Tema 1 estudiant_l_ecologia

1

Tema 1: Estudiant l’ecologia

2

Tema 1: Estudiant l’ecologia1. Ecosistemes2. Factors ambientals3. La radiació solar4. El principi de l’energia5. El substrat de la vida

terrestre6. El substrat de la vida

aquàtica7. El medi aeri8. La teoria Gaia9. Els organismes en el medi10.Factors del clima i factors

del substrat11.Les muntanyes

3

Tema 1: Estudiant l’ecologia1.1 Ecosistemes

Ecosistema oSistema natural

BIOTOP(Factors ambiental abiòtics)

BIOCENOSI(Factors ambientals biòtics)

4

1.1 Ecosistemes

Ecosistema 2

Ecosistema 1

Ecosistema 3Ecosistema 4

ECOTONS: zones de transició entre dos ecosistemes.Espècies EURIOIQUES

Un ecosistema és una unitat funcional constituïda per éssers vius relacionats entre ells (biocenosi) i amb el medi que habiten en un lloc determinat (biòtop) i, per tant, determinats per una sèrie de factors abiòtics (físics i químics)

5

1.2 Factors ambientals

Medi

FACTORS fisicoquímics

Diferentespècie

Substrat

Mateixaespècie

Individu

Factors biòtics

Factors abiòtics

6

1.2 Factors ambientals

Límits de tolerància són els valors màxims i mínims que els organismes poden tolerar generant una amplitud de tolerància. Si un factor supera els límits en un moment determinat es diu que és un factor limitant.

Esteno-: gran estretor de tolerància

7

1.2 Factors ambientals. Experimentació

RECERCAECOLÒGICA

INVESTIGACIÓ

1.Hipòtesi

Què estem estudiant?Pregunta

2. HomogeneitatDe materials i

mostresRÈPLIQUES

3.Canviar només

1 variableMantenir altres

VARIABLEINDEPENDENT

4.Fer un Control

PLACEBO

5.Taula igràfica

VARIABLEDEPENDENT

6.Extraure

conclusionsESTADÍSTICA

8

1.3 La radiació solarPot ser:1. Reflectida o ALBEDO: no arribarà a

escalfar la Terra. La pols, neu, núvols, la pròpia terra, etc. tenen albedos diferents

2. Absorbida atmosfèricament: l’ozó estratosfèric retindrà UV i altres radiacions ionitzants; als gasos hivernacle (H2O, CO2, CH4) l’infraroig

3. Arribar a la superfície: depèn de latitud i altitud que reflectirà més o menys, o absorbirà i després desprendrà en calor

9

1.3 La radiació solar

Radiacions ionitzants: amb energia per canviar l’estructura del DNA

Radiacions infraroges: energia insuficient per processos biològics

10

1.4 El principi de l’energiaFotosíntesi: A partir de matèria inorgànica no assimilable (CO2) i assimilable (H2O, NO3

-, PO43-) i altres sals minerals...

amb energia lluminosa es fabrica matèria orgànica on l’energia s’emmagatzema en enllaços químics

11

1.4 El principi de l’energia

En els cloroplasts es produiran aquests processos fonamentals

12

1.5 El substrat de la vida terrestre

Un terreny calcari (CO3Ca) aportarà calci, un terreny granític (silícic) aportarà acidesa

13

1.6 El substrat de la vida aquàtica

Tant l’atmosfera com la hidrosfera redistribuiran l’energia rebuda del Sol, a una velocitat diferent, així com els

nutrients, el CO2, l’O2 i les sals

14

1.6 El substrat de la vida aquàtica Els oceans

Regulació tèrmica:L’elevada calor específica de l’aigua fa que després de l’estiu (l’aigua està molt escalfada) i si hi ha llevantada o gota freda es poden formar tempestes o temporals

Les corrents marines (superficials i profundes) redistribueixen també la calor

Els oceans ocupen el 71% de la superfície terrestre amb una fondària mitjana de 4.000m

15


L’aigua de mar fonamentalment està formada per clorur sòdic (Cl Na) i de magnesi (Cl Mg) i pobres en calci.

Aquestes sals provenen del transport de material continental o de l’aportació de fenòmens volcànics marins (derivats del sofre)

La concentració de sals depèn de:• Temperatura (la solubilitat augmenta amb la temperatura)• Processos evaporatius (l’evaporació elimina només l’aigua, no la sal)• Processos de congelació (la congelació afecta únicament a l’aigua)• Processos d’aportació d’aigua dolça continental

16


Densitat:

La densitat canvia si canvia la temperatura

Temperatura Densitat

Per què en

Temperatura Volum

Com si canvia la salinitat (massa)

Salinitat Densitat

17


Circulació marina

Depèn de:

1. Densitat2. Vent

* Intensitat* Durada* Fetch (recorregut)

3. Força de Coriolis (desvien a la dreta)

4. Morfologia litosfèrica

18


Afloraments d’aigües profundes

Característiques:

1. Baixa temperatura de l’aigua i de l’aire. Zones anticiclòniques amb terres blanques (estèrils) però amb guano. Cab blanc

2. Riques en nutrients amb gran quantitat de plàncton

Localització: Califòrnia, Perú, Sàhara

19


Renovació i estancamentCalcula el balanç hídric del mediterrani

Mediterrani: Superfície 1.150·103 km2

Precipitació 700 l/m2·anyRius 300 Km3

Evaporació 1,32·106 Hm3

Balanç = -215 Km3

20


Renovació i estancamentL’aparició de capes amb forta variació (-clines) provoca dificultats amb el intercanvi d’aigua superficial i profunda

21


Sedimentació continuadaEls materials (S, P, Si, Ca, Mg, Al, etc.) si s’incorporen a éssers precipiten abans i s’incorporen al sòl marí a l’espera de ser retornats a l’aigua o superfície

Plàncton, ja sigui fito- o zoo- requereixen uns nutrients mínims per desenvolupar-se o realitzar les seves funcions

22


1. Activitat fotosintètica

2. Consum dels peixos3. Degradació matèria

orgànica4. Renovació de

l’aigua per el vent o corrents

5. Temperatura

La concentració d’oxigen atmosfèric es considera constant no així en el mar o als oceans que ve donada per un conjunt de processos:

23


Gasos en dissolució: al contrari que en les sals, en augmentar la temperatura disminueix la solubilitat

CO2 + H2O

H2CO3

HCO3- + CO3

2-

H2CO3 + CaCO3 2HCO3- + Ca2+

La presència d’àcid carboni provocarà el procés de dissolució de carbonats o karstificació

24

1.6 El substrat de la vida aquàtica La salinitat

És la concentració de sals minerals que hi ha en un medi. És molt important per la distribució dels individus en el medi aquàtic:•Aigua dolça <0,2 g/l•Aigua saladaOsmosi: procés de difusió d’aigua a través d’una membrana

semipermeable des de la zona menys concentrada (hipotònica) a la més concentrada (hipertònica)

25

1.6 El substrat de la vida aquàtica La salinitat

La salinitat en el mar mort és de 350 gr/litre, quan el normal d’una aigua oceànica és de uns 35 gr/litre

26

1.6 El substrat de la vida aquàtica Adaptacions a la salinitat

Els organismes que no tenen la capacitat de regular la concentració de sals del seu interior s’anomenen poiquilosmòtis (halins) o pecilosmòtics

Els que si ho poden fer com (anguiles i salmons) s’anomenen homeosmòtics. Això ho aconsegueixen fent una despesa energètica important.

27

1.6 El substrat de la vida aquàtica Els llacs

28

1.7 El medi aeriL’atmosfera

L’atmosfera reté gasos al voltant de la superfície.

Composició de l’aire en capa troposfèrica (aprox):Nitrogen 78 %Oxigen 21 %Argó 1 %Traces d’altresCO2 0,037 %

La densitat disminueix amb alçada * 5.000 m 50% de l’aire (és difícil la respiració humana)* 12.000 m per sobre només queda un 25% de l’aire

29


En alçada la concentració o pressió parcial d’oxigen disminueix; a 6.000m és del 50%, això provoca una anòxia. Les primeres cèl·lules que ho noten són les neurones, que en pocs segons sense oxigen moren i deixen uns espais buits en el cervell

30


Capes:

Troposfera: on es desenvolupen els fenòmens atmosfèrics com la formació de núvols, moviments verticals de l’aire i un descens de temperatura fins -56oC

Estratosfera: Capa d’ozó on es retenen els raigs UV, els moviments de l’aire són horitzontals i la temperatura es recupera

31


Ozó estratosfèricL’ozó (O3) que s’ha format quan s’ha ionitzat l’oxigen amb llum per sota de 200nm, té la capacitat de retenir els UVb i UVc (200-300nm) encara que deixa passar l’UVa en bona part.Quanta més radiació ... més ozó (estiu i equador)

Algunes substàncies molt estables (CFC) tenen capacitat per destruir l’ozó i, en conseqüència augmentar la possibilitat de melanomes o càncers de pell

32


H2O: La presència d’humitat disminueix el contrast tèrmic

CO2:Prové de les combustions, la fotosíntesi el retira de l’atmosfera

CH4: metabolisme d’animals i altres

N2O: adobs en anaerobiosi

CFC: freons i propelents

Hivernacle imprescindibleAlguns gasos (gasos hivernacle) tenen la capacitat de no retenir les longituds d’ona curtes, però si les llargues calòriques aconseguint que la temperatura del planeta sigui de mitjana 15oC i no -27oC

33


Activitat humana i increment de CO2

És inqüestionable que des de 1850 hi ha un augment de CO2 atmosfèric.Això és degut a un desenvolupament insostenible provocat per l’abús de combustibles fòssils.

L‘anomenat canvi climàtic és una hipòtesi sostinguda per moltes associacions per la qual l’augment de CO2 és el causant de molts dels desastres i efectes ambientals que s’observen:• Desglaçament de l’Àrtic i pèrdua de glaceres continentals• Augments de temperatures, incendis, tornados, etc.

34


Radiació reflectidaAlbedo: percentatge de la llum que és reflectida i no absorbidaBoscos: 6-20%Oceans: 5-10%Neu: 40-85%Zones sense vegetació: 15-30%

Pinatubo 1991, 15 de juny Tempesta de sorra

35


Moviments a l’atmosferaQue l’atmosfera estigui composada de gasos permet un equilibri més ràpid de la calor que en els oceans. Això genera unes zones anticiclòniques i d’altres ciclòniques o depressions

36

1.8 Teoria de Gàia

Gàia: és una proposta de James Lovelock en la que considera a la Terra, un ésser viu amb capacitat de autoregulació, però que es pot posar malalta, atacar o morir. Així la Terra pot defensar-se de l’espècie desestabilitzadora: l’home

37

1.9 Els organismes en el medi

Dins d’una espècie hi ha individus que, donades unes condicions ambientals, estan més ben adaptats que altres, aquest primers s’alimentaran millor, seran més forts i es reproduiran més (major potencial biològic); als altres seran seleccionats (eliminats)

Coloració críptica

38

1.9 Els organismes en el mediEls vegetals com exemple:Depenen dels diferents factors ambientals abiòtics (llum, temperatura, humitat, nutrients) hi haurà uns determinats vegetals que permetran que hi hagi altres éssers vius

39

1.9 Els organismes en el mediLímits de tolerància:Cada espècie té uns límits de tolerància que són la suma dels límits de tolerància de cada individu de la població.

Les espècies que aconsegueixen viure en ambients molt difícils se’ls anomena extremòfils

Riu Tinto amb gran quantitat de contaminació

40

1.9 Els organismes en el medi

La llei del mínim diu que el nutrient que es troba menys disponible és el que limita la producció, encara que els altres estiguin en quantitats suficients.

La distribució d’una espècie estarà controlada pel factor ambiental per el què l’organisme tingui un rang d’adaptabilitat o control més estret.

La mancança de P provoca l’estat de la planta CK

41

1.9 Els organismes en el mediAmplia tolerància, estret creixement òptim:Hi ha espècies eurioiques (euri- vol dir ampli i esteno- estret) que com podem viure en molts llocs no sempre estan en el lloc òptim i en conseqüència entren en competència i solen sortir perden davant d’espècies especialistes i no generalistes

Les carpes si no tenen competència poden desenvolupar-se molt com aquesta de 120 kg

42

1.9 Els organismes en el mediTemperatura:

En altes temperatures es pot perdre molta aigua, cal: - fulles molt primes - estructures carnoses de magatzem d’aigua.

* A temperatures baixes cal no perdre molta energia doncs fa falta per mantenir la temperatura corporal: letàrgia i baixa mobilitat. * A temperatures altes: gran pèrdua d’aigua per mantenir el cos fred. Un cop de calor pot provocar la desnaturalització de proteïnes i la mor: transpiració

43

Fred:• Possibilitat de formació de cristalls que trenquin cèl·lules• Despesa energètica baixa (gran amb baixa superfície). Regla de Bergmann• Acumulació de greix• Apèndix petits (no perdre calor).Regla d’Allen• Letargia• Migració• Homeoterms

Calor:• Desnaturalització de proteïnes• Despesa d’aigua alta (petits amb gran superfície). Regla de Bergmann• No acumulació de greix• Apèndix grans (transpiració). Regla d’Allen• Nocturnitat• Magatzems d’aigua• De sang freda

1.9 Els organismes en el mediTemperatura

44

La llum és necessària per la fotosíntesi. Algunes no admeten gran lluminositat (esciòfiles) i tenen les fulles en disposició per captar la màxima llum possible doncs viuen en estrats inferiors. Alguns individus com les acàcies presenten fototropisme

Moltes acàcies tenen aquesta propietat

1.9 Els organismes en el mediLlum

45

Altres són heliòfiles i prefereixen la màxima insolació posssible, tenen tendència a ocupar els estrats superiors.

En el mar també hi ha estrats entre 0 i 200m de profunditat (zona fòtica). En la zona afòtica no podem trobar organismes fotosintètics.


46

El color que nosaltres observem correspon a aquella longitud d’ona de llum visible que és reflectida pel cos. El color negre és un pigment que absorbeix totes les longituds d’ona visibles; el blanc els reflexa tots

La llum és cada vegada més poca i únicament poden passar alguns raigs que poden ser insuficients en la selva tropical per què hi existeixin estrats vegetals inferiors


47

Coloració críptica: és la que permet confondre’s amb el medi.

Coloració mimètica: quan al que s’imita és un organisme perillós sense ser-ho

Coloració aposemàtica: és una coloració vistosa i contrastada que exhibeixen alguns animals per advertir de la seva perillositat o que són verinosos


48

És la quantitat de vapor d’aigua que hi ha a l’atmosfera.

Humitat absoluta: és la quantitat real que hi ha i s’expressa en gr/m3

Humitat relativa: és la relació entre l’aigua que hi ha i la màxima que hi podria haver-hi en aquelles condicions de pressió i temperatura; s’expressa en %

Transpiració: procés biològic de pèrdua d’aigua per refrigerar-lo

Evaporació: procés físic que es dóna en l’aigua lliure

1.9 Els organismes en el mediHumitat

49

Es considera un terreny àrid quan la precipitació és menor de 200L/m2·any . En aquest cas les necessitats hídriques no estan assegurades. Les plantes adaptades a suportar l’aridesa s’anomenen Xeròfites. Si acumulen aigua: suculentes.Tipus de Xeròfits:• Caducifolis facultatius: plantes amb fulles que es panseixen o cauen si no hi ha aigua• Escleròfils: plantes de fulles petites i dures inclòs espines (defensa)• Estenohídrics: plantes que tanquen estomes, tenen pilositat al revers i s’enllustren en cera per fer-se més impermeables.


50

Els organismes vius tenen porus o estomes ( si són vegetals), per poder controlar la sortida d’aigua. Una pèrdua elevada pot representar la mor de l’individu.

Aquests són molt nombrosos amb individus que poden perdre gran quantitat (com les plantes higròfites de zones molt humides) i són molt baixos i envoltats de pèls en plantes xeròfites


51


52

Alguns éssers tenen una coberta molt humida i llefiscosa per facilitar la transpiració, com els que realitzen la respiració cutània (salamandra)

Altres posseeixen estructures rígides, superposades per evitar al màxim les pèrdues d’aigua com les escates dels rèptils


53

Altres estructures serveixen per crear un microambient que retingui la humitat i disminueixi la pèrdua d’aigua

Els artròpodes tenen una coberta quitinosa que aïlla el cos del medi extern


54

1.10 Factors del clima i factors del substrat

Els factors climàtics més importants són:

1. Temperatura2. Precipitació

Els factors del substrat són1. Altitud2. Orientació3. Tipus de sòl4. Proximitat a l’aigua

Climograma on la precipitació és el doble de la temperatura

55

Tibidabo. Material pissarra (argila metamòrfica) molt fissurable i impermeable però amb falles que retenen aigua. Una mica àcides.El Montseny també és àcid (silícic)

Garraf. Material calcari (bàsic)molt impermeable, però karstificables, procés que permet la sortida molt ràpida de l’aigua.

1.10 Factors del clima i factors del substrat

http://www.viaverda.org/fotos/vessant_nord/img011.jpeg

56

1.11 Muntanyes

Obagues: cara nord• Més fredes• Més humides• Menys insolació

Solanes: cara sud• Més escalfades• Més seques• Més insolació

57

1.11 Muntanyes

Ascensió orogràfica: Conegut com efecte Föhn que produeix un vent (Fogony o traganeu) que posa nerviós a la gent i al bestiar i té efectes nocius. L’aire sec té un gradient vertical de temperatura (GVT) de 1oC/100m, mentre que quan està 100% d’humitat el GVT és de 0,5oC/100m doncs l’aire rep el calor latent de condensació de l’aigua

Tema 1 estudiant_l_ecologia

Education

Transcript of Tema 1 estudiant_l_ecologia