Organización del ambiente

Sra. Sánchez

Ciencia Ambiental

12-5

Calentamiento Global

“Cada uno de nosotros es una causa del calentamiento global, pero, a la vez, cada uno de nosotros puede convertirse en parte de la solución”; dijo: AlGore

Una verdad Incómoda«Una verdad incómoda explica el cambio climático, sus causas y sus efectos. Usando ingenio, información contrastada y esperanza, la película demuestra que el calentamiento global ya no puede verse únicamente como un tema político, sino como el mayor reto moral al que se enfrenta la humanidad. Greenpeace estuvo presente en el estreno de la película en Madrid, Tenerife (donde el grupo de voluntariado repartió información a la entrada) y Pamplona, donde se organizó un coloquio tras la proyección.» Revista Greenpeace

Necesitamos tener políticas fuertes del clima Necesitamos cambiar para tener el 100% de la

electricidad limpia que provenga de recursos renovables como el viento, la luz solar, el vapor subterráneo, y la biomasa sostenible (materia orgánica que se convierte en energía).

Cortar nuestra dependencia en el petróleo por la mitad.

Crear 5 millones de empleos nuevos y limpios para generar energía.

Reducir la contaminación de los Estados Unidos que contribuye al calentamiento global al menos un 80% para el año 2050.

Ayudarle a la fauna silvestre y a todo ecosistema en la adaptación ante los efectos del calentamiento global.

Datos Importantes

• El calentamiento global que estamos experimentando ha sido documentada por un período de más de cien años.

• Además, el calentamiento que está ocurriendo hoy está a mayor velocidad que en episodios de calentamiento global del pasado.

Petróleo ¿Vamos a destruir la economía y a poner a los

Estados Unidos en desventaja económicamente? ESTO NO ES VERDAD, ya que el petróleo es un recurso

destinado a acabarse y que será cada vez más costoso, cada vez más difícil de producir, y que inestabilizará nuestra energía y nuestra seguridad nacional conforme permanezcamos adictos a éste.

Podemos darle un empujón a nuestra economía con paneles solares en el estado de Nevada o con turbinas de viento en el estado de Iowa en vez de continuar importando petróleo de regiones inestables del mundo.

El Presidente Obama tiene un plan con el propósito de crear hasta 5 millones de nuevos empleos con buen salario en la construcción de instalaciones generadoras de energía verde-renovable para estimular la economía y darle a la gente la opción de trabajar en empleos que no sean sucios y que no contaminen tanto.

El público no considera el calentamiento global una prioridad.

La causa se está considerando cada vez más como una causa moral y social, 750 alcaldes le han pedido al Congreso estadounidense que actúe, así como gobernadores de ambos partidos políticos, líderes religiosos, cazadores y pescadores.

Una encuesta realizada en el año 2008 muestra que 2/3 de los estadounidenses creen que es realmente importante que nuestro presidente tome acción inmediata en cuanto al calentamiento global, y el Presidente Obama está tomando muy en serio el tomar acción velozmente para manejar el problema empezando desde los primeros cien días de su presidencia.

¿Se puede hacer algo para frenar el calentamiento global?

No importa qué hagamos hoy en día, el calentamiento global va a continuar y esto continuará causando cambios serios en nuestro clima.

Sin embargo, lo más seguro es que la acción inmediata y drástica haría más lento su ritmo se evitarían así algunas de las peores consecuencias posibles.

Muchos expertos opinan que la acción más importante que se debe de tomar es el alejarnos del consumo de grandes cantidades de combustibles fósiles, sobre todo carbón y petróleo, y procurar de manera agresiva utilizar todas las opciones energéticas no contaminantes y renovables.

Cada vez que usamos y quemamos combustibles fósiles para conducir nuestros coches; calentar nuestros hogares; operar nuestras fábricas; alumbrar nuestras ciudades; entre otras cosas, continuamos liberando dióxido de carbono y otros gases de invernadero en nuestra atmósfera.

Nuestras emisiones de gases de invernadero han ido en aumento en las últimas décadas gracias al crecimiento demográfico a nivel mundial y a los incrementos en las tasas del consumo y en el aumento de la opulencia en el modo de vida.

¿Se puede hacer algo para frenar el calentamiento global? Cada vez tenemos casas más grandes, vehículos más rápidos

y más grandes, más camionetas, así como mayor frecuencia en el uso del transporte aéreo. Todo esto implica un mayor consumo de recursos.

De hecho, los Estados Unidos, con tan sólo un 5% de la población a nivel mundial, generan aproximadamente el 25% de las emisiones de gases de invernadero a nivel mundial ya que nuestro consumo de gasolina y petróleo es enorme.

Algunos científicos están también estudiando otra posible alternativa llamada el secuestro de carbono. Las plantas del planeta, la tierra, los pantanos o humedales, y los mares absorben, o bien, secuestran grandes cantidades de dióxido de carbono. Algunos científicos creen que podemos aumentar estos llamados “servicios ecosistemáticos.” Asimismo, podemos proteger, restaurar y mejorar nuestros recursos naturales, como los bosques tropicales que absorben naturalmente grandes cantidades de carbono.

Vamos a continuar dependiendo del petróleo en nuestras vidas diarias• Los recursos de energía renovable no pueden competir

con el petróleo y el carbón.• Además, no hay modo de dejar de importar petróleo para

satisfacer todas nuestras necesidades.• Los Estados Unidos podría como país eliminar un 100%

del petróleo que importa del Golfo Pérsico tan sólo aumentando nuestro estándar económico de gasolina a 40 millas por galón de gasolina para todo vehículo de pasajeros, troca o camioneta. Esto no requiere de ninguna nueva tecnología.

• Además, un estándar de energía renovable nacional reduciría la cantidad de dióxido de carbono tanto como si se eliminaran 36 millones de vehículos, ahorrándole a los consumidores más de $10 billones de dólares en facturas menos costosas de electricidad y de gas natural.

Gráfica

Niveles de organización ambiental• Organismo

• Población

• Comunidad

• Ecosistema

• Biosfera

Ecosistema Definición

Cualquier área en la que se transfiere energía cuando los organismos actúan entre si y con lo no viviente.

Una comunidad de organismos y su medio ambiente abiotico.

Ejemplos: Mares, pantanos,

bosques, campos, ciudades, charcas, etc…

Población y Comunidad Población

Un grupo de organismos de la misma especie que viven en la misma área.

Organismo Un ser vivo; cualquier cosa que pueda llevar a cabo procesos vitales

independientemente. Especie

Un grupo de organismos que tienen un parentesco cercano y que pueden aparearse para producir descendencia fértil. Ejemplo: Todos los arboles de un bosque no conforman una población, pues no todos pertenecen a la misma especie. En el bosque pueden haber pinos, arces, abedules y muchas otras especies.

Hábitat Lugar donde un organismo vive y que le proporciona lo que necesita.

Comunidad Todas las poblaciones de especie que viven e interactúan en un

mismo hábitat.

Población

• Tamaño de una población:– Es el numero total de los miembros de

una población.

• Densidad poblacional– Es el numero de individuos por unidad

de área o de volumen en una población.

Ejemplos

• Una población de 100 mariposas en un jardín de 20 metros cuadrados. Determina la densidad poblacional.– Densidad poblacional: 100 / 20 = 5

mariposas/m^2.

• Una población de 25 garzas blancas en una charca de 5 metros cúbicos. Determina la densidad poblacional.– Densidad poblacional = 25/5 = 5

garzas/m^3

Clases de poblacion

• Clase juvenil– Individuos que todavía no pueden

reproducirse.

• Clase madura– Individuos que pueden reproducirse.

• Clase pos reproductora– Individuos mas viejos, que ya no

pueden reproducirse.

Comunidad• La constituyen todas las poblaciones.

• Solo los seres vivientes la forman.

• Los factores abióticos no forman parte de esta.

• Nicho– Función de un organismo en una

comunidad.• Dos especies diferentes pueden ocupar el

mismo hábitat, pero no el mismo nicho. Si dos especies tratan de ocupar el mismo nicho competirán una con la otra.

• La unidad mas pequeña de organización es un organismo único, que pertenece a una población de otros miembros de su especie.

• La población pertenece a una comunidad de distintas especies.

• La comunidad y los factores abióticos forman juntos un ecosistema.

• Aumento en el tamaño de la población se le conoce como crecimiento poblacional.

Tamaño de una población

• Las poblaciones cambian de tamaño cuando ingresan nuevos miembros o cuando otros miembros las abandonan.

• Índice de natalidad– Es el numero de nacimientos en un tiempo

dado.

• Índice de mortalidad– Es el numero de muertes en una población

en un tiempo dado.

Control de la población Inmigración

Incorporarse a una población Emigración

Abandonar una población Razones para que surja cualquiera de los conceptos

antes mencionados. Factores limitantes( no permiten que la especie alcance su potencial biótico): Alimentos Espacio o Suelo Meteorología o Clima Depredación – una interacción en la que un organismo

mata y se come a otro y se le llama depredador, y el que muere se le llama presa.

Sucesiones Ecológicas

• Secuencia ordenada de los cambios en una comunidad.

• Durante la sucesión ocurren cambios en las poblaciones y en el ambiente abiótico.

Cambios en las comunidades

• Sucesión Primaria– Es el establecimiento

y desarrollo de comunidades en las áreas de nueva formación.

• Ejemplos:– Lava fría

– Superficies rocosas– Áreas arenosas

• Sucesión Secundaria– Ocurre en las áreas

perturbadas

• Ejemplos:– Finca abandonada

– Solares vacios

• Ocurre donde se ha destruido la comunidad anterior.

Densidad poblacional

• Una población de 100 mariposas en un jardín de 20 metros cuadrados. Determina la densidad poblacional.– Densidad poblacional: 100 / 20 = 5

mariposas/m^2.

• Una población de 25 garzas blancas en una charca de 5 metros cúbicos. Determina la densidad poblacional.– = 25/5 = 5 garzas/m^3

Ciclos biogeoquímicos

• Agua

• Carbono

• Nitrogeno

• Oxigeno

• Azufre

• Fosforo

Ciclos Biogeoquímicos Los seres vivos están formados por elementos químicos,

fundamentalmente por oxígeno (O2), hidrógeno (H2), carbono (C2) y nitrógeno (N2) que, en conjunto, suponen más del 95% de peso de los seres vivos.

El resto es fósforo (P), azufre (S), calcio (Ca), potasio (K), y un largo etcétera de elementos presentes en cantidades muy pequeñas, aunque algunos de ellos muy importantes para el metabolismo.

Estos elementos también se encuentran en la naturaleza no viva, acumulados en depósitos. Así, en la atmósfera hay O2, N2 y CO2. En el suelo H2O, nitratos, fosfatos y otras sales. En las rocas fosfatos, carbonatos, etc.

Algunos seres vivos son capaces de captarlos de los depósitos inertes en los que se acumulan. Después van transfiriéndose en las cadenas tróficas de unos seres vivos a otros, siendo sometidos a procesos químicos que los van situando en distintas moléculas.

Ciclo de Carbono El carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de

carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del 0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2, se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.

La vuelta de CO2 a la atmósfera se hace cuando en la respiración los seres vivos oxidan los alimentos produciendo CO2.

Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases, como el O2 o el N2, porque reacciona con el agua formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes.

Ciclo Carbono

Ciclo Oxígeno• El oxígeno es el elemento químico más abundante en los seres

vivos. • Forma parte del agua y de todo tipo de moléculas orgánicas. • Como molécula su presencia en la atmósfera se debe a la actividad

fotosintética de primitivos organismos.• La reserva fundamental de oxígeno utilizable por los seres vivos

está en la atmósfera. • Su ciclo está estrechamente vinculado al del carbono pues el

proceso por el que el C es asimilado por las plantas (fotosíntesis).• Otra parte del ciclo natural del oxígeno que tiene un notable interés

indirecto para los seres vivos de la superficie de la Tierra es su conversión en ozono.

• Las moléculas de O2, activadas por las radiaciones muy energéticas de onda corta forman O3 (ozono). Esta reacción es reversible, de forma que el ozono, absorbiendo radiaciones ultravioletas vuelve a convertirse en O2.

Ciclo Oxígeno

Ciclo Nitrogeno Los organismos emplean el nitrógeno

en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.

Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).

Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas.

Ciclo Nitrogeno El amonio (NH4

+) y el nitrato (NO3-) lo pueden

tomar las plantas por las raíces y usarlo en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a otros animales.

Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.

Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.

Ciclo Nitrogeno

Ciclo Agua

• El agua es un importantísimo componente de los seres vivos y es factor limitante de la productividad de muchos ecosistemas. Los elementos afectados por su ciclo son el H y el O de forma directa, pero la misma molécula de agua es vital para los seres vivos y otras sustancias que van disueltas.

• En la disponibilidad de agua en el ecosistema influyen factores que pueden pasar desapercibidos en un primer momento.

Ciclo Agua

Arrecifes de coral

• Deposito masivo de carbonato de calcio

(CaCO3 ) producido principalmente por los corales hermatípicos del Filo Cnidaria.

• Estructuras submarinas espectaculares formadas por esqueletos de unos animales diminutos llamados polipos de coral.

• Se encuentran en las aguas calidas y someras de los tropicos, y albergan la mayor diversidad de flora y fauna del mundo marino.

Factores importantes• Temperaturas cálidas

– Caribe• 36 grados Celsius

• Alta penetración de luz solar– Profundidad de 25 m

• Aguas Oligotróficas (pobre de nutrientes)– Muy transparentes – permite una penetración

mayor de la luz solar.

• Agua salada– Salinidad – promedio de 35 partes por mil

(ppm)

Factores importantes (Cont.) Sustrato solido

Se requiere de un sustrato solido para su asentamiento y reclutamiento.

EmersiónLa emersión a la atmosfera limita el

crecimiento vertical de los arrecifes de coral cuando estos se encuentran cerca de la superficie del mar.

Turbulencia del aguaResponsable de determinar los patrones

de zonación en los arrecifes de coralResponsable de acarrear aguas frescas,

ricas en oxigeno disuelto y alimento para los corales.

Factores Importantes (Cont.)• Sedimentación

– No se han encontrado desarrollo significativos de arrecifes de coral en las orillas de los ríos. Dónde existen, son degradados severamente.

• Huracanes– Pueden causar una alteración

significativa en la estructura de las comunidades arrecifales debido al desprendimiento mecánico de las colonias y a la destrucción parcial del armazón arrecifal en aguas llenas.

Factores Importantes (Cont.)• Factores antropogénicos

– Factores de origen humano que afectan el desarrollo de los arrecifes de coral y la distribución de su especie.

Tipos de arrecifes de coral y patrones de zonación Puerto Rico, (Goenaga y Cintron (1979)).

Arrecife bordeante Se desarrollan marginales a la costa y

están separados de esta por una laguna.

Arrecife de parcho Constituidas por cabezas de coral aisladas

o agrupaciones pequeñas de corales, rodeadas por arena, las cuales ocurren cerca de la costa. Su forma es irregular

Arrecife de banco Se desarrollan sobre sustratos de

calcarenitas y alejados de la costa.

Historia de los Arrecifes de Coral

• Evolucionaron hace unos 225 millones de años.

• Sobrevivieron ciclos de ascensos y descensos del nivel del mar, y diversos cambios físicos en el planeta.

Características de los Arrecifes de coral• Fisiológica

– Formación del esqueleto de CaCO3 el cual facilita la construcción del armazón arrecifal.

– Producción de mucosa como un mecanismo para facilitar la captura de alimento

• Plancton y materia orgánica

Características

• Reproducción– Capacidad de reproducirse sexual o

asexualmente.– Asexual

• Ocurre a nivel de la fisión (división) de los pólipos y a nivel de la colonia completa.

• Coral de dedo (Porites porites) y Cuerno de alce (Acropora palmata).

– Existen corales hermafroditas (poseen ambos sexos)

– Existen corales gonocorismo (sexos separados)

• Contribuye a aumentar la probabilidad de recombinación genética.

Características

• Morfología– Les han permitido explotar diversos

tipos de ambientes.

• Alimentación– Zooplancton– Materia orgánica– Digestión extracelenterica mediante la

acción de los filamentos mesentéricos• Fuera de la cavidad gástrica del pólipo.

Puerto Rico• Total de 137 especies de arrecifes de

coral en el norte, sur, este, y oeste de Puerto Rico.

• Se subdividen regionalmente según los puntos cardinales de nuestra isla.

• Desarrollo arrecifal en lugares donde actualmente las condiciones ambientales no son favorables (aguas turbias, tasas de alta sedimentación, etc.).– Ponce, Peñuelas, Guayanilla, Bahía de

Mayagüez, Rio Grande, Fajardo, Bahía de Yabucoa, (calidad del agua reducida).

Causa de la degradación ambiental en los arrecifes de coral en Puerto Rico

Degradación en la calidad del agua.Reducción en la transparencia del aguaAumentos en la concentración de material solido en

suspensiónEutrofización

Aumentos en las tasas de sedimentación Dragados Desarrollo urbano e industrial Desarrollo en las costas Actividades recreativas excesivas Actividades militares Muerte de corales

NaturalesOrigen humano

Factores Antropogenicos• Degradación en la calidad del agua

• Contaminación

• Actividades militares

• Encallamiento de embarcaciones

• Sobrepesca

• Actividades recreativas

• Colección de corales y otros organismos

Factores Naturales

• Huracanes

• Depredacion

• Bioerosion

• Brotes de enfermedades

• Blanqueamiento – perdida de zooxantelas, pigmentos o ambos del tejido del coral o de cualquier otro cnidario con fotosimbiontes.

• Mortandad masiva del erizo gigante de mar

Bosque

• Definición

– Cualquier agrupación de individuos de la misma o diferentes especies leñosas que crecen juntos.

– Factores bióticos y abióticos la conforman.

– Incluyen los bosques urbanos y achaparrados de la costa sur.

División de los bosque Existen 10 tipos de bosques

Bosques secos costeros sobre substrato calizoBosques secos costeros sobre substrato

volcánicoBosques secos y húmedos en valles aluvialesBosques secos, húmedos y muy húmedos

desde las lomas a la montaña sobre substrato ultramáfico.

Bosques húmedos costeros sobre substrato arenoso

Bosques húmedos y muy húmedos en lomas sobre substrato calizo.

Bosques húmedos en tierras bajas sobre substrato volcánico y bosques húmedos en la montaña sobre substrato volcánico y granítico.

Bosques muy húmedos en la montaña sobre substrato volcánico

Bosques muy húmedos y pluviales en la montaña sobre substrato granítico.

Bosques pluviales en la montaña sobre sustrato volcánico.

Bosques de Puerto Rico

• Su composición de especies y estructura continua cambiando gracias a la actividad humana.

• Es necesario e importante proveerle espacio a estos ecosistemas para que puedan cumplir sus múltiples funciones ecológicas para con el planeta en beneficio del ser humano y su economía.

Puerto Rico

• Es una isla boscosa, los bosques representan la vegetación natural dominante en el país.

• Son diversos en su apariencia, composición y estructura.

Referencias• Al Gore (2007). Una verdad Incomoda.

Version en Castellano, Barcelona.

• Joglar, R. (2005). Biodiversidad de Puerto Rico: Vertebrados terrestres y ecosistemas. San Juan, Puerto Rico: Editorial del Instituto de Cultura Puertorriqueña.

• National Audubon Society. Mitos y hechos acerca del calentamiento global. PDF

Preguntas