Tema 1: Organización del medio natural

Medio natural

Conjunto de condiciones físicas, químicas y biológicas que rodean a un organismo y que no han sido alteradas por el ser humano. Formado por la comunidad biológica y el ambiente abiótico en el que se encuentran.

(Antropoceno: medio natural afectado por el ser humano)

Dimensiones de la biodiversidad

• Composición: Informa sobre la identidad y variedad de entidades (por ejemplo, listas de especies, índices de diversidad, genotipo de un individuo, etc.).

• Estructura: describe el patrón u organización física de un sistema (complejidad del hábitat, fisionomía de la vegetación, estructura de edades de una población, etc.).

• Función: miden los procesos ecológicos y evolutivos que tienen lugar en un sistema (flujo génico, intercambio de información, materia y energía, interacciones intra- e interespecíficas, etc.).

Niveles de organización del medio natural

• Individuo: interactúan entre ellos y con el medio físico, influyendo a su vez sobre él. Cada uno tiene un genotipo distinto que determina el modo en que el organismo interactúa con el medio físico y el resto de organismos.

• Población: grupo de individuos pertenecientes a la misma especie que habitan en el mismo lugar en un momento específico.

• Especie: la unidad evolutiva independiente más pequeña, cuyas poblaciones están aisladas reproductivamente de otras, y que posee una historia evolutiva única.

• Comunidad: entidad resultante de la coexistencia de poblaciones de diferentes especies en un determinado medio físico.

Aspectos a considerar en la descripción de las poblaciones

• Variables composicionales: Tamaño poblacional y densidad de población.

• Variables estructurales: Distribución espacial de los individuos, estructura por edades y sex ratio.

• Variables funcionales: Tasas de mortalidad, natalidad, inmigración, emigración, flujo génico, etc.

• Ecosistema: la suma de la biocenosis y el biotopo. Sistemas abiertos con flujo de materia y energía. Hay un componente autotrófico (fotosíntesis, productor) y otro heterotrófico (respiración, sumidero). Unos ecosistemas se pueden encontrar acoplados a otros.

• Bioma: conjunto constituido por formaciones vegetales que ocupan un área climáticamente uniforme y con unas condiciones edáficas similares a escala continental, pero que pueden contener diferentes taxones en distintas regiones.

• Biosfera: el espacio de la Tierra ocupado por la biota.

Aspectos a considerar en la descripción de las comunidades

• Variables composicionales: Riqueza y diversidad específica, abundancia relativa de las diferentes especies (cómo se reparte el número total de individuos entre las diferentes especies).

• Variables estructurales: Patrón espacial, fisionomía de la vegetación.

• Variables funcionales: red de interacciones tróficas entre las especies que la componen, estabilidad del conjunto frente a diferentes tipos de perturbación o cambio ambiental.

Tipos de estudios de ecosistemas

• Reduccionista: estudiaríamos niveles inferiores de organización para explicar el funcionamiento del ecosistema. (“el todo como suma de sus partes”).

• Holista: el ecosistema posee propiedades emergentes intrínsecas que no pueden deducirse a partir de los elementos que lo forman. (“el todo es más que la suma de sus partes”).

Principales factores ambientales a escala global que determinan la distribución de biomas

Tº, Precipitación (humedad), y Radiación.

Ecotonos

Zonas de transición donde el clima cambia de un tipo a otro (o de un ecosistema a otro).

Tundra

• Entre el bosque boreal y el Polo norte. (tundra alpina a grandes altitudes en montañas).

• Temperaturas < 0 ºC al menos 7 meses

• Precipitaciones escasas y mayormente en forma de nieve

• Sin árboles (arbustos perennes, hierbas musgos y líquenes)

• Fauna: herbívoros nómadas (caribú, buey almizclero), pequeños roedores (lemmings) y depredadores (lobo, zorro ártico)

• Baja productividad primaria

• Baja tasa de descomposición

• Suelos poco profundos.

• Frecuentemente con permafrost

Taiga / Bosque boreal

• Norteamérica, Europa y Asia, así como por montañas de otras zonas con temperaturas frías.

• Temperaturas frías (inviernos muy fríos y veranos suaves)

• Abundante precipitación

• Bosques de coníferas

• Fauna: reno, alce, liebre americana, lobo, lince…

• Media productividad primaria

• Baja tasa de descomposición

• Suelos ácidos, baja alteración de la materia orgánica y a veces saturados de agua. Reserva de carbono orgánico

Bosque templado caducifolio

• Entre los bosques de coníferas y los húmedos perennes

• Radiación y temperatura limitantes en invierno

• Agua limitante en muy cortos períodos

• Bosque caducifolio dominante (arces, robles, nogales)

• Fauna: ratones de campo, musarañas, zorros, azores… (migradores)

• Alta productividad primaria concentrada solo en verano

• Equilibrio entre procesos de humificación y mineralización

• Suelos desarrollados enriquecidos en arcilla por alteración del material original (suelos pardos)

Bosque esclerófilo mediterráneo / Chaparral

• S de Europa, California, México, Australia, S África…

• Clima mediterráneo, donde la disponibilidad de agua y energía están desacopladas (con veranos secos e inviernos húmedos)

• Predominan árboles, arbustos y matas esclerófilas

• Fauna: ciervos, liebres, roedores, lagartijas, águilas, zorros…

• Media producción primaria anual

• Tasas de descomposición medias

• Frecuentes perturbaciones (fuego)

• Suelos ricos en carbonatos y óxidos Fe

Desierto

• Se hallan dispersos por el globo en zonas donde hay muy pocas precipitaciones

• Pueden ser cálidos o fríos

• Muy pocas precipitaciones (<250mm/año)

• Medios muy impredecibles

• Vegetación muy escasa (adaptada a la ausencia de agua). Xerófitos, pterófitos y efimerófitos

• Fauna: reptiles, gerbos, zorros del desierto, coyotes…

• Producción primaria muy baja y concentrada en cortos periodos de tiempo

• En ocasiones suelos salinos y yesíferos

Pradera templada o pampa, y sabana

• En partes secas de las regiones tropicales y templadas

• Disponibilidad de agua y energía acopladas: inviernos secos y veranos muy húmedos

• Dominio de herbazales y pocos árboles

• Fauna: bisontes, antílopes, ñus, leones, guepardos, hienas…

• Alta producción primaria

• Perturbaciones naturales (p.ej., el fuego)

• Gran carga herbívora (natural y antrópica)

• Suelos muy ricos en materia orgánica, muy fértiles.

Selva tropical y ecuatorial

• Disperso entre los trópicos de Cáncer y de Capricornio

• Alta temperatura todo el año y precipitaciones abundantes regulares

• Limitación por falta de luz (muy elevada nubosidad y densidad del dosel)

• Bosque perennifolio dominante muy denso

• Fauna: primates, insectos, anfibios…

• Muy alta productividad primaria

• Muy altas tasas de descomposición

• Suelos profundos, material original muy alterado, dominan procesos de mineralización y óxidos de Fe y Al, baja capacidad de intercambio catiónico

Biotopos acuáticos

• Estuarios, marismas, manglares tropicales, etc.

• Muy productivos

• Biota adaptada a condiciones intermedias entre ambientes salinos, dulceacuícolas y terrestres

• Fauna tanto terrestre como acuática

• Suelos con procesos de oxidación/reducción

Territorios biogeográficos

Son áreas terrestres o marinas definidas por una distribución común de un conjunto de taxones de similares historias evolutivas, es decir que muestran “homogeneidad de biotas”.

Entre territorios se reflejan cambios importantes de biotas: “diferenciación de biotas”

Se caracterizan por elementos biogeográficos (especies/géneros/familias que caracterizan un territorio): taxones endémicos + taxones diferenciales (no exclusivos, pero ausentes de territorios colindantes)

Escala

Dimensión en espacio o tiempo en la cual se percibe una variación.

• Individuos: periodo y rango de ocurrencia

• Poblaciones: patrones de dispersión y dinámicas temporales

• Comunidades y ecosistemas: escalas temporales y espaciales relativamente amplias

Variabilidad temporal

La percibimos como cambios que ocurren con el tiempo (estaciones, día-noche)

Son importantes la ahora de tener en cuenta cuando es el tiempo óptimo para la toma de datos.

Variabilidad espacial

El ambiente también varía de un lugar a otro.

Las variaciones en el clima, la topografía o el tipo de suelo causan heterogeneidad a gran escala.

Las estructuras de las plantas, la actividad animal o el contenido de los suelos generan heterogeneidad a pequeña escala.