Circulación de Materia y Energía en La Biosfera

Unidad 4: Circulación de materia y energía en la biosfera.

BIOSFERA. Conjunto de todos los seres vivos que habitan la Tierra. Es un sistema abierto: intercambia materia y energía con el entorno.  Retiene la energía el mayor tiempo posible en sus estructuras, antes de que la energía se disipe en forma de calor.  Los descomponedores reciclan la materia.  En los ciclos biogeoquímicos, la materia que sale de la biosfera recorre otros sistemas terrestres (atmósfera, hidrosfera, geosfera).

ECOSISTEMA.

Sistema natural formado por componentes vivos y no vivos que interactúan entre sí. ECOSISTEMA = COMUNIDAD O BIOCENOSIS + BIOTOPO (parte biótica) (parte abiótica) ECOSFERA: Conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra. La biosfera sería su biocenosis. Es un sistema cerrado para la materia y abierto para la energía.

Biotopo Es un conjunto de factores físico-químicos abióticos que rodean a una comunidad y que se compone de un medio físico y unos factores del medio ( Factores abióticos)

MEDIO FÍSICO: Es el lugar donde los seres vivos desarrollan sus funciones vitales. Básicamente hay dos tipos de medios: Líquido y gaseoso y ambos tienen un límite inferior sólido sobre el que se sustentan los organismos.

FACTORES ABIÓTICOS: Son las características fisicoquímicas del medio ambiente: Temperatura, luz, humedad, composición química, salinidad, presión..

La Ecosfera

4

Biocenosis Está formada por los seres vivos y las relaciones que existen entre ellos. Los seres vivos no viven solos ni aislados sino que se agrupan formando poblaciones de la misma especie y comunidades junto con otras especies. FACTORES BIÓTICOS: Son las relaciones que existen entre los diferentes seres vivos. Pueden ser de dos tipos:

• •

Intraespecíficas, cuando se producen entre individuos de la misma especie. Interespecíficas cuando se producen entre individuos de las diferentes especies que habitan en el ecosistema.

Algunas de las relaciones que vamos a estudiar son: la depredación, el parasitismo, la simbiosis, el comensalismo, las asociaciones familiares....

Nicho ecológico Cada una de las especies del ecosistema tiene su HABITAT (espacio físico que reúne las condiciones físico-químicas adecuadas para que esa especie pueda vivir). También, cada especie tiene su NICHO ECOLÓGICO, que supone el papel, la función que cada especie desempeña en el ecosistema.

El concepto de nicho deriva de la competencia entre las especies, ya que si dos de ellas tienen el mismo oficio en el ecosistema, es decir, el mismo nicho ecológico, competirán entre sí y una de las dos especies quedará excluida.

6

Tres especies de garzas comparten un mismo hábitat, pero tienen distinto nicho ecológico. Anidan en distinto sitio, se alimentan de presas diferentes, su actividad no es la misma…..

2 1 3

La Ecosfera

7

Mismo nicho ecológico, distinto hábitat

Mismo hábitat, distinto nicho ecológico,

BIOMAS. Son los grandes ecosistemas de la Tierra. Tundra, taiga, bosque caducifolio, vegetación mediterránea o esclerófila, estepas y praderas, sabana, selva tropical y desierto.

Relaciones tróficas. Transferencia de energía en forma de alimento.

Hay 3 niveles tróficos: 1º: Productores. Autótrofos. 2º: Consumidores. Heterótrofos. 3º: Descomponedores. Detritívoros saprofitos.

1º: Productores (autótrofos). Incluye dos tipos de organismos: Fotosintéticos: la energía es solar. Plantas y fitoplancton. Quimiosintéticos: la energía viene de oxidar moléculas inorgánicas. CO2 + O2 + 4H2S → CH2O + 4S + 3H2O Fotosíntesis: 6 CO2 + 6 H2O + E solar  6 O2 + C6H12O6 La materia orgánica que producen con la fotosíntesis: • La degradan respirando: 6 O2 + C6H12O6  6 CO2 + 6 H2O + calor • La almacenan en tejidos vegetales (que se comerán los consumidores).

fotosíntesis Necesidad es propias

Materia inorgánica

Respiración, crecimiento, etc

Materia orgánica Otros niveles tróficos

2º: Consumidores (heterótrofos). Respiran la materia orgánica producida por los autótrofos. Tipos:  Herbívoros o consumidores primarios  Carnívoros o Consumidores secundarios  Carnívoros finales  Omnívoros, que se alimentan de más de un nivel trófico  Carroñeros o necrófagos.

3º: Descomponedores (Detritívoros saprofitos). Transforman la materia orgánica en moléculas sencillas inorgánicas (que puedan utilizar los fotosintéticos). Son bacterias y hongos del suelo y el agua. Reciclan la materia.

Descomponedores Son organismos que aprovechan la materia y la energía que aún contienen los restos de seres vivos (cuerpos muertos, deyecciones, etc), descomponiendo la materia orgánica en materia inorgánica (descomponedores mineralizadores)

A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestión (descomponedores saprofitos) Los animales carroñeros (buitres, algunos córvidos, hienas, etc.) no se consideran descomponedores, se consideran consumidores secundarios.

El ciclo de la materia tiende a ser cerrado (aunque pueden escapar nutrientes por gasificación o lixiviado, o enterrarse en condiciones anaerobias).

El flujo de la energía mueve el ciclo de la materia y es unidireccional, la energía se degrada y se transforma en calor y no se puede recuperar

El flujo de energía. Va disminuyendo de un nivel trófico al siguiente Energía entrante = Energía almacenada + Energía saliente (solar o alimento) (m.o.) (calor)

Esta disminución de la energía en las cadenas tróficas es lo que hace que como máximo suela haber 5 eslabones tróficos.

Flujo de energía en el ecosistema

Calor

Productores

Calor

Consumidores primarios

Calor

Consumidores secundarios

Calor Consumidor final

Descomponedores

Energía solar

Calor

FLUJO DE ENERGÍA Y CICLO DE MATERIA

REGLA DEL 10% La energía que pasa de un eslabón a otro de una cadena trófica, es aproximadamente de un 10% de la acumulada en él. El número de eslabobes de las cadenas tróficas no excede de 5.

Parámetros tróficos. Sirven para evaluar la rentabilidad tanto de un solo nivel trófico como de un ecosistema completo. Estudiaremos 5 parámetros: 1. Biomasa. (Capital). 2. Producción. (Intereses). 3. Productividad. (Tasa de renovación). 4. Tiempo de renovación. 5. Eficiencia. (Salidas/Entradas).

1. Biomasa. (=Capital).

Cantidad, en peso de materia orgánica (viva o muerta) de un nivel trófico o ecosistema. Representa la cantidad de energía fijada como materia orgánica en un nivel trófico o ecosistema Como la materia orgánica es el vehículo de la energía en los ecosistemas, la energía se puede expresar como cantidad de materia

Unidades de biomasa: •

Peso seco de materia orgánica por unidad de superficie o volumen: g/cm2, kg/ha

•

Peso de carbono orgánico por unidad de superficie o volumen g C/cm2; kg C/m2; t C/ha;

•

Energía por unidad de superficie o volumen Kcal/m2 (1g de materia orgánica produce 4Kcal)

• Producción. (=Intereses) Cantidad de energía acumulada como biomasa por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo. Unidades: g C/m2·día; Kcal/ha·año Puede ser según el nivel trófico: 

Producción primaria  fijada por autótrofos.



Producción secundaria  resto de niveles tróficos.

2. Producción. Ambos tipos de producción, a su vez, pueden ser: • Producción bruta: cantidad de biomasa producida por tiempo que equivale a la energía fijada/tiempo. Por ejemplo: total fotosintetizado o total asimilado. (cantidad de biomasa producida) • Producción neta: cantidad de energía almacenada/tiempo. Es el aumento de biomasa (descontando la respiración), que queda disponible para el siguiente nivel trófico. Producción bruta = Producción neta + Respiración PPB: materia orgánica sintetizada por los productores PPN: materia orgánica de las plantas a disposición de los herbívoros

Regla del 10%

Los ecosistemas naturales de mayor producción son los arrecifes de coral, los estuarios, las zonas costeras, los bosques ecuatoriales y las zonas húmedas de los continentes. Los menos productivos son los desiertos y las zonas centrales de los océanos.

3. Productividad o Tasa de renovación

La productividad es mayor en una pradera que en una selva.

Indica la producción de nueva biomasa en cada nivel trófico en función de la biomasa existente. PRODUCTIVIDAD = PRODUCCIÓN NETA/BIOMASA Indica la velocidad de renovación de la biomasa. Es mayor cuanto más joven sea el organismo.

La productividad puede medir mejor el flujo de energía en algunos ecosistemas. Por ejemplo la producción de fitoplanctón es menor que la producción terrestre. Sin embargo se renueva tan rapidamente debido a su alta tasa de reproductividad Que su productividad es mucho más alta.(los organismos pequeños son más productivos) Se da el caso que la biomasa de un nivel trófico sea inferior que al que alimenta, Eso es debido a que tiene una mayor tasa de renovación.(Pirámide invertida)

La productividad de los ecosistemas tiende a disminuir con el tiempo Al colonizar un espacio nuevo, la producción neta es mucho mayor que la respiración por la poca biomasa que hay.

En la madurez de un ecosistema la respiración y la producción tiende a equilibrarse, la biomasa alcanza un valor máximo. La productividad es mínima,en este tipo de ecosistemas, ya que toda la producción se emplea en mantener la biomasa y casi no se existe producción neta. En condiciones ambientales similares, la tasa de renovación de un cultivo sería casi 1; la un pastizal entre 0 y 1 y la de un bosque maduro de casi 0.

4. Tiempo de renovación. Período que tarda en renovarse un nivel trófico o sistema. Es la inversa de la productividad. TIEMPO DE RENOVACIÓN = BIOMASA/PRODUCCIÓN NETA TIEMPO DE RENOVACIÓN = PRODUCTIVIDAD-1 Sus unidades son: tiempo (días, años…)

5.Eficiencia ecologica: Mide el rendimiento en la transmisión de energía de un nivel trófico a otro. Salidas/entradas En productores, puede calcularse de dos formas: Para la producción bruta: Eficiencia = E asimilada/E incidente Para la producción neta, mide las pérdidas por respiración, y es mayor en los ecosistemas terrestres: Eficiencia = Pneta (E incorporada)/Pbruta (E total asimilada) En consumidores se calcula: Eficiencia = Pneta /Alimento total ingerido.

Eficiencia ecológica (%). No se deben valorar sólo los resultados (ej. total cosecha), sino considerar todas las entradas de materia y energía (ej. abonos, energía para arar y cosechar…) es decir, los costes ocultos. Según el aprovechamiento energético y la regla del 10%, es más eficiente alimentarse de vegetales: se aprovecha más la energía y se puede alimentar a mayor número de individuos. (Aunque para una alimentación completa hacen falta 60 g proteínas/día, según la FAO).

Actividad: Comparación entre una pradera y un bosque tropical. Ecosistema

Producción bruta gC/m2

Biomasa kgC/m2

Respiración (mantenim) gC/m2·día

Producción neta (PB-R) gC/m2·día

Productividad (PN/B) días -1

Pradera

4

2

2

4-2=2

2/2000=0,001

Bosque tropical

6,5

18

6

6,5-6=0,5

0,5/18000= 0,0000277

Es mucho mayor la producción neta de la pradera, porque tiene que mantener menor cantidad de biomasa. La pradera tiene mayor productividad (0,001 días-1), lo que indica que su tiempo de renovación es menor (1000 días) que en el bosque (36000 días). Por eso supone menor deterioro aprovecharla para la alimentación que el bosque, que tardaría mucho más tiempo en recuperarse.

Bioacumulación. Proceso de acumulación de sustancias tóxicas (metales pesados o compuestos orgánicos sintéticos) en organismos vivos en concentraciones cada vez mayores y superiores a las registradas en el medio ambiente. Las sustancias ingeridas no pueden ser descompuestas ni excretadas.

Bioacumulación.  ¿Por qué son los niveles tróficos superiores los más afectados por bioacumulación? Al vivir más tiempo, ingieren más cantidad. Al alimentarse de gran cantidad de individuos, ingieren todo el Hg que tenían todos esos individuos. El Hg no se puede excretar, se queda en los tejidos, y a partir de cierto nivel es tóxico. (Krill: pequeño crustaceo)

Pirámides ecológicas. Visualización de las cadenas tróficas. Son barras horizontales de altura constante y longitud proporcional al parámetro medido (energía acumulada, biomasa, número de individuos…)

Hay tres tipos: 1. Pirámides de energía. 2. Pirámides de biomasa. 3. Pirámides de números.

1. Pirámides de biomasa.

Pueden ser: verdaderas pirámides (ecosistemas terrestres) o pirámides invertidas (ecosistemas marinos).

1. Pirámides de biomasa. En los ecosistemas marinos los productores tienen gran tasa de renovación (=productividad) o, lo que es lo mismo, un tiempo de renovación breve. Esto permite mantener a un eslabón superior mayor.

2. Pirámides de energía.

Tienen forma de pirámide: siguen la regla del 10%. Unidades: kJ/m2·año; Kcal/m2·año. La energía acumulada por los descomponedores no figura, pues es difícil de medir: no se ven, no se pueden contar y se reproducen rápido.

3. Pirámides de números. Recuento del número total de individuos de cada nivel. Pueden ser engañosas pues a veces son invertidas (por ej. un vegetal con muchos pulgones en él).

Actividad 6: Comparación entre un cultivo, un bosque y el océano.  ¿En qué eslabón se acumula mayor cantidad de biomasa? En los ecosistemas terrestres (cultivo y bosque) hay más biomasa en los productores y en el ecosistema marino (océano) hay más biomasa en los consumidores. Los humanos nos alimentamos de productores terrestres y de consumidores marinos, que son los eslabones donde se acumula más biomasa.

Actividad 9: Bahía japonesa de Minamata, 1950. Trastornos del SN y muertes en familias de pescadores y en gatos. Causa: vertidos de Hg al mar. Cadena trófica de transmisión del Hg:  Crustáceos Cefalópodos

 Humanos

 Peces pequeños

 Gatos

Fitoplancton  Zooplancton  Peces grandes

Factores limitantes de la producción primaria. Factor ecológico: magnitud ambiental que varía y afecta a los seres vivos Ejemplos: temperatura, luz, pH, salinidad, humedad, nutrientes, espacio… Ley del mínimo (Liebig): cuando el crecimiento está limitado por la ausencia del único elemento que está en cantidad inferior a la mínima necesaria. Se le llama factor limitante.

1. Temperatura y humedad. La actividad fotosintética aumenta al aumentar la temperatura y al aumentar la humedad. Pero si la temperatura aumenta demasiado, la fotosíntesis decrece bruscamente, al desnaturalizarse los enzimas.

La principal enzima es la Rubisco (Ribulosa 1,5 bi P carboxilasa-oxidasa), que tiene una doble actividad: • Fotosíntesis (carboxilación), cuando la [CO2] es normal. • Fotorrespiración (oxidación), cuando la [CO2] es baja. La fotorrespiración resta eficiencia fotosintética (-30%50%)porque no se produce glucosa

1. Temperatura y humedad. Pérdidas de agua: Cuando se abren los estomas para que entre CO2 también puede salir agua. Durante el día (cuando la temperatura es más alta) se pierde agua al abrir los estomas para hacer la fotosíntesis. Esto ocurre en la mayoría de las plantas, las llamadas C3. Es un problema cuando el clima es caluroso y seco. Hay dos posibles soluciones: Plantas C4 y plantas CAM.

1. Temperatura y humedad.

Plantas C4  maíz, caña de azúcar, mijo, sorgo. Son de climas calurosos y soleados. Pueden acumular CO2 en las hojas gracias a su estructura interna foliar. Así consiguen que la Rubisco tenga siempre alta [CO2] y no pierden eficiencia con la fotorrespiración. Plantas CAM  (mecanismo ácido de las crasulaceas)cactus, crasuláceas. Absorben el CO2 de noche y lo fijan en forma de ácidos, para gastarlo en la fotosíntesis de día (pueden realizarla con los estomas cerrados).

1. Temperatura y humedad. Temperaturas frías (inviernos largos y rigurosos): • Predominio de herbáceas anuales (pasan el invierno como semillas). • Desarrollo de estructuras subterráneas (bulbos, tubérculos…) • Existencia de un fotoperíodo (época de máximo desarrollo, primavera/verano).

2. Falta de nutrientes. Nódulos de Rhizobium en raíces de leguminosas

El P es el principal factor limitante de la producción primaria. El N es el 2º factor en importancia. Cuando falta aparecen microorganismos fijadores del N2 atmosférico. Para reciclar nutrientes el principal problema es la distancia entre el lugar de producción de la materia orgánica y el lugar de su degradación. Se gasta energía externa en transportar los nutrientes de vuelta a las zonas de producción. Esta energía externa puede ser natural (vientos, ciclo del agua…) o artificial (fertilizantes).

2. Falta de nutrientes. En ecosistemas acuáticos esta distancia es mayor: la fotosíntesis ocurre en la superficie del agua y en el fondo tiene lugar la degradación de m.o. Los nutrientes: • ascienden en zonas de afloramiento (corrientes verticales), • llegan por aportes continentales (ríos) o • llegan por corrientes superficiales marinas. En ecosistemas terrestres la distancia es pequeña: de la copa del árbol al suelo. Sólo puede llegar a ser más grande por lixiviado o por explotación humana.

3. Luz (disposición de las unidades fotosintéticas). La luz llega a los fotosistemas (en los cloroplastos), que tienen: • Muchas moléculas captadoras (clorofilas, carotenos), que actúan de antena. • Un solo centro de reacción (molécula de clorofila especial). Al aumentar la intensidad de la luz, aumenta la fotosíntesis, hasta que se satura. En este momento están ocupados todos los centros de reacción. Además, los sistemas de captación se hacen sombra unos a otros.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS. Es el recorrido que hace la materia desde que sale de la biosfera (hacia la atmósfera, hidrosfera, litosfera…) hasta que vuelve de nuevo a la biosfera. A los lugares en los que permanece mucho tiempo se les llama sumideros, almacenes o reservas. Estos ciclos tienden a ser cerrados, pero las actividades humanas los aceleran, y pueden desestabilizar sus bucles de regulación.

Ciclo del C.

Actividad 14: ¿En qué forma está el C en cada uno de los subsistemas terrestres y cómo llegó a cada uno de ellos?

• Biosfera: Biomasa  llega por fotosíntesis. • Geosfera: Rocas silicatadas y carbonatadas  llega gracias a la precipitación de restos de seres vivos en el fondo marino. Combustibles fósiles  llega por transformaciones anaerobias de la biomasa. • Hidrosfera: Disuelto (como carbonatos y silicatos)  entra por difusión directa y se transforma en H2CO3. • Atmósfera: CO2  por erupciones volcánicas, combustión (combustibles fósiles), descomposición aeróbica, respiración, incendios forestales. • CO  por combustión incompleta (falta de O2 suficiente al quemarse). • CH4  por quema de bosques, suelos inundados, ganadería intensiva, escapes de pozos petrolíferos, vertederos de basura.

Ciclo del C.  ¿Cómo afecta la cantidad de CO2 atmosférico a la temperatura terrestre? Cuánto más CO2 esté en otros lugares y menos en la atmósfera, menor será el efecto invernadero. (se reducirá la temperatura).  Señala todas las intervenciones humanas sobre el ciclo del C y sus consecuencias. • Quema de biomasa, incendios. • Deforestación, que reduce la fotosíntesis. • Al aumentar la temperatura, se disuelve menos en agua. • Quema de combustibles fósiles. La principal consecuencia es que aumenta el efecto invernadero y con ello aumenta la temperatura media terrestre.  El CO2 se disuelve mejor en el agua fría, ¿qué efecto tendrá un calentamiento del agua? Dejaría de admitir más CO2 el océano, y liberaría parte de que tiene ahora disuelto. Sería una realimentación positiva del efecto invernadero.

Ciclo del P.

Ciclo del P. El P es el principal factor limitante de la fotosíntesis. Las principales causas de la escasez del P son: • No tiene fase gaseosa (no se puede tomar libremente de la atmósfera). • Muchos fosfatos son poco solubles, por lo que no están disponibles para las plantas. • Se libera muy lentamente de las rocas por meteorización (la mayoría está en sedimentos oceánicos y rocas sedimentarias). Es necesario para los seres vivos. Se encuentra: • Como fosfatos: en el esqueleto de vertebrados y disuelto en el líquido intra- y extracelular (regulando el pH). • Forma parte de moléculas orgánicas esenciales: ATP, ADN, ARN.

Ciclo del P. Los procesos naturales que retardan su precipitación son: •Afloramiento desde las aguas profundas.

•Oleaje de fondos costeros. •Aves marinas (llevan P del mar al continente, guano).

Efecto de algunas actividades humanas sobre el ciclo del P: • Pesca: (es parecido al efecto de las aves marinas) Traslada P al continente desde el mar, con lo que retrasa su precipitación a los fondos marinos. • Abuso de fertilizantes químicos y uso de detergentes con fosfatos: aceleran el ciclo, pues el arrastre por lavado y su transporte por las alcantarillas favorecen su llegada al mar y su precipitación en el fondo marino.

Ciclo del N.

Ciclo del N. Abunda en la atmósfera (78%), pero casi ningún organismo puede tomarlo del aire, sólo las bacterias fijadoras de N: Azotobacter (suelo), cianobacterias (fitoplancton), Rhizobium (simbionte de leguminosas) y el hongo Frankia.  En tormentas, volcanes y combustiones, se forman óxidos de nitrógeno (NOx) a partir del N2 y el O2. Después caen junto con el agua al suelo como HNO3 (lluvia ácida), donde formará el NO3que toman las plantas.  La mayoría del N que usan las plantas viene de la descomposición de la materia orgánica, por las bacterias nitrificantes: NH3 (seres vivos)  NO2 NO3- (abono plantas) Nitrosomonas Nitrobacter nitrito nitrato  Las bacterias desnitrificantes actúan en condiciones anaerobias (encharcamiento o pisoteo). Transforman los nitratos en N2, que escapa a la atmósfera y se empobrece el suelo.

Ciclo del N. Hay actividades humanas que afectan al ciclo del N: • Combustión a altas temperaturas  provoca la reacción del O2 y el N2 del aire, formando NO2 que se libera a la atmósfera. Allí, junto con el agua, formará el ácido nítrico de la lluvia ácida. • El proceso de fijación industrial para fabricar fertilizantes (método de Haber-Bosch). • El abonado excesivo de los cultivos hace que se libere N2O a la atmósfera (que aumenta el efecto invernadero). También las plantas pueden crecer demasiado y acabar con otros nutrientes del suelo más escasos, con lo que el suelo se empobrece. Por lixiviado también podría llegar a otros lugares donde provocaría eutrofización  Actividad: ¿Cómo afectan al ciclo del N las siguientes actividades humanas? • El exceso de riego. Fomenta las condiciones anaerobias, que favorecen la acción de las bacterias desnitrificantes (que empobrecen el suelo). • El abuso de transporte privado. Aumentan las emisiones de óxidos de nitrógeno (que provocan la lluvia ácida).

 Actividad: Indica todos los tipos de fijación del nitrógeno atmosférico. La fijación del nitrógeno atmosférico consiste en pasar el N2 a una forma utilizable por las plantas. • Natural: fijación atmosférica (en tormentas) y fijación biológica (por Rhizobium, cianobacterias…)

• Artificial: fijación industrial y combustión a altas temperaturas en el interior de los motores N2 + O2  NO2.

Ciclo del S.

Ciclo del S. OCÉANOS PROFUNDOS Y LUGARES ANAEROBIOS: La principal reserva de S son los océanos (donde está como sulfato). Llega por lixiviado y por lluvia ácida. Además, las bacterias sulforreductoras transforman el sulfato en ácido sulfhídrico, y liberan oxígeno. Este sulfhídrico puede: – precipitar como pirita (desde donde saldrá por volcanes o al quemar combustibles fósiles) – llegar a zonas aerobias y volver a oxidarse a sulfatos. Desde los océanos se pierde como sulfatos y como ácido sulfhídrico transformado por las algas DMS, que hacen que pase a la atmósfera. ATMÓSFERA: • Recibe el S de diversas formas: por volcanes (H2S, SO2, SO4-2); por la industria (SO2); como sulfatos marinos levantados por el viento; desprendido en las putrefacciones (H2S); por las algas DMS (SO4-2  H2S). • Se pierden los sulfatos con la lluvia (ácida).

SUELO: • Llegan al suelo con la lluvia ácida o como yesos (las rocas evaporitas que se forman en mares poco profundos).

• Se pierden por lixiviado. BIOSFERA: • Las plantas, bacterias y hongos los incorporan como sulfatos y los reducen a SO3 (oxido de azufre)y H2S (acido sulfhidrico) • Al morir los seres vivos, en su descomposición se libera ácido sulfhídrico a la atmósfera o al suelo.

http://www.youtube.com/watch_popup?v=l QALSsSSyO4

Actividad:  ¿Por qué los árboles crecen más rápido en los primeros años de vida? Porque cuanto mayor sea su cantidad de biomasa, deben dedicar más energía a su mantenimiento (y menos a producir nuevas estructuras).  ¿Cuál de los dos tiene mayor producción neta, una planta de trigo o un árbol? El árbol tiene mayor producción neta total (es más grande).

Actividad:  ¿Son comparables equitativamente las producciones netas de la planta y el árbol? No, pues sería como comparar el número total de parados en EEUU y en España. El dato que debemos comparar es la tasa de paro: Tasa de paro = nº parados/población. Para comparar las producciones las dividimos por su biomasa, con lo que obtenemos un nuevo parámetro, la productividad. Productividad = Producción neta/Biomasa El trigo tiene mayor productividad.

Actividad 10: Zona de afloramiento en la costa de Perú. Es una zona de afloramiento a consecuencia del vacío de agua que generan los alisios. Estos vientos también arrastran las nubes hacia el océano, por lo que la costa peruana es árida y seca.  Nivel trófico de los seres vivos de la figura: • Productores: fitoplancton. • Consumidores primarios: zooplancton; secundarios: anchovetas; terciarios: atunes y aves marinas. • Descomponedores: bacterias.

Actividad: Zona de afloramiento en la costa de Perú. ¿Por qué es alta la productividad en este lugar? Porque hay energía externa (el viento), que acerca los nutrientes desde el fondo marino hasta la zona iluminada, donde ocurre la fotosíntesis.

Bucle de retroalimentación +. El bucle es positivo y la pesca no decae por el aporte extra de nutrientes por el afloramiento. Esto permite que se pueda seguir extrayendo energía del sistema, en forma de alimentos. 

Actividad: Zona de afloramiento en la costa de Perú.

¿Qué ocurriría si amainasen los alisios? ¿Qué pasaría con la pesca? Si no hay alisios, las nubes se quedan ahí y lloverá en las costas de Perú. Es el fenómeno de El Niño (u Oscilación Meridional), en el que se caldea el agua superficial y se forma una borrasca. Ocurre cada 3-5 años y dura 18 meses, teniendo su máximo en Navidad, de donde le viene el nombre. Por otra parte, se acabaría el afloramiento, lo que reduciría la cantidad de fitoplancton y de peces. 

Actividad: Zona de afloramiento en la costa de Perú.  ¿Por qué la costa es árida? Los vientos alisios, además de generar la corriente marina superficial que provoca el afloramiento, también se llevan las nubes hacia el oeste del Pacífico, dejando una zona sin humedad.  ¿Qué otras zonas de la Biosfera (en todo el planeta) son también de afloramiento? Son zonas situadas al lado de grandes desiertos: California, Atacama, Sahara, Namibia.

Actividad: Bancos pesqueros de Terranova, Canadá. Plataforma costera de poca profundidad donde chocan las corrientes fría del Labrador con la cálida del Golfo. Allí se concentran grandes cantidades de capellinos (~sardinas).  ¿Hay factores limitantes de la producción primaria? No hay factores limitantes, pues hay energías externas: • Oleaje que agita los fondos (por tener poca profundidad). • Aportes fluviales ricos en nutrientes. • Choque de corrientes de distinta temperatura. • La escasa profundidad hace que haya luz suficiente para la fotosíntesis.

Actividad: Bancos pesqueros de Terranova, Canadá.

Cadena o red trófica, con las relaciones causales. Aves (Gaviotas, alcatraces) Fitoplancton  Zooplancton  Capellinos  Peces (Bacalao) Mamíferos (Focas, ballenas)  ¿Qué problemas supone la pesca excesiva? La sobrepesca lleva a la esquilmación de la fauna marina; por lo que es insostenible.  ¿Qué medidas se deben tomar para paliar la situación de sobrepesca? No pescar a un ritmo mayor que el tiempo de regeneración (Reglas de Herman Daly o Principios del Desarrollo Sostenible). 