Els ecosistemes.
Un ecosistema és el conjunt format pels éssers vius que habiten en una zona determinada, el medi fisicoquímic d’aquesta zona (sòl i clima) i les múltiples relacions que s’estableixen entre els diversos éssers vius i entre aquests i el lloc on viuen.
A la natura hi ha ecosistemes molt diversos, que es diferencien pels elements concrets que els formen.
En general, es fa difícil parlar de les dimensions d’un ecosistema: un oceà, uns aiguamolls, un formiguer o un tronc caigut poden ser considerats ecosistemes. També es fa difícil parlar d’ecosistemes aïllats, ja que tots estan imbricats els uns en els altres. Un llac, per exemple, es pot considerar un ecosistema, però al mateix temps forma part d’un ecosistema més gran amb els rius que hi desemboquen.
L’ecosistema més gran és la biosfera, que inclou tots els organismes vius de la Terra. És un ecosistema que agrupa tota la resta d’ecosistemes del món: aquàtics i terrestres.
1. Elements d’un ecosistema.
En qualsevol ecosistema es poden distingir dos components fonamentals:
- El lloc on habiten aquests éssers vius, amb totes les seves característiques fisicoquímiques (relleu, temperatura, humitat, llum, sòl i clima), el conjunt de les quals forma el biòtop de l’ecosistema.
- Els éssers vius que l’habiten (plantes, animals, fongs, protoctists i bacteris), el conjunt dels quals forma la biocenosi de l’ecosistema.
La ciència que estudia els biòtops, les biocenosis i les relacions entre els seus elements és l’ecologia.
2. El biòtop.
El biòtop és el medi físic en què viu una comunitat d’organismes o biocenosi. Els biòtops queden definits per:
2.1. El medi o fluid que envolta els organismes. En la biosfera hi ha dos medis: el medi aeri format per la zona de l’atmosfera pròxima a la superfície terrestre i el medi aquàtic, representat pels mars, rius i llacs.
2.2. El substrat és la superfície sobre la qual es fixen o es desplacen els organismes (el sòl on arrela un arbre, la superfície de l’aigua on sura una planta aquàtica, sorra sobre la que viu un cranc, roca , el cos d’un ésser viu on es troba un bacteri paràsit, etc).
2.3. Els factors ambientals o abiòtics són tots els elements físicoquímics i energètics del medi que influeixen en els organismes.
- Els principals factors ambientals en els ecosistemes terrestres són els elements climàtics, la topografia i el sòl.
- Els principals factors ambientals en els ecosistemes aquàtics són la salinitat, el contingut d’oxigen dissolt en l’aigua, la llum, la temperatura i la pressió hidrostàtica.
Tots els éssers vius estan adaptats al substrat, al medi i als factors ambientals del lloc on viuen.
Els límits de tolerància són els nivells màxim i mínim d’un factor abiòtic que tolera un organisme. Dins dels límits de tolerància, hi ha un valor òptim en el que les funcions vitals o el creixement dels individus són millors. Cada espècie té els seus límits de tolerància per a cada factor abiòtic. Utilitzem uns prefixos per designar-los: Esteno– (que significa rang petit) i Euri– (que significa rang ampli). Per exemple: estenohídric vol dir “baixa tolerància a l’aigua” i eurihídric, “alta tolerància a l’aigua”.
2.3.1. La temperatura.
La sargantana eivissenca és un exemple d’animal poiquioterm.
La temperatura varia segons el medi, la latitud i l’altura o profunditat (a l’aigua va disminuint amb la profunditat fins que arriba un moment que es fa constant).
Els organismes es distribueixen segons la temperatura des d’uns -30ºC (vegetació alpina), fins a uns 60ºC (vegetació desèrtica). els bacteris termòfils poden viure fins als 100 o fins i tot 12oºC!
Podem classificar els organismes segons la seva tolerància a la temperatura en:
- euriterms, si poden viure en un ampli marge de temperatures i,
- estenoterms, si només poden viure en un estret marge de temperatures.
També els podem classificar segons la seva capacitat de regular la temperatura corporal en:
- poiquiloterms (organismes de “sang freda”): no poden regular la seva temperatura interna i, per tant, tenen la temperatura del medi on es troben i aquesta no és constant. Per exemple: els rèptils.
- homeoterms (organismes de “sang calenta”): regulen la seva temperatura interna. Suporten millor els canvis de temperatura de l’entorn, i la seva temperatura corporal es manté força constant. Per exemple: els mamífers.
Adaptacions a la temperatura. Davant de temperatures extremes els animals acumulen capes aïllants de plomes, greix, pèl… també migren, hivernen, adopten formes de resistència (per exemple les llavors)… Una curiositat: per què se’ns posa la pell de gallina?
2.3.2. La llum.
La presència en major o menor mesura de la llum provoca l’estratificació del medi, tant aquàtic com terrestre.
En el medi terrestre els vegetals es distribueixen en tres estrats: herbaci, arbustiu i arbori.
Cap a la dreta: fases de successió ecològica, passant pels diversos estrats vegetals (hebaci, arbustiu i arbori) fins arribar a la formació forestal.
Zones oceàniques segons la presència de llum.
En el medi aquàtic els estrats són: zona fòtica (primers 100 metres, on hi ha la major part dels éssers vius, sobretot els fotosintètics) i la zona afòtica (més enllà dels 200 metres i fins al fons, on no hi arriba gens de llum).
Adaptacions a la llum. Visió nocturna, bioluminiscència.
El mussol reial s’adapta a la visió nocturna.
El peix llanterna és biolluminiscent.
La cuca de llum és un coleòpter bioluminscent que utilitza aquest recurs per cridar l’atenció de les femelles.
Casos interessants: coloració dels animals, que pot ser:
- (1) críptica: permet el camuflatge (per exemple el camaleó o la sípia),
- (2) d’advertiment (o aposematisme): per avisar els depredadors per exemple de la presència de verí.
- (3) mimètica: per imitar organismes verinosos (per exemple la serp de corall falsa).
(3) La serp de corall falsa (dreta) imita la serp verinosa per evitar ser atacada.
(2) Aquesta granota fletxa (Dendrobates tinctorius) adverteix els seus depredadors que és verinosa.
(1) Coloració críptica d’un camaleó.
2.3.3. La humitat.
És un factor abiòtic poc important en el medi aquàtic, però fonamental en el medi terrestre, ja que els organismes tant animals com vegetals estan constituïts en bona part per aigua i aquesta és fonamental per dur a terme les funcions vitals.
Adaptacions a la humitat.
Podem classificar les espècies vegetals en quatre grups en funció de la seva adaptació a les condicions d’humitat:
- (1) Xeròfiles: plantes adaptades a l’absència d’humitat. Utilitzen diferents recursos: retenen bé l’aigua i l’emmagatzemen, tenen les fulles transformades en espines per evitar l’evaporació, les arrels són molt llargues i profundes, les fulles poden ser peludes…
- Mesòfiles: adaptades a una presència d’humitat moderada.
(2) Hidròfiles: són plantes que necessiten molta humitat. Tenen fulles molt grans i formes que permeten evitar l’acumulació massiva d’aigua en la seva superfície (forma de degoter). També són d’aquest tipus les plantes aquàtiques (per exemple els nenúfars).
En el cas dels animals les seves estratègies per adaptar-se a les condicions d’humitat són: la presència de quitina (una substància que impermeabilitza), la presència de pèl i plomes a l’epidermis, l’adaptació del cicle biològic a l’estació seca, com per exemple aquesta granota …
2.3.4. La salinitat.
La concentració de sals dissoltes varia molt en funció del medi: des dels 35 g/l com a mitjana en els mars fins als 0,5 g/l en els rius i llacs.
En general, el medi intern dels éssers vius és menys salí que l’aigua de mar i més que l’aigua dels rius. Per aquest motiu les espècies marines han desenvolupat mecanismes per compensar aquestes diferències.
La salinitat influeix molt en el tipus de vegetació que hi ha a la costa.
El mangle és una planta halofítica capaç de suportar nivells de salinitat molt elevats.
Adaptacions a la salinitat. Hi ha organismes adaptats a grans rangs de salinitat , com els cocodrils de mar, alguns taurons, l’anguila i fins i tot mamífers marins.
Algunes espècies de salmó, fins i tot neixen als rius, viuen al mar i remunten els rius per reproduir-se.
2.3.5. La pressió.
La pressió en el medi aquàtic (pressió hidrostàtica) influeix molt més en els éssers vius que en el medi terrestre (pressió atmosfèrica).
La pressió augmenta amb la profunditat: 1 atmosfera cada 10 metres. A nivell del mar, la pressió és d’una atmosfera.
La pressió atmosfèrica influeix en la concentració d’oxigen. A més altura, menys pressió i menys oxigen.
Adaptacions a la pressió. En el medi aquàtic observem peixos de forma plana i sense òrgans plens d’aire (la bufeta natatòria). En el medi terrestre els animals que viuen en zones molt per sobre del nivell del mar (més de 4000 m), disposen de mecanismes per augmentar el subministrament d’oxigen com són major nombre de glòbuls vermells, augment del volum del cor i dels pulmons i un major nombre de vasos i capil·lars sanguinis.
2.3.6. El sòl.
El sòl és la capa superficial de la litosfera que està en contacte amb l’atmosfera. Forma part del biòtop i acostuma a ser prim. Es forma per l’acció de l’ambient sobre la roca mare.
El sòl és format per materials molt diversos, que poden classificar-se en dos grups:
- Materials inorgànics, formats per fragments de minerals i roques de mida molt variable i per l’aigua i l’aire que hi ha entre aquests fragments.
- Material orgànic o humus, format per restes d’éssers vius en descomposició, com excrements, fulles mortes, cadàvers d’animals, etc. L’humus és un material molt ric en nutrients.
El substrat dels fons aquàtics, anomenat sediment, és format per la precipitació dels materials que l’aigua conté en suspensió.
Podem distingir diferents estrats en el sòl:
Adaptacions al sòl. Un cas curiós és el de les plantes carnívores, que com viuen en substrats molt pobres en sals de nitrogen han desenvolupat estructures per capturar insectes i així incorporar en el seu organisme el nitrogen que no poden captar del sòl. Aquí tens un vídeo que et mostra com capturen els insectes.
3. La biocenosi.
La biocenosi o comunitat d’un ecosistema és formada per tots els éssers vius que l’habiten. Tots els organismes que són de la mateixa espècie i que viuen al mateix lloc formen poblacions, i el conjunt de les diferents poblacions que conviuen en un determinat indret s’anomena comunitat o biocenosi.
En aquest document s’amplien aquests conceptes amb explicacions i activitats.
3.1. Els factors biòtics.
Entre els organismes que conviuen a l’ecosistema s’estableixen una sèrie de relacions: alimentàries, de competència pel territori, per la parella, per la llum, pels nutrients…, que es poden donar entre els individus d’una mateixa població que anomenem relacions intraespecífiques, (relacions entre els pins d’una pineda, per ex. o entre els conills d’un bosc) i entre individus de poblacions diferents que anomenem relacions interespecífiques (relacions entre un pi i un esquirol, per ex.).
3.1.1. Relacions intraespecífiques.
De col·laboració:
Gregàries: en són exemple aquelles espècies on els individus amb o sense parentesc viuen junts de manera permanent o temporal per tal de protegir-se de depredadors, buscar aliment… Són un exemple els bancs de peixos o els estols d’ocells.
Familiars: es tracta d’individus que s’uneixen per tal de reproduir-se, d’afavorir el nombre de descendents i la seva supervivència. Tots els individus tenen una relació de parentesc.
Colonials: formada per poblacions d’individus tan estretament vinculats que fins i tot comparteixen aparells i sistemes, com els coralls.
Socials estatals: on la morfologia dels individus és diferent en funció de la tasca que realitzen. Les formigues o les abelles viuen en societats estatals.
Cèrvols en lluita per reproduir-se.
De competència: els individus d’una mateixa espècie poden competir perdiferents raons: poden lluitar per reproduir-se o per ocupar un mateix territori.
3.1.2. Relacions interespecífiques.
En general, tenen com a finalitat obtenir aliment, protegir-se, desplaçar-se i ajudar-se durant la reproducció. N’hi ha d’agressives i de no agressives.
Les relacions interespecífiques poden classificar-se en funció de les conseqüències que tenen per a aquestes espècies . De forma clàssica es simbolitzem amb : 0 (si les conseqüències manquen d’importància), + (quan la interacció suposa un benefici) i – (quan suposa un perjudici). Les més importants són:
a) competència (-/-): Els individus de dues espècies competeixen per l’aliment o el refugi.
b) depredació (+/-): Els individus d’una espècie, els depredadors, maten individus d’una altra espècie, les preses, per obtenir aliment.
c) parasitisme (+/-): Els individus d’una espècie, els paràsits, s’alimenten dels d’una altra espècie, els hostes, i els provoquen un perjudici, però no els maten.
d) comensalisme (+/0): Una espècie obté aliment a costa de l’altra, que resta indiferent, com els ocells que mengen els insectes espantats pels ramats de bestiar.
e) inquilinisme (+/0): Els individus d’una espècie busquen protecció o viuen sobre una altra espècie, que resta indiferent, com algunes plantes epífites, que viuen sobre la tija d’altres plantes.
f) mutualisme (+/+): Les dues espècies en surten beneficiades, com els insectes i les flors. Quan els insectes s’alimenten del nèctar de les flors contribueixen a la pol·linització.
g) simbiosi (+/+): Les dues espècies en surten beneficiades, però la seva relació és tan íntima que acaben depenent l’una de l’altra. És el cas dels líquens, formats per la simbiosi de fongs i algues.
En aquesta presentació hi ha un resum de totes les relacions biòtiques en un ecosistema:
JUNTS PERÒ NO BARREJATS
Webquest per treballar les relacions entre els éssers vius d’un ecosistema. Clica en la imatge per accedir a l’activitat.
3.2. Hàbitat i nínxol ecològic.
L’àrea on un organisme pot viure i on rep el seu aliment rep el nom d’hàbitat. L’hàbitat és, doncs, el conjunt de biòtops d’una espècie. L’hàbitat de molts líquens és la superfície de roques o l’escorça dels troncs. Cada espècie ocupa hàbitat específics i hi realitza determinades funcions.
El nínxol ecològic és el conjunt d’interrelacions que manté un organisme tant amb el seu medi físic com amb altres organismes veïns, d’on deriva la posició que ocupa dins l’estructura de l’ecosistema; és, doncs, la funció que desenvolupa una espècie dins el seu ecosistema.
Així per exemple, tots els herbívors que mengen fulles fins a una determinada alçada pertanyen al mateix nínxol ecològic; zebres i girafes pertanyen a diferents nínxols. L’hàbitat del gat salvatge – Felix sylvestris – són els boscos caducifolis de muntanya, mentre que el seu nínxol és el de ser caçador nocturn de rosegadors. Hàbitat i nínxol ecològic són conceptes diferents. Quan en una àrea habiten espècies amb un mateix nínxol ecològic, s’estabeix una competència. Si hi ha una forta competència entre dues espècies disminueix l’amplitud dels seus nínxols ecològics.
El nínxol ecològic permet que en un àrea determinada convisquin moltes espècies herbívores o carnívores o omnívores, havent-se especialitzat cadascuna en una determinada planta o presa, sense fer-se competència unes a altres. Això s’ha assolit a través d’un llarg procés d’especialització i adaptació.
S’anomenen espècies vicàries o vicariants aquelles que pertanyen a un mateix grup taxonòmic, ocupen hàbitats semblants, pertanyen al mateix nínxol ecològics però ocupen àrees biogeogràfiques diferents. Són doncs, equivalents ecològics. Si les barreres que separen les dues espècies desapareixen, s’estableix una relació de competència.
Rattus norvegicus.
Rattus rattus.
La rata bruna (Rattus norvegicus) arribà a Europa, procedent d’Àsia, en el segle XVIII i desplaçà a la rata negra (Rattus rattus) que era l’originària.
Diferències entre hàbitat, nínxol ecològic i nivell tròfic.
4. Les relacions tròfiques.
Els organismes necessiten incorporar del medi ambient matèria i energia per tal de desenvolupar les seves funcions vitals, créixer o renovar el seu cos.
I d’on treuen els èsser vius aquesta matèria i energia? L’obtenen de l’aliment.
* Font de matèria
- Autòtrof: són els éssers vius que produeixen matèria orgànica a partir de matèria inorgànica.
- Heteròtrof: són els éssers vius que s’alimenten de matèria orgànica, és a dir, de plantes i d’animals.
* Font d’energia
- Química: alguns éssers vius utilitzen la energia química que es desprèn d’una reacció química, per tal de fabricar matèria orgànica.
- Lumínica: altres éssers vius utilitzen l’energia lumínica per crear la seva matèria orgànica, és a dir els autòtrofs.
La matèria i l’energia en els ecosistemes va passant, doncs, d’uns organismes a uns altres a mesura que uns serveixen d’aliment als altres. Sovint això ho representem mitjançant les cadenes tròfiques.
El flux d’energia és obert, hi ha una energia que arriba a l’ecosistema, és utilitzada pels éssers vius per mantenir les seves funcions vitals, en aquesta utilització l’energia es degrada, es perd en forma de calor i no pot ser reutilitzada pels organismes.
La matèria, al contrari, té un recorregut cíclic dins dels ecosistemes: és un cicle tancat, la matèria és sotmesa a una sèrie de transformacions en el si dels diferents cicles biogeoquímics, però no és perd, sempre es torna a recuperar.
4.1. Els nivells tròfics.
Els organismes d’un ecosistema es poden agrupar, segons la manera com obtenen l’aliment, en diversos nivells tròfics. Un nivell tròfic és constituït pel conjunt d’individus que obtenen la matèria i l’energia de la mateixa manera.
En un ecosistema els organismes s’agrupen en els nivells tròfics següents:
4.1.1. Productors.
Constitueixen el primer nivell tròfic i està format pels organismes fotosintètics i quimiosintètics.
Els organismes fotosintètics són aquells capaços de realitzar la fotosíntesi per produir matèria orgànica: algues, plantes i bacteris.
Els organismes quimiosintètics, en canvi, obtenen l’energia química de l’entorn i la utilitzen per produir matèria orgànica. Es coneixen pocs organismes quimiosintètics, i tots són bacteris.
4.1.2. Consumidors.
Són tots aquells organismes que han d’alimentar-se de la matèria orgànica sintetitzada per altres organismes. Són els organismes heteròtrofs: bacteris, fongs, protozous i animals. Segons el tipus d’alimentació els podem agrupar en:
Consumidors primaris.
És el segon nivell tròfic i està format pels organismes que obtenen la matèria i l’energia alimentant-se dels productors. Els animals herbívors són consumidors primaris.
Consumidors secundaris.
El tercer nivell tròfic és el dels consumidors secundaris i està format pels organismes que obtenen la matèria i l’energia alimentant-se dels animals herbívors. Els carnívors de primer ordre són consumidors secundaris.
Consumidors terciaris o superdepredadors.
Aquest nivell està format pels organismes que obtenen la matèria i l’energia alimentant-se d’altres consumidors, tant herbívors com carnívors. Els carnívors de segon ordre són consumidors terciaris.
Un organisme pot ocupar diferents nivells tròfics, com és el cas dels omnívors, que pot assignar-se al segon i tercer nivell.
4.1.3. Descomponedors.
El nivell tròfic dels descomponedors està format pels organismes que obtenen la matèria i l’energia alimentant-se de restes d’éssers vius, com fulles i branques caigudes, excrements o cadàvers. D’aquesta manera transformen la matèria orgànica en matèria inorgànica aprofitant l’energia que encara contenen aquests nutrients.
Aquest procés és molt important ja que retornen a la natura la matèria inorgànica que les plantes necessiten per fabricar els nutrients que necessiten mitjançant la fotosíntesis.
Els bacteris, els fongs i alguns cucs són organismes descomponedors.
4.1.4. Els transformadors.
Nòduls de bacteris Rhizobium en l’arrel d’una favera per fixar el nitrogen.
Transformen els compostos inorgànics anteriors en substàncies aprofitables pels productors. Formen aquests nivells alguns tipus de bacteris com els nitrificants. La funció d’aquests organismes és la de transformar matèria inorgànica que es troba en un estat que no pot ser absorbida pels organismes fotosintètics en d’altres formes de matèria inorgànica que si pot ser-ho. És el cas dels bacteris del gènere Rhizobium.
Aquests bacteris viuen en les arrels d’algunes plantes i transformen el nitrogen atmosfèric, que no pot ser utilitzats pels vegetals, en altres substàncies nitrogenades que si que poden utilitzar.
Productors, consumidors i descomponedors. En aquest document trobaràs desenvolupats àmpliament aquests conceptes i podràs fer un seguit d’activitats que t’ajudaran a comprendre’ls millor.
4.2. Cadenes i xarxes tròfiques.
Tots els éssers vius necessiten matèria i energia per fer les seves funcions vitals.
Els ecosistemes funcionen gràcies al fet que la matèria i l’energia hi circulen de manera constant; passen d’un nivell tròfic al següent i el cicle torna a començar. Aquesta seqüència de transferència d’aliment en la qual cada organisme s’alimenta d’un altre s’anomena cadena tròfica o alimentària.
Una cadena tròfica està formada per un organisme productor, un consumidor primari i un o dos consumidors secundaris. El fet que un individu serveix d’aliment a un altre s’indica mitjançant una fletxa, que sempre assenyala cap a on va a parar la matèria, com a l’exemple següent:
Difícilment, però, una cadena tròfica ens pot donar una idea de la complexitat dels ecosistemes ja que un mateix individu sol alimentar-se de diferents preses, és a dir forma part de més d’una cadena tròfica. A més els organismes omnívors poden situar-se en diferents nivells tròfics. És com si les diferents cadenes tròfiques s’encreuessin entre si. És per això que utilitzem les xarxes tròfiques que ens donen una idea més acurada de les relacions alimentàries que es donen en els ecosistemes.
Cadena tròfica.
Xarxa tròfica.
Per practicar:
Comencem fent la miniunitat didàctica: Bon profit! Cadenes i xarxes tròfiques. Has d’entrar en les tres lliçons: Productors i consumidors, Nivells tròfics i cadenes alimentàries i Cadenes i xarxes alimentàries. A l’acabar no t’oblidis de fer els apartats practica i avaluació.
Continuem amb aquests apunts i exercicis sobre les relacions tròfiques.
4.3. El cicle de la matèria.
En un ecosistema la matèria circula en forma de cicle tancat. La matèria d’una planta passa a formar part d’un herbívor quan aquest en menja la planta. Si l’herbívor és caçat per un carnívor, la seva matèria formarà part d’aquest carnívor. Quan qualsevol organisme mor els seus cossos són transformats en matèria inorgànica (sals minerals) pels descomponedors. Aquestes sals minerals seran reaprofitades per les plantes i d’aquesta manera el cicle començarà de nou. La matèria disponible sempre és la mateixa al llarg del cicle i per tant no és il·limitada com passa amb l’energia. Per això s’ha de reutilitzar.
4.4. Flux d’energia.
Per poder realitzar les funcions vitals (nutrició, relació i reproducció) els éssers vius necessiten energia. Però què és l’energia? És la capacitat d’un cos per produir canvis sobre ell mateix o sobre un altre cos.
La font d’energia que utilitzen gairebé tots els ecosistemes és el Sol. Si la Terra és un planeta viu és gràcies a l’energia inesgotable que proporciona el Sol.
L’energia lluminosa del Sol és captada per les plantes que la utilitzen per fer la fotosíntesi. En aquest procés, les plantes fabriquen glucosa, un compost orgànic, a partir de substàncies inorgàniques, l’aigua i el diòxid de carboni, que no tenen energia.
Durant aquesta reacció, l’energia lluminosa es transforma en energia química, ja que la glucosa és una molècula que emmagatzema energia en els enllaços que uneixen els seus àtoms.
Els organismes autòtrofs són, per tant, la porta d’entrada de tota l’energia que fa funcionar els ecosistemes. Tot això els situa en la base de l’alimentació de la resta d’éssers vius.
Els organismes heteròtrofs obtenen mitjançant l’aliment l’energia que acumulen les plantes i les algues. Això ho fan mitjançant un procés anomenat respiració. La respiració és el procés contrari de la fotosíntesi. En aquest cas els organismes “cremen” la matèria orgànica per obtenir l’energia química que conté.
Aquesta energia química, és gastada tant en els animals com en les plantes, per fabricar parts del cos, relacionar-se amb l’entorn, mantenir-se viu, mantenir la temperatura, reproduir-se, etc.
Una part d’aquesta energia química que és gastada es transforma en calor i escapa del cos. Aquesta calor també és una forma d’energia, l’energia calorífica. Aquesta energia calorífica no pot tornar a ser aprofitada per cap organisme viu.
En una cadena tròfica o alimentària hi ha pèrdues d’energia (en forma de calor) cada vegada que hi ha una transferència d’energia d’un nivell a un altre, per la qual cosa, al final de la cadena, s’ha dissipat gairebé tota l’energia que havien captat els fotosintetitzadors inicialment. De fet es calcula que només entre un 10% i un 20%, o fins i tot menys, de l’energia d’un determinat nivell tròfic passa al nivell tròfic superior
Per això es diu que l’energia circula en forma de flux obert, seguint un camí lineal: arriba als ecosistemes a través de l’energia lluminosa que es transforma en química i després va passant d’uns animals a uns altres per mitjà de l’alimentació. Finalment es perd en forma de calor.
Per això el manteniment dels ecosistemes, i de la vida en general, requereix una aportació contínua d’energia. Així doncs, l’energia flueix unidireccionalment a través del sistema, el qual es pot considerar con un sistema obert que necessita l’aportació constant d’energia per al seu funcionament.
Tot això fa que la quantitat total de matèria i energia que hi ha en un determinat nivell tròfic sigui molt menor que la que s’acumula en el nivell tròfic següent. En cada baula o nivell tròfic d’una cadena alimentària, s’origina una pèrdua de matèria (en residus) i energia (per produir calor i treball), les quals, per tant, van disminuint al llarg d’aquesta cadena.
Com a conseqüència d’aquesta pèrdua progressiva sobretot d’energia, les cadenes alimentàries poden representar-se gràficament com una piràmide formada per diversos estrats en la qual els superiors (més petits) es nodreixen dels inferiors (més grans).
En la imatge veiem el nombre d’individus que existeix en cada nivell tròfic.
5. Els biomes.
La biosfera terrestre es divideix en biomes: són les regions naturals que es caracteritzen pel clima i per la fauna i flora que hi viu adaptada a aquestes condicions ambientals. Dins de cada bioma hi ha diferents ecosistemes. Els biomes terrestres es diferencien entre si pels factors climàtics, com són temperatures i pluviositat.
Els principals biomes terrestres són: Tundra; Taigà; Bosc caducifoli; Bosc mediterrani; Praderia; Desert i Selva.
En aquest enllaç podràs veure la distribució a la Terra dels diferents biomes.
Aquest PowerPoint us dóna informació sobre cadascun:
BIOMES from Míriam Redondo Díaz (NaturalsOM)
Si vols aprofundir en el coneixement de la vegetació del bosc mediterrani connecta’t a aquesta web, o bé a aquesta altra, on trobaràs una àmplia galeria d’imatges i fitxes descriptives de les plantes de la conca mediterrània.
Importància dels ecosistemes aquàtics. Explicació de la importància del medi aquàtic, les adaptacions dels organismes que hi viuen i de les causes de la seva degradació.
Importància dels ecosistemes terrestres. Explicació de la importància dels biomes, les adaptacions de les espècies que hi viuen i de les causes de la seva degradació.
– Dins de la unitat didàctica “Ecosistemas terrestres“, una lliçó interactiva en castellà per repassar tot el que s’ha explicat.
– “Exercicis amb resposta“. T’ajudarà a aclarir conceptes.
– Moltíssimes activitats sobre els ecosistemes dins del Proyecto Biosfera, que t’ajudaran a estudiar.
6. Impacte sobre la biosfera.
S’entén per impacte ambiental la “modificació de l’ambient ocasionada per l’acció de l’home o de la naturalesa”.
L’ambient és el conjunt d’elements naturals i artificials o induïts per l’home que fan possible l’existència i desenvolupament dels éssers humans i altres organismes vius que interactuen en un espai i temps determinats.
Des de sempre l’espècie humana ha fet ús intensiu dels recursos naturals i no sempre pensant en el futur. L’augment de població, especialment aquest darrer segle, així com l’impacte de les activitats antròpiques sobre la biosfera ha estat notable.
Però, val dir-ho, no tots els pobles de la Terra han actuat igual, i és que la forma d’actuar té molt a veure amb el tipus de civilització que ha desenvolupat cada cultura. La cultura occidental, en la qual estem immersos nosaltres, és l’exemple vivent de societat que ha actuat de forma depredadora i poc conscient amb l’entorn natural.
Durant molts milers d’anys l’espècie humana va créixer sense que la seva influència sobre la resta dels éssers vius fos decisiva per a la seva existència però en els dos últims milenis el seu creixement ha estat exponencial, ha ocupat tots els ecosistemes de la Terra i la seva pressió sobre les altres espècies és imparable.
El resultat d’aquest impacte és una pèrdua de biodiversitat. Els humans estan a punt de provocar una crisi biològica sense precedents.
Els canvis introduïts són massa ràpids i els ecosistemes tendeixen a simplificar-se, és a dir, passen a ser cada vegada més vulnerables. Els productes humans de desfetes s’han trobat en els racons més recòndits del planeta i els seus efectes negatius sobre els éssers vius es fan cada vegada més palpables.
No sabem quantes espècies i varietats genètiques desapareixen cada any com a conseqüència de les activitats humanes, senzillament per què ni tan sols tenim un inventari aproximat de les espècies existents.
Causes de la pèrdua de biodiversitat.
a) Desforestació.
Els boscos tropicals són els principals afectats per la cobdícia fustera, que arrassa cada any amb hectàrees de selva, destruint l’habitat de moltíssimes espècies, alhora que posa en perill l’ecosistema tropical.
Actualment, la situació dels boscos tropicals és la que provoca més preocupacions. Una vegada el bosc tropical ha estat destruït, s’ha perdut per sempre. Això es deu al fet que tot i que hi ha un exuberant creixement dels arbres i de les demés plantes dels boscos tropicals, el seu sòl és molt pobre.
Pocs dels nutrients que utilitzen les plantes provenen del sòl. La majoria els subministra la vegetació morta i en descomposició que hi ha sobre el sòl del bosc. Aquest material format per plantes mortes aviat es converteixen en aliments dels fongs i els bacteris. Les condicions de calor i humitat del bosc tropical acceleren la descomposició.
Però al tallar els arbres, l’ home destrueix aquest medi de fràgil equilibri. La principal font de nutrients desapareix. Només queda un sòl molt estret i tan pobre que en ell no es poden desenvolupar les plantes. Sense plantes que el cobreixin, el vent i l’ aigua l’erosionen fàcilment.
En aquestes condicions, després d’uns quants anys, i gràcies a la desforestació, el que era un bosc tropical es transforma en un desert; s’ ha produït el fenomen de la desertificació.
b) Agricultura i ramaderia intensiva i agressiva.
Destrueixen ecosistemes rics en biodiversitat per produir aliments a partir de poques espècies. La utilització de plaguicides, pesticides, adobs i insecticides potencia la contaminació dels espais naturals i de les àrees humides properes.
Aquests darrers anys hem d’afegir-li l’amenaça dels transgènics.
c) L’explotació directa d’espècies:
El comerç d’animals, vegetals i productes salvatges és un gran negoci. Part del comerç és legal, però hem de tenir en compte també el tràfic il·legal d’espècies, que contribueix enormement en la desaparició de la biodiversitat.
El comerç d’espècies és una de les principals amenaces que pateixen les espècies salvatges, sovint en perill d’extinció.
La pesca també s’enfronta a un desastre. La demanda d’aliment provinent de la pesca augmenta sense parar, provocant la destructiva sobreexplotació de les reserves, i el que és més preocupant: la destrucció i la progressiva pèrdua de la biodiversitat dels nostres oceans i mars.
La Organització de les Nacions Unides per a l’ Agricultura i l’alimentació afirmà recentment que, de les 280 zones pesqueres que controla, només 25 podien considerar-se subexplotades o moderadament explotades. Les úniques regions pesqueres subexplotades es troben en el Hemisferi Sud.
d) La contaminació.
Afecta la hidrosfera, l’atmosfera i la geosfera deguda a l’acció de l’home. Incloem aquí els efectes del canvi climàtic, la pluja àcida, dels desastres ecològics com l’abocament de productes tòxics, de petroli al mar…
La Sobreexplotació dels aqüífers també és una font de pèrdua de biodiversitat. Aquí tens dues animacions que mostren el procés de salinització i contaminació dels aqüífers per sobreexplotació.
e) La introducció d’espècies no autòctones.
Potser és un dels majors perills actuals per a la biodiversitat. L’activitat humana ha facilitat la dispersió d’espècies fora dels seus hàbitats, les quals entren en competència amb les espècies autòctones, o bé s’alimenten d’elles, actuen com a paràsits, contagien malalties, etc. Com a conseqüència, les poblacions autòctones poden entrar en declini i, fins i tot, extingir-se, el que condueix a modificacions profundes dels ecosistemes.
Les causes d’aquesta introducció són variades: introducció d’espècies vegetals i animals en l’agricultura i ramaderia, introducció d’espècies depredadores en la lluita biològica contra les plagues, introducció d’espècies com a mascota o bé, accidentalment, com a conseqüència del comerç i transport mundial.
En aquest vídeo es veu un cas d’introducció d’espècie invasora: el musclo zebrat i les seves conseqüències:
Invasiones Biológicas: el caso del mejillón cebra (Dreissena polymorpha) from Divulgare on Vimeo.
I en aquest altre vídeo observa el cicle biològic del morrut de les palmeres. Aquest coleòpter originari, en principi, de les regions tropicals del Sud-est Asiàtic i Polinèsia, s’ha estès posteriorment a un gran nombre de zones subtropicals, és acualment un dels insectes més nocius per a les palmeres al món:
f) Entreteniments, esports i aficions de l’espècie humana poc respectuoses amb el medi com la cacera esportiva, els camps de golf en llocs on la climatologia no ho permet per manca de precipitacions, l’afició a col·leccionar mascotes exòtiques, l’exhibició d’animals en circs…
La petjada ecològica.
La petjada ecològica permet calcular quina superfície ecològicament productiva necessitaríem per produir tots els recursos que consumim i assimilar tots els residus que generem. En el cas del planeta, necessitaríem dues vegades i mitja la superfície de la Terra per satisfer les nostres necessitats. Però, òbviament, hi ha moltes diferències entre països.
En aquest reportatge s’analitza la petjada ecològica a Catalunya:
I en aquest altre se’ns parla del cas de Suècia, que es troba entre els països europeus que emeten menys CO2. “El medi ambient” explica les mesures que ha pres aquest país nòrdic per harmonitzar l’economia i el medi ambient:
Calcula la teva petjada ecològica i descobreix totes les coses que pots fer per aconseguir un món més sostenible.
Nosaltres podem millorar aquesta situació i canviant els nostres hàbits i practicant una sèrie d’accions. A la web Yo soy la solución contra el cambio climático ens donen una sèrie de consells per fer-ho.
Vídeo: Planeta blau
“Planeta blau” és una sèrie documental dedicada als misteris de les profunditats marines i de la fauna que les habita. Suposa una visió sense precedents de les zones més profundes de la mar i inclou imatges inèdites de la fauna abissal, de la vida a la superfície i d’enclavaments paradisíacs. Des del més comú fins el desconegut, es recullen els aspectes més atraients i més terrorífics de la mar i dels seus pobladors. Produïda per la Unitat d’Història Natural de la BBC, representa una fita en el seu gènere, ja que mai s’havia invertit tant temps (més de cinc anys d’enregistraments en 200 països) i tants recursos en cap altre documental de natura. Després de veure el primer capítol respon al següent qüestionari:
