unidad 10.5 los ciclos biogeoquímicos

UNIDAD 10

LOS ECOSISTEMAS

4º ESO

La materia de los ecosistemas es reutilizada de forma cíclica.

Los elementos pasan por los seres vivos, la atmósfera, lahidrosfera, el suelo y los minerales y rocas.

5. LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

• Carbono• Nitrógeno• Fósforo• Azufre

CICLO DEL CARBONO

El carbono se encuentra en:Todos los seres orgánicos:

• Animales (20% peso en humanos. Glúcidos, lípidos, proteínas)• Vegetales (glúcidos, celulosa)• Bacterias, hongos y microorganismos

Otros compuestos con carbono:• Combustibles fósiles (carbón y petróleo)• Rocas carbonatadas y CO2 atmosférico

¿Cómo vuelve el carbono a los ecosistemas?• Fotosíntesis vegetal• Respiración animal• Restos orgánicos tras su paso por la cadena trófica• Microorganismos descomponedores que mineralizan a CO2

• Quema de combustibles, industria y vulcanismo (CO2 atmosférico)

CICLO DEL CARBONO

El carbono a nuestro alrededor:

El exceso de CO2 y CH4 en la atmósfera produce el problemadel efecto invernadero.

CICLO DEL NITRÓGENO

El nitrógeno se encuentra en:Todos los seres orgánicos:

• Animales (proteínas, ácidos nucleicos)• Vegetales (proteínas, ácidos nucleicos, clorofila)• Bacterias, hongos y microorganismos

Otros compuestos con nitrógeno:• Nitrógeno atmosférico (N2)

¿Cómo vuelve el nitrógeno a los ecosistemas?• Bacterias nitrificantes nitratos (Rhizobium simbiosis con leguminosas)

• Abonos en forma de nitratos y rotación de cultivos• Restos orgánicos• Bacterias desnitrificantes de restos orgánicos (N2 a la atmósfera)

• Tormentas eléctricas (generan NO que se oxida a HNO3)

• Industria

FACTOR LIMITANTEdepende de la

acción de bacterias

El nitrógeno a nuestro alrededor:

Un exceso de abonado de nitrógeno genera la percolación de nitratoshacia acuíferos y ríos que contaminan las aguas por eutrofización.

También puede contaminar redes de aguas por la aparición de nitritosque alteran la hemoglobina y por nitrosaminas que son cancerígenas.

Conservantes a base de nitritos:

E250abonos

Contaminación de aguas por altas dosis de nitratos:

CICLO DEL FÓSFORO

El fósforo se encuentra en:Todos los seres orgánicos:

• Animales, vegetales, bacterias, hongos y microorganismos(ácidos nucleicos, membranas celulares)

Otros compuestos con fósforo:• Rocas fosfatadas formando depósitos

¿Cómo vuelve el fósforo a los ecosistemas?• Erosión y rotura de rocas fosfatadas• Bacterias que transforman el fósforo inmovilizado en soluble• Absorción de fosfatos del suelo por los vegetales• Sedimentación de fosfatos en lechos marinos• Restos orgánicos (guano)

FACTOR LIMITANTEno tiene forma

gaseosa en el aire

CICLO DEL FÓSFORO

Guano:

Anuncio mediados s.XIXExplotación de guano

CICLO DEL FÓSFORO

El fósforo a nuestro alrededor:

Un exceso de abonado de fósforo genera fosfatos quetambién contaminan las aguas por eutrofización.

EUTROFIZACIÓN N + P

CICLO DEL AZUFRE

El azufre se encuentra en:Todos los seres orgánicos:

• Animales, vegetales, bacterias, hongos y microorganismos(aminoácidos que forman proteínas y enzimas)

Otros compuestos con azufre:• Minerales de azufre• SO2 atmosférico

¿Cómo vuelve el azufre a los ecosistemas?• Vulcanismo y actividad industrial (SO2 atmosférico)• Plantas absorben sulfatos solubles de depósitos del suelo• Restos orgánicos tras su paso por la cadena trófica• Bacterias descomponedoras (forman sulfhídrico)• Sulfobacterias (transforman el sulfhídrico en sulfatos solubles)

CICLO DEL AZUFRE

El azufre a nuestro alrededor:

El exceso de SO2 atmosférico puede producir lluvia ácida.

E220 H2SO4azufre y sulfuroso usos industriales

CICLO DEL AZUFRE

Lluvia ácida:

CICLO DEL AZUFRE

Lluvia ácida:

ACTIVIDADES

1. Explica por qué los agricultores emplean estiércol y restos vegetales comoabono para sus campos.

2. ¿En qué tipo de terreno emplearías abonos de guano?

3. ¿Cuáles son las sustancias que necesitan adquirir los productores en losciclos del carbono y del nitrógeno?

4. Explica brevemente qué ocurriría si no existieran bacterias en el suelo.

5. Para la vida acuática es necesario que en las aguas haya nutrientes, pero¿qué sucede cuando aparecen en altas concentraciones?

6. El exceso de CO2 en la atmósfera genera efecto invernadero y el exceso deSO2 lluvia ácida. ¿Cuál es la causa principal de cada uno de ellos? ¿Cómoinfluyen ambos en los ciclos biogeoquímicos?

ECOSISTEMAS EN EL MEDIO TERRESTRE

6. LOS ECOSISTEMAS ESPAÑOLES

ZONA NORTE-NOROESTE - BOSQUE ATLÁNTICO

Clima húmedo que posibilita la aparición del bosque atlántico:

• Abundantes precipitaciones

• Importante masa vegetal

• Bosques de hoja caduca: hayas, castaños, robles, helechos

• Ambiente húmedo donde pueden proliferar anfibios

• Fauna: oso, corzo, marta, lirón, urogallo, trucha, tritón

ZONA NORTE-NOROESTE - BOSQUE ATLÁNTICO

RESTO PENINSULAR - BOSQUE MEDITERRÁNEO

Clima seco donde prolifera el bosque mediterráneo:

• Moderadas precipitaciones localizadas en primavera y otoño

• Bosque abierto y árboles dispersos

• Bosques de hoja perenne: encina, alcornoque, pino, zarzamora

• Fauna: jabalí, tejón, águila, buitre, zorro, ciervo, conejo, lagarto

RESTO PENINSULAR - BOSQUE MEDITERRÁNEO

RESTO PENINSULAR - MATORRAL MEDITERRÁNEO

Clima más seco donde prolifera el matorral mediterráneo:

• Escasas precipitaciones

• Bosque eliminado en parte por la acción humana

• Árboles dispersos, matorrales y amplios claros

• Plantas de hoja perenne: encina, olivo, coscoja, majuelo, jara, tomillo

• Fauna: lince, conejo, águila culebrera, erizo, ratón, culebra de escalera

RESTO PENINSULAR - MATORRAL MEDITERRÁNEO

ECOSISTEMAS EN EL MEDIO ACUÁTICO

ECOSISTEMA FLUVIAL

Biocenosis dependiente directamente del agua:

• Característico en ríos peninsulares

• Vegetación de ribera

• Flora con amplitud de especies vegetales: sauce, álamo blanco, pino,carrizo, adelfa, acanto, herbáceas

• Fauna: nutria, ánade real, ruiseñor, galápago, libélula, lucio, barbo,cangrejo de río

ECOSISTEMA FLUVIAL

HUMEDAL

Biocenosis dependiente directamente del agua:

• Grandes áreas encharcadas de forma permanente o intermitente conaguas continentales o marinas

• Lugares de paso para aves migratorias

• Flora acuática: espadaña, junco, carrizo

• Fauna: somormujo, rana, anguila, flamenco, ánade real, garcilla, lucio,cacho, aguilucho lagunero, rata de agua, ditisco, larvas

HUMEDAL

En primer plano, el lugar que ocupaban los cinco millones de litros de agua

ácida. La rotura de la presa permitió que llegaran al río, que se ve al fondo.

ECOSISTEMAS LITORALES Y MARINOS

Son característicos del litoral, pequeñas islas y archipiélagos:

• Están muy degradados por la acción humana (destaca Mediterráneo)

• Costa peninsular: litoral Cantábrico, Atlántico y Mediterráneo

• Baleares: bosque Mediterráneo y zonas protegidas con fondosmarinos bien conservados (Parque nacional de Cabrera)

• Islas Canarias: ecosistemas muy distintos debido a su posicióngeográfica y sus características geológicas. Bosque subtropical conclima cálido y húmedo todo el año (La Palma). Zonas de altamontaña (Tenerife). Terrenos volcánicos (Lanzarote y Tenerife) .

ACTIVIDADES

1.Compara los productores de los ecosistemas terrestres conlos de los ecosistemas acuáticos.

2.¿Qué diferencias fundamentales existen entre el bosqueatlántico y el matorral mediterráneo, tanto a nivel de biotopocomo de biocenosis?

3.Los humedales están sometidos a la influencia del serhumano. ¿De qué tipo son estas influencias?

4.Con los datos que puedes encontrar en las ilustraciones de tulibro, elabora una red trófica para un sistema concreto.

7. LOS BIOMAS

Los BIOMAS son grandes ecosistemas que ocupan una gran zonageográfica con unas determinadas condiciones ambientales.

BIOMAS TERRESTRES

7. LOS BIOMAS

Dependen fundamentalmente del clima, el cual condiciona eltipo de vegetación influyendo así sobre el resto de organismos.

BIOMA CARACTERÍSTICAS

TUNDRATemperaturas bajas todo el año. Precipitaciones escasas.

TAIGATemperaturas bajas durante casi todo el año con veranos cortos. Precipitaciones moderadas

BOSQUE CADUCIFOLIO

Temperaturas medias. Precipitaciones distribuidas durante todo el año.

BOSQUE MEDITERRÁNEO

Temperaturas suaves en invierno y altas en verano. Precipitaciones escasas.

DESIERTO Temperaturas extremas. Lluvias muy escasas.

ESTEPAS Y SABANAS

Temperaturas altas. Estación seca larga y lluviosa corta.

BOSQUE TROPICAL Y ECUATORIAL

Altas temperaturas y humedad todo el año.

BIOMAS MARINOS

7. LOS BIOMAS

Sus características dependen de la profundidad y no tienen unarelación estrecha con el clima.

La profundidad define la cantidad y tipo de luz recibida, lo cual condiciona el desarrollo de productores de las cadenas tróficas marinas (algas y microorganismos fotosintéticos).

BIOMAS MARINOS

7. LOS BIOMAS

Tipos de organismos marinos:

Plancton: Organismos muy pequeños que flotan de manerapasiva.

• Fitoplancton: algas unicelulares y algunas bacterias. Sonfotosintéticos y, por tanto, productores.

• Zooplancton: protozoos, larvas y pequeños moluscos,crustáceos y otros invertebrados. Son consumidores.

Necton: Organismos que se mueven activamente en el aguacomo peces, moluscos, cefalópodos y mamíferos acuáticos.

Bentos: Organismos que viven en el fondo como algas, esponjas,equinodermos y otros moluscos.

BIOMAS MARINOS

7. LOS BIOMAS

PLANCTON NECTON BENTOS

BIOMAS MARINOS

7. LOS BIOMAS

ACTIVIDADES

7. LOS BIOMAS

1. ¿Qué biomas son comunes a Europa y Norteamérica? ¿Cuáles la causa de esa coincidencia?

2. ¿Qué biomas terrestres albergan principalmente especiesestrategas de la r?

3. ¿Qué organismos son los productores en los biomas marinos?¿Son los mismos que en los biomas terrestres?

4. ¿Pueden desarrollarse algas a 300 m de profundidad? Explicabrevemente tu respuesta.

BIOMAS MARINOS

8. LA INVASIÓN DE LOS ECOSISTEMAS

Un ecosistema se vuelve vulnerable con la entrada de especiesforáneas que alteran las redes tróficas y ocupan los nichosecológicos de otros organismos previamente instalados.

Las consecuencias de esta invasión pueden ser la expulsión de laespecie desplazada o incluso su extinción.

La entrada de especies invasoras tiene dos causas principales:

• Introducción por el ser humano• Plagas

INTRODUCCIÓN DE ESPECIES POR EL SER HUMANO

Repoblaciones incorrectasCon especies ajenas a un ecosistema que compiten con lasautóctonas.

Introducciones indeseablesCon nuevas especies que no tienen depredadores naturales.

Tráfico de especies exóticasOcasiona su extinción en su ecosistema de origen y puede seruna introducción indeseable en el nuevo ecosistema.

Repoblaciones incorrectas

Bosque de eucaliptos Trucha común

Trucha arcoíris

Introducciones indeseables

Plaga de conejos en Australia

Introducciones indeseables

Mildiu, Oidio (ceniza) y Filoxera

Tráfico de especies exóticas

Diferentes especies “de moda”

PLAGAS

Una plaga ecológica consiste en la alteración del equilibrio de unecosistema debido al crecimiento descontrolado de la poblaciónde una especie que tiende a agotar sus recursos en un territorio.

Las alteraciones que ocasionan un plaga son:

• Cambios climáticos fuerzan la migración de poblaciones

• Actividad humana acumulación de basuras, eliminaciónde depredadores naturales, uso incorrecto de fitosanitarios…

PLAGAS

¿Cómo combatir una plaga?

• Insecticidas• Herbicidas• Pesticidas• Lucha biológica

El uso de plaguicidas debe realizarsede forma calculada y racional.

Aunque siempre es mejor prevenir…

PLAGAS

El uso de plaguicidas presenta graves inconvenientes:

• Se pueden integrar en las cadenas tróficas (acumulativo)

• Pueden eliminar a depredadores o parásitos de controlan elaumento excesivo de una población

• Pueden dañar a otras especies que no son plaga

• Aparición de individuos resistentes al plaguicida

PLAGAS

Ejemplo,Acumulación de DDTen la cadena trófica:

PLAGAS

Lucha biológica

• Constituye un sistema más actual para la lucha contra plagas.

• Implica un conocimiento científico más profundo.

• No emplea productos químicos sino elementos naturales.

• Persigue la prevención del problema antes de que aparezca.

PLAGAS

Lucha biológica

Incorporación de individuos estériles (Autocidas)

Desciende progresivamente el número de descendientes.

Mosca de la fruta Polilla del racimo

PLAGAS

Lucha biológica

Empleo de feromonas

Las hormonas atraen alos animales haciaunas trampas .

Trampa de feromonas

PLAGAS

Lucha biológica

Incremento intencionado del nº de depredadores naturales

Mariquita Avispas depredadoras y parásitas

PLAGAS

Lucha biológica

Utilización de microorganismos patógenos para la plaga

Procesionaria (virus)

Barrenador del maíz (bacterias)

Mosca blanca invernaderos(hongos)

PLAGAS

Lucha biológica

Utilización de especies sensibles como indicador

Oidio rosales en viñedo

ACTIVIDADES

1. Busca información sobre la desaparición de los cangrejos derío españoles y comenta sus causas.

2. ¿Por qué es importante mantener las especies locales de cadaecosistema y evitar invasiones?

3. Razona por qué es mejor la lucha biológica contra plagas queel uso de plaguicidas.

4. Un agricultor trata su cultivo con insecticidas para tener unaproducción sana y sin plagas. Si no tiene cuidado, ¿cómoafecto esto a la población de abejas? Razona la repercusiónde la extinción de las abejas sobre el ser humano.

PLAGAS

9. LA ACCIÓN HUMANA SOBRE LOS ECOSISTEMAS

El ser humano altera enormemente los ecosistemas en los queinterviene.

Nuestra capacidad de adaptación nos permite colonizar todo tipode ambientes, convirtiéndonos en una especie invasora.

Las interferencias que ocasiona la especie humana sobre losecosistemas son:

• Contaminación• Sobreexplotación• Urbanización incontrolada• Generación de residuos

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