3. Informe ecosistemas
1.1) Describe el proceso representado. ¿Cuál es la comunidad clímax?
Se trata de una sucesión.
Se denomina sucesión ecológica el proceso por el cual en una misma área se pasa de una comunidad a otra hasta llegar a la comunidad estable denominada comunidad clímax. En ella se establece un equilibrio dinámico que puede verse alterado debido a cambios en las condiciones ambientales, entrada o desaparición de una especie, etc. En este caso la comunidad clímax es la del bosque caducifolio.
En las fases iniciales de una sucesión, el biotopo es colonizado por especies oportunistas de crecimiento rápido. En sucesivas fases, estas especies serán sustituidas por otras que se reproducen más lentamente, pero que están más adaptadas.
Un ejemplo de sucesión ecológica es la que se produce durante la formación y evolución de un suelo, en un principio la comunidad está representada por especies muy resistentes a condiciones adversas (musgos y líquenes), a medida que el espesor del suelo se hace mayor los vegetales de menor porte van siendo desplazados por los de mayor porte.
1.2) ¿En que etapa hay más nichos ecológicos? ¿Por qué?
En la última etapa, ya que es cuando más variedad de especies convivirán y por tanto más nichos ecológicos habrá, entendiendo este como el conjunto de características (hábitat, alimento, etc.) que definen a una especie.
Cuestiones asociadas a punto P2
2.1) ¿Cómo se denomina este tipo de gráficas? ¿Por qué? ¿Qué nombre reciben los compartimentos que aparecen el ella?
La gráfica representa una pirámide trófica. Recibe ese nombre porque en ella normalmente cada escalón es unas diez veces mayor que el que tiene encima, dando lugar a esa forma de pirámide.
Los compartimentos representados como rectángulos situados uno sobre otro, cuya altura es constante pero cuya anchura varía, representan los niveles tróficos o escalones tróficos de un ecosistema. El escalón inferior, que forma la base de la pirámide, representa
siempre los productores fotosintéticos. Sobre él se sitúan los
consumidores primarios (herbívoros), sobre él los consumidores
secundarios (carnívoros) y sobre este los consumidores terciarios
(superdepredadores).
Hay distintos tipos de pirámides tróficas: de biomasa, de números y de energía o producción. Este ejemplo es una pirámide de producción, ya que representa las unidades de energía (equivalente a biomasa) producidas por metro cuadrado y año.
2.2) ¿Por qué hay una fuerte disminución de la energía en los compartimentos a medida que estos están más cerca de la cúspide?
Cada escalón es aproximadamente diez veces más pequeño que el situado justo debajo; esto se debe a una limitación termodinámica: el paso de un escalón al siguiente representa una transformación energética (realizada por depredación y asimilación de la presa), que tiene ese límite de rendimiento.
Además, cuando se representa la producción, hay que descontar la parte que cada ser vivo emplea en la respiración, y que por lo tanto no está disponible para el nivel siguiente. Esta «regla del 10 %» se puede entender también en el sentido de que para que en un ecosistema se puedan producir 3.368 kg de «carne de herbívoros» por metro cuadrado y año, es necesario que en ese ecosistema haya disponibles 20.810 kg de alimento para ellos por metro cuadrado y año. Para los otros dos niveles tróficos representados puede hacerse la misma lectura.
Esto no significa que en un metro cuadrado de bosque haya 3.368 kg de herbívoros, sino que esa es la biomasa de estos producida en un año. Al descontar la masa respirada, la consumida por los depredadores y otros factores que eliminan biomasa, obtendríamos el valor real medio de biomasa de herbívoros por metro cuadrado en ese ecosistema, que muy probablemente será de unos pocos gramos.
2.3) ¿Dónde va a parar la energía de cada compartimento de la gráfica que no es aprovechada por el siguiente? Razone la respuesta.
La energía de un compartimento que no es aprovechada por el siguiente y que tampoco ha sido utilizada para la respiración, representa materia orgánica desechada que no se ha integrado en el flujo de energía representado. Esta biomasa muerta, que aún contiene energía química, constituye la necromasa. Se acumula inicialmente en el suelo en forma de hojarasca, ramas muertas, cadáveres y restos de todo tipo, que son aprovechados por los descomponedores.
Los descomponedores son bacterias y hongos capaces de romper las moléculas orgánicas rindiendo sustancias inorgánicas, como amoniaco, dióxido de carbono, nitrógeno, ácido sulfhídrico, sulfatos, etc.; es decir, producen la mineralización de la materia orgánica. Los descomponedores no se representan en las pirámides tróficas.
Cuestiones asociadas a punto P3
3.1) Nombre los procesos que se numeran del 1 al 3 en el diagrama adjunto y explique resumidamente en que consisten.
1: Nitrificación. Las bacterias nitrificantes del suelo (Nitrosomas y Nitrobacter) transforman el amoniaco tóxico, NH3, en Nitrito y más tarde en Nitrato.
2: Desnitrificación. Para su regreso a la atmósfera como N2, otras bacterias como Pseudomonas y hongos desnitrificantes llevan a cabo la conversión de NO3 a N2, en condiciones anaerobias (bacterias desnitrificantes).
3: Fijación. El nitrógeno es un elemento muy poco reactivo, y aunque está en altísimas concentraciones en la atmósfera como N2, tiene dificultades para ser utilizado por los seres vivos, para ello debe fijarse como amonio (NH3) o como nitrato (NO3). Lo primero es la fijación biológica, llevada a cabo por bacterias. Lo segundo es una fijación abiótica producida por tormentas o por el hombre mediante la síntesis química de fertilizantes.
Existen unos cuantos organismos que son capaces de fijar el nitrógeno atmosfétrico, algunas bacterias como Azotobacter y Rhizobium, (bacterias fijadoras) que viven en simbiosis con las leguminosas. Los seres vivos necesitamos nitrógeno, ya que forma parte de moléculas como las proteínas, ácidos nucleicos, etc.. Es utilizado en muchos procesos metabólicos, el exceso de nitrógeno resulta tóxico para los tejidos y es eliminado como producto de desecho, como la urea y el ácido úrico.
Cuestiones asociadas a punto P4
4.1) ¿Cuál crees que es el motivo del rápido crecimiento de la población?
El crecimiento de una población depende de múltiples factores ambientales. Cuando una especie nueva llega a un nuevo ecosistema, normalmente no está adaptada a él y desaparece. Pero si la especie es generalista y tiene gran adaptabilidad (sobre todo a un ecosistema transformado por el hombre), entonces crecerá muy rápidamente dado su pequeño número inicial y las posibilidades de crecimiento que ofrece el nuevo ecosistema, en el que quizás no haya depredadores específicos ni competencia con otras especies.
4.2) ¿Qué modelo de crecimiento ha experimentado?
Sigue un crecimiento sigmoidal o logístico, es decir, el número de individuos crece lentamente al principio hasta alcanzar un cierto valor, tras el cual la población crece rápidamente hasta que el número de individuos se estabiliza, en ese momento la tasa de crecimiento pasa a ser nula o a variar entre límites estrechos. Esto se debe a que el número de individuos en este punto es muy alto y por tanto también las relaciones de competencia por el espacio, alimentación, etc., disminuyendo las posibilidades de vida (aumento de tasa de mortalidad y generalmente disminución de tasa de natalidad).
4.3) ¿Cuál es la causa de que no se ajuste a un modelo exponencial?
Porque ha llegado a su población límite (número máximo de individuos) que puede mantener un ecosistema, denominada capacidad de carga.
4.4) Cita los problemas que acarrea la introducción de especies.
La nueva especir puede ser más competitiva que otras especies de la zona y desplazarlas. Si en la zona no encuentra depredadores su población puede crecer muchísimo derivando en problemas de sobreexplotación de recursos y propagación de enfermedades. Asimismo, la nueva especie puede ser depredador de otros organismos originando desequilibrios en las poblaciones.
Cuestiones asociadas a punto P5
5.1) Construye la pirámide ecológica correspondiente. ¿Qué otros tipos de pirámides ecológicas existen?
La pirámide representada es de biomasa. Estas pirámides no dan la cantidad total de materiales producidos ni la tasa a la cual se produce.
Existen otras pirámides como la de números, que nos proporciona el número de individuos en cada nivel trófico, o las pirámides de energía o producción que expresan el flujo de energía entre los distintos niveles tróficos.
5.2) Explica que es la productividad y calcula la productividad total del ecosistema.
Se denomina Producción (P) al aumento de biomasa (B) por unidad de espacio y por unidad de tiempo. (P = B / tiempo).
Se denomina productividad (p) a la relación entre la producción y la biomasa inicial. (p= P / Biomasa).
En este caso p = 2482,06mg C/m2 al día / 132896 mg C/m2 = 0,01867 x 100 = 1,867% al día
5.3) Explica en que consiste la regla del 10%.
La transferencia de energía desde un nivel trófico hacia los siguientes es muy ineficiente, ya que cada nivel utiliza parte de la energía obtenida en forma de biomasa del anterior para realizar sus actividades metabólicas, por lo que solo una pequeña parte se convierte en biomasa del primero. Sólo un 10% de la energía asimilada por el nivel trófico puede convertirse en biomasa del siguiente nivel.
Cuestiones asociadas a punto P6
6.1) ¿Quiénes son productores y consumidores en este ecosistema?
Los productores de los ecosistemas son aquellos organismos que fabrican su propio alimento (los seres fotosintéticos) mientras que los consumidores obtienen su alimento de la biomasa de otros organismos. Así, son productores las diatomeas planctónicas y las algas. Todos los demás organismos de la red trófica representada son consumidores.
6.2) ¿Quiénes son los carnívoros finales en este ecosistema? ¿Qué les ocurriría a ambos si desapareciese la población de Camarón?
Los carnívoros finales son Golondrina marina y Pez roncador. La desaparición de Camarón haría disminuir el alimento disponible para la Anchoveta, y de forma indirecta, también para los carnívoros finales. Estas tres poblaciones disminuirían su tamaño, incluso pueden llegar a desaparecer del ecosistema si la competencia por el alimento es fuerte.