Foro Ambiental del Sur MAYO 2015 - Ecosistemas y Capacidad de Carga
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Ecosistemas y Capacidad de carga
María Ramírez C.Estudiante PhD en BiologíaUniversidad de Antioquia
ECOLOGÍALa interacción de los organismos vivos con su medio ambiente
Ecosistemas
Ecosistemas o Biomas
Organismo
Población
ComunidadEcosistema
Niveles ecológicos
• Fotosíntesis (Azucar, O2)
• Respiración
• Descomposición
Descomponedores
Ecosistemas
Biótico Abiótico
Cadena trófica o pirámide alimenticia Factores ambientales
Luz AguaNutrientes CO2OxígenoPrecipitaciónHumedadSuelopHTemperatura
La Ecología estudia de las comunidades…..
Cada especie en la comunidad tiene su propio hábitat (lugar) y nicho (función) especifico
1
2
3
La comunidad se caracteriza por:
Diversidad de especies Dominancia de especies Perturbación
Riqueza de especies
Dominancia de especies
Disturbio natural
Disturbio antropógenico
Población: es un grupo de individuos de la misma especie que viven en una particular.
La Ecología de poblaciones estudia:
• Natalidad
• Mortalidad
• Inmigraciones y emigraciones
• Dinámica de la población
Densidad
Dispersión
Abundancia
Historia de vida Modelos de crecimiento
•Crecimiento exponencial
•Crecimiento logístico
Espacio
Tamaño: Número de individuos (N).
Densidad: Número de individuos por unidad de área o volumen (N/area).
Dispersión: Patrón de distribución de los individuos de una población.
Tiempo
Tasa de nacimientos y mortalidad.
Crecimiento poblacional y su dinámica.1900 1934
La densidad cambia cuando se añade y remueve individuos en la población.
Nacimientos e inmigraciones
Muerte e emigración
Adicionan
Remueven
Tamaño de la población
Método: Medir la población, densidad y captura y recaptura
Patrón de distribución canguro
Australia
Influenciada por factores sociales y ambientales
Agrupado Azar
Uniforme
Patrón social o distribución de
recursos
No hay patrón
Indica competencia entre los individuos
Tasa de natalidad: Número de nacimiento/ unidad de tiempo.
Varia entre individuos
Depende de la edad y los factores ambientales
Tasa de mortalidad: Número de muertes/ por unidad de tiempo.
Depende de la edad y el sexo
Factores ambientales
Tablas de vida: Resume datos de supervivencia y reproducción por categorías de edad.
Determina cambios en el tamaño y la estructura de la población.
Demografía: Estadísticas de una población. Permite hacer predicciones de los cambios de una población.
Natalidad, mortalidad, inmigración y emigraciones
(1000/1000)
Proyecto MSP
Esperanza de vida
Distribución por edad y sexo de la población
Permite predecir el crecimiento de la población humana.
Kenia US Italia
Calendario reproductivo
Edad y frecuencia de reproducción
Número de la progenie
Estrategias de reproducción
Producir pocos o muchos individuos (r y k).
Reproducirse una sólo una vez o muchas veces.
Estrategia r
Vida corta
Cuerpo pequeño
Reproducción frecuente
Producir muchas crias
Poco cuidado parental
Alta tasa de mortalidadPeces, roedores, bacterias, insectos, etc
Ejemplo: Salmón produce una alta descendencia con bajas probabilidades de supervivencia de los estados juveniles.
• Estrategia k
Ciclo vida largo
Tamaño grande del cuerpo
Reproducción lenta Poca descendencia
Alto cuidado parental
Humanos, elefantes, jirafas…
La tasa de cto de una población= tasa de nacimientos (b) – tasa de mortalidad (d).
N=tamaño de la población T: tiempo
∆N/ ∆T= b – d
No tiene en cuenta inmigraciones y emigraciones
Permite predecir el cambio del tamaño de la población en el tiempo.
Permite determinar las condiciones que favorece el cto de una población.
Mide el tamaño de la población sin tener en cuenta la densidad y restricciones ambientales.
Curvas J
Tasa de crecimiento per capita = r = (b - d)
N
t = rN
Si r > 0, crecimiento de la población
Si r < 0, Disminución de la población
Si r = 0, Población continua igual
Crecimiento exponencial
En 1910 habían 4 machos y 22 hembras
En 1940 habían cerca 2000 indv.
Reno, St. Paul, Alaska
r = Potencial biótico, tasa intrínsica de cto
Nt = Noert
Alteración de su ambiente Avances tecnológicos
▪ Revolución cultural▪ Revolución agrícola▪ Revolución médica e industrial
Tamaño de la población
1800 1 billones 1930 2 billones 1960 3 billones 2000 6 billones 2015 7.3 billones 2025 8.5 billones 2050 9.1 billones
Distribución de la población mundial por Distribución de la población mundial por región, 1998 y 2050región, 1998 y 2050
Este modelo describe el cto dependiente de la densidad y con restricciones ambientales.
Limite de recursos.
dN/dt = r maxN (1 - N/K)
K = Capacidad de carga
Modelo
Capacidad de carga: Tamaño máximo de una población que puede sostener un ambiente de manera sostenible.
dN/dt=rN
r=b-d
b=b0-aN
d=d0+cN
dN/dt=[(b0-d0)-(a+c)N]N
dN/dt=(b0-d0)[1-(a+c)/(b0-d0)*N]N
dN/dt=r N(1-N/K)
K=(b0-d0)/(a+c)
Un ensayo sobre la población (1798).
La población crece más rápido que la producción agricultura.
La población podría crecer exponencialmente, mientras que el alimento sólo podría incrementar aritmeticamente.
Capacidad de carga Limites en disponibilidad de alimento
Acumulación de desechos toxicos
Incremento de enfermedades
Competencia y depredación
Descubrimiento por polineses ~ 1000 D.C.
Sobrepoblación
Uso de los arboles para canoas ….caza de delfines
Uso del bosque para cocinar
Comian aves, huevos y vegetales
Agotamiento de recursos
Sin canoas y delfines Guerra entre tribus Suelos erosionados
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Moái una estatua de piedra monolítica
La población de los humanos crece y la demanda de recursos incrementa.
La capacidad de carga de los humanos es incierta
La capacidad de carga incrementa con el desarrollo tecnológico
• La mayoría de recursos no son renovables
• Destrucción de bosques
• Disminución de los recursos
• Más CO2 liberado
• Desechos tóxicos
• Basura
Sobrepesca
• Crecimiento lento• Baja tasa reproductiva• Maduración sexual tardia
• Enfermedades
• Contaminación
• Sobrepesca
• Cambio climático
Decadencia del Bacalao
Deforestación
Desertificación
Métodos de control de la población
Educación libre y un niño por familia
Libertad en el control de nacimientos
Financiación: Salario, Pensión, Vivienda, Servicio médico
1970: Población de 818.315.000 personas
2014: Población de 1.367.820.000 personas
Amenazas
1.Agotamiento de los recursos
2. Cambio climático
3. Incremento de enfermedades
4. Incremento de catástrofes
Aumento de la producción agrícola
Disponibilidad de recursos ambientales
Agua superficial
Energías sostenibles
Conservación de EcosistemasCohen (2014)
Gracias
Nt= N0ert
Ejemplo:
Población Ciervos: N0=300, r=0.5, después de 5 años, cuál será el tamaño de la población?
N5= N0ert=300*exp(0.5*5)=3655
(495, 815, 1344, 2216, 3655) t=10, ?
Predición del crecimiento de la Predición del crecimiento de la poblaciónpoblación
44,524