"Ambiente y sustentabilidad"

1.1¿Qué es la Tierra?

es el primer principio básico de la naturaleza que establece que la tierra es un ecosistema o sistema viviente caracterizado por ser finito, en homeostasis y sustentable.

1.2 Estructura y Funcionamiento de la Tierra

Subsistema físico

La atmosfera es una cubierta protectora de la tierra, sin ella la temperatura terrestre alcanzaría mas de 75ºC durante el día y menos de 130 ºC bajo cero durante la noche.

La hidrosfera es el agua en estado liquido que cubre la tierra esta integrada por los mares, océanos, lagos, ríos y otros cuerpos de agua superficiales y subterráneos, además del agua en estado solido o congelado en los casquetes polares, los glaciares y el agua en estado gaseoso o vapor, gotas de lluvia y cristales de hielo presentes en la atmosfera.

La litosfera es la porción solida de la corteza terrestre, esta formada por una compleja muestra de materiales inorgánicos (arena, limo y arcilla, aire y agua) y materia orgánica.

Subsistema Biólogo

Esta integrado por los organismos, productores, consumidores (primarios, secundarios y terciarios) y desintegradores, en este subsistema se encuentra los materiales y sustancias orgánicas y ocurren las interrelaciones e interrelaciones bióticas entre organismos

Las interacciones y procesos abióticos – bióticos que ocurren entre los dos subsistemas constituyen un sistema ecológico llamado biosfera, En la biosfera los seres vivos autorregulan estas interacciones e intercambios ( de energía y materia) y se caracteriza por ser complejas, de amplia escala temporal y amplia distribución espacial.

Los intercambios de sustancias químicas en la biosfera ocurren vía ciclos, llamados ciclos biogeoquímicos, los cuales se caracterizan por presentar dos fases:

La fase ambiental: Donde el elemento químico esta en forma inorgánica en el suele, agua y aire.

La fase orgánica: Donde el elemento forma parte de los seres vivos (plantas y animales).

2.1 Flujo de energía

El tercer principio básico de la naturaleza establece que la Tierra es un sistema abierto con respecto al flujo de energía y la única fuente de energía es el sol
El ser humano no puede crear o destruir la energía, sólo transformarla

2.1.1 El equilibrio energético de la Tierra

Del total de la energía generada por el Sol, a nuestro planeta llega un 10% como radiación de rayos ultravioleta, 45% luz visible y 45% de radiación infrarroja. Esta radiación es el elemento climático más importante porque es la fuente de energía de todos los demás procesos biológicos y físicos, condiciona los flujos de energía dentro de los ecosistemas y condiciona la intensidad y frecuencia de los otros elementos del clima.

2.1.2 Pirámides ecológicas

El flujo de energía a través de los niveles tróficos de las cadenas alimenticias nos permite determinar las pirámides ecológicas en términos de energía, biomasa y número de individuos.
El término de pirámide denota la disminución de las variables: energía, biomasa y número de individuos en el nivel inmediato superior, conforme se avanza a lo largo de la cadena trófica, como consecuencia de la energía perdida por costos de mantenimiento metabólico de los individuos del nivel interior.
en lo que respecta a la biomasa total de la Tierra. 85% corresponde a la vegetación
10% a la fauna y solamente 5% corresponde a biomasa humana

2.2 Ciclos biogeoquímicos

El cuarto principio establece que la Tierra es un sistema cerrado con respecto al flujo de materia

Se ciclan las sustancias , de tal manera que se renuevan, purifican y conservan, al igual que definen la productividad y sustentabilidad de los ecosistemas.

Los contaminantes ambientales están relacionados con la atmosfera son muy complejos, se reflejan en alteraciones a los ciclos biogeoquímicos, lo cual pueden llegar a provocar reacciones de consecuencias drásticas para la biosfera.

El quinto principio de la naturaleza define la función de los seres vivos, que al interactuar con su entorno físico mantienen la estabilidad del planeta y las condiciones para la vida.

El sexto principio de la naturaleza establece que los ecosistemas, con una productividad y sustentabilidad finita, brindan bienes y servicios al ser humano.

El séptimo principio básico de la naturaleza establece que el factor limitante y la capacidad de carga son determinantes en la dinámica poblacional de las especies.

El octavo principio básicos de la naturaleza establece que los diferentes ecosistemas del mundo son definidos, determinados y caracterizados por factores bióticos y abióticos

3.1 El origen de la vida

teoría convencional supone que los seres vivos se adaptan a su entorno, pero no cambian.
-Procesos geológicos explican la evolución de la atmósfera, litosfera y océanos.

La composición de la corteza terrestre determino el ambiente geoquímico en el cual la vida se originó.

Los seres vivos al interaccionar con su ambiente definen y regulan los mecanismos homeostáticos, los ciclos biogeoquímicos y mantienen la productividad y sustentabilidad del planeta.

La tierra se caracterizó por un ambiente con una intensa actividad volcánica y de intemperismo

Los constituyentes simples de los seres vivos se formaron abióticamente y en la ausencia del oxígeno libre.

Lo que identifico nuestro equipo en el reino animal es que donde el tamaño de la población de organismos que hacen uso de un determinado territorio esta definido por la capacidad del entorno y de los recursos disponibles.

En el caso del ser humano el crecimiento de las poblaciones humanas y de las grandes ciudades es desordenado, esta situación provoca una demanda de recursos vitales, que normalmente no se encuentran al alcance, y que tiene ser transportados desde zonas remotas, para la cual es necesario realizar obras de construcción que impactan de manera significativa a la naturaleza.

Los procesos fundamentales que ocurren en la sociedad humana que inciden con impactos directos e indirectos sobre la calidad del ambiente será:

El crecimiento demográfico.

Los patrones de consumo y de producción.

La innovación científica y tecnológica.

La demanda económica, los mercados y el comercio.

La aplicación de políticas de desarrollo urbano y rural.

El fenómeno de la educación, la capacidad y la toma de decisiones

3.3 Factor limitante y capacidad de carga

3.3.1 Factor ecológico y rango de tolerancia

Un factor ecológico es todo elemento del entorno (hábitat o nicho) que actúa directamente y al menos durante una etapa del ciclo biológico de los seres vivos. Los factores ecológicos influyen sobre los seres vivos de las siguientes formas

Eliminan especies de zonas cuyas características climáticas o fisicoquímicas no son apropia das, de esta forma influyen así la distribución geográfica de las especies.

Determinan las tasas de natalidad y mortalidad de diversas especies, actuando sobre los ciclos de desarrollo y provocando emigraciones, de esta forma influyen de en la densidad de las poblaciones.

Favorecen la adaptación de las especies, vía modificaciones cuantitativas del metabolismo y cualitativas tales como la diapausa, hibernación, estivación y reacciones fotoperiódicas.

3.3.2 Ley del mínimo y ley de tolerancia

Un principio ecológico relacionado con el rango de tolerancia es la del factor limitante, expresado originalmente como la Ley del mínimo de Leibig, en su ley estipuló que una especie estará ausente de un hábitat o ecosistema cuando cualquier factor indispensable esté por debajo del umbral necesario

Con base en la Ley del Mínimo y la Ley de Toleranela, se puede establecer que

Las especies presentan un rango de tolerancia amplio para unos factores y un rango reducido para otros factores.

Las especies con un rango amplio de tolerancia para la mayoría de los factores ambientales presentan una amplia distribución geográfica

Invariablemente las especies no presentes están en la naturaleza con rangos de tolerancia óptimos.

Las especies en sus diversas etapas de desarrollo varían en sus respuestas de tolerancia a los factores ambientales y donde la etapa de reproducción es la más sensibile al ambiente.

Sin embargo, no sólo los límites mínimos de un elemento a factor indispensable sino que también los límites máximos arriba del limite de tolerancia de ese factor afectan a la especie. Asimismo, esta Ley de Tolerancia enuncia que endi especie presenta, frente a los diversos gradientes fisico-químicos, unos limites de tolerancia entre los cuales se sitúa su óptimo ecológico

Funciones de producción

son funciones ecológicas, que se refieren a la biomasa que producen los organismos vivos.

Servicios ambientales se entiende el amplio rango de condiciones y procesos a través de los cuales los ecosistemas naturales brindan bienes y servicios.

Los seres humanos obtienen de los ecosistemas bienes y productos que son esenciales para el mantenimiento de la vida.

El soporte vital son aquellos que protegen de los rayos solares ultravioletas, limpian el aire, agua y suelo.

La regulación es aquella que modera local y regionalmente los flujos de energía y materiales

De suministro aquellos que proveen alimentos, fuentes de proteína animal, combustibles, medicinas y productos farmacéuticos.

Los bienes están siendo degradados o agotados y los servicios ecológicos deteriorados por las actividades humanas al degradar, fragmentar y destruir los hábitat.

Los bienes y servicios que brindan los ecosistemas son regulados y determinados por el 70%-80% de las especies.

los servicios ambientales de las áreas costeras y marinas incluyen la regulación del clima, la protección de costas y el equilibrio en la composición química de la atmosfera.

Los servicios ambientales son los beneficios de interés social que se derivan de la vida silvestre y su hábitat.

La regulación del clima y el amortiguamiento del impacto de los fenómenos naturales

La provisión de agua en calidad y cantidad suficientes

la generación de oxigeno

El control de la erosión

La polinización de las plantas y el control biológico de las plagas

En este tema trata de que el bienestar de los seres humanos depende en gran medida de los ecosistemas y de los múltiples, benéficos que estos otorgan, los cuales son conocidos como servicios de los ecosistemas, entre los servicios ambientales que proporcionan los ecosistemas destacan:

1. Servicios de provisión.

2. Servicios de regulación

3. Servicios culturales.

4. Servicios de apoyo.

3.4 Factores determinantes de los ecosistemas

los diferentes ecosistemas que conforman la Tierra se definen y caracterizan por diversos factores.

Factores abioticos

Clima

temperatura y precipitación

Altitud y latitud

Topografía

Factores bioticos

Especie Humana

Hábitat de las especies

Tiempo

Contaminación del aire

Dentro de los niveles de alteración el segundo nivel habla de la contaminación que ocasionan los procesos de producción o transformación de los productos agropecuarios

El dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero dominante el cual representa un 63% de los cambios en las concentraciones de todos los efectos invernaderos

Las actividades humanas además de la deforestación y el cambio de uso de tierra, emite grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmosfera

Los aerosoles son producto de la quema de combustibles fósiles, principalmente del carbón mineral y vegetal, también contribuyen al calentamiento global mediante la absorción de la radiación de onda corta, y además contribuyen a la contaminación local del aire.l.

En la estratosfera estos contaminantes son transportados por el viento hacia ambos polos así se distribuyen homogéneamente

Con frecuencia, los contaminantes de origen natural ocurren en cantidades mayores con productos de las actividades humanas, llamados contaminantes antropogénicos.

Las principales alteraciones de la atmosfera producidas por los contaminantes secundarios son:

El smog fotoquímico.

El ozono en la atmosfera es un contaminante secundario y junto con los nitratos de peroxiacilo (PAN), aldehídos y peróxidos forma parte del ¨smog fotoquímico¨.

La lluvia acida.

La disminución del espesor de la capa de ozono en la estratosfera.

La disminución de la capa de ozono en la estratosfera es un problema global ya que este protege a la tierra de los efectos nocivos de la radiación solar de alta energía

Mecanismos de destrucción del ozono estratosférico, para estos se consideran 3 factores:

1.- La presencia de halocarbonos en la atmosfera

2.- La actividad de la radiación solar sobre estos compuestos químicos

3.- Algunas propiedades especiales de la meteorología polar

El óxido nitroso también se involucra en la destrucción del ozono se encuentra como PSC como pentóxido de di nitrógeno, las reacciones mas importantes contribuyen a la destrucción del ozono tienen lugar en las nubes estratosféricas polares, donde se produce cloro molecular y ácido nítrico.

Los contaminantes primarios son aquellas sustancias contaminantes vertidas directamente a la atmosfera, estos provienen de muy diversas fuentes y su naturaleza y su composición química es muy variada. Se pueden agrupar de acuerdo con su estado físico en partículas y gases.
Las fuentes de contaminantes primarias se clasifican en:

1- Fuentes fijas o puntuales, como chimeneas de industrias y descargas domesticas.

2- Fuentes móviles, por ejemplo, medios de transporte.

El problema de la contaminación atmosfera generalmente se asocia con las grandes ciudades con las presencia de sustancias toxicas en amientes abiertos, sin embargo, hay un problema de igual o mayor importancia, y consiste en la contaminación del aire en interiores.

Contaminación del agua

las masas de agua continentales constituyen uno de los ambientes más vulnerables a los efectos inducidos por el cambio climático.

los sistemas costeros son afectados debido al aumento del nivel del mar y de la temperatura del agua, así como al mayor riesgo de tempestades.

en relación con las masas de agua continentales, los efectos biológicos del cambio climático serán más acusados en latitudes elevadas, donde las poblaciones de especies adaptadas a aguas más calientes desplazarían a las originales

las actividades antropológicas están modificando consideradamente el ciclo de agua, lo cual afecta negativamente a los ecosistemas acuáticos interconectados, de agua dulce y marinos, por tanto, también afectan al bienestar de las personas que dependen de los servicios que proporcionan.

contaminación del subsuelo

Les GEI cubren una amplia gama de gases, tanto de origen natural, como antropogénico, y de acuerdo con su forma de participar en la intensificación del efecto invernadero se dividen en tres que son
radiactivamente activos, química y foto químicamente activos y físicamente activos

los cambios en el sistema climático implican un importante sobre los ecosistemas terrestres, que en la actualidad son seriamente afectados por la contaminación, la sobreexplotación y la fragmentación del territorio.

La desertificación es la degradación de tierras áridas, semiáridas y subhúmedas secas

El desarrollo urbano por si mismo ocasiona deforestación y alteración de los ecosistemas naturales, al remplazar la vegetación nativa por concreto, resulta cambios importantes en la relación de infiltración y escurrimiento, se modifica el ciclo hidrológico de las cuencas y se deteriora la calidad de suelo.

cada vez que mas personas emigren hacia la ciudades es mas desarrollo de centro urbanos y el desarrollo de metrópolis y grandes ciudades las cuales ocasionan un gran impacto en medio ambiente ya que contaminan de una manera rápida.

Para empezar en esta parte de la modificación de los ecosistemas consiste que las principales actividades que modifican los ecosistemas son, la explotación de recursos vegetales y animales que conducen a cambios de las densidades demográficas de las especies explotadas, también la explotación y contaminación de recursos hídricos y la emisión de gases contaminantes en procesos de combustión para generación de energía

La degradación de la tierra esta asociada a la perdida de biodiversidad y al cambio climático, en la relación de causa – efecto. Los efectos directos incluyen perdidas en el carbono orgánico de la tierra, nutrientes, almacenamiento y regulación de agua subterránea, y la biodiversidad subterránea.

Los factores desencadenantes del cambio en el uso de la tierra incluyen el rápido crecimiento de la población y la densidad, el aumento de la productividad, patrones de ingresos y consumos mas elevados, así como el desarrollo tecnología, implementación de políticas agrícolas y el cambio climático.