sábado, 3 de marzo de 2012

INTRODUCCION

La ecología es la rama de la Biología que estudia las interacciones de los seres vivos con su medio. Esto incluye factores abióticos, esto es, condiciones ambientales tales como: climatológicas, edáficas, etc.; pero también incluye factores bióticos, esto es, condiciones derivadas de las relaciones que se establecen con otros seres vivos. Mientras que otras ramas se ocupan de niveles de organización inferiores (desde la bioquímica y la biología molecular pasando por la biología celular, la histología y la fisiología hasta la sistemática), la ecología se ocupa del nivel superior a éstas, ocupándose de las poblaciones, las comunidades, los ecosistemas y la biosfera. Por esta razón, y por ocuparse de las interacciones entre los individuos y su ambiente, la ecología es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, especialmente Geología, Meteorología, Geografía, Física, Química y Matemática.
Los trabajos de investigación en esta disciplina se diferencian con respecto de la mayoría de los trabajos en las demás ramas de la Biología por su mayor uso de herramientas matemáticas, como la estadística y los modelos matemáticos. Además, la comprensión de los procesos ecológicos se basa fuertemente en los postulados evolutivos (Dobzhansky, 1973).


TEMARIO

1.   ECOSISTEMAS

       1.1 Conceptos básicos
       1.2 Clasificación, estructura y funcionamiento de los ecosistemas
       1.3 Factores bióticos y abióticos
       1.4 Flujo de energía
       1.5 Ciclos biogeoquimicos
       1.6 Producción primaria (productividad)
       1.7 Cadenas tróficas (productividad)

2.   INTERRELACIONES ENTRE LOS ORGANISMOS VIVOS
       2.1 Leyes de la ecología, ley del mínimo y ley de la tolerancia
       2.2 Adaptación y sucesión de especies                         
       2.3 Relaciones de comunidades y poblaciones
       2.4 Relaciones de supervivencia
       2.5 Extinción

3.   BIODIVERSIDADES
      3.1Diversidad y organización biológica
      3.2Dinamica poblacional
      3.3Dispersion y conceptos biogeograficos
                                                                                                                           

4.   RECURSOS NATURALES
 4.1Renovables
      4.2No renovables
      4.3Explotación de los recursos naturales                                        


5. DETERIORO AMBIENTAL     
      5.1 Contaminación del medio ambiente
      5.2 Contaminación del aire
      5.3 Contaminación del suelo
      5.4 Contaminación del agua
      5.5 Desarrollo urbano y explosión demográfica

ECOLOGIA

La ecología se encarga de estudiar la relación entre los seres vivos y su ambiente, entendido como la suma de los factores abióticos   (como el clima y la geología) y los factores bióticos (organismos que comparten el hábitat). La ecología analiza también la  distribución y la abundancia de los seres vivos. Como resultado de la mencionada relación.

El término Ökologie data de 1866 y fue acuñado por el biólogo y filósofo alemán Ernst Haeckel. La palabra está compuesta por dos vocablos griegos: oikos (casa, vivienda, hogar) y logos. Por eso, la ecología significa el estudio de los hogares.

POBLACION

Conjunto de personas que habitan en un territorio, el cual puede abarcar desde una pequeña colectividad, un país o incluso el planeta en un determinado momento.

COMUNIDAD

Una comunidad es un grupo conjunto de individuos, seres humanos, o de animales que comparten elementos en común, tales como un idioma, costumbres, valores, tareas, visión del mundo, edad, ubicación geográfica (un barrio por ejemplo), estatus social, roles. Por lo general en una comunidad se crea una identidad común, mediante la diferenciación de otros grupos o comunidades (generalmente por signos o acciones), que es compartida y elaborada entre sus integrantes y socializada. Generalmente, una comunidad se une bajo la necesidad o meta de un objetivo en común, como puede ser el bien común; si bien esto no es algo necesario, basta una identidad común para conformar una comunidad sin la necesidad de un objetivo específico.


MEDIO

Medio es el instrumento, herramienta o vehículo que facilita el logro o aplicación de un objetivo. También es el medio el conjunto de las cosas que rodean e influyen en un hecho, un objeto, una persona o un colectivo (su contexto o su ambiente).


NICHO ECOLOGICO

El nicho ecológico es un concepto, no un lugar físico. El lugar físico es el hábitat. Se define como el híper volumen de n dimensiones dentro del cual la especie puede mantener una población viable.

El hábitat se encuentra siempre que una localidad esté caracterizada por unas condiciones con límites aceptables para una determinada especie y con recursos necesarios, será apta potencialmente para su existencia y persistencia.

Depende de:
La especie sea capaz de llegar: la capacidad de colonización y dispersión y la distancia de la fuente de diásporas.
Interacciones con otras especies que afectan al volumen del nicho.
  • El nicho ecológico se divide en nicho fundamental y nicho efectivo.
  • El nicho fundamental depende de las potencialidades de la especie.
  • El nicho efectivo es el conjunto de condiciones y recursos que permite a una especie el mantenimiento de una población viable incluso con depredadores y competidores.


SUSTRATO

El sustrato es la parte del biotopo donde determinados seres vivos realizan sus funciones vitales (nutrición, reproducción, relación). Sustrato es la base, materia o sustancia que sirve de sostén a un organismo, ya sea vegetal, animal o protistas, en el cual transcurre su vida; el sustrato satisface determinadas necesidades básicas de los organismos como la fijación, la nutrición, la protección, la reserva de agua, etc. El sustrato dominante en el ambiente es el suelo, en el cual se sustentan los vegetales para extender sus hojas en el aire; asimismo le suministran minerales y agua, vitales para las plantas; estos suministros inorgánicos consisten en: carbono, nitrógeno, oxigeno e hidrógeno. Respecto a los ecosistemas acuáticos, conviene destacar que existen múltiples organismos que utilizan como sustrato una gran variedad de materiales entre los que
Figuran las rocas y sus derivados, de ahí que un sustrato acuático está formado de grava, arenas, rocas lisas, piedras sueltas o barro. Cabe señalar que las diferentes texturas en el contenido de materiales nutritivos y el grado de estabilidad de los materiales referidos repercuten en el desarrollo y distribución de los organismos acuáticos.

El término sustrato se aplica en horticultura a todo material sólido distinto del suelo in situ, natural, de síntesis o residual, mineral u orgánico, que colocado en un contenedor, en forma pura o mezcla, permite el anclaje del sistema radicular, desempeñando, por lo tanto, un papel de soporte para la planta, el sustrato puede intervenir (material químicamente activo) o no (material inerte) en el complejo proceso de la nutrición mineral de la planta.


BIOSFERA

En ecología, la biosfera[] es el sistema formado por el conjunto de los seres vivos propios del planeta tierra, junto con el medio físico que les rodea y que ellos contribuyen a conformar. Este significado de "envoltura viva" de la Tierra, es el de uso más extendido, pero también se habla de biosfera, en ocasiones, para referirse al espacio dentro del cual se desarrolla la vida. La biosfera está distribuida cerca de la superficie de la tierra, formando parte de la litosfera, hidrosfera y atmosfera. La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con otros términos, que pueden considerarse sinónimos, como exosfera o biogeosfera. Es una creación colectiva de una variedad de organismos y especies que interactuando entre sí, forman la diversidad de los ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio estado y evolución.


LOS FACTORES ABIÓTICOS

Factores climáticos, edáficos (mineralógica, pH...). Características físicas y químicas del medio que ejercen su influencia sobre los organismos vivos. Son factores limitantes. Cada especie puede soportar variaciones de los factores abióticos presentes en su medio ambiente, pero por encima o por debajo no puede sobrevivir. A ese margen se le denomina intervalo.


LOS FACTORES BIOTICOS 
                                                              
Relaciones que se establecen entre los organismos; dos tipos:
  •  Intraespecíficas- entre organismos de la misma especie. Las relaciones familiares, coloidales...
  •  Ínter específico: entre individuos de especies diferentes. Depredación, comensalismo.


FLUJO DE ENERGIA

Circulación de la materia. Los productores transforman la materia inorgánica (agua, dióxido de carbono y sales minerales) en orgánica (lípidos, glúcidos, etc.). Ésta va pasando por los distintos niveles tróficos hasta que los des componedores devuelven al medio ambiente productos inorgánicos cuando descomponen los cadáveres, excrementos, mudas de piel, etc.
La materia, por tanto, realiza un recorrido cíclico, a través tanto de los seres vivo como del medio físico (suelo, agua y aire).


Circulación de la energía. La energía lumínica del sol penetra en la biosfera por medio de los productores, que la convierten en energía química y la almacenan en los enlaces de las moléculas orgánicas.
Parte de esta energía pasa a nivel de los herbívoros, pero otra parte es liberada en forma de calor mediante la respiración y otros procesos que realizan los vegetales, y ya no puede utilizarse más.
De la misma forma, la energía acumulada por los herbívoros no pasa por completo a los carnívoros, ya que gran parte se pierde en procesos como la respiración, el movimiento o el mantenimiento de la temperatura corporal. Además, muchos tejidos no son digeribles y, o bien no son comidos por los carnívoros o bien éstos los eliminan en los excrementos. Sobre estos restos orgánicos actuarán los des componedores.
Se calcula que en los ecosistemas acuáticos sólo pasa de un nivel trófico a otro el 10% de la energía. En los ecosistemas terrestres, la proporción es mucho menor.
Por eso, decimos que el recorrido de la energía es un flujo unidireccional y abierto, y siempre discurre a través de los seres vivos, no del medio físico.
Biomasa y producción: Para medir el trasiego de materia y energía en los ecosistemas se utilizan los conceptos de biomasa y producción. 

Biomasa: Es la cantidad de materia viva de un nivel trófico, población o ecosistema determinado. Se expresa en gramos o kilogramos de materia seca por unidad de superficie (metro cuadrado o hectárea en los ecosistemas terrestres y metro cúbico en los acuáticos). Por ejemplo, la biomasa de las hierbas de un prado s de 100 Kg/ha.
Producción: Es la biomasa nueva que aparece en un determinado nivel trófico y en un tiempo dado. Se expresa en gramos de materia seca por unidad de superficie y por año. Por ejemplo, la producción de hierbas de un prado es de 50 Kg/ha.
Para conocer mejor el funcionamiento de un ecosistema se utilizan las pirámides tróficas. Están construidas con rectángulos superpuestos, que son proporcionales al número de individuos, a la cantidad de biomasa o a la cantidad de energía (producción) de cada nivel trófico. Se tienen así tres tipos de pirámides tróficas.

Las pirámides de número de individuos y de cantidad de biomasa no son representativas de los ecosistemas. En el primer caso, porque no tiene sentido comparar los 200 árboles de un bosque con los numerosísimos insectos herbívoros que puede haber en ellos; y en el segundo caso, porque las pirámides de biomasa en muchas ocasiones están invertidas. La forma piramidal se obtiene siempre al representar la producción.


LEY DEL DIEZMO:

Esta ley también se le conoce como "Eficiencia ecológica", asume por ejemplo que de la energía que un organismo "X" capta (Ya sea por alimento, radiación solar, etc.) un 90% aproximadamente se perderá en las actividades vitales del organismo (moverse, mantener el metabolismo constante, reproducirse, crecer) y que el organismo "Y" que consuma a este individuo "X" únicamente obtendrá el 10% de la energía inicialmente absorbida por "X", es decir, que si un león devorara a una cebra, este león únicamente obtendrá un 10% de la energía que la cebra haya consumido inicialmente, esto es porque la cebra habrá empleado la mayor parte de su energía en su propia supervivencia, esto se aplica de la misma manera en todos los niveles de la pirámide alimenticia, de modo que el organismo tope (un buitre carroñero por ejemplo) obtendrá un 0.001% de la energía total de la pirámide, la misma naturaleza tiene mecanismos para compensar este sistema, es por eso que los depredadores son menos (porque un león necesita consumir 10 cebras para obtener el 100%), en cuanto a acumulación de toxinas u otros compuestos el sistema funciona al revés, de modo que el buitre tendrá una acumulación de toxinas del 1000% al finalizar el sistema (por eso es que siempre a los depredadores les afectan más los pesticidas) esta peculiaridad se conoce como magnificación ecológica.


CONCEPTOS DE CLASE

MEDIO:
Se le llama medio a todo aquello que rodea a un organismo

AMBIENTE:
Es el conjunto de elementos que interactúan en un espacio y tiempo determinado

SUSTRATO:
Es el lugar donde se desarrolla un organismo y en la naturaleza básicamente encontramos dos sustratos: acuático y terrestre

ESTRUCTURA DEL AMBIENTE

El medio es todo lo que nos rodea y el ambiente son todas las interacciones

ABIOTICOS:
No tiene vida tiene 7 factores: energía, es la medida en forma de luz o calor de la capacidad para producir un efecto en los procesos vitales como son la fotosíntesis, maduración de frutas, floración, metabolismo

A)  LUZ SOLAR:
Es la principal fuente de energía que mantiene directa o indirectamente a los ecosistemas

B)  TEMPERATURA:
Podemos definir a la temperatura como la cantidad de grados que caracteriza la intensidad de calor. La temperatura puede variar dependiendo del medio, latitud y altitud.

PRESION ADMOSFERICA:

Es el resultado de la fuerza del aire ejercido sobre un punto dada en la superficie terrestre esta varia con la altura, la temperatura y los fenómenos meteorológicos

VIENTO:

Se define como una corriente de aire producida en la atmosfera de manera normal, es un factor ambiental muy importante ya que favorece la circulación  de los gases y fluye en el ciclo del agua, ayuda a la polinización y dispersión de semillas. La acción del viento junto a otros factores como la presión y precipitación son determinantes en la morfología de ciertas zonas

AGUA

SUSTRATO:
Es la base, materia o sustancia que sirve de sostén a un organismo ya sea animal, vegetal o protista en el transcurre su vida ya que satisface determinadas necesidades básicas como la fijación, nutrición, reproducción, re protección entre otros

SALES MINERALES:
Son los elementos que se requieren para formar la materia orgánica como oxigeno, nitrógeno y bióxido de carbono los cuales son aprovechados en forma de sales las cuales se clasifican en macro nutrientes (sustancias orgánicas requeridas en grandes cantidades por los organismos)

FUEGO:
Es el calor y luz producida por la combustión es así mismo uno de los 4 elementos de la naturaleza y es un factor de gran relevancia para la ecología ya que puede ocasionar grandes desequilibrios ambientales     

LOS FACTORES ABIOTICOS SE PUEDEN CLASIFICAR EN:

PRODUCTORES O AUTOTROPOS:
Son los organismos capaces de fabricar o sintetizar su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas

CONSUMIDORES O HETEROTROPOS:
Son organismos incapaces de producir su alimento por ello lo tienen que ingerir ya sintetizados. Se subdividen en consumidores primarios o herbívoros

CONSUMIDORES SECUNDARIOS O CARNIVOROS:
Los animales que se alimentan de animales herbívoros

CONSUMIDORES TERCEARIOS O CARNIVOROS SECUNDARIOS:
Los que comen carroñas

CONSUMIDORES CUATERNARIOS:
Comen de todo (el hombre)

DESINTEGRADORES O REDUCTORES:
Reducen

LOS CICLOS BIOGEOQUIMICOS

El organismo es un sistema de tránsito de las sustancias inorgánicas, mientras en el ecosistema esas sustancias circulan entre los organismos y el medio ambiente, por lo que se les denomina ciclos. Estos ciclos reciben la denominación de biogeoquímicos, por pasar por los seres vivos (bios = vida), el suelo (geo = tierra) y estar sujetos a reacciones químicas con uso y liberación de energía.

En los ciclos biogeoquímicos se pueden reconocer dos partes o compartimientos: la biótica y la abiótica.

La parte biótica: Comprende la inclusión de sustancias inorgánicas en el organismo y la subsiguiente descomposición y re mineralización. El intercambio de elementos es rápido, pero la cantidad de sustancias inorgánicas no es mayor. El organismo vivo toma elementos inorgánicos y al morir y descomponerse éstos son devueltos al ambiente para ser nuevamente aprovechados.

La parte abiótica: El medio contiene gran cantidad de sustancias inorgánicas, que se descomponen con lentitud y están a disposición del organismo en forma abundante y fácil (agua, dióxido de carbono, oxigeno) o escasa y difícil (fósforo y nitrógeno, por ejemplo). En el primer caso se trata de ciclos atmosféricos con grandes reservas de materiales; en el segundo se trata de materiales sedimentarlos (fósforo, hierro, azufre, magnesio, y elementos menores).

La deficiencia de alguno de estos elementos y sustancias en un ecosistema puede producir serios problemas en el proceso de producción de las plantas (producción primaria) y entre los consumidores (animales y seres humanos). Por ejemplo, la deficiencia o falta de yodo en ciertas zonas produce problemas como el bocio o coto en los seres humanos y problemas en los animales, especialmente durante la época de gestación.

La producción agrícola, ganadera y forestal moderna se basa en procesos de mejora de los ciclos biogeoquímicos de los nutrientes para aumentar la producción por área. Estos procesos modernos se basan en gran medida en la fertilización de los campos con fertilizantes químicos, que añaden cantidades adicionales de los elementos esenciales (nitrógeno, fósforo y potasio), además de elementos menores como magnesio, bórax, y otros compuestos químicos.

En muchas partes los suelos son deficitarios en ciertos elementos. Los casos más notables son la deficiencia del fósforo en los suelos amazónicos, y la falta de nitrógeno en los suelos muy húmedos o pantanosos.

Existen hoy técnicas de amplio uso para hacer el análisis de los suelos y determinar las necesidades de elementos para una fertilización adecuada y de acuerdo a los distintos tipos de cultivos, porque cada uno de ellos tiene exigencias especiales.

A pesar de que todos los elementos constitutivos de los seres vivos tienen ciclos, por su importancia explicaremos los ciclos biogeoquímicos de carbono, del nitrógeno, del fósforo, del potasio y del cobre. El ciclo del agua, que es uno de los más importantes para la naturaleza y los organismos, será expuesto en el capítulo correspondiente al agua como recurso natural, porque forma parte del proceso de renovación del recurso agua.

CICLO DEL FOSFORO.

El fósforo (P4) es un elemento esencial para los seres vivos, y los procesos de la fotosíntesis de las plantas, como otros procesos químicos de los seres vivos, no se pueden realizar sin ciertos compuestos en base a fósforo. Sin la intervención de¡ fósforo no es posible que un ser vivo pueda sobrevivir.

El ciclo del fósforo se reduce a los siguientes procesos:

El fósforo se encuentra en la naturaleza en forma de compuestos de calcio (apatita), fierro, manganeso y aluminio conocidos como fosfatos, que son poco solubles en el agua. En los buenos suelos agrícolas el fósforo está disponible en forma de iones de fosfato (P2 O5).

Las plantas absorben los iones de fosfato y los integran a su estructura en diversos compuestos. Sin fósforo las plantas no logran desarrollarse adecuadamente.

Los animales herbívoros toman los compuestos de fósforo de las plantas y los absorben mediante el proceso de la digestión, y los integran a su organismo, donde juegan un rol decisivo en el metabolismo.

Los carnívoros toman el fósforo de la materia viva que consumen y lo integran a su estructura orgánica.

En ciertas zonas de la Tierra se han formado acumulaciones de compuestos fosforados y que son ampliamente explotados para fertilizar los suelos agrícolas y mejorar su contenido en fósforo. En el Perú existen dos depósitos muy importantes de compuestos fosforados: los yacimientos de roca fosfórica de Bayoyar (Piura) y el guano de las islas.
Los yacimientos de roca fosfórica de Bayoyar son depósitos naturales y de carácter agotable, porque una vez explotados se acabarán.
Los seres vivos (plantas y animales) al morir restituyen los compuestos de fósforo al suelo y al agua por el proceso de descomposición. Los compuestos liberados son otra vez aprovechados por las plantas para reiniciar el ciclo.
Los compuestos de fósforo pueden ser transportados por los
sedimentos de los ríos y acumulados en los suelos aluviales, o sea, aquellos que se originan por la acumulación de los sedimentos del agua, generalmente a lo largo de los ríos y en el fondo de los lagos.
Los compuestos de fósforo pueden llegar a la atmósfera en forma de polvo, el cual al caer al suelo es depositado y reintegra esos compuestos al suelo.
En la naturaleza la disponibilidad de fósforo se produce por la descomposición de rocas, que contienen fosfatos, y mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las aguas (ríos, lagos y mares). En las zonas de erupciones volcánicas, pasadas o presentes, los compuestos de fósforo son depositados por las cenizas. Por esta razón los suelos de origen volcánico son ricos en compuestos de fósforo.

CICLO DEL NITROGENO

El nitrógeno (N2) es sumamente importante para las plantas y para la producción de proteínas, esenciales para la vida de los animales y del ser humano. La carne (los músculos, por ejemplo) son proteínas. La leche y los huevos son ricos en proteína, como también el frijol, la lenteja, el paliar, el garbanzo y el arvejo, entre otros.

El ciclo del nitrógeno consiste en los siguientes procesos:

El nitrógeno es un gas que forma el 78% del aire, siendo uno de los elementos más abundantes sobre la Tierra. El nitrógeno atmosférico no puede ser utilizado en forma normal por los seres vivos, sino que tiene que ser transformado en compuestos absorbibles por las plantas.

Muy pocos organismos pueden aprovechar directamente el nitrógeno del aire, y la mayor parte lo hace a través de bacterias, que viven en el suelo o en las raíces de las leguminosas, formando nódulos. Estas bacterias (Rhizobium) fijan el nitrógeno del aire; lo transforman en compuestos aprovechabas (amoniaco y nitratos), y la planta los absorbe para formar proteínas. Estas bacterias se encuentran especialmente en las raíces de las leguminosas (frijoles, alfalfa, guaba o pacay, etc.). Artificialmente se puede inocular estas bacterias y aumentar la productividad de cualquier leguminosa (Rhizobiología).

Las plantas fabrican proteínas, en reacciones químicas muy complejas (aminoácidos y proteína), que son aprovechadas por los animales herbívoros para su crecimiento y formación de carne. Los carnívoros aprovechan las proteínas a través de la carne que consumen.
Los seres vivos al morir son descompuestos por procesos de putrefacción o descomposición, en el que intervienen bacterias y hongos, y se restituyen al medio los compuestos a base de nitrógeno que contienen, para un aprovechamiento posterior por las plantas.
Una parte de los compuestos nitrogenados de la descomposición son lavados por la lluvia y llega a las aguas de los ríos y lagos. El proceso de lavado, llamado también lixiviación, de los compuestos nitrogenados del suelo es más intenso en zonas muy lluviosas y esto empobrece los suelos, los cuales pierden su fertilidad. En un suelo fértil los compuestos nitrogenados están en la materia orgánica, o sea, la materia en descomposición. Por eso cuánto más materia orgánica tenga un suelo, más fértil será, porque contiene compuestos de nitrógeno, esenciales para el crecimiento de las plantas.

Los animales y los humanos eliminan una parte de los compuestos nitrogenados por los excrementos y los orines, que son descompuestos y restituyen al ambiente los compuestos nitrogenados para ser aprovechados nuevamente. El guano de las islas, producido por las aves guaneras, contiene abundantes compuestos nitrogenados, que se almacenan en las islas guaneras porque no son lavados por las lluvias a causa de la aridez.

Por procesos químicos, con intervención de bacterias, los compuestos nitrogenados pueden ser descompuestos hasta gas nitrógeno, proceso que se denomina de nitrificación. De esta forma el N2 al final, retorna a la atmósfera, para reiniciar el ciclo.

CICLO DEL CARBONO

El ciclo del carbono (C) consiste en un proceso muy complicado, cuyos elementos principales son los siguientes:

El carbono está almacenado en el aire, en el agua y en el suelo en forma de un gas llamado dióxido de carbono (CO2). En el aire está presente como gas; en el agua en forma disuelta, y en el suelo, en el aire o agua del suelo. El C02 está disponible en cantidades abundantes en el medio.

Las plantas toman el carbono del C02 del agua (plantas acuáticas), del aire o del suelo (plantas terrestres) y con la energía de la luz del Sol producen alimentos (glucosa, sacarosa, almidón, celulosa, etc.), y liberan oxígeno al aire, al agua o al suelo. Este proceso químico se denomina fotosíntesis. En el ciclo del carbono las plantas juegan el rol más importante y una gran parte de la masa de las plantas está conformada por compuestos de carbono: azúcares, almidones, celulosa, madera o lignina y compuestos diversos. Cada planta tiene miles de compuestos orgánicos elaborados en base a la fotosíntesis y procesos celulares posteriores.

Los animales herbívoros se alimentan de las plantas y usan los compuestos orgánicos para vivir y formar su propia materia. Los carbohidratos (azúcares, almidón, celulosa, lignina, etc.) son descompuestos por los herbívoros por procesos químicos en las células y forman el combustible de su cuerpo. Este proceso se inicia con la respiración, o sea la toma de oxígeno del aire o del agua. Con el oxígeno se descomponen los azúcares y se emite C02 al aire o al agua, con producción de diversas formas de energía, especialmente calor. En la naturaleza existen muchos tipos de animales herbívoros, según las partes o compuestos de las plantas de las cuales se alimentan. Los principales son los que comen hojas (folió fagos); frutos (frugívoros); y madera (xilófagos), entre otros tipos. Para digerir las partes de las plantas estos herbívoros tienen aparatos digestivos especialmente adaptados. Por el proceso de la respiración los herbívoros emiten al aire o al agua el CO2.

Los animales carnívoros toman la materia de otros animales por la alimentación. Absorben los componentes de los animales por el proceso digestivo y los descomponen en las células con ayuda del oxígeno que respiran (del aire o del agua) y emiten CO 2 al aire o al agua. Existen muchos tipos de carnívoros especializados: los que comen zooplancton o animales microscópicos del agua se denominan zooplantívoros; los que comen insectos se denominan insectívoros; los que comen peces se denominan piscívoros, etc.

La descomposición de las plantas y de los animales al morir restituye el carbono al medio en forma de CO2 y materia orgánica, que son aprovechados por otras plantas para reiniciar el ciclo. Los organismos vivos, que se encargan de la descomposición, proceso también denominado putrefacción, se denominan detritívoros y están conformados esencialmente por bacterias y hongos.

El ciclo del carbono es fundamental, porque de él depende la producción de materia orgánica, que es el alimento básico de todos los seres vivos.


CICLO DEL AGUA

Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de la Humanidad. El agua de la Tierra que constituye la hidrósfera se distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los cuales existe una circulación continúa el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad.
El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).

La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el fenómeno de sublimación es insignificante en relación a las cantidades movidas por evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se denomina evapotranspiración.
El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación.
La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en capas, en el caso del granizo.
La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la atmósfera a la superficie terrestre por condensación del vapor de agua (rocío) o por congelación del vapor (helada) y por intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar).
El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas.
Tanto el escurrimiento superficial como el subterráneo van a alimentar los cursos de agua que desaguan en lagos y en océanos.
La escorrentía superficial se presenta siempre que hay precipitación y termina poco después de haber terminado la precipitación. Por otro lado, el escurrimiento subterráneo, especialmente cuando se da a través de medios porosos, ocurre con gran lentitud y sigue alimentando los cursos de agua mucho después de haber terminado la precipitación que le dio origen.
Así, los cursos de agua alimentados por capas freáticas presentan unos caudales más regulares.
Como se dijo arriba, los procesos del ciclo hidrológico decurrente en la atmósfera y en la superficie terrestre por lo que se puede admitir dividir el ciclo del agua en dos ramas: aérea y terrestre.
El agua que precipita sobre los suelos va a repartirse, a su vez, en tres grupos: una que es devuelta a la atmósfera por evapotranspiración y dos que producen escurrimiento superficial y subterráneo. Esta división está condicionada por varios factores, unos de orden climático y otros dependientes de las características físicas del lugar donde ocurre la precipitación.
Así, la precipitación, al encontrar una zona impermeable, origina escurrimiento superficial y la evaporación directa del agua que se acumula y queda en la superficie. Si ocurre en un suelo permeable, poco espeso y localizado sobre una formación geológica impermeable, se produce entonces escurrimiento superficial, evaporación del agua que permanece en la superficie y aún evapotranspiración del agua que fue retenida por la cubierta vegetal. En ambos casos, no hay escurrimiento subterráneo; este ocurre en el caso de una formación geológica subyacente permeable y espesa.
La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes.
La fuerza de gravedad da lugar a la precipitación y al escurrimiento. El ciclo hidrológico es un agente modelador de la corteza terrestre debido a la erosión y al transporte y deposición de sedimentos por vía hidráulica. Condiciona la cobertura vegetal y, de una forma más general, la vida en la Tierra.
El ciclo hidrológico puede ser visto, en una escala planetaria, como un gigantesco sistema de destilación, extendido por todo el Planeta. El calentamiento de las regiones tropicales debido a la radiación solar provoca la evaporación continua del agua de los océanos, la cual es transportada bajo forma de vapor de agua por la circulación general de la atmósfera, a otras regiones. Durante la transferencia, parte del vapor de agua se condensa debido al enfriamiento y forma nubes que originan la precipitación. El regreso a las regiones de origen resulta de la acción combinada del escurrimiento proveniente de los ríos y de las corrientes marinas.

EL CICLO DEL AZUFRE

El azufre generalmente se encuentra en el material permeable del suelo; así también como:
Azufre cristalino.
En gas natural.
Roca madre (basalto)
En aguas y ríos.
Pirita (blenda).
La intemperización extrae sulfatos de las rocas, los que recirculan en los ecosistemas. En los lodos reducidos, el azufre recircula gracias a las bacterias reductoras del azufre que reducen sulfatos y otros compuestos similares, y a las bacterias des nitrificantes, que oxidan sulfuros.
El H2S que regresa a la atmósfera se oxida espontáneamente es acarreado por la lluvia. Los sulfuros presentes en combustibles fósiles y rocas sedimentarias son oxidados finalmente a ser empleados como combustible por el hombre, debido a movimientos de la corteza terrestre, y a la intemperización, respectivamente.
La mineralización del azufre ocurre en las capas superiores del suelo, el sulfato liberado del humus es fijado en pequeñas escala por el coloide del suelo, la fuerza de absorción con la cual son fijadas los aniones crecen en la siguiente escala:
CL-NO3- SO4-PO4% -SiO3 -OH
El sulfato es ligado correspondientemente mucho más débilmente que el fosfato del cual pequeñas cantidades es suficiente para reemplazar el SO4 a través de las raíces. El sulfato es la forma soluble del tratamiento del azufre en la planta donde es reducido para integrar compuestos orgánicos. La reabsorción del SO4, depende del catión acompañante y crece en el sentido siguiente.
Ca < Mg. < Na < NH < K

En cantidades limitadas el azufre puede absorberse, este proceso puede ser inhibido por el cloro, por el cloro, por las partes epigeas de la planta.
Entre el azufre orgánico y le mineral, no existe una concreta relación en la planta; la concentración de S-mineral, depende en forma predominante de la concentración del azufre in situ, por la cual pueden darse notables variaciones. En cambio el azufre de las proteínas depende del nitrógeno, su concentración es aproximadamente 15 veces menos que el nitrógeno.
El azufre es absorbido por las plantas en su forma sulfatado, SO4, es decir en forma aniónica perteneciente a las distintas sales: sulfatos de calcio, sodio, potasio, etc. (SO4 Ca, SO4 Na2)
El azufre no solo ingresa a la planta a través del sistema radicular sino también por las hojas en forma de gas de SO2, que se encuentra en la atmósfera, a donde se concentra debido a los procesos naturales de descomposición de la materia orgánica, combustión de carburantes y fundición de metales.
El azufre en el interior de las células tiene características de poca movilidad. Cumple fisiológicamente algunas funciones importantes, además de constituir distintas sustancias vitales, están son:
Forma parte constituyente de las proteínas (cistina, cisteína, metionina).
Forma parte de las vitaminas (biotina).
Es constituyente de las distintas enzimas con el sufridillo como grupo activo, que actúan en el ciclo de los hidratos de carbono y en los lípidos (en la oxidación de los ácidos grasos, como la coenzima A, CoA).
Interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células (con el glutatión).
Interviene en la estructura terciaria de las proteínas; las proteínas se ordenan en grandes cadenas moleculares, el azufre ayuda a la constitución de estas macromoléculas además de formar parte de los aminoácidos (compuestos moleculares imprescindibles para la formación de los péptidos, que se unen a su vez para la formación de las proteínas).

Algunas especies como las crucíferas, y entre ellas las liliáceas, adsorben una gran cantidad de sulfatos, produciendo en su contenido celular gran cantidad de sulfuro de alilo que ocasiona el olor característico de algunos vegetales como la cebolla.
El contenido de azufre en las oleaginosas, y especialmente de aquellos frutos con alto contenido de aceite como la mostaza, es notablemente elevado. El azufre actúa sobre el contenido de azúcar de los frutos, a pesar de que el contenido de almidón también puede estimarse; sin embargo no puede hablarse de una elevación del contenido del almidón por la fertilización el azufre.
El azufre es un componente insustituible de algunas grasas (mostaza y ajo), y también forma parte de las vitaminas (tiamina y biotina). Este elemento contribuye en la formación de la clorofila, a un desarrollo más acelerado del sistema radicular y de las bacterias nodulares, que asimilan el nitrógeno atmosférico, que viven en simbiosis con las leguminosas. Parte del azufre se encuentran en las plantas en forma oxidada de compuestos inorgánicos.
Las gramíneas y la Papa requieren entre 10-15 Kg/Ha Las coles 40-70 Kg/Ha

La deficiencia de azufre se observa en suelos pobres en materia orgánica, suelos arenosos franco arenosos.
Una deficiencia de azufre en el suelo puede traer una disminución de la fijación de nitrógeno atmosférico que realizan las bacterias, trayendo consecuentemente una disminución de los nitratos en el contenido de aquél.
Cuando el azufre se encuentra en escasa concentración para las plantas se altera los procesos metabólicos y la síntesis de proteínas. La insuficiencia del azufre influye en le desarrollo de las plantas.
Los síntomas de deficiencia de azufre son debidos a los trastornos fisiológicos, manifestándose en los siguientes puntos:
  • Crecimiento lento.
  • Debilidad estructural de la planta, tallos cortos y pobres.
  • Clorosis en hojas jóvenes, un amarilla miento principalmente en los "nervios" foliares e inclusive aparición de manchas oscuras (por ejemplo, en la papa).
  • Desarrollo prematuro de las yemas laterales.
  • Formación de los frutos incompleta.
Todos los nutrientes, ya sean macro o micro elementos son necesarios para un correcto balance para la nutrición de la planta.
La ausencia de un elemento, provocaría un des balance no solo en el sistema fisiológico de la planta sino también en el sistema del suelo y medio ambiente.