FDrenkhan - 2.1 - Factores Abióticos - Climatología

7/23/2019 FDrenkhan - 2.1 - Factores Abióticos - Climatología

http://slidepdf.com/reader/full/fdrenkhan-21-factores-abioticos-climatologia 1/15

21/03/20

C APÍTULO 2.1

Factores abióticos

El ambiente climático

Radiación solar, temperatura y precipitación

Adaptaciones en los organismos

Geog. Fabian Drenkhan – ECOLOGÍA

– Semestre 2013-1, PUCP

Perfil de 300 km en línea recta: Lima – Río Perené (frontera Junín – Ucayali)Contrastes paisajísticos fuertes en este transecto

1. Introducción – El ambiente climático

1

Bosque lluvioso tropical < 1000 msnm

Corte transversal de losAndes

en la latitud de Lima

Bosque lluvioso tropicalmontañoso < 3000 msnmNevados hasta 6768 msnm

Desierto costero 0-400 msnm

Puna > 3800 msnm

CordilleraOccidental

CordilleraOriental

2

Seco Húmedo




21/03/20

Seco

Bosque lluvioso tropical < 1000 msnm 3

Climogramas

Nevados hasta 6768 msnm

Desierto costero 0-400 msnm

CordilleraOccidental

CordilleraOriental

Húmedo


4

¿Cúales son los aspectos que determinan que unaregión geográfica sea desierto, puna o bosque lluvioso?

El aspecto principal es el clima: impone la mayor parte derestricciones al organismo.

OJO: ¡No confundir el clima con el tiempo atmosférico!

El clima abarca varios elementos, entre ellos la temperatura, precipitación, humedad, nubosidad, presión de aire etc.


Agua

Temperatura

Interacción

Luz

1. Definición Ecología

5

Ratón Orejón Andino(Phylotis andinum)

Factores abióticos (no vivos) Factores bióticos (vivos)

Rocas

Suelo

Agua

Temperatura

Luz

Depredadores

Plantasalimenticias

Otros ratones

Humanos

Enfermedades

Interacción



21/03/20

6


Ciclo físico de la Tierra

Temperatura

Precipitación

Radiación solar

Hidrósfera Litósfera

Biósfera

Pedosfera

Atmósfera

Latitudes altas(Zona polar) del Sur

¿Por qué existen estas zonas permanentemente?7

2. Fundamentos de la climatología

Latitudes medias ySubtrópicos del Norte

Latitudes medias y

Subtrópicos del Sur

Latitudes bajas(Trópicos)

Latitudes altas(Zona polar) del Norte

Zonas climáticas

8


Transcurso de la Tierra en un año

El curso completo delSol desde un punto dela superficie terrestre(movimiento aparentedel Sol) = 24h (1 día)

Rotación completa dela Tierra alrededor delSol = 1 año (365,25 d)

Fuente: AUDESIRK ET AL. 2008: 582



21/03/20

9


Incidencia de la radiación solar

Inciden. solar perpendicular(ángulo = 90°)

Incidencia solar más oblicua(ángulo <90°)

¿Dónde persiste verano / dónde invierno?Fuente: SMITH & SMITH 2007: 49

Lima, 10 mm prec.12°1‘S (latitud) 77°6‘W (longitud)

10


La formación de estaciones

Fuente: http://deepimpact.umd.edu/disczone/braintwist-comet1a.html

11


La formación de estaciones

21.06. 21.12.23.09.

21.03.

Fuente: SMITH & SMITH 2007: 59

http://deepimpact.umd.edu/disczone/braintwist-comet1a.html








21/03/20

otoñoverano primavera invierno

Insolación solar inferior Insolación solar inferior

12


Estaciones (Latitudes medias – Hemisferio norte)

Insolación solar superior

Cambio fenológico

13


Estaciones (Latitudes medias)

primavera invierno

otoñoverano

14


Eclíptica y estaciones

Fuente: http://astro.unl.edu/naap/motion1/animations/seasons_ecliptic.swf

http://astro.unl.edu/naap/motion1/animations/seasons_ecliptic.swf






21/03/20

Ámbito del tiempo atmosférico:0 hasta 10-18 km de altura(Troposfera)

Composición actual (en vol.):78,10% Nitrógeno (N)20,94% Oxígeno (O2)

Pequeñas cantidades de:Dióxido de carbono (CO2), ozono (O3), vaporde agua (H2O), argón (Ar), helio (He), entreotros

CO2, H2O: Efecto invernadero naturalCompensación contraste: día-noche

O3 : Protección para los organismosde radiación ultravioleta(UV)

15


Atmósfera


Capa de la TierraTiempo

atmosférico

EspacialSatélites,

astronaves etc.

Formación delOzono

Alta presión Alta presión Baja presión

Aire frío que

desciende Aire cálido que asciende

Energía del sol

0 30 S30 N

Aire frío desciendeVolumen disminuyeDensidad aumenta

16


Convección: motor de la circulación atmosférica

Fuente: http://infraredheat.ca/heat_transfer/convection.html

Aire frío desciendeVolumen disminuyeDensidad aumenta

Aire cálido asciendeVolumen aumenta

Densidad disminuye

Células convectivas

Circulación generalmeridional

se diferencia

17


Células de vientos dominantes

Fuente: SMITH & SMITH 2007: 54-55

http://infraredheat.ca/heat_transfer/convection.html

http://infraredheat.ca/heat_transfer/convection.html



21/03/20

18


Distribución de ecosistemas en funciónde temperatura y precipitaciones


La disponibilidad de agua y calor como

factor limitante del crecimiento de plantas

África

Continente como modelo excelentepara entender la distribuciónlatitudinal (simétrica) de losecosistemas en el mundo.

Del norte hacia sur:

• Subtropicales (B2a, ~ 30°N)• Desierto (B1a)• Sabana de arbustos (A2a)• Sabana seca (A2sa)• Sabana húmeda (A2sh)• Bosque lluvioso (A2h, 0°lat)• Sabana húmeda (A2sh)• Sabana seca (A2sa)• Sabana de arbustos (A2a)• Desierto (B1a)• Subtropicales (B2/B3, ~ 30°S)

19



Distribuciónsimétrica

m á s s e c o

m á s s e c o

Fuente: L AUER & FRANKENBERG 1985

África: Modelo de distribución de ecosistemas

Sabana húmedaBosque lluvioso tropical

Desierto Sabana de arbustos

Sabana seca

Precipitación anualPrecipitación

(anual , en mm)

Meseshúmedos

(anual)

1 > 1500 9-12

2 1000-1500 7-8

3 500-1000 4-7

4 250-500 2-4

5 < 250 0-2

1 2 3

5 4

20


Fuente: SMITH & SMITH 2007: 54-55

África: Modelo de distribución de ecosistemas



21/03/20

21

Unidad

W/m² (vatio por metro cuadrado)

Esta unidad indica la magnitud de la radiación solar quellega a la superficie de la Tierra: la irradiancia.

3. Radiación solar

Definición

El conjunto de radiaciones electro-

magnéticas emitidas por el Sol.

Abarca todas las ondas desde el infrarrojo,a la luz visible hasta el ultravioleta.

22

3. Radiación solar

Infrarrojo: Ondas largasde poca energía

Luz Visible UV: ondas cortasmucha energía

Espectro electromagnético

23

3. Radiación solar

Radiación solar global diaria

Fuente: http://blogs.cgdev.org/globaldevelopment/2008/02/a-solar-future-for-the-world-b.php

http://blogs.cgdev.org/globaldevelopment/2008/02/a-solar-future-for-the-world-b.php


















21/03/20

24

3. Radiación solar

Albedo


25

3. Radiación solar

Porcentaje de la reflexiónde una superficie

alto:superficie clara

bajo:superficie oscura

Albedo

26

3. Radiación solar

Microclima – un clima local

Los Alpes en primaveraManchas de nieve

Absorción diferente de la luz solar, albedoalto de la nieve, por ende: cambios abruptosen los patrones de temperatura, vientos – altaadaptación de plantas a la cobertura de nieve

Fuente: BRÄUNING 2001



21/03/20

San Isidro, Lima

Sombra y luz, concreto y arboles

Absorción selectiva de la luz solar, efecto “isla de calor ”, por ende: cambios abruptosen los patrones de vientos, precipitaciones…

27

3. Radiación solar

Microclima: Efecto “Isla de calor”

28

3. Radiación solar


29

3. Radiación solar

Efecto invernadero

Fuente: http://www.coahuila.gob.mx

Algunos gases en laatmósfera (CO2, CH4,

N2O, H2O) tienen lapropiedad de retener laenergía emitida por laTierra naturalmente.

Efecto:Mientras que existe unainmisión de radiaciónsolar (Sol)constantemente, laemisión de dichaenergía reflectada porla Tierra retrasa ensalir de la atmósfera yla troposfera secalienta.

¡NO CONFUNDIR dicho efecto con la disminución de la capa de ozono!

http://www.coahuila.gob.mx/

http://www.coahuila.gob.mx/



21/03/20

3. Radiación solar

30

En el transcurso de la industrialización (~ últimos 200 años):

Aumento de la concentración atmosférica del dióxido de carbono (CO2)

Concentración CO2 en losúltimos 40 años (en ppm) :

1971: 326

1990: 3562013: 397

Aumento de la temperatura

superficial terrestre promedia

Fuentes: ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_annmean_mlo.txt

http://solar-center.stanford.edu/sun-on-earth/600px-Temp-sunspot-co2.svg.png

Efecto invernadero y calentamiento global

http://co2now.org/

31

Unidad

K (Kelvin)punto cero corresponde al punto ceroabsoluto del movimiento térmico(= -273,15°C)

°C (grado Celsius)escala que se refiere al punto de ebullición (100°C)y al punto de congelación (0°C)

4. Temperatura

Definición

Índice de la condición térmica de uncuerpo, del movimiento térmico deátomos o moléculas.

32

4. Temperatura

Fuente: NEW ET AL. 2000

Distribución de la temperatura superficial promedia

ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_annmean_mlo.txt




http://co2now.org/

http://co2now.org/

http://co2now.org/

http://co2now.org/


















21/03/20

33

4. Temperatura

Fuente : http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsci/e/fulltext/meteoro/lecc4/lecc4_2.html

Gradiente vertical de temperatura

34

4. Temperatura

Temperatura: Estrés fisiológico

Temperatura / Insolación muy alta (> 40°C)

Peligro de desnaturalización de proteínas

en las células de organismos

Temperatura muy baja (< 0°C)

Peligro de congelación de agua en las células

Unos insectos,murciélagos, colibrís

etc.

A través de laalimentación y la

temperatura externa

En el medio de las(des)ventajas de losdos otros grupos

Mamíferos, aves

A través de energíaquímica

(alimentación)

Capaz de habitar enáreas extremas

Necesidad dealimentación diaria

Reptiles, insectos,anfibios y peces

A través de latemperatura externa

No necesidad dealimentación diaria

Hábitat más limitado,menos

compensación declimas extremos

Endotermia Ectotermia Heterotermia

Animaleshomeotermos

Animales ectotermos Animalesheterotermos

Grupos

Ventajas

Regulacióntemperatura

corporal

Desventajas

35

4. Temperatura

Temperatura: Termorregulación en animales

http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsci/e/fulltext/meteoro/lecc4/lecc4_2.html







21/03/20

Yareta ( Azorella compacta)3500-5200 msnm

Queñua (Polylepis spec.) hasta 5200 msnm

Puya (Puya raimondii)3500-5500 msnm

36

4. Temperatura

Flora: Adaptaciones al frío

Árbol caducifolio en invierno

Piedras vivas(Lithops spec.)

desiertos Hombre viejo de losAndes

(Oreocereus celsianus)(2900-3600 msnm)

Suculencia de hojas: Protección deltejido del organismo ante unainsolación fuerte y menos respiración

Tricomas: Protección deltejido del organismo anteuna insolación fuerte

37

4. Temperatura

Flora: Adaptaciones al calor y a la insolación

Serpiente en la rigidez del frío

Vicuña (Vicugna vicugna)3500-5500 msnm

ectoterma

homeoterma

Murciélagos en la hibernación

heterotermos

38

4. Temperatura

Fauna: Adaptaciones al frío

Pogona cambiando color de pielectoterma



21/03/20

39

4. Temperatura

Fauna: Adaptaciones al calor y a la insolación

Camaleón de Namib (Chamaeleo namaquensis) cambiando color de piel

Pez de arena (Scincus scincus) dura las horasde mayor calor en la prof undidad del suelo

Actividad nocturna de múltiples especies

Caracoles en una rigidez de calor

40

Unidad

mm/a (milímetros por año)

Se refiere a la cantidad de agua que cayó por área:1 mm precipitación corresponde a 1 litro agua por m²

5. Precipitación

Definición

Caída de agua líquida (lluvia) o sólida (nieve, granizo) por la condensacióndel vapor sobre la superficie terrestre.

41

5. Precipitación

Distribución de la precipitación anual promedia




21/03/20

Algarrobo (Prosopis spec.)Sabanas, Norte del Perú

Acacia ( Acacia tortilis)Sabanas, desiertos de África

42

5. Precipitación

Flora: Adaptaciones a la escasez de agua

Verdolaga (Sesuvium

portulacastrum) Costa peruana

Welwitschia mirabilisNamibia

Suculencia de hojas y tallos (troncos)

Árbolbotella

43

5. Precipitación

Fauna: Adaptaciones a la escasez de agua

Camello (Camelus spec.)Desiertos de África, Peninsula arabica

Escarabajo atrapaniebla(Onymacris unguicularis)

Desierto de Namibia

Geco del Namib(Pachydactylus rangei)

Desierto de Namibia

FDrenkhan - 2.1 - Factores Abióticos - Climatología

Documents

Transcript of FDrenkhan - 2.1 - Factores Abióticos - Climatología