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03 La Biosfera Cuestiones de Ecología. Curso 2006/2007 Prof. Dr. Javier Borrego
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03La Biosfera
Cuestiones de Ecología. Curso 2006/2007Prof. Dr. Javier Borrego
• Agua• Suelo• Atmósfera
La Biosfera
BIOSFERA: Espacio que ocupan los seres vivos en nuestro planeta. Engloba:
⇒ El AGUA⇒ El SUELO⇒ La ATMÓSFERA
BIOMA: Zona grande de terreno caracterizada por un clima particular y una vegetación asociada.
La Biosfera
Definiciones
Universo: H, He*, O, Fe, N, C, Si, MgSol:H, He*, O, Fe, N, Mg, Si, CTierra:Fe, O, Si, Mg, Na, Ca, Al*, SElementos geoquímicos de la corteza:O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg*Elementos BiogénicosC, H, O, N*, S, P, Ca, K
La Biosfera
Composición
* Los elementos marcados en rojo ocupan entre el 90% y 99% de cada unidad
La Biosfera:El Agua
• 97%: Agua salada
• 3% restante:
– 69% en forma de hielo y nieve
– El agua potable dulce se halla en los pantanos, lagos y ríos constituyendo solo el 0,008% del agua del planeta.
– El gran almacén de agua dulce en tierra está en el agua subterránea: 30% de ésta
Mares y océanos
97%del agua
del planeta
3%
69% 30%
0,008% 0,05%0,0002(ríos)
La Biosfera El Agua
• es un proceso continuo sin final. El agua se evapora de los océanos de la tierra y de otras masas de agua y en menor medida de la superficie terrestre.
El agua evaporada o vapor de agua se eleva hacia la atmósfera hasta que las bajas temperaturas en altura lo hacen condensar y luego precipitar
La Biosfera El Agua
El ciclo hidrológico
La Biosfera El Agua
El ciclo hidrológico
Tipos de agua en el planeta
• Agua dulce superficial• Agua marina salada• Agua subterránea
La Biosfera El Agua
El agua dulce: Los ríos
Elementos de los cursos de agua• Oxígeno: Esencial para la vida animal y vegetal para la
respiración. El oxígeno es 30 veces menos abundante en
el agua que en el aire ( 10mg/l). • Corriente: Un defecto puede impedir la deposición de
sustrato y por lo tanto la alimentación y la respiración por falta de oxígeno
• Composición química del agua: La naturaleza química de los ríos refleja el sustrato que les rodea, pues la materia disuelta tiene en ellos su origen. Puede haber iones principales como el cloro, secundarios, sílice, nutrientes, diferentes pH, luz, temperatura, sales disueltas
La Biosfera El Agua
El agua dulce: Los lagos (I)
Existe una zonificación clara en las plantas dentro de los lagos:– Zona litoral: en los bordes de lagos y lagunas.
En esta zona dominan los juncos y algunas algas de laguna
– Zona eutrófica: o de aguas abiertas se extiende hasta la profundidad donde la intensidad de la luz permite que la producción de plantas se iguale a la respiración
– Zona profunda. Carece de plantas pero recibe la fuente de energía heterótrofa en forma de lluvia de detritus (organismos muertos, heces...) de los estratos superiores
La Biosfera El Agua
Los lagos: ClasificaciónLos lagos y ríos grandes (o lentos) pueden clasificarse en base a su nivel de producción primaria. Los sistemas de baja productividad se conocen como oligotróficos, y se caracterizan por su alto nivel de oxígeno y las concentraciones bajas de nutrientes.
Los sistemas de alta productividad son eutróficos, normalmente con concentraciones de oxígeno bajas y de nutrientes altas. El paso de un lago oligotrófico a uno eutrófico se llama eutrofización
La Biosfera El Agua
El agua salada: Los maresTemperatura: oscila entre 0ºC en las latitudes altas (-2ºC en aguas profundas del polo) hasta los 30ºC de las aguas tropicales
Salinidad: En el medio marino predominan en mayor medida los cloruros y en menor medida el sodio. La salinidad suele estar en torno a 35/1000. El ClNa, 27g/l, SO4Mg 2g/l, SO4Ca 1g/l.
Presencia de Materia orgánica 3-20g/l.
Presencia de Humos marinos (sulfuros)
Presencia de Gases O2, CH4 otros menos importantes CO2, CO, N2O,
pH del agua del mar se mantiene constante entre 7,8 y 8,2 siendo muy estable y permitiendo la vida
La Biosfera El Agua
El agua subterránea
Es el agua por debajo del nivel freático, la de aquellos lugares en donde el espacio entre poros está 100% ocupado por el agua.
Un acuífero es una formación de agua que contiene cantidades suficientes como para ser explotada y traída a la superficie mediante pozos
La hidrogeologíahidrogeología es la ciencia que estudia el agua subterránea.
La Biosfera El Agua
El agua como recurso
Los océanos del planeta contienen una reserva ilimitada de agua
El agua dulce es un recurso escaso, frágil y limitado:
se encuentra irregularmente distribuido
la mayor reserva está en altas latitudes (glaciares)
gran reserva en zonas tropicales
altibajos estacionales
Riegos: los que mayor cantidad de agua consumen y cada vez aumentan más estos requerimientos
La Biosfera El Agua
La Biosfera:El Suelo
La Biosfera El Suelo
Definición
Es una mezcla variable de partículas minerales, materia orgánica y aire.
Constituye el soporte material para el desarrollo de organismos vivos, los cuales encuentran en él el alimento que necesitan.
Se forma a través de un proceso extremadamente lento, iniciado por la desintegración física de las rocas subyacentes formando pequeños fragmentos. Estos sufren un posterior ataque químico y biológico mediante el cual se liberan los nutrientes que sirven para el crecimiento de las plantas.
La Biosfera El Suelo
El conjunto de estos procesos físicos y químicos se llama meteorización. Los residuos originados por el ciclo vital de las plantas se incorporan en el suelo, constituyendo un soporte orgánico. Este proceso es muy lento pudiendo tardar en formarse 1 cm de suelo algunos centenares de años dependiendo de las zonas y los suelos.
La Biosfera El Suelo
Meteorización
Composición del suelo
Un suelo se forma por:
50% de volumen de materia sólida
45% de m. mineral
5% de m. Orgánica
20 a 30% de agua
20-30% de aire
La Biosfera El Suelo
Los horizontes del suelo
La Biosfera El Suelo
Los horizontes del suelo
Horizonte A: constituye la capa del superior del suelo hasta una profundidad de unos pocos centímetros. Contiene la mayor parte de la materia orgánica del suelo y es donde tiene lugar la máxima actividad biológica.
La Biosfera El Suelo
Horizonte B o subsuelo: está situado por debajo del horizonte A y está formado por los productos de alteración de las rocas subyacentes. La recepción de materia orgánica y mineral disuelto por parte del horizonte A se llama lixiviación
Los horizontes del suelo
La Biosfera El Suelo
Horizonte C: es el más profundo y está formado por material disgregado procedente del fondo rocoso.
La Biosfera El Suelo
Los horizontes del suelo
Roca madre (R): roca de la cual procede el suelo
La Biosfera El Suelo
Los horizontes del suelo
La materia orgánica del sueloLa materia orgánica o humus es un material edáfico de color oscuro altamente coloidal compuesto por residuos orgánicos de plantas y animales más o menos degradados, así como por sustancias sintetizadas por organismos del suelo y por diferentes sustancias inorgánicas
La Biosfera El Suelo
El agua del suelo
El agua del suelo no es pura, es más bien una solución. Contiene minerales disueltos, coloides y suspensiones. Algunos de los sólidos se disocian en iones y éstos a su vez pueden atacar a otros iones o partículas sólidas.
La interacción entre la fase líquida y sólida de un suelo se analiza como intercambio de iones y cationes siendo éste esencial. Sin él las plantas no se alimentarían.
La Biosfera El Suelo
El aire del sueloLa composición del aire del suelo es similar a al del aire atmosférico, pero con algunas variaciones:
Oxígeno: superior en la atmósfera
CO2: superior en el suelo
Otros gases
Proceden del aire atmosférico
Están en los espacios secos de los poros o disueltos
La Biosfera El Suelo
La estructura del suelo
1. ELEMENTOS ORGÁNICOS
Gran actividad microbiana (10g tierra=población humana)
Composición química:
Tierra: O> Si> Al> Fe> C> Ca> K> Na> Mg> Ti
Corteza roca: O> Si> Al> Fe> Ca> Na= Mg> K> Ti> P
Aparecen en estado líquido, sólido o gaseoso
Minerales del suelo:
Primarios (ORIGEN ROCA MADRE) : cuarzo, feldespato, mica, anfibol, piroxeno, olivina
Secundarios: Meteorización de los primarios
2. ELEMENTOS INORGÁNICOS
Cationes e iones
La Biosfera El Suelo
Las propiedades del suelo
El suelo es el medio más complejo de la biosfera.
La Ley de amortiguamiento de la naturaleza indica que “Un suelo es capaz de admitir una serie de alteraciones que pueden ser asimiladas si no rebasan los límites superiores a su propia capacidad”.
Esta propiedad del suelo se llama capacidad de biodegradación y depende en gran medida de la vida microbiana que albergue.
La Biosfera El Suelo
La Biosfera:La atmósfera
“Esa suave y fina piel que rodea a nuestro planeta y que vista desde el espacio parece tan vulnerable”
Yuri Gagarin
(Al verla por primera vez desde el espacio)
La atmósfera actual fue creada a partir del excedente de gases que generaban los microorganismos acuáticos del mar, es pues creación de la propia vida.
La Biosfera La Atmósfera
1. AIRE SECO:
El 99% del volumen de la atmósfera seca (sin agua) lo
ocupan el Oxígeno (O2 =20,9% ) y el Nitrógeno (N2=78,1%)
El 1% restante se reparte entre un conjunto de otros gases, entre los cuales destacan el argón (A) con una
concentración de 0.93%, el anhídrido carbónico (C O2) con
0.033% y otros como el neón (Ne) y el helio (He) con concentraciones aún menores.
En menor cantidad Ar, He, Ne, CH4, 03 (0,00001%). Por
encima de los 100 Km. predominan los gases ligeros (N2,
He, H2). A partir de los 1.000 Km. los gases se escapan de
la tierra.
2. AGUA: en todos sus estados físicos. Ésta lava la atmósfera arrastrando los compuestos químicos que flotan
Composición de la atmósfera
La Biosfera La Atmósfera
Propiedades de la atmósfera
La atmósfera no se escapa debido a la fuerza de la gravedad. El espesor de la atmósfera es de 1000 Kilómetros y su peso de 5.300 billones TM . Su densidad desciende con la altura
La atmósfera tiene un papel protector hacia la biosfera. De no existir, la temperatura en la superficie de la tierra sería 15 grados menor de media, las oscilaciones de temperatura alcanzarían los 69 grados de diferencia entre el día y la noche y los rayos ultravioletas impedirían el desarrollo normal de la vida.
La Biosfera La Atmósfera
Estratos de la atmósfera
TROPOSFERA: en ella se forman los fenómenos meteorológicos que determinan el clima. La temperatura desciende 0,6 grados cada 100 metros hasta los 12 km.
ESTRATOSFERA: Hasta los 45 Km. En ella está el ozono entre los 25-30 Km que absorbe los rayos ultravioletas permitiendo la vida en la tierra
MESOSFERA. De la estratopausa hasta los 80 Km. Desciende la temperatura.
TERMOSFERA O IONOSFERA: Hasta los 500 Km. Sube la temperatura hasta 1500ºC debido al calor que provoca la disociación de nitrógeno y oxígeno provocada por los rayos del sol.
La Biosfera La Atmósfera
Estratos de la atmósfera
La Biosfera La Atmósfera
