciudad de Río de Janeiro,
Brasil, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) acordaron establecer una
Comisión para el Desarrollo Sustentable, la cual puede tener un papel importante a la
hora de impulsar este cambio de mentalidad.
289
El resultado final principal de esta cumbre fue un documento titulado Agenda 21 en el
que se define una estrategia general de desarrollo sustentable para todo el mundo,
haciendo especial hincapié en las relaciones norte-sur, entre los países desarrollados y
los que están en vías de desarrollo
En la Unión Europea se elaboró en 1992 el V Programa de acción de la Comunidad en
medio ambiente con el título de "Hacia un desarrollo sostenible". En este programa se
decía "No podemos esperar… y no podemos equivocarnos", el medio ambiente depende
de nuestras acciones colectivas y estará condicionado por las medidas que tomemos
hoy. El V Programa reconoce que "el camino hacia el desarrollo sostenible será largo.
Su objetivo es producir un cambio en los comportamientos y tendencias en toda la
Comunidad, en los Estados miembros, en el mundo empresarial y en los ciudadanos de
a pie".
Las Conferencias Internacionales sobre Medio Ambiente se han convertido en las
reuniones que mayor número de autoridades reúnen en el mundo. La Cumbre de la
Tierra celebrada en junio de 1992 en Río de Janeiro, Brasil, convocó a 118 jefes de
gobierno y a un innumerable grupo de ministros, altos funcionarios, científicos,
expertos, miembros de grupos ecologistas y de Organizaciones No Gubernamentales
(ONG). Junto a ellos miles de periodistas se encargaban de comunicar la marcha de la
Cumbre a todos los ciudadanos del mundo.
Hace treinta años, este interés por los temas ambientales era inimaginable, fue en el
final de los años de 1960 y en el comienzo de la década de 1970 cuando este interés
despertó. Hasta ese momento, la inquietud por la conservación de la naturaleza había
llevado a algunos grupos de personas a promover la creación de Parques Naturales y a
profundizar en los estudios y el conocimiento del medio, pero es en esos años cuando se
empieza a ver de forma muy clara el impacto negativo sobre el medio de algunas
actividades humanas.
Hoy en día el conocimiento y el cuidado del medio ambiente están de moda. Se han
creado secretarias del medio ambiente que se ocupan sólo de este tema. Existen nuevas
carreras universitarias, asignaturas en los distintos niveles de enseñanza y gran número
de cursos que se refieren a temas ecológicos. Las empresas introducen en sus sistemas
de gestión, procedimientos que les permiten ser más respetuosas con el medio ambiente
y conseguir productos a los que se denomina "ecológicos" o "verdes" porque saben que
eso es algo que la sociedad exige y que mejora su imagen.
290
Conciencia medioambiental
Durante muchos miles de años el hombre fue cazador y recolector y su impacto sobre la
naturaleza fue pequeño, con el inicio de la agricultura hace aproximadamente unos
diez mil años dio inicio la tala de bosques, no sólo para obtener tierras de cultivo, sino
también como combustible y para la construcción de poblados. De esta manera se
multiplicó la acción del hombre sobre el medio ambiente, y grandes extensiones
(prácticamente todo el continente en el caso de Europa) han perdido su cobertura de
original de bosques.
Ya Platón, en el siglo V antes de Cristo, escribía:
"Lo que ahora queda, comparado con lo que existió entonces, es como el esqueleto de
un hombre enfermo. De toda la tierra gorda y suave, tras ser devastada, queda solo el
desnudo esqueleto… Hay algunas montañas que ahora no tienen más que comida para
las abejas, pero no hace mucho tiempo estuvieron llenas de árboles …"
A lo largo de la Edad Media y Moderna existen noticias sueltas que nos indican algunos
problemas de contaminación, la creciente demanda de madera para la construcción de
barcos así como para la fabricación de carbón vegetal, extendió la deforestación en
Europa, y ya en el siglo XVII se iniciaron algunas políticas de reforestación y
conservación de los bosques, aunque muy limitadas y sin repercusión práctica real.
Las regiones de caza de reyes y nobles así como sus lugares de recreo, han sido lugares
especialmente protegidos a lo largo de los siglos y se han conservado de forma
excepcional. Así, en España, los llamados Reales Sitios, como el Monte del Pardo, en
las proximidades de Madrid, o los Montes de Valsaín en Segovia, son un buen ejemplo
de espacios naturales preservados de esta manera.
El siglo XIX marca un cambio radical en la explotación de los recursos naturales, con la
invención de la máquina de vapor, de la electricidad y de diversas industrias químicas,
las cuales revolucionan la vida de los países más adelantados. La explotación de carbón
se multiplicó por 46 veces y a mediados de siglo se comenzó el uso del petróleo.
En la segunda mitad del siglo se formaron varias sociedades, sobre todo en los países
anglosajones, cuya finalidad era la protección de edificios históricos, espacios naturales
de especial belleza, etc. Son las llamadas "sociedades conservacionistas". En 1864, se
creó, en Estados Unidos, el primer parque nacional del mundo, el de Yosémite y en
1872 el de Yellowstone
A finales de siglo se aprobaron varias leyes de control de humos y de emisiones de las
fábricas químicas de lejías en Inglaterra y otros países industrializados. También se
promulgaron otras que prohibían la creciente contaminación de fuentes y ríos. Eran
legislaciones muy primitivas ya que no especificaban las cantidades de contaminantes
prohibidos, pero señalan el comienzo de una sensibilidad creciente ante estos temas.
Durante la primera mitad del siglo XX las sociedades conservacionistas siguieron
siendo muy activas, por ejemplo en España se aprobó en 1916 la Ley de Parques
Nacionales y se crearon en 1918 los dos primeros: los de Ordesa, en el Pirineo de
Huesca, y el de Covadonga, en Asturias.
291
La ecología se desarrolla en estos decenios, adquiriendo entonces la categoría de
ciencia. En Norteamérica las nuevas prácticas agrícolas, junto a unas duras condiciones
climatológicas, provocaron una espectacular erosión en el suelo de las grandes llanuras,
con la formación de grandes tormentas de polvo que obligaron a abandonar muchas
fincas por la pérdida de suelo que se produjo.
Es durante la segunda mitad del siglo XX al término de la Segunda Guerra Mundial,
que se dio un fuerte impulso a la creación de Parques Naturales en todo el mundo. En la
década de los sesenta y setenta el movimiento ambientalista empezó a despertar, para
adquirir especial fuerza en los ochenta. En estos años se formaron grupos de notable
influencia política (los verdes) y los grupos ecologistas tuvieron un aumento
espectacular en el número de socios y en los ingresos económicos.
En estos años se ha multiplicado la legislación, el empleo de lo verde como calificativo
del consumo, de la publicidad, de la industria, etc., los informes, las declaraciones y los
acuerdos medioambientales. Miles de leyes y de páginas escritas sobre estos temas
indican la importancia que ha adquirido. En los planes de estudio, de los distintos
niveles de enseñanza se van incluyendo de manera acelerada, temas ambientales; y la
educación se ve como una de las herramientas fundamentales para aumentar la
concienciación en este campo
La crisis ambiental no es un simple problema técnico, sus raíces son filosóficas e
ideológicas. La idea que tenemos de lo que es el hombre y de la naturaleza así como de
la relación entre los dos, tiene una importancia decisiva a la hora de entender el
deterioro ambiental y de buscarle soluciones.
La naturaleza ha sido durante miles de años agobiante y opresiva para el hombre, es
verdad que de ella extraía sus alimentos y los recursos que necesitaba, pero a la vez, se
le manifestaba como peligrosa y caprichosa. Su vida estaba amenazada por las fieras; su
alimentación dependía de los caprichos de la meteorología; los incendios, terremotos y
otros accidentes naturales arrasaban sus viviendas y ciudades; las pestes y otras
enfermedades infecciosas diezmaban la población, y todo esto, sin entender muy bien
las fuerzas que la movían, siempre dependientes del capricho y el azar.
La necesidad de imponerse a la naturaleza es algo que muchos autores consideran que
está insertado en lo más profundo de la humanidad. Los diversos planteamientos de las
relaciones entre el hombre y el resto de la creación, se pueden resumir en las siguientes
corrientes
1. El hombre dueño de la naturaleza sin condiciones.- Son aquellos planteamientos
en los que se considera a la naturaleza, como una fuente de recursos, cuya única
función es suministrar lo que el hombre va necesitando. Es el punto de vista
dominante en la práctica durante los últimos siglos. El conocimiento es el arte de
dominar sin condiciones la naturaleza y, se considera, que el desarrollo
tecnológico traerá el progreso sin más que esperar a que vaya creciendo.
2. La naturaleza manda sobre el hombre.- En estos planteamientos el hombre es un
ser más dentro del conjunto de los seres naturales. Es sin más un animal con
unas peculiaridades evolutivas y, por tanto, está gobernado por las mismas leyes
292
que rigen en el resto de la naturaleza. Dentro de este grupo caben dos posturas
extremas que llevan a situaciones muy distintas:
Ecología profunda.- La llamada ecología profunda, considera que lo valioso es
el conjunto de la naturaleza y que la importancia del hombre es simplemente
la de un ser natural más. Su valor es el mismo que el de cualquier otra especie
de ser vivo o, incluso, de ser inanimado. Se olvida o niega la naturaleza
específica del hombre y lo valioso es la potencialidad evolutiva del conjunto
de la biosfera. Dentro de este planteamiento varios autores defienden
disminuciones drásticas de la población humana hasta llegar a los 500
millones (algunos a los cien millones) de habitantes en la Tierra que son lo
que consideran compatible con una naturaleza no alterada seriamente por la
humanidad.
Sociobiología.- Una idea del hombre muy parecido a la de los defensores de
la ecología profunda, es decir una concepción del ser humano como una
especie animal más, sin diferencia radical con otras, lleva a otros autores al
extremo opuesto. Se defiende que la ley natural por excelencia es la
supervivencia del más apto y que, por tanto, el comportamiento de los
hombres (la sociología) está regido por la "ley del más fuerte", como el de
cualquier otra especie. Consideran inevitable el egoísmo humano. Algunas
posturas extremas llegan a justificar formas de racismo o sistemas de poder
basándose en estos planteamientos, al considerar que hay grupos humanos con
mejores cualidades que otros y que son estos los que deben imponerse.
3. Personalismo.- En este planteamiento el hombre es considerado como persona,
en el sentido de que biológicamente es un animal, pero no se agota ahí su ser,
sino que como criatura creada por Dios a su imagen y semejanza, tiene una
dignidad radicalmente superior a todo el resto de los seres de la naturaleza. Su
trabajo es de cuidado y diligente administración de la naturaleza. No tiene un
dominio incontrolado sobre ella. Debe respetar sus leyes, que el hombre no ha
puesto, sino que le han venido dadas. El hombre depende de la naturaleza,
porque está inserto en ella, y es a la vez guardián de ella por su capacidad de
proyecto. En este contexto se entiende que el hombre sea el único ser que posee
deberes y obligaciones respecto de la naturaleza y que es responsable de su
actuación frente a ella. Por eso no cabe una actitud sólo consumista sino que
nuestra relación con la naturaleza debe enriquecer la personalidad humana,
aumentando nuestra libertad y nuestro conocimiento.
Se ha observado que los problemas ambientales traspasan las fronteras y exigen una
eficaz cooperación internacional para su resolución, por otra parte muchos espacios
naturales, aunque estén situados en países concretos, han sido declarados patrimonio de
la Humanidad. Todo esto ha motivado que en el campo ambiental haya desde
declaraciones y convenios internacionales hasta legislación estatal y municipal.
Existen muchas Declaraciones Internacionales cuya finalidad es plantear los principios
generales que deben inspirar la actuación de los Estados y de la sociedad, esto para
lograr una mejor protección del medio ambiente, se destacan tres de ellas por su
especial interés histórico:
293
•
•
•
Declaración de Estocolmo de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente
Humano. Es de 1972 e insiste en el derecho del hombre a vivir en un medio de
calidad y en su "solemne obligación de proteger y mejorar el medio para las
generaciones presentes y futuras". También resalta la importancia de la
educación en asuntos ambientales.
Carta Mundial de la Naturaleza aprobada en sesión plenaria de las Naciones
Unidas en 1982. Hace especial hincapié en la preservación del patrimonio
genético: asegurar un nivel suficiente en todas las poblaciones de seres vivos en
todo el mundo, concediendo especial protección a los más singulares o a los que
se encuentran en peligro. Por otra parte, insiste en la necesidad de no
desperdiciar los recursos naturales y de tener en cuenta la capacidad a largo
plazo de los sistemas naturales para sustentar las poblaciones.
Declaración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo, aprobada por la
Conferencia de las Naciones Unidas, reunida en Río de Janeiro en 1992. En esta
conferencia se consolida y se proclama a nivel internacional la idea de
"desarrollo sustentable" y se aprobaron cuatro documentos:
1.
2.
3.
4.
Declaración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo
Convención marco de las ONU sobre el Cambio Climático
Convenio sobre la Diversidad Biológica
Agenda 21
Los convenios internacionales tratan temas concretos que afectan a todos o a varios
países. Hay muchísimos dedicados a temas medioambientales y, a modo de ejemplo,
citamos algunos:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Convenio de Ramsar .- Protege los humedales por su gran importancia como
hábitats para las aves acuáticas.
Convenio de Berna .- Sobre la conservación de la fauna y de la flora salvajes y
de sus hábitats naturales en Europa.
Convenio de Bonn .- Sobre la conservación de especies migratorias.
Convenio de Washington (CITES).- Sobre el comercio internacional de especies
amenazadas de la flora y la fauna silvestres.
Convenio de Ginebra.- Sobre la contaminación atmosférica transfronteriza a
gran distancia.
Convenio de Viena.- Sobre la protección de la capa de ozono.
Convenio de Basilea.- Sobre el control de los movimientos transfronterizos de
los desechos peligrosos y su eliminación.
Convenio de Río.- Sobre la diversidad biológica
Convenio Marco de la ONU sobre el Cambio Climático (Río de Janeiro)
En la comunidad Europea los temas ambientales tienen un gran peso y nos da idea de su
importancia, el que aproximadamente la tercera parte de lo que se legisla, se refiere a
este tema. Los tres tipos más importantes de disposiciones comunitarias son los
Reglamentos, las Decisiones y las Directivas. Los Reglamentos y las Decisiones se
aplican directamente en todos los países miembros, mientras que las Directivas son de
obligado cumplimiento pero es cada uno de los países el que tiene que hacer sus leyes
concretas para aplicar la Directiva en su propio territorio. Las Directivas son el
instrumento normativo más utilizado en el campo medioambiental.
294
Hay varios cientos de normativas europeas sobre impacto ambiental, protección de la
atmósfera, calidad de las aguas, regulación de vertidos, conservación de la naturaleza,
gestión de residuos, etc. La forma en la que se ha organizado la política ambiental en
Europa ha sido a través de programas de cinco años de duración. El Primer Programa de
Acción abarcó de 1973 a 1977 y se dedicó especialmente a la contaminación
atmosférica y a la gestión de los recursos y del medio. Como hemos comentado en el V
programa, que comenzó en 1993, estaba dedicado a poner en marcha las
recomendaciones de la Conferencia de Río, procurando impulsar un desarrollo
sustentable en Europa.
Sistema de gestión medioambiental (SGMA)
La gran mayoría de las empresas reconocen
hoy día, que tienen que tener una
preocupación eficaz por el medio ambiente.
Unas veces por convencimiento propio y otras
por la presión de la opinión pública o bien de
la legislación, las actividades industriales y
empresariales se ven obligadas a incorporar
tecnologías limpias y a poner en práctica
métodos para evitar el deterioro del medio
ambiente.
En los últimos años, ha aumentado el número
de empresas que se proponen objetivos o cuentan con programas en cuestiones de
medio ambiente. La finalidad, en bastantes casos, no es solo cumplir con la legislación
ambiental sino colaborar en la mejora de la situación.
El sistema de gestión medio ambiental (SGMA) es aquel que sigue una empresa para
conseguir unos objetivos medioambientales; la empresa que implanta un sistema de
gestión ambiental, se compromete a fijarse objetivos que mejoran el medio ambiente, a
poner en marcha procedimientos para conseguir esos objetivos y a controlar que el plan
está siendo cumplido.
Los principales objetivos de un sistema de este tipo son:
•
•
Garantizar el cumplimiento de la legislación medioambiental
Identificar y prevenir los efectos negativos, que la actividad de la empresa
produce sobre el ambiente, así como analizar los riesgos, que pueden llegar a la
empresa como consecuencia de impactos ambientales accidentales, que pueda
producir. Por ejemplo, una industria química que produce un determinado tipo
295
•
•
de vertidos debe conocer el impacto que está teniendo sobre el ambiente, con su
actividad normal, pero también tiene que prever que riesgos se pueden derivar
de posibles accidentes, como puede ser el caso de la rotura de un depósito, un
incendio o similares.
Concretar la manera de trabajar que se debe seguir en esa empresa para alcanzar
los objetivos que se han propuesto en cuestiones ambientales.
Fijar el personal, el dinero y otros recursos que la empresa tendrá que dedicar
para sacar adelante este sistema, asegurándose de que van a funcionar
adecuadamente cuando se necesiten, por ejemplo, en caso de un accidente de los
que comentábamos antes.
Los instrumentos más habitualmente usados son:
•
•
•
•
La investigación, la educación, la planificación y otros planteamientos generales.
Evaluación del impacto ambiental.
Etiquetado ecológico que está directamente relacionado con el análisis del ciclo
de vida del producto, como veremos.
Auditoria de medio ambiente, muy relacionada con la obtención de
certificaciones como la ISO 14,000 u otras similares.
Las actividades que las empresas hacen para poner en marcha un buen sistema de
gestión medioambiental tienen como finalidad prevenir y corregir. Prevenir es más
eficaz que corregir, es especialmente necesario cuando se está pensando en poner en
marcha una nueva industria, la construcción de una carretera u otra obra pública, o
cuando se piensa introducir una modificación en lo que ya se tiene. En estos casos es
mucho más eficaz y barato prever lo que puede causar problemas y solucionarlo antes,
que intentar corregirlo cuando ya se está con la actividad en marcha.
296
Impacto ambiental
Es la alteración que se produce en el medio
ambiente, cuando se lleva a cabo un proyecto
o una actividad. Las obras públicas como la
construcción de una carretera, un pantano o
un puerto deportivo, las ciudades; las
industrias, una zona de recreo para pasear
por el campo, una granja o un campo de
cultivo; cualquier de estas actividades
ocasiona
un impacto sobre el medio
ambiente. Sin embargo la alteración no
siempre es negativa, puede ser de manera favorable o desfavorable para el medio.
En los impactos ambientales debemos de tener en cuenta lo siguiente:
•
•
•
•
•
•
•
•
signo: si es positivo y sirve para mejorar el medio ambiente o si es negativo y
degrada la zona
intensidad: según la destrucción del ambiente sea total, alta, media o baja;
extensión: según afecte a un lugar muy concreto (puntual), o a una zona algo
mayor (parcial, o a una gran parte del medio (impacto extremo) o a todo el
medio (total). Hay impactos de ubicación crítica: como puede ser un vertido en
un río poco antes de una toma de agua para consumo humano: será un impacto
puntual, pero en un lugar crítico.
el momento en que se manifiesta y así distinguimos impacto latente que se
manifiesta al cabo del tiempo, como puede ser el caso de la contaminación de un
suelo como consecuencia de que se vayan acumulando pesticidas u otros
productos químicos, poco a poco, en ese lugar. Otros impactos son inmediatos o
a corto plazo y algunos son críticos como puede ser ruido por la noche, cerca de
un hospital;
persistencia. Se dice que es fugaz si dura menos de 1 año; si dura de 1 a 3 años
es temporal y pertinaz si dura de 4 a diez años. Si es para siempre sería
permanente;
recuperación. Según sea más o menos fácil de reparar distinguimos
irrecuperables, reversibles, mitigables, recuperables, etc.
suma de efectos: A veces la alteración final causada por un conjunto de impactos
es mayor que la suma de todos los individuales y se habla de efecto sinérgico.
Así, por ejemplo dos carreteras de montaña, pueden tener cada una su impacto,
pero si luego se hace un tercer tramo que, aunque sea corto, une las dos y sirve
para enlazar dos zonas antes alejadas, el efecto conjunto puede ser que aumente
mucho el tráfico por el conjunto de las tres. Eso sería un efecto sinérgico;
periodicidad. Distinguimos si el impacto es continuo como una mina, por
ejemplo; o discontinuo como una industria que, de vez en cuando, desprende
sustancias contaminantes o periódico o irregular como los incendios forestales;
297
Evaluación de Impacto Ambiental (EIA)
Antes de iniciar la construcción de determinadas obras públicas, proyectos o actividades
que pueden producir impactos importantes en el medio ambiente, las leyes vigentes
obligan a llevar a cabo una Evaluación del Impacto Ambiental que producirán al
llevarse a cabo dichas obras. La finalidad de la evaluación del impacto ambiental (EIA)
es identificar, predecir e interpretar los impactos que esa actividad producirá si es
ejecutada, los pasos a dar para hacer una evaluación del impacto ambiental son:
Estudio de Impacto Ambiental.- Para hacer una evaluación del impacto ambiental
primero se requiere un Estudio de Impacto Ambiental, el cual es el documento que
realizan los técnicos para identificar los impactos, la posibilidad de corregirlos, los
efectos que producirán, etc. Este estudio debe de ser lo más objetivo posible, sin
interpretaciones ni valoraciones, sino recogiendo datos. Es un estudio multidisciplinar
por lo que tiene que fijarse en como afectará al clima, suelo, agua; conocer la naturaleza
que se va a ver afectada: plantas, animales, ecosistemas; los valores culturales o
históricos, etc.; analizar la legislación que afecta al proyecto; ver como afectará a las
actividades humanas: agricultura, vistas, empleo, calidad de vida, etc.
Declaración de Impacto Ambiental.- La Declaración de Impacto Ambiental es aquella
que llevan a cabo los organismos o autoridades del medio ambiente a las que
corresponde el tema después de analizar el Estudio de Impacto Ambiental, los alegatos,
objeciones o comentarios que el público en general o las instituciones consultadas
hayan hecho. La base para la declaración de impacto ambiental es el Estudio técnico,
pero ese estudio debe estar disponible durante un tiempo de consulta pública para que
toda persona o institución interesada lo conozca y presente al organismo
correspondiente sus objeciones o comentarios, si lo desea. Después, con todo este
material decide la conveniencia o no de hacer la actividad estudiada y determina las
condiciones y medidas que se deben tomar para proteger adecuadamente el ambiente y
los recursos naturales.
Tipos de Evaluaciones de Impacto Ambiental.- La legislación solicita estudios
detallados según sea la actividad que se va a realizar. No es lo mismo la instalación de
un restaurante que una pequeña empresa o una gran presa o una central nuclear. Por eso
se distinguen:
•
•
•
•
Informes medioambientales que se unen a los proyectos y son simplemente
indicadores de la incidencia ambiental con las medidas correctoras que se
podrían tomar.
Evaluación preliminar que incorpora una primera valoración de impactos que
sirve para decidir si es necesaria una valoración más detallada de los impactos
de esa actividad o es suficiente con este estudio más superficial;
Evaluación simplificada que es un estudio de profundidad media sobre los
impactos ambientales
Evaluación detallada en la que se profundiza porque la actividad que se está
estudiando es de gran envergadura
298
Etapas de realización de la evaluación medioambiental
Metodologías de Evaluación del Impacto Ambiental
Un estudio de impacto ambiental analiza un sistema complejo, con distintos factores y
con fenómenos que son muy difíciles de cuantificar. ¿Cómo fijar objetivamente el
impacto que una presa tiene sobre las aves o sobre el paisaje? O bien ¿Cómo concretar
en números el impacto de una carretera que pasa por un monumento histórico o por un
ecosistema de especial interés?. Para hacer estos estudios hay varios métodos y se usan
unos u otros según la actividad de que se trate, el organismo que las haga o el que las
exija.
Como ejemplo de uno de los métodos que se emplean en estos trabajos analizamos la
llamada "matriz de Leopold" que fue el primer método utilizado para hacer estos
estudios, en 1971, por el Servicio Geológico de los Estados Unidos.
299
Este sistema utiliza un cuadro de doble entrada (matriz), en las columnas se ponen las
acciones humanas que pueden alterar el sistema y, en las filas, las características del
medio ambiente que pueden ser alteradas. En el original hay 100 acciones y 88 factores
ambientales, aunque no todos se utilizan en todos los casos.
Al inicio del estudio se tiene la matriz sin rellenar las cuadrículas, se van mirando una a
una las cuadrículas situadas bajo cada acción propuesta y se ve si puede causar impacto
en el factor ambiental correspondiente. Si es así, se hace una diagonal para marcarla.
Cuando se ha completado la matriz se vuelve a cada una de las cuadrículas con diagonal
y se pone a la izquierda un número de 1 a 10 que indica la magnitud del impacto. 10 la
máxima y 1 la mínima (el 0 no vale). Con un signo (+), si el impacto es positivo y con
signo (-) si el impacto resulto negativo; en la parte inferior derecha se califica de 1 a 10
la importancia del impacto, es decir si es regional o solo local, etc.
Las sumas de columnas y filas permiten hacer posteriormente los comentarios que
acompañan al estudio
Herramientas para la gestión ambiental
Además de los estudios de impacto ambiental existen otro tipo de herramientas, las
cuales son muy útiles para poner en marcha un Sistema de Gestión Ambiental, entre
estas tenemos: Análisis del Ciclo de Vida, Etiquetado ecológico, Auditoría
medioambiental, y Certificaciones
Análisis del Ciclo de Vida. En el análisis del ciclo de vida de un producto, se estudia el
impacto que hace desde su fabricación hasta su eliminación. Por esta razón se suelen
denominar también, análisis de la cuna a la tumba. La idea de llevar a cabo este
análisis, es que un producto no impacta en el medio ambiente sólo cuando se usa, sino
también, cuando se fabrica o se desecha. Así, por ejemplo, un coche cuando está
usándose contamina con los gases que expulsa, consume combustibles fósiles o genera
neumáticos o baterías gastadas; pero además, en su fabricación se ha empleado energía,
materias primas, se han generado residuos sólidos, líquidos y gaseosos, y cuando el
coche se hace viejo se convierte en residuos que suponen también un impacto
ambiental.
300
Etiquetado ecológico. El etiquetado ecológico es la posibilidad de poner un
determinado logotipo en la etiqueta del producto, que indica que se ha fabricado
siguiendo unos procedimientos regulados y controlados por organismos autorizados. La
concesión de estas etiquetas se encuentra regulada por normas de la Unión Europea y se
concede a productos que "desde la cuna a la tumba" son respetuosos con el medio
ambiente, por tanto exigen un Análisis del Ciclo de Vida del producto previo a la
concesión. Con este instrumento se persigue prevenir la contaminación en origen,
promoviendo una política de fomento de productos "limpios".
Auditoría medioambiental. También se puede denominar como ecoauditoría, la cual es,
un instrumento de gestión que comprende una evaluación sistemática, documentada,
periódica y objetiva, de la eficacia de la organización, el sistema de gestión y los
procedimientos destinados a la protección del medio ambiente. Su objeto es:
•
•
Facilitar el control, por parte de la dirección de la empresa, de las acciones que
pueden tener efectos sobre el ambiente.
Evaluar si se están cumpliendo los requisitos externos que la legislación impone
a esa empresa y las obligaciones que en este campo la empresa se ha impuesto a
ella misma.
Se trata, en definitiva, de hacer un examen de la empresa en todo lo que hace referencia
a las cuestiones ambientales para conocer con detalle la situación en la que se
encuentran, estas auditorias son de carácter voluntario para las empresas. Son
realizadas por un auditor medioambiental que suele ser externo a la empresa, aunque
también es posible que sea de la misma empresa. Los puntos que contiene una auditoria
medioambiental son:
•
•
•
•
•
•
•
Comprobar que se cumple con la legislación vigente o saber que hay que hacer
para cumplirla; de esta forma se evitan sanciones y problemas con los
organismos correspondientes.
Facilita Ventajas de las auditorias medio ambientales (AMA), y de los sistemas
de gestión medio ambiental (SGMA) en general, son: la mejora de la empresa al
detectar que es lo que no va bien y proponer soluciones para mejorarlo.
Planificar las emergencias y los accidentes
Ahorrar costos al mejorar la planificación, existen empresas que han conseguido
ahorros del 50% usando de manera más racional la energía y las materias primas
y valorizando sus residuos.
Obtener préstamos y seguros más baratos. Muchos bancos y compañías de
seguros exigen auditorías de este tipo antes de hacer sus préstamos o de cubrir
los riesgos de accidentes.
Aumentar el valor de las acciones de la empresa
Conseguir una buena imagen pública y satisfacer al número creciente de
ecoconsumidores que contribuyen a la mejora del medio ambiente,
seleccionando los productos que compran, según el respeto al ambiente con que
hayan sido fabricados.
301
Certificaciones Las certificaciones son instrumentos para garantizar que el sistema de
gestión medioambiental, implantado por una empresa, es de calidad. Las otorgan
instituciones externas y ajenas a la empresa y además garantizan que su sistema de
gestión medioambiental es correcto y adecuado porque cumple un conjunto de normas e
instrucciones. Con estas certificaciones externas, la empresa puede demostrar que su
trabajo en este campo es serio y no una simple maniobra para maquillar su imagen, de
esta manera mejora su prestigio y garantiza a sus clientes su nivel de calidad.
Los principales sistemas de normas de calidad del SGMA son:
1.
Normas UNE.- Las UNE son un conjunto de normas españolas para muy
diferentes asuntos, ya sean industriales, construcción, etc. Con ellas se unifican
los criterios para la realización de miles de actividades: desde la construcción de
tornillos hasta la implantación de un sistema de gestión en una empresa. En el
campo medioambiental hay varias normas UNE que regulan como deben ser los
Sistemas de Gestión Medioambiental (UNE 77-801-94), o como se debe hacer el
Análisis de ciclo de vida, etc. Están siendo substituidas por las normas europeas
o internacionales.
2. Reglamento CEE 1836/93.- Es el reglamento europeo que establece el Sistema
Comunitario de Ecogestión y Ecoauditoría (Emas). Las empresas que cumplen
las normas UNE 77-801-94 o las ISO 14000 correspondientes pueden solicitar
de la Unión Europea la concesión del EMAS, completando algunos requisitos.
3. Normas ISO.- Son normas internacionales. La familia de normas ISO 14000 es
la que regula la protección del ambiente. Las normas ISO son menos exigentes
que las UNE o que las europeas correspondientes, pero tienen cada vez más
interés dada la internacionalización de la industria y el comercio.
Residuos
Hasta muy recientemente los residuos se depositaban, sin más, en vertederos, ríos,
mares o cualquier otro lugar que se encontrara cerca. En las sociedades agrícolas y
ganaderas se producían muy pocos residuos no aprovechables, pero con la
industrialización y el desarrollo, la cantidad y variedad de residuos que generamos se ha
incrementado muchísimo. Durante varios decenios se han seguido eliminando por el
simple sistema del vertido, esto se llevaba a cabo incluso con la cada vez mayor
cantidad de sustancias químicas tóxicas que producimos; durante los años de 1950 a
1960 se fue comprobando las graves repercusiones para la higiene y la salud de las
personas y los importantes impactos negativos sobre el medio ambiente que este sistema
de eliminación de residuos tiene.
302
De manera paralela la cantidad de todo tipo de residuos se ha ido incrementando de
forma acelerada y se ha hecho patente que debemos tratarlos de manera adecuada si es
que deseamos disminuir sus efectos negativos. Llamamos residuo a cualquier tipo de
material que esté generado por la actividad humana y que está destinado a ser
desechado.
Existen objetos o bien algunos materiales que son residuos en determinadas situaciones,
mientras que en otras se pueden aprovechar. En los países desarrollados se tiran
diariamente a la basura una gran cantidad de objetos que en los países en vías de
desarrollo volverían a ser utilizadas o seguirían teniendo mucho valor. Además muchos
residuos se pueden reciclar si se dispone de las tecnologías adecuadas y el proceso es
económicamente rentable, una buena gestión de los residuos persigue precisamente no
perder el valor económico y la utilidad que pueden tener muchos de ellos y usarlos
como materiales útiles en vez de tirarlos.
Para poder disponer de una manera adecuada y eficaz los residuos, es importante
identificar los distintos tipos que existen. Es muy distinto el residuo industrial que el
agrícola o que el doméstico y también son totalmente diferentes los residuos gaseosos o
líquidos que los sólidos, o los radiactivos y los que no lo son.
•
•
Residuos sólidos urbanos.- Los que componen la basura doméstica.
Residuos industriales. Dentro de los residuos que genera la industria es
conveniente diferenciar entre:
Inertes.- Son escombros y materiales similares, en general, no
peligrosos para el medio ambiente, aunque algunos procedentes
de la minería pueden contener elementos tóxicos.
Similares a residuos sólidos urbanos.- Restos de comedores,
oficinas, etc.
Residuos peligrosos.- Que por su composición química u otras
características requieren tratamiento especial
•
•
•
Residuos agrarios.- Son aquellos que proceden de la agricultura, la ganadería,
la pesca, las explotaciones forestales o la industria alimenticia.
Residuos médicos y de laboratorio.- Restos del trabajo clínico o de
investigación.
Residuos radiactivos.- Materiales que emiten radiactividad.
El problema de los residuos es que el continuo incremento en la cantidad de residuos
que producimos, está provocando problemas muy importantes. Entre los bienes que
usamos, cada vez hay más objetos que están fabricados para durar unos pocos años y
después ser sustituidos por otros, y que no compensa arreglar porque resulta más caro
que comprar uno nuevo, muchos productos, desde los pañuelos o servilletas de papel,
hasta las maquinillas de afeitar, los pañales, o las latas de bebidas, están diseñados para
ser usados una vez y luego desechados. Se usan las cosas y se desechan en grandes
cantidades, sin que haya conciencia clara, en muchos casos, de que luego algo debemos
de hacer con todos estos residuos.
303
El problema se agrava, porque la creciente actividad industrial genera muchos productos
que son tóxicos o muy difíciles de incorporar a los ciclos de los elementos naturales, en
varias ocasiones, los productos químicos acumulados en vertederos que después han
sido recubiertos de tierra y utilizados para construir viviendas sobre ellos, han causado
serios problemas, incluso dañando la salud de las personas
No hay solución única y clara a este problema, el reciclaje es la opción mejor desde el
punto de vista ambiental, pero este tiene sus límites. En el momento actual se combina
con plantas de tratamiento, vertederos e incineradoras, aunque no se debe olvidar que
una actuación imprescindible es la de reducir las cantidades de residuos producidos.
Por ejemplo podemos mencionar la historia del barco de bandera panameña Khian Sea
como uno de los múltiples ejemplos de los problemas que encontramos en nuestra
sociedad para eliminar los residuos.
El Khian Sea fue alquilado en 1986 por la ciudad de Filadelfia para transportar cientos
de toneladas de cenizas de incineradora a Panamá, en donde iban a ser usadas en la
construcción de una carretera de acceso a una zona turística, las cenizas contenían
sustancias químicas tóxicas que podrían haber dañado unas frágiles marismas por las
que pasaba la carretera, por lo que Panamá las rechazó. El Khian Sea se pasó los dos
años siguientes, yendo de un lugar a otro, intentando dejar su carga en países de los
cinco continentes. El barco reapareció en 1988, con sus bodegas vacías y sin dar
ninguna explicación de que había hecho con su carga. Se desconoce si las cenizas
fueron descargadas ilegalmente en algún país o si terminaron en el fondo del mar.
El caso del canal Love, es otro claro ejemplo de contaminación ambiental, este es un
lugar situado en el estado de Nueva York (EUA), junto a las cataratas del Niágara, fue
uno de los primeros que captó la atención pública hacia el tema de los residuos.
Entre 1947 y 1952 la compañía química Hooker usó un viejo canal que no se había
llegado a terminar, para depositar 20,000 toneladas de productos químicos muy tóxicos.
En 1952 la ciudad de Niagara Falls expropió esos terrenos para construir una
urbanización y una escuela, la compañía química advirtió de los peligros, pero se pensó
que recubriendo, todo el vertedero con capas de arcilla y tierra, quedaría sellado
adecuadamente.
Cuando los obreros que construían la escuela removieron la arcilla, como se comprobó
más tarde cuando empezaron a surgir problemas al final de los años cincuenta. Niños
que jugaban en el patio sufrían quemaduras, algunos enfermaron y murieron. Vapores
tóxicos emanaban de vez en cuando dañando a las plantas, con las lluvias salía barro
cargado de una mezcla oscura y tóxica, los problemas continuaron durante años. En
1978 se hicieron análisis de las aguas de la zona que mostraron la presencia de 82
productos químicos contaminantes. El Departamento de Sanidad comprobó que una de
cada tres mujeres había tenido abortos espontáneos (porcentaje muy superior al normal),
y que de 24 niños, cinco tenían malformaciones, se estudiaron otras enfermedades en
niños y se vio que su incidencia era claramente más alta que en la población general.
304
La zona fue declarada como un área catastrófica, la escuela fue cerrada y cientos de
familias de la zona evacuadas. Todo el proceso supuso casi 200 millones de dólares
además de los graves daños a la salud de las personas
Residuos sólidos urbanos
Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) son
los que se originan en la actividad
doméstica y comercial de ciudades y
pueblos. En los países desarrollados en los
que cada vez se usan más envases, papel, y
en los que la cultura de "usar y tirar" se ha
extendido a todo tipo de bienes de
consumo, las cantidades de basura que se
generan han ido creciendo hasta llegar a
cifras muy altas. Los residuos producidos
por los habitantes urbanos comprenden
basura, muebles y electrodomésticos viejos, embalajes y desperdicios de la actividad
comercial, restos del cuidado de los jardines, la limpieza de las calles, etc. El grupo más
voluminoso es el de las basuras domésticas.
La basura suele estar compuesta por:
•
•
•
•
•
•
Materia orgánica.- Son aquellos restos procedentes de la limpieza o la
preparación de los alimentos junto la comida que sobra.
Papel y cartón.- Periódicos, revistas, publicidad, cajas y embalajes, etc.
Plásticos.- Botellas, bolsas, embalajes, platos, vasos y cubiertos desechables, etc.
Vidrio.- Botellas, frascos diversos, vajilla rota, etc.
Metales.- Latas, botes, etc.
Otros
En las zonas más desarrolladas la cantidad de papel y cartón es más alta, constituyendo
alrededor de un tercio de la basura, seguida por la materia orgánica y el resto. En
cambio si el país está menos desarrollado la cantidad de materia orgánica es mayor se
estima hasta las tres cuartas partes en los países en vías de desarrollo, y mucho menor
la de papeles, plásticos, vidrio y metales.
En Europa la cantidad de residuos sólidos urbanos (RSU) generada por habitante es de
alrededor de 1 kilogramo al día, en las ciudades grandes y medianas, y algo menor en
ciudades pequeñas y pueblos. En las zonas rurales se aprovechan mejor los residuos y se
tira menor cantidad, mientras que las ciudades y el mayor nivel de vida fomentan el
consumo y la producción de basura. En los Estados Unidos el promedio es de más de 2
kilogramos por habitante al día.
305
Para un buen diseño de recolección y tratamiento de la basura es necesario tener en
cuenta, además, las variaciones según los días y las épocas del año. En los lugares
turísticos las temporadas altas suponen un aumento muy importante en los residuos
producidos, también épocas especiales como fiestas y ferias, acontecimientos deportivos
importantes, etc. se notan en la cantidad de basura. En verano la proporción de materia
orgánica suele ser mayor, mientras que en invierno aumenta la proporción de cenizas.
Gestionar adecuadamente la recolección y tratamiento de residuos sólidos urbanos es
uno de los mayores problemas de muchos municipios en la actualidad. El tratamiento
moderno del tema incluye varias fases:
•
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•
•
•
Recolección selectiva.- El uso de contenedores que recogen de manera separada
el papel y el vidrio está cada vez más extendida y también se están poniendo
otros contenedores para plásticos, metal, pilas, etc. En las comunidades más
avanzadas en la gestión de los RSU en cada domicilio se recogen los distintos
residuos en diferentes bolsas y se cuida especialmente este trabajo previo del
ciudadano separando los diferentes tipos de basura, en esta fase, debemos de
cuidar que no se produzcan roturas de las bolsas y contenedores, colocación
indebida, derrame de basuras por las calles, etc. También se están diseñando
camiones para la recolección y contenedores con sistemas que facilitan la
comodidad y la higiene en este trabajo.
Recolección general.- La bolsa general de basura, en aquellos sitios en donde no
hay recolección selectiva, o la que contiene lo que no se ha puesto en los
contenedores específicos, se deposita en contenedores o en puntos especiales de
las calles y desde allí es transportada a los vertederos o a las plantas de selección
y tratamiento.
Plantas de selección. En los basureros más avanzados, antes de tirar la basura
general, pasa por una zona de selección en la que, en parte manualmente y en
parte con máquinas se le retiran latas (con sistemas magnéticos), cosas
voluminosas, etc.
Reciclaje y recuperación de materiales.- Lo ideal sería recuperar y reutilizar la
mayor parte de los RSU. Con el papel, telas, cartón se hace nueva pasta de
papel, lo que evita talar nuevos árboles. Con el vidrio se puede fabricar nuevas
botellas y envases sin necesidad de extraer más materias primas y, sobre todo,
con mucho menor gasto de energía. Los plásticos se separan, porque algunos se
pueden usar para fabricar nueva materia prima y otros para construir objetos
diversos.
Compostaje.- La materia orgánica fermentada forma la composta, la cual se
puede usar para abonar suelos, alimentar ganado, construir carreteras, obtener
combustibles, etc. Para que se pueda utilizar sin problemas es fundamental que
la materia orgánica no llegue contaminada con sustancias tóxicas. Por ejemplo,
es muy frecuente que tenga exceso de metales tóxicos que hacen inútil la
composta para usos biológicos al ser muy difícil y cara su eliminación.
Vertido.- El procedimiento más usual, aunque no el mejor, de disponer de las
basuras suele ser depositarlas en basureros. Aunque se usen buenos sistemas de
reciclaje o la incineración, al final siempre quedan restos que deben ser llevados
a estos lugares. Es esencial que los basureros estén bien construidos y utilizados
para minimizar su impacto negativo. Uno de los mayores riesgos es que
306
•
contaminen las aguas subterráneas y para evitarlo se debe impermeabilizar bien
el suelo del basurero y evitar que las aguas de lluvias y otras salgan de este sin
tratamiento, arrastrando contaminantes al exterior. Otro riesgo está en los malos
olores y la concentración de gases explosivos producidos al fermentar las
basuras. Para evitar esto se colocan dispositivos de recoleccion de gases que
luego se queman para producir energía. También hay que cuidar cubrir
adecuadamente el basurero, especialmente cuando termina su utilización, para
disminuir los impactos visuales.
Incineración.- Quemar la basura presenta varias ventajas, pero también algún
inconveniente. Entre las ventajas está el que se reduce mucho el volumen de
vertidos (quedan las cenizas) y el que se obtienen cantidades apreciables de
energía. Entre las desventajas el que se producen gases contaminantes, algunos
potencialmente peligrosos para la salud humana, como las dioxinas. Existen
incineradoras de avanzada tecnología que, si funcionan bien, reducen mucho los
aspectos negativos, pero son caras de construcción y manejo y para que sean
rentables deben tratar grandes cantidades de basura.
Incineración
Incinerar los residuos sólidos tiene dos aspectos muy positivos, se reduce mucho el
volumen de restos a almacenar porque, lógicamente, las cenizas que quedan, ocupan
mucho menos espacio que la basura que es quemada y, además, se obtiene energía que
se puede aprovechar para diferentes usos.
Es muy conveniente quitar algunos de los componentes de la basura antes de
incinerarlas, uno de ellos es el vidrio porque si no, se funde y es difícil de retirar del
incinerador; otro son los restos de los alimentos que contienen demasiada humedad y
hacen más difícil la incineración. Los materiales que mejor arden y más energía dan son
el papel, los plásticos y los neumáticos.
307
Al incinerar la basura se produce bióxido de carbono (CO2), partículas diversas de
metales tóxicos y otros compuestos que salen como humo. Para evitar que salgan a la
atmósfera se deben limpiar los humos con filtros electrostáticos que atraen las
partículas, las aglutinan y caen por gravedad para unirse a las cenizas. También se pasa
el humo por una lluvia de agua con productos químicos que neutraliza y retira
compuestos tóxicos del humo. Al final salen los humos mucho más limpios si el proceso
funciona bien, lo que no siempre ocurre si no se vigila y pone a punto continuamente.
Otro importante peligro se encuentra en que algunos compuestos como el PVC
(policloruro de vinilo) y algunas tintas, cuando arden producen dioxinas y otras
sustancias gravemente tóxicas y muy difíciles de eliminar de los gases. De todas formas,
una incineradora de moderna tecnología que funciona bien produce unas emisiones
perfectamente aceptables, aunque también su costo es muy alto.
Otro de los puntos a resolver cuando se instala una incineradora es decidir donde se
depositarán las cenizas que contienen elementos tóxicos. Normalmente se hace esto en
basureros controlados.
Basureros controlados
Los basureros tradicionales eran simplemente un lugar en el que se acumulaban las
basuras, al no contar con ningún tipo de medida sanitaria especial, se llenan de ratas, se
incendian, despiden malos olores y humos, y contaminan los acuíferos subterráneos y
las aguas superficiales. En México una gran parte de la basura se sigue llevando a este
tipo de vertederos aun hoy día.
Un basurero controlado es un agujero en el que se compacta e impermeabiliza tanto el
fondo como los laterales, en estos tiraderos la basura se coloca en capas y se recubre
todos los días con una delgada capa de tierra para dificultar la proliferación de ratas y
malos olores y disminuir el riesgo de incendios.
En este tipo de basureros se instalan sofisticados sistemas de drenaje para las aguas que
trasminen y para los gases (metano) que se producen., el agua se deben tratar en plantas
depuradoras antes de ser tiradas a ríos o al mar y los gases que se recolectan se
aprovechan en pequeñas plantas generadoras de energía, que sirven para abastecer las
necesidades de la planta de tratamiento de las basuras y, en ocasiones, pueden añadir
energía a la red general.
Estos basureros deben estar vigilados y se hacen análisis frecuentes para conocer las
emisiones que se están produciendo y corregir los problemas de funcionamiento.
308
Cuando el basurero se llena, se debe recubrir de manera adecuada y dejar el terreno lo
más integrado con el paisaje posible, si esto se hace bien, el lugar es apto para múltiples
usos, pero se debe seguir controlando durante cierto tiempo después de que haya sido
cerrado para asegurar que no se acumula metano que podría provocar peligrosas
explosiones, y que no trasminen sustancias tóxicas
Residuos industriales
La industria genera una gran cantidad de residuos, muchos de los cuales son
recuperables, el problema lo encontramos en que las técnicas para aprovechar los
residuos y hacerlos útiles son muy caras y en muchas ocasiones no compensa
económicamente hacerlo. De todas formas, está aumentando la proporción de residuos
que se cotizan para usos posteriores.
Los residuos inertes son escombros, gravas, arenas y demás materiales que no presentan
riesgo para el ambiente. Hay dos posibles tratamientos para estos materiales:
reutilizarlos como relleno en obras públicas o construcciones o bien depositarlos en
basureros adecuados. El principal impacto negativo que pueden producir estos
materiales es el visual, por lo que se debe usar lugares adecuados, como canteras
abandonadas o minas al aire libre y se deben recubrir con tierra y plantas para
reconstruir el paisaje.
Los residuos similares a los sólidos urbanos que se producen en las industrias suelen ser
recogidos y tratados de forma similar al resto de los residuos sólidos urbanos.
Residuos peligrosos
Son las sustancias que son inflamables, corrosivas, tóxicas o pueden producir reacciones
químicas, cuando están en concentraciones que pueden ser peligrosas para la salud o
para el ambiente.
El impacto negativo de estas sustancias se ve agravado cuando son difíciles de degradar
en la naturaleza. Los ecosistemas naturales están muy bien preparados, por millones de
años de evolución, para asimilar y degradar las sustancias naturales, siempre hay algún
tipo de microorganismo o de proceso bioquímico que introduce en los ciclos de los
elementos las moléculas.
309
Pero como en la actualidad se sintetizan miles de productos que nunca habían existido
antes y, algunos de ellos, como es el caso de los clorofluorcarburos (CFC),
diclorodifeniltricloroetano (DDT), muchos plásticos, etc. permanecen muchos años
antes de ser eliminados. Además al salir tantas moléculas nuevas cada año, aunque se
hacen ensayos cuidadosos para asegurar que se conocen bien sus características, no
siempre se sabe bien que puede suceder con ellos a medio o largo plazo.
Otro hecho que aumenta el daño es la bioacumulación que se produce en sustancias,
como algunos pesticidas del grupo del DDT. En otras ocasiones los residuos se
transforman en sustancias más tóxicas que ellos mismos.
Residuos tóxicos y peligrosos (según las directivas de la Unión Europea) son los que
contienen en determinadas concentraciones: Arsénico, Cadmio, Berilio, Plomo, Selenio,
Telurio, Mercurio, Antimonio y sus compuestos
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Compuestos de cobre solubles
Fenol, éteres, solventes orgánicos, hidrocarburos policíclicos aromáticos
cancerígenos
Isocianatos, cianuros orgánicos e inorgánicos
Biocidas y compuestos fito farmacéuticos
Compuestos farmacéuticos
Polvo y fibras de asbesto
Peróxidos, cloratos y percloratos
Carbonilos de metales
Ácidos y bases usados en el tratamiento de metales
Compuestos de cromo hexavalente
Organohalogenados no inertes
Alquitranes
Materiales químicos de laboratorio no identificados o nuevos compuestos de
efectos ambientales no conocidos
La industria que contribuye más a la producción de este tipo de residuos, es la química,
responsable de alrededor de un 33% de todos los que se generan, encontramos que
después se sitúan la del automóvil (11%), la metalurgia (10%), seguidas por la industria
papelera, alimentaria y de la piel. Las zonas que más residuos de este tipo producen
son, lógicamente, las más industrializadas, alrededor de un tercio de los residuos
peligrosos que se producen, son eliminados en el mismo lugar de su formación por las
empresas productoras.
La primera medida que se debe considerar siempre, es si es posible generar menos
residuos o aprovecharlos en otros procesos de fabricación, continuamente están saliendo
nuevas tecnologías que permiten fabricar, con menor producción de residuos, lo que
tiene la ventaja de que los costos se reducen, porque se desperdicia menos materia
prima y no hay que tratar tanto residuo. En la actualidad, en la mayor parte de los
sectores industriales, existen tecnologías limpias y el problema es más de capacidad de
invertir de las empresas y de formación en los distintos grupos de trabajadores que de
otro tipo. Muchas empresas están reduciendo llamativamente la emisión de
contaminantes y la generación de residuos, ahorrándose así mucho dinero.
310
Pero al final de los procesos industriales siempre se generan algo de residuos, con la
tecnología actual sería posible reducir el impacto negativo de cualquier contaminante a
prácticamente cero; pero hacerlo así, en todos los casos sería tan caro que paralizaría
otras posibles actividades. Por eso, en la gestión de los residuos tóxicos se busca
tratarlos y almacenarlos de forma que no resulten peligrosos, dentro de un costo
económico proporcionado, esto se consigue con diversos procedimientos, dependiendo
de cual sea el tipo de residuo. Así tenemos:
o Tratamientos físicos, químicos y biológicos.- Consiste en someter al
residuo a procesos físicos (filtrado, centrifugado, decantado, etc.);
biológicos (fermentaciones, digestiones por microorganismos, etc.) o
químicos (neutralizaciones, reacciones de distinto tipo). De esta forma se
consigue transformar el producto tóxico en otros que lo son menos y se
pueden llevar a basureros o usar como materia prima para otros procesos.
Las plantas de tratamiento tienen que estar correctamente diseñadas para
no contaminar con sus emisiones.
o Incineración.- Quemar los residuos en incineradoras especiales suele ser el
método mejor, cuando se hace con garantías, de deshacerse de los residuos
tóxicos. Disminuye su volumen drásticamente y, además permite obtener
energía en muchos casos, sus aspectos negativos están en las emisiones de
gases y en las cenizas que se forman, tanto unos como otros suelen ser
tóxicos y no pueden ser echados a la atmósfera sin más o vertidos en
cualquier sitio.
o Vertido.- Al final de todos los procesos siempre hay materias que hay que
depositar en un tiradero para dejarlas allí acumuladas. Esta es una parte
especialmente delicada del proceso, los basureros de seguridad deben
garantizar que no se contaminan las aguas subterráneas o superficiales, que
no hay emisiones de gases o salida de productos tóxicos y que las aguas de
lluvia no entran en el basurero, porque luego tendrían que salir y lo harían
cargadas de contaminantes. En la práctica esto es muy difícil de realizar,
aunque se han realizado progresos en el diseño de estos vertederos.
Una de las cuestiones menos claras en la gestión de residuos es la práctica de algunos
países industrializados de mandar residuos tóxicos y peligrosos a otros países,
normalmente, poco desarrollados. Algunos residuos se exportan para su legítimo
tratamiento y reciclaje, pero en otros casos es simplemente porque es más barato que
tratarlos adecuadamente y en el país que los recibe no existen las trabas y limitaciones
que en el que envía.
A veces los países que a los que se envían ni siquiera saben que los están recibiendo.
Así sucedió, por ejemplo, en los años ochenta en los que una empresa italiana llevó
8,000 barriles llenos del peligroso tóxico bifenilpoliclorado (PCB) a Nigeria, sin el
permiso del Gobierno de aquel país. Cuando se enteraron se sintieron ofendidos,
lógicamente, y exigieron a Italia la recogida de los barriles. El barco Karin B los cargó e
intentó, sin éxito, dejarlos en cinco países europeos, hasta que tuvo que devolverlos a
Italia. El Convenio Internacional de Brasilia (1992), al que se han adherido la mayoría
de los países, ha limitado fuertemente estas prácticas.
311
Tendencias internacionales en la gestión de los residuos
La importancia de gestionar bien los recursos es tal que diversos acuerdos
internacionales y las Conferencias mundiales sobre el medio Ambiente, como la de Río
de 1992, han tratado el tema. También la Unión Europea ha legislado sobre esta
cuestión.
Las grandes líneas en las que se deben mover las actuaciones son:
Reducir en origen la producción de residuos. Hay muy buenos ejemplos de que
se puede hacer con eficacia y ahorro económico en muchos casos. Por ejemplo,
las pilas contienen en la actualidad mucho menos mercurio el cual es un
peligroso contaminante, que el que contenían hace unos años y las latas de
bebidas han reducido su peso un 35%, en relación al que tenían en los años
setenta, gracias a su mejor diseño y fabricación. Para impulsar acciones de este
tipo los gobiernos deben favorecer la investigación y la implantación de políticas
de este tipo en las empresas, reduciendo sus impuestos, ayudándoles
económicamente o con las medidas que se consideren más oportunas.
Tratar adecuadamente los residuos producidos. Se debe impulsar el reciclaje
con campañas de sensibilización que tanto éxito han tenido en muchas
comunidades. Existen muchos lugares en los que se ha reducido más del 40% el
volumen de las basuras generadas, también en este caso las autoridades deben
ayudar, además, a que se usen de manera adecuada los materiales reciclados y a
que haya mercado para ellos. Para facilitar el reciclaje y la adecuada disposición
de las basuras se deben impulsar sistemas de recolección y plantas de
tratamiento de las basuras, las cuales faciliten el separar los distintos
componentes. También es importante hacer un buen inventario de productos
tóxicos y peligrosos y vigilar para que se traten correctamente.
Promover la cooperación internacional. Es imprescindible regular el tráfico de
residuos entre países para que no acaben produciendo en otro país los daños
ambientales que se impiden en el de procedencia
Podemos mencionar por ejemplo el reciclado de automóviles que se da en Alemania, ya
que la empresa Volkswagen ha sido líder en el empeño por reciclar la mayor cantidad
posible de los componentes de los automóviles. Cuentan con una planta en Alemania
que se ha dedicado ha investigar cómo se puede hacer este proceso de forma que resulte
económicamente rentable, y se ha comprometido, lo mismo que otras empresas
automovilísticas, a recoger los vehículos desechados y a reciclarlos tanto cuanto sea
posible. Alrededor del 75% de un automóvil es fácilmente reciclable, pero el 25%
restante plantea muchas dificultades, en un automóvil promedio existen unos 600
materiales distintos: vidrios, plásticos, metales, cerámicas, cuero, gomas, etc. Cuando
el automóvil llega a la planta de reciclado, lo primero que le hacen es vaciar todos los
líquidos de frenos, transmisión, etc., luego se le retiran los componentes voluminosos
como el motor, baterías, neumáticos que, si pueden seguir siendo usados, entran al
mercado de segunda mano y, si no, se desmontan para aprovechar sus partes valiosas.
Los convertidores catalíticos contienen, por ejemplo, metales valiosos como el platino y
el rodio, a continuación se quitan los plásticos y se intenta volverlos a usar.
312
Una técnica cada vez más aplicada es marcarlos con un código que facilite reconocer
qué tipo de plástico es para así facilitar su clasificación. Algunas partes son difíciles de
reciclar. así, por ejemplo, las asientos térmicos o las llantas que tienen una composición
tan heterogénea que resulta prohibitivo económicamente el proceso de separación
Residuos agrarios y similares
Se incluye en este grupo, los residuos de las actividades del llamado sector primario de
la economía (agricultura, ganadería, pesca, actividad forestal y cinegético) y los
producidos por industrias alimenticias, desde los rastros de matanza así como las
empresas lácteas hasta las harineras y el tabaco.
La mayor parte de los residuos de estas actividades son orgánicos: ramas, paja, restos de
animales y plantas, etc., muchos de ellos, se quedan en el campo y no se pueden
considerar residuos porque contribuyen de forma muy eficaz a mantener los nutrientes
del suelo. Mas sin embargo en algunos bosques aumentan el riesgo de incendio, pero
desde el punto de vista de la ecología, retirar toda la materia orgánica disminuye la
productividad y retrasa la maduración del ecosistema. Algunas ranchos intensivos y
muchas industrias de conservas, aceiteras o similares generan residuos mucho más
contaminantes que, por su gran volumen o su toxicidad, exigirían tratamientos
especiales y caros.
En las prácticas agrícolas y ganaderas tradicionales, casi todos los restos se
aprovechaban, se quemaban para obtener energía; se usaban para abonar los campos; la
paja servía para alimentar al ganado, etc. Los métodos modernos de explotación del
campo han convertido en residuos, muchos de estos restos antes aprovechables. Ya no
hay ganado que trabaje los campos y la paja ha perdido su valor, porque es más rentable
alimentar al ganado con pastura; los abonos químicos son más baratos que los orgánicos
que exigen ser manipulados.
La principal dificultad para un aprovechamiento adecuado de estos residuos es la
económica y, por eso, se deben pensar incentivos que faciliten su uso. Ayudas a la
agricultura ecológica que usa abonos naturales o al uso de la biomasa para obtener
energía.
Otra dificultad importante para la adecuada gestión de estos residuos es el tamaño y la
dispersión de las explotaciones que muchas veces no tienen capacidad económica
suficiente para tratarlos bien y se convierten en importantes fuentes de contaminación.
313
Los residuos de estas actividades tienen un alto contenido energético, antes se
aprovechaban quemándolos, pero en la actualidad una experiencia muy positiva en
algunas regiones ha sido la obtención de gas metano por la fermentación de la biomasa.
Los restos orgánicos de las explotaciones se acumulan en un reactor en el que
fermentan. En este proceso se produce gas metano que se quema para dar energía, si el
tamaño de la explotación es suficiente puede abastecerse de energía y en los países del
tercer mundo está siendo la fuente principal de energía de muchas familias que no
tienen acceso a suministros comerciales de combustible o electricidad.
Residuos de actividades médicas, de investigación, etc.
Los hospitales producen residuos sólidos urbanos (RSU) normales, pero además un tipo
de residuos muy específicos formados por restos orgánicos, material de quirófano
vendas, etc. Los residuos clínicos pueden propagar enfermedades y el tratamiento
normal es la incineración que asegura la eliminación de microorganismos. Los residuos
radioactivos o tóxicos y peligrosos deben ser sometidos a tratamiento especial, según
cual sea su naturaleza
Residuos radiactivos
Elementos radiactivos de distinto tipo se emplean en muy variadas actividades. Las
centrales de energía nuclear son las que mayor cantidad de estos productos emplean,
pero también muchas aplicaciones de la medicina, la industria, la investigación, etc.
emplean isótopos radiactivos y, en algunos países, las armas nucleares son una de las
principales fuentes de residuos de este tipo.
Dos características hacen especiales a los residuos radiactivos:
1. Su gran peligrosidad. Cantidades muy pequeñas pueden originar dosis
de radiación peligrosas para la salud humana
2. Su duración. Algunos de estos isótopos permanecerán emitiendo
radiaciones miles y decenas de miles de años
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Así se entiende que aunque la cantidad de este tipo de residuos que se producen en un
país sea comparativamente mucho menor que la de otros tipos, sus tecnologías y
métodos de tratamiento sean mucho más complicados y difíciles. Hay dos grandes
grupos de residuos radiactivos: los considerados de alta peligrosidad y los de mediana o
baja toxicidad
Residuos de alta actividad.- Son los que emiten altas dosis de radiación, y están
formados, fundamentalmente, por los restos que quedan de las varillas del uranio que se
usa como combustible en las centrales nucleares y otras sustancias que están en el
reactor así como por residuos de la fabricación de armas atómicas, también algunas
sustancias que quedan en el proceso minero de purificación del uranio son incluidas en
este grupo. En las varillas de combustible gastado de los reactores se encuentran
sustancias como el plutonio 239 (vida media de 24,400 años), el neptuno 237 (vida
media de 2’130,000 años) y el plutonio 240 (vida media de 6,600 años). Se entiende que
el almacenamiento de este tipo de residuos debe ser garantizado por decenas de miles de
años hasta que la radiactividad baje lo suficiente como para que dejen de ser peligrosos.
Residuos de media o baja actividad.- estos son aquellos que emiten cantidades
pequeñas de radiación, se encuentran formados por herramientas, ropas, piezas de
repuesto, lodos, etc. de las centrales nucleares y de Universidades, hospitales,
organismos de investigación, industrias, etc.
El desmantelamiento de las centrales nucleares produce grandes cantidades de residuos
radiactivos de los dos tipos. Como ya se menciono con anterioridad las centrales
envejecen en 30 o 40 años y deben ser desmontadas, los materiales de la zona del
reactor son residuos de alta actividad en gran parte y otros muchos son de media o baja
actividad.
Una central nuclear suele estar en funcionamiento de 25 a 40 años, momento en el que
van surgiendo graves problemas de corrosión de la vasija del reactor. Cuando terminan
su vida útil estas instalaciones no pueden ser desmanteladas o demolidas sin más, ya
que muchas partes son altamente radiactivas. Cuando una central ha sido cerrada hay
varias posibilidades.
La primera, es dejarla custodiada por la compañía que la ha explotado durante un largo
periodo de hasta 100 años, esperando a que disminuya la radiación y sea más seguro su
desmantelamiento.
Otra opción es cubrirla totalmente de hormigón, como se ha hecho con Chernobyl,
aunque ésta técnica es muy poco segura porque esta "tumba" tendría que permanecer sin
fisuras durante cientos de años, cosa que es imposible de garantizar.
315
Una tercera opción es la más adecuada y, ha sido ya utilizada en varias plantas
pequeñas. Consiste en desmantelar la planta, llevando los materiales contaminados a
almacenes de residuos radiactivos; para hacer esta operación son fundamentales equipos
de protección para los trabajadores y uso de robots especialmente diseñados.
La gestión de los residuos radiactivos se da de diferentes formas, algunos residuos de
baja actividad se eliminan muy diluidos echándolos a la atmósfera o a los depósitos de
agua, en concentraciones tan pequeñas que no son dañinas y la ley lo permite. Los
índices de radiación que dan estos tiraderos son menores que los que suelen dar muchas
sustancias naturales o algunos objetos de uso cotidiano como la televisión.
Los residuos de media o baja actividad se introducen en contenedores especiales que se
almacenan durante un tiempo en superficie hasta que se llevan a vertederos de
seguridad. Hasta el año 1992 algunos países vertían estos barriles al mar, pero ese año
se prohibió esta práctica.
Los almacenes definitivos para estos residuos son, en
general, subterráneos, asegurando que no sufrirán filtraciones de agua que pudieran
arrastrar isótopos radiactivos fuera del vertedero.
Los residuos de alta actividad son los más difíciles de tratar, el volumen de combustible
gastado que queda en las centrales de energía nuclear normales, se puede reducir mucho
si se vuelve a utilizar en plantas especiales, esto se hace en algunos casos, pero presenta
la dificultad de que hay que transportar una sustancia muy peligrosa desde las centrales
normales a las especiales.
Los residuos que quedan se suelen vitrificar (fundir junto a una masa vítrea) e introducir
en contenedores muy especiales capaces de resistir agentes muy corrosivos, el fuego,
terremotos, grandes colisiones, etc. Estos contenedores se almacenarían en vertederos
definitivos que deben estar construidos a gran profundidad, en lugares muy estables
geológicamente (depósitos de arcilla, sales o macizos graníticos) y bien refrigerados
porque los isótopos radiactivos emiten calor.
Se están estudiando varios emplazamientos para este tipo de almacenes, pero en el
mundo todavía no existe ninguno, por lo que por ahora, la mayoría de los residuos de
alta actividad se almacenan en lugares provisionales o en las piscinas de la misma
central
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Actividad
1. Que entiendes por desarrollo sustentable
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2. Que es la capacidad de carga de un ecosistema
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3. Como afecta el crecimiento de la población en el deterioro del medio ambiente
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4. Cuales son los objetivos que persigue el desarrollo sustentable
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5. Que es lo que ha ocasionado que en el campo ambiental haya desde
declaraciones y convenios internacionales hasta legislación estatal y
municipal________________________________________________________
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6. Que es un sistema de gestión medio ambiental
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7. Menciona tres objetivos del sistema de gestión ambiental
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8. Cuales son los instrumentos en los que se basa un sistema de gestión ambiental
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9. Es la alteración que se produce en el medio ambiente, cuando se lleva a cabo un
proyecto o una actividad ____________________________________________
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10. Cual es la razón para llevar a cabo un estudio del impacto ambiental
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11. Cuales son los tipos de evaluaciones de impacto ambiental
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12. Menciona cuales son las herramientas para llevar a cabo una buena gestión
ambiental
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________________________________________________________________
13. Que es la auditoria medioambiental
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________________________________________________________________
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
14. Que son las normas ISO 14,000
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________________________________________________________________
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________________________________________________________________
15. Cual es la razón por la que el problema de producción de residuos se esta
agravando en la actualidad
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________________________________________________________________
16. Que es un basurero controlado
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17. Cuales son las dos principales características de los residuos radiactivos ________________________________________________________________
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Bibliografía Ecología
Educación ambiental. Fabian et al. Ediciones pedagógicas S.A. de
C.V.
Biología. José A. Villalón V. Colección DGETI
Gran enciclopedia visual de los conocimientos. Editorial Thema, Barcelona.
España
Biología. Teresa Audesirk. Prentice Hall
Elementos estratégicos para el desarrollo de la educación ambiental en México.
Edgar González G. SEDESOL. INE
Manuel de la gestión ambiental. Prando Raul R. Ed. Piedra Santa. Guatemala.
Proyecto Gestión de la Calidad Total/OEA-GTZ.
http://www1.ceit.es/Asignaturas/Ecologia
http://www.monografias.com/laecologia
http://www.barrameda.com.ar/ecologia
319