Ecología y Agroecosistemas: Patrones, Funcionamiento y Cambio Climático

Ecología

Definición

La ecología es el estudio científico de las interacciones entre los organismos vivos y su entorno, incluyendo los flujos de energía y la transformación de la materia. Estas interacciones influyen en la abundancia y distribución de las especies.

Ramas de la Ecología

• Autoecología: Estudia las adaptaciones de una especie a los factores bióticos y abióticos que determinan su supervivencia.
• Sinecología: Estudia las relaciones entre diferentes especies dentro de una comunidad y la estructura de la comunidad.

Tipos de Sinecología

• Sinecología descriptiva: Investiga grupos de organismos en un medio específico.
• Sinecología funcional: Describe la evolución de dos grupos y examina las influencias que determinan su presencia en un lugar.
• Sinecología cuantitativa: Estudia los transportes de materia y energía entre los componentes de un ecosistema, incluyendo conceptos como la cadena alimentaria, la pirámide de biomasa y la energía.

Adaptación

La adaptación se refiere a la existencia de características físicas, morfológicas y/o etológicas que permiten la supervivencia de un organismo en su entorno.

Tipos de Órganos

• Órganos homólogos: Órganos en diferentes especies con estructura similar y origen embrionario similar, pero con funciones diferentes.
• Órganos análogos: Órganos en diferentes especies con morfología y función similar, pero con diferente origen embrionario.

Teoría de la Evolución

Charles Darwin y Alfred Wallace enunciaron la teoría de la evolución basada en la selección natural. El ambiente influye en la supervivencia de los individuos, favoreciendo a los mejor adaptados y con mayor capacidad reproductiva.

Factores que Afectan la Distribución y Abundancia de las Especies

• Historia geológica
• Tasas de natalidad, mortalidad y migración
• Interacciones intraespecíficas e interespecíficas

Factores Abióticos y Bióticos

• Factores abióticos: Independientes de la densidad de la población (clima, suelo, químicos).
• Factores bióticos: Dependientes de la densidad de la población (predación, competencia).

Recursos

Los recursos son elementos consumidos por un organismo que pueden ser reducidos por su actividad. Incluyen materia, energía y espacio. Un factor puede ser un recurso o una condición según el organismo.

Niveles de Organización de los Ecosistemas

• Biosfera
• Bioma
• Ecosistema
• Comunidad
• Población
• Organismo
• Tejido
• Célula
• Moléculas

Definiciones

• Biosfera: Porción de la Tierra donde se desarrolla la vida.
• Bioma: Gran sub-sección de la biosfera con un clima característico.
• Ecosistema: Lugar físico donde interactúan organismos vivos y su ambiente, manteniendo un equilibrio dinámico.

Tipos de Ecosistemas

• Ecosistemas naturales
• Ecosistemas urbanos
• Agroecosistemas
• Ecosistemas forestales
• Ecosistemas terrestres

Patrones Ecológicos

Definición

Un patrón ecológico es una forma o secuencia regular e inteligible en la que ocurren los eventos en los sistemas naturales, como resultado de la interacción entre los organismos y su entorno.

Patrones Temporales

• Sucesión primaria: Colonización de un territorio virgen por organismos vivos.
• Sucesión secundaria: Colonización de un área perturbada o degradada.

Propiedades Estructurales de las Comunidades

• Adaptación de las especies a los componentes abióticos.
• Resultado de las interacciones entre poblaciones.
• Determinan la dinámica y estabilidad del ecosistema.

Funcionamiento de los Ecosistemas

Características

• Proceso dinámico
• Movimiento de materia y energía
• Relaciones organismo-ambiente

Ciclos de Nutrientes

Existen dos tipos de ciclos de nutrientes:

• Ciclos gaseosos: Los nutrientes se encuentran principalmente en la atmósfera.
• Ciclos sedimentarios: Los nutrientes se encuentran principalmente en el suelo.

Ciclos Biogeoquímicos

Ciclos complejos que trascienden a escala global, como el ciclo del CO2.

Cambio Climático

Consecuencias

• Aumento de la temperatura terrestre
• Cambios en la capa de nieve, hielo y permafrost
• Aumento del nivel y temperatura del mar
• Aumento de la frecuencia e intensidad de fenómenos meteorológicos extremos
• Peligro de extinción de especies
• Efectos sobre la agricultura y sector forestal
• Impactos sobre la salud humana

Ecosistemas Naturales vs. Agroecosistemas

Ecosistemas Naturales

• Sin intervención humana
• Formación a lo largo del tiempo
• Características determinadas por las condiciones ambientales

Agroecosistemas

• Manipulación por el ser humano
• Alteración para producir alimentos