Repaso Ex. 1 Ecología

Significado del nombre "Ecología"

"Estudio de los hogares", "estudio de la casa".

Salinidad

Agua dulce vs. agua fresca

Estructura (acuática)

El océano se divide en zonas horizontales (Litoral/Intermareal, Nerítica y Oceánica). Igualmente, se puede dividir en zonas verticales (Epipelágica, Mesopelágica, Batipelágica, Abismal y Hadal). El suelo oceánico se conoce como béntico.

Factores abióticos

Elementos no vivientes en un ecosistema o en la biosfera. Incluye todo el ambiente inerte, como la luz, la temperatura, la humedad, la salinidad, el alimento, el calor, el clima, entre otros.

Aquatic Layers

La columna de agua sufre estratificación termal (el agua caliente es menos densa y flota sobre el agua fría). Las capas frías y calientes están separadas por la termoclina. La estratificación termal no es muy definida en latitudes altas.

Bosques templados

La mayoría se encuentra entre las latitudes 40º y 50º, con precipitación anual de 650 a 3,000mm. Los suelos son fértiles y suelen tener coníferas o plantas deciduas. Hay una gran producción de biomasa y suelen ser centros de población humana.

Método que utiliza la ecología para resolver los problemas

Método científico (observar, pregunta, hipótesis, experimento, resultados).

Lower intertidal

Solo están descubiertas durante las mareas bajas; dependen completamente del agua.

Horizonte B

Arcilla, humus, y otros materiales filtrados del horizonte A.

Índices de natalidad y muerte

Aumento o disminución de la población

Jean Baptiste Lamark

Autor de la primera teoría de la evolución; establece que los organismos necesitan cambiar y realizar un esfuerzo para lograr esta adaptación, a fin de sobrevivir a los cambios en el medio ambiente. Esto se considera un mecanismo de evolución.

¿Qué es la Ecología?

Ciencia biológica que estudia las interacciones entre los organismos y su ambiente (sustancias químicas y factores físicos).

Sabana tropical

Comúnmente ocurre al norte y al sur de los bosques tropicales secos entre 10º y 20º del ecuador. El clima se alterna entre temporadas lluviosas y secas (en la temporada lluviosa, tormentas eléctricas suelen llevar a fuegos). Las capas de la tierra tienen poca permeabilidad de agua, por lo que el suelo saturado "keep[s] trees out". Muchos animales se mueven durante los periodos de lluvia.

Ecosistema

Cualquier unidad que incluya todos los organismos que funcionan juntos en un área determinada, interactuando con el medio físico y químico.

Subtidal

Cubierta de agua aún durante períodos de mareas bajas; dependen completamente del agua.

Tundra

Cubre la mayor parte del circulo ártico del norte. El clima suele ser frío y seco, con veranos cortos, y precipitación entre 200 y 600mm. Hay bajas tasas de descomposición y dominan las plantas perennes. Suele haber grandes cantidades de mamíferos natales.

Arrecifes de borde

Cubren la costa.

Circulación atmosférica

El calentamiento de la atmósfera promueve la circulación del aire en patrones y, consecuentemente, patrones de precipitación. El aire húmedo caliente va a subir, mientras el frío se va a condensar y va a caer en forma de lluvia. El aire seco frío va a caer de nuevo a la superficie.

Water cycling

El movimiento del agua a lo largo del globo es impulsado por la energía solar. Como se mencionó anteriormente, el 71% de la superficie terrestre está cubierto de agua, y un 97% de esta agua está contenida en los océanos. El restante tres por ciento se divide en las capas polares (2%) y los cuerpos de agua dulce (1%).

Oxígeno y luz

El oxígeno se vuelve un recurso limitante en los sistemas acuáticos, en vista de que la intensidad y la calidad de la luz tiene efectos en la fotosíntesis. La mayoría de la energía solar que recibe el agua (80%) se absorbe en los primeros 10m. Los rayos ultravioletas e infrarrojos son absorbidos en los primeros metros, y la luz azul se absorbe mucho más lento que cualquier otra luz visible.

Efecto del suelo

El suelo está compuesto de una mezcla de material viviente y no viviente. Se clasifican las diversas capas verticales del suelo en horizontes.

Efecto del viento y la temperatura

El viento juega un rol vital, pues crea corrientes que transportan nutrientes, oxígeno, caliente y organismos. Crea "gyres" que mueven el agua a lo largo de las latitudes. La temperatura de la superficie del agua es bastante estable, pero puede variar por estación o temporada. EL viento puede mezclar capas con temperaturas diferentes, principalmente por medio de upwelling (el agua de las profundidades puede llegar a la superficie).

Salinidad (acuático)

En general, varía entre 34ppm y 36.5ppm. Las zonas menos salinas se dan cerca del ecuador (precipitación excede evaporación) y las más salinas ocurren en los subtrópicos (evaporación excede precipitación).

Botón (Conocarpus erectus)

Es un mangle terrestre.

Educación ambiental

Es una corriente internacional de pensamiento y acción que procura cambios individuales y sociales que provoquen la mejora ambiental y un desarrollo sostenible. Todos los ecólogos pueden ser ambientalistas, pero no todos los ambientalistas pueden ser ecólogos.

Población

Estudia como poblaciones crecen e interactúan con otras poblaciones. Además, busca posibles factores que afectan el crecimiento de una población.

Historia natural

Estudia cómo los organismos en un área particular están influenciados por factores como el clima, la tierra, los depredadores, los competidores, entre otros. En resumen, cómo los organismos se ven afectados por factores bióticos y abióticos.

Ecosistema

Estudia el flujo de energía y el ciclo de elementos químicos en un ecosistema. Trata de entender las relaciones entre especies.

Paisaje

Estudia el flujo e intercambio de materiales entre los diversos ecosistemas.

Individuo

Estudia las adaptaciones y decisiones de los organismos y el efecto que esto tiene en su supervivencia.

Comunidad

Estudia los factores que influyen en el número de especies en un área específica. Busca los factores que llevan a que haya una mayor cantidad de una especie en un área que en otra.

Biosfera

Estudia toda las porciones de la Tierra en las que hay vida, incluyendo el suelo, el agua y la atmósfera.

Pastizales templados

Gran extensión entre las latitudes 30º y 55º, con precipitación anual de 300 a 1,000mm. Se observan tiempos periódicos de sequía. Los suelos son extremadamente fértiles y profundos, y predomina la vegetación herbácea.

Climatogramas

Gráficos que exploran la relación entre la distribución de vegetación terrestre y el clima. El tiempo (meses) se presenta en el eje horizontal (x). La temperatura y la precipitación se presentan en el eje vertical izquierdo y derecho. Típicamente, 10ºC equivalen a 20mm de precipitación. La posición de las líneas refleja la disponibilidad de agua: si la línea de precipitación está por encima de la de temperatura, se espera que exista la cantidad de humedad suficiente para promover el crecimiento de las plantas.

Filos animales en el océano

Hay 28 filos (13 endémicos), mientras el agua fresca tiene 14 filos no endémicos y la superficie terrestre tiene 11 filos (1 endémico).

Beneficios de los arrecifes de coral

Hábitat para animales, alimentos para las personas, oportunidades de recreación y turismo, protección a la infraestructura costera, y fuentes de medicamentos.

Ciclo hidrológico

Intercambio global de agua logrado a través de movimientos dinámicos. Es impulsado por energía solar, que a su vez manipula los vientos y evapora el agua de la superficie del océano, principalmente. El agua entra a los reservorios como precipitación o flujo superficial, y sale en forma de vapor.

Ernest Haeckel

Introduce el término okologie en el 1866 para expresarla relación entre los organismos con el medio ambiente.

Atolones

Isletas de coral que emergen de islas sumergidas en el océano, creando un anillo.

Aristóteles

Junto a su discípulo Theopraustus, se consideran los primeros ecologistas. Son los primeros en describir interrelaciones entre los animales y el entorno ambiental, alrededor del siglo 4 a.C.

Fotosíntesis

La fotosíntesis en los sistemas acuáticos ocurre en plantas, algas y cianobacterias, y ayuda a producir oxígeno. El punto de compensación de luz es la profundidad a la cual el oxígeno se produce en una tasa proporcional a la de su uso. El oxígeno y la energía producidos en las áreas poco profundas se va transportando a lo largo del sistema acuático.

Temperatura (acuática)

La mayor parte del océano posee agua fría, y solo la capa superficial es caliente (crea la estratificación termal). Esta es permanente en los océanos tropicales, mas solo ocurre durante el verano en las zonas templadas. Generalmente, la temperatura varía por latitud (temperaturas calientes cerca del ecuador y más frías cerca del Antártico).

Luz (acuática)

La mayoría de los ambientes marinos son oscuros, puesto que solo una cantidad muy pequeña de luz pasa de los 600m de profundidad. La única luz producida en el fondo del océano proviene de peces e invertebrados bioluminiscentes.

Fuerzas selectivas

La presión y el aire/corrientes de agua suelen ser fuerzas selectivas para los seres vivos. La presión hidrostática en las profundidades del océano puede ser muy fuertes, limitando el acceso de estas a aves y mamíferos con pulmones, así como a peces con vejigas natatorias. Sin embargo, se ha demostrado que mamíferos grandes y algunos peces han adquirido adaptaciones que les permiten enfrentar estas presiones.

Condiciones químicas (transición)

La salinidad de los ambientes de transición varía ampliamente (el agua de los estuarios comúnmente se estratifica por salinidad). La concentración de oxígeno también es variable.

Importancia de la Ecología

La vida en el planeta depende del equilibrio entre los seres vivos y su medio ambiente, por lo que el rompimiento de este podría llevar a la extinción de muchos organismos. El conocer acerca de los procesos ecológicos y toda la dinámica poblacional va a permitir que esto se evite. Este conocimiento se basa en:

Biología (acuática)

La zona epipelágica es el "photic zone", donde ocurre fotosíntesis gracias al fitoplancton y al zooplancton. Fuera de esta región, no ocurre fotosíntesis significativa, mas hay varios organismos que usan la materia orgánica que ha sido filtrada desde la superficie. Las comunidades de la profundidad se pueden nutrir por quimiosíntesis.

Orillas marinas

La zona intermareal es uno de los ambientes más dinámicos. Las orillas expuestas reciben oleaje fuerte y proveen refugio a organismos. Las orillas rocosas, por otro lado, se deben distinguir de las arenosas.

Red alimenticia y flujo de energía

Las plantas son productores primarios (usan la luz del sol para producir energía). Los consumidores se consideran productores secundarios, terciarios o cuaternarios. No se pasa más allá del nivel cuaternario porque la energía se va perdiendo y ya en ese nivel no se está pasando casi nada.

Movimiento del agua

Lentico (poco movimiento) vs lotico (movimiento constante)

Alfred Wallace

Llevó a cabo descubrimientos que concordaban con lo que estableció Darwin, por lo que se consideraba su competidor. Fue el primero en establecer una "geografía" de especies animales. Pensaba publicar sus hallazgos, mas perdió los datos en un incendio y tuvo que volver a recopilarlos. Durante ese tiempo, Darwin publicó su teoría, por lo que se le consideró el primero en su campo.

Condiciones químicas (áreas poco profundas)

Los arrecifes de coral solo pueden crecer en zonas donde la salinidad es estable, lejos de ríos, mientras los quelpos toleran el agua fresca. Por otro lado, ambos ambientes necesitan estar bien oxigenados.

Condiciones físicas (áreas poco profundas)

Los arrecifes de coral y el crecimiento de algas marinas ocurre en áreas poco superficiales donde hay luz suficiente para llevar a cabo fotosíntesis. La distribución de los bosques de quelpo y los arrecifes de coral están limitados por la temperatura. Además, el viento puede ocasionar que los quelpos se desprendan y los corales se aplanen.

Biología y humanos (áreas poco profundas)

Los arrecifes de coral y los bosques de quelpo son ecosistemas productivos y diversos. Los corales establecen relaciones con la zooxantela y enfrentan una gran cantidad de disturbios biológicos (emersión, detergentes y fertilizantes, calor extrema, etc.). Los bosques de quelpo se utilizan para aditivos de comida y fertilizantes, por lo que también son explotados.

Biología y humanos (orillas)

Los habitantes de la zona intermareal se adaptan a anfibios, desarrollando tolerancia a los cambios. Estos cambios y adaptaciones llevan a la zonación de especies. Muchas de las especies intermareales se han reducido, afectando la zonación.

Movimiento (acuático)

Los océanos siempre están en movimiento, a causa del viento. Las corrientes profundas de agua resultan en thermohaline circulation (que se produce cuando el agua caliente va al Ártico y al Antártico). Esto ocasiona upwelling.

Condiciones físicas (orillas)

Los organismos están expuestos a luz variada, los cambios en temperatura son constantes, y las olas y las mareas afectan a los organismos. Las mareas se ven afectadas por el sol, la luna y la geografía. Comúnmente, las mareas de primavera tienen fluctuación máxima mientras las "neap" tienen fluctuación mínima.

Condiciones físicas (transición)

Los organismos se exponen a temperatura y luz variable. Los estuarios experimentan corrientes complejas (por marea o flujo de ríos). Además, las mareas impactan los salitrales y los mangles. Los humedales de agua dulce tienen movimiento limitado de agua, mayormente por viento.

Biología y humanos (transición)

Los salitrales están dominados por hierbas. Los estuarios y los salitrales no tienen mucha diversidad, pero sí abundancia. Los estuarios, los salitrales y los humedales de agua dulce son ambientes muy productivos. Todos estos ambientes son vulnerables a la interferencia humana.

Historia natural del ambiente acuático

Los tres océanos más grandes son el Pacífico (180m km2), el Atlántico (106m km2) y el Índico (75m km2). Cada uno contiene pequeños mares a lo largo de sus márgenes. Con respecto a profundidad, el Pacífico tiene 4,000m, mientras los otros dos tienen 3,900m. Los océanos contienen montañas bajo el agua y trincheras (la más profunda es Trinchera Marianas).

Horizonte O

Materia orgánica recién caída en la capa más superficial de la tierra que, según se va profundizado, se va fragmentando y descomponiendo.

Desierto

Mayormente se encuentran en las latitudes 30º N y 30º S, y ocupan el 20% de la superficie de la tierra. La pérdida de agua excede la precipitación y la tierra contiene una cantidad muy pequeña de materia orgánica. La cobertura de plantas es escasa, si no inexistente. La abundancia de animales es poca, pero la biodiversidad es alta, principalmente por las fuertes adaptaciones de conducta. Los humanos tienden a concentrarse en oasis y valles con ríos.

Horizonte A

Mezcla de materiales minerales (arcilla, limo y arena) y materiales orgánicos del horizonte O.

Mecanismos de dispersión

Migración y emigración

Densidad poblacional

Número de individuos de una especie por unidad de área de hábitat.

Efecto de Coriolis

Ocasiona una aparente deflexión en los vientos. Los vientos del hemisferio norte viajaran hacia la derecha, y los del hemisferio sur viajaran a la izquierda.

Humedales de agua dulce

Ocupan áreas bajas que han sido inundadas con agua.

Bosques mediterráneos y matorrales

Ocurre en todos los continentes excepto Antártica. El clima es frío y húmedo mayormente en otoño, invierno y primavera, pero puede ser caliente y seco en verano. La fertilidad de los suelos es moderada, y los árboles y plantas suelen ser siempre verdes. Las plantas suelen resistir al fuego, y observa una gran historia de intervención humana.

Bosque tropical lluvioso

Ocurre entre las latitudes 10º del ecuador. Hay poca variación de temperatura a lo largo de los meses, y la cantidad anual de lluvia es de aproximadamente 2,000mm y 40,000mm. Esto facilita la filtración de nutrientes, los cuales suelen recolectarse utilizando micorrizas (hongos que tienen simbiosis con las raíces). Los organismos añaden dimensión vertical (ej. Árboles).

Vertical

Pelágica, columna de agua y zona béntica; otra forma es: columna de agua, zona béntica, zona "hyporheic" (transición entre el flujo de agua superficial y la de suelo) y zona "phreatic" (agua del suelo).

Largo

Pozas, corridas, riffles y rápidos.

Supratidal fringe

Puede estar cubierta por la marea alta, pero comúnmente recibe agua de las olas.

Bosques de quelpo

Pueden ser densos y alcanzar cerca de 40m. Se dan solamente en costas templadas. Su estructura es similar a los bosques terrestres, poseen un "canopy" en la superficie del agua y tallos (stipes) que se extienden a partir del "canopy". Algas epífitas e invertebrados sésiles pueden crecer en el quelpo.

Calentamiento "uneven" de la superficie de la Tierra

Resulta de la forma esférica de la tierra y el ángulo del eje. Los rayos del Sol se concentran donde está directamente encima, lo que va a variar según la estación. Se observará que cerca del ecuador las temporadas no son muy marcadas y no se ve un gran efecto sobre la temperatura, pero si se percibe un gran cambio en la precipitación según la temporada. Los países van a tener estaciones diferentes según su localización latitudinal: cuando en el hemisferio norte sea verano, en el sur será invierno.

Alexander Von Humboldt

Se considera el padre de la ecología, puesto que es el primero en estudiar la relación entre los organismos y su ambiente. Muestra que hay una relación entre las plantas que existen en un área y el clima que esta posee.

Mangles

Se encuentran donde la costa se une a la tierra, en áreas tropicales y subtropicales.

Salitrales

Se encuentran donde la costa se une a la tierra, particularmente en áreas templadas a latitudes altas. Incluyen canales que crean redes complejas que se llenan y se vacían con las mareas. Estas están rodeadas por diques naturales donde se crean cuencas de sal. Comúnmente se utilizan para adquirir sal y comercializarla.

Estuarios

Se encuentran donde los ríos se unen al mar.

Arrecifes de coral

Se encuentran en los trópicos, en las latitudes 30º N y S (cerca del ecuador). Necesitan agua caliente y luz para mantener la zooxantela (algas microscópicas). Se clasifican en:

Efecto del microclima

Se estudia el efecto de las montañas en la temperatura y la precipitación. A mayor altura, más frío será. Por otro lado, también se estudia el "rain shadow effect".

Niveles de organización ecológica

Se han establecido para organizar la gran cantidad de sujetos estudiados por la Ecología.

Ecología moderna

Se van integrando pensamientos evolucionistas en una época donde todo se centraba en el cristianismo, por lo que lo que Darwin establecía era mal visto por la sociedad. Poco a poco va surgiendo un interés en estudiar a los organismos en su ambiente y analizar sus relaciones recíprocas. Su mayor campo de aplicación se fundamenta en el manejo racional y sostenible de los recursos naturales.

Ancho

Secos o normales (zona ribereña: transición del exterior de un canal normal a la tierra).

Arrecifes de barrera

Separan lagunas de mar abierto.

Upper intertidal

Solo se cubre durante las mareas altas.

Bosques boreales

Solo se encuentran en el hemisferio norte y cubren el 11% de la tierra. Los inviernos son largos y los veranos son cortos. La precipitación es moderada y los suelos son acidicos y poco fértiles. Dominan las coníferas siempre verdes. Se encuentran muchas especies, incluyendo especies migratorias.

Ambientes transicionales

Son los hábitats de transición entre dos ambientes, y suelen tener muchos aspectos físicos, químicos y biológicos en común con estos. Algunos tipos de ambientes transicionales son:

Historia natural y geografía de Biomas

Temprano en el siglo XX, los ecólogos comenzaron a estudiar la influencia del clima y el suelo en la distribución de las plantas. Recientemente, este campo se ha estudiado mucho debido al calentamiento global, el cual podría afectar a muchos biomas, a excepción de los desiertos y las tundras. Los biomas que comúnmente se estudian son:

Turnover time

Tiempo que se necesita para que toda el agua de un reservorio se vaya y vuelva otra vez (se renueve). Para la atmósfera, son 9 días; para los ríos, 12-20 días; para los lagos, días a siglos y para los océanos, 3,100 años.

Blanco (Laguncularia racemosa)

Tienen cristales de sal.

Rojos (Rhizophora mangle)

Tienen raíces bien extensas para anclarse.

Negros (Avicennia germinans)

Tienen raíces normales, pero que generan una curva para buscar aire (neumatóforos) y facilitan el intercambio de gases.

Medio ambiente

Todo lo que afecta a un ser vivo y condiciona especialmente las circunstancias de vida de las personas o la sociedad en su vida. Comprende el conjunto de valores naturales, sociales y culturales existentes en un lugar.

Factores bióticos

Todos los seres vivientes en un ecosistema (bacterias, hongos, protozoarios, plantas, animales, etc.).

Horizonte C

Típicamente incluye material parental, y es el único horizonte sin raíces de plantas. Suele acumular piedras.

Biomas

Un bioma es una división a gran escala para separar los diferentes ecosistemas, comúnmente dejándose llevar por las plantas que predominan en cada uno. También toman en consideración factores como la temperatura y la precipitación. El factor más importante para entender la distribución de los biomas es el clima.

Oxígeno (acuático)

Un litro de aire a nivel del mar contiene aproximadamente200ml de oxígeno, mientras un litro en agua fresca contiene un máximo de 9ml. Típicamente, la concentración es mayor cerca de la superficie del océano, y disminuye con la profundidad.

Ríos y quebradas

Una cuenca de río es un área drenada por un sistema de drenaje de ríos. Están separadas por divisiones de agua. En Puerto Rico, hay un área en el norte que tiene muchos ríos subterráneos. En total, la isla cuenta con 41 ríos principales. Los ríos y las quebradas tienen tres dimensiones espaciales:

Bosque tropical seco

Usualmente se localizan entre las latitudes 10º y 25º. Muestran más cambios climáticos por temporada que los bosques lluviosos, lo que promueve la migración de muchos animales según la temporada. El suelo es rico en nutrientes, pero vulnerable a erosión. La altura de los bosques está influenciada por la precipitación.

Estructura marina

la zona intermareal se puede dividir verticalmente.