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Unidad 2 escenario natural

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El desarrollo de la unidad 2 - Escenario Natural de la asignatura Desarrollo Sustentable.

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  • 1. Instituto Tecnológico de IgualaDESARROLLO SUSTENTABLEUnidad II – “Escenario Natural”AntologíaRodríguez Bucio Norma, profesora Equipo # 2 Arroyo Abarca Eliud García Barrera José Luis Góme z Gonzále z Ana Naye li Mo lin a Sal gado José Lu is N ájera Gonzál ez E duardo Sánchez Cu evas José Javier Sánchez Martínez Lizb eth Aula F-5, Grupo B. Ingeniería en Si stemas Com put ac ionale s Viernes, 21/09/2012
  • 2. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario NaturalEscenario Natural ÍNDICE 2. UNIDAD II Introducción……………………………………………………………….…………………………….. 4 2. 1. EL ECOSISTEMA…….…….…………………….……………………………..……………… 5 Fig. 1. Ángulos de incidencia de la radiación solar………………………………………….. 6 Fig. 2. Ecosistemas, la naturaleza es esencia entera de nuestro planeta……………….. 7 Fig. 3. Niveles de Organización de los Seres Vivos………………………………..……… 8 Fig. 4. Ecosistemas en México……………………………………………….……………….. 9 2. 2. FLUJO DE ENERGÍA……………………………………………………….………………… 9 Fig. 5. Diagrama de flujo de un ecosistema……………………………….………………… 10 Fig. 6. Niveles tróficos…………………………………………………………..……………… 11 Fig. 7 Pirámides de biomasa…………………………………………………………………… 13 2. 3. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS…………………………………………………….…………… 14 Fig. 8. Ciclo del agua…………………..………………………………………………………. 14 Fig. 9. Ciclo del fósforo…………………………………………………………………………. 15 Fig. 10. Ciclo del nitrógeno…………………………………………………………………….. 16 2. 4. BIODIVERSIDAD…………...…………………………………………………………………… 18 Fig. 11. Biodiversidad en México……………………………………………………………… 19 Tabla 1. Biodiversidad………………………………………………………………………….. 20 Fig. 12. Países mega diversos………………………………………………………………… 20 Fig. 13. Cultura de conservación………………………………………………………………. 21 ¿Por qué conservar?......................................................................................................... 21 2. 5. RECURSOS NATURALES…………………………………………………………………….. 22 Fig. 14. Recursos Naturales………………………………….………………………………… 22 Fig. 15. Clasificación de Recursos Naturales……………………………………………….. 23 Fig. 16. Flora en México……………………………………………………………………….. 23 Fig. 17. Fauna en México……………………………………………………………………… 23 Fig. 18. Almacenamiento de agua potable………………………………………………….. 24 Fig. 19. Explotación de petróleo………………………………..……………………………. 24 Fig. 20. Bosque sano……………………………………………………..…………………… 24 2.5.1. HIDRÓSFERA………………………….………………………………………………………. 25 Fig. 21. Distribución de las aguas……………..……………………………………………… 26 Fig. 22. Hidrósfera………………………………………………………………………………. 26 2.5.2. LITÓSFERA…………………………………………………………..…………………………. 26 Fig. 23. Litósfera………………………………………………………………………………… 27 Fig. 24. Estructura de la Litósfera…………………………………………………………….. 27 Tabla 2. Placas tectónicas…………….……………………………………………………….. 29 Fig. 25. Placas tectónicas………………………..……………………………………………. 29 Fig. 26. Pliegue………………………………………………………………………………….. 30 Fig. 27. Falla…………………………………………………………..………………………… 30 Fig. 28. Diaclasa………………………………………………………………………………… 30 Fig. 29. Terremoto………………………………………………………………………………. 30 Fig. 30. Volcán…………………………………………………………………………………… 31 I.S.C. -2-
  • 3. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural 2.5.3. ATMÓSFERA……………………………………….…………………………………………... 32 Fig. 31. Atmósfera terrestre……………………………….…………………………………… 32 Formación………………………………………………………………………………………… 33 Composición……………………………………………………………………..……………… 34 Tabla 3. Gases de la atmósfera………………………………………………………..……… 34 Tabla 4. Materiales sólidos en la atmósfera……………..…………………………………… 34 Estructura……………………………………………………………..…………………………. 35 Fig. 32. Capas de la atmósfera…………………………………………….…………………. 35 Presión atmosférica…………………………………………………………………..………… 36 Fig. 33. Presión atmosférica…………………………………………………………………... 36 Humedad……………………………………..…………………………………………………. 37 Tabla 5. Humedad de saturación del vapor de agua en el aire…………….……………… 37 Tabla 6. Características de la atmósfera en distintas alturas. Promedios válidos para las latitudes templadas……………………………………………………………….................... 38 2. 6. SERVICIOS AMBIENTALES………….………………………………………………………. 39 Fig. 34. Los servicios ambientales como ciclos de materia en un ecosistema………….. 39 Fig. 35. La relación entre los servicios ambientales y la intensidad de uso….................. 40 Programa de restauración y compensación ambiental……………………………………… 41 Fig. 36. Restauración ambiental……………………………………………………………….. 41 Convenio sobre la diversidad biológica……………….…………………..………………….. 42 Fig. 37. Convenio biodiversidad 2010………….……………..…………………….……....... 42 La buena conciencia…………………………………..………………………..………………. 43 Fig. 38. Día mundial de la biodiversidad……………………..…………………….………… 43 2. 7. FENÓMENOS NATURALES…………………………………………..……………..……….. 44 Fig. 39. Tsunami…………………………………………………………………..……..……… 44 Clases de fenómenos naturales…………………..…………………………………………... 45 Desastres generados en el interior de la tierra………….…………………………………… 45 Fig. 40. Terremoto, temblor o sismo……………………………….…………………………. 45 Fig. 41. Tsunami o maremoto………………………………………………..………………… 45 Fig. 42. Erupción volcánica……………………………………………………………..……… 45 Desastres generados en la superficie de la tierra…………..……………………………….. 46 Fig. 43. Deslizamiento de la tierra……………………………..……………………………… 46 Fig. 44. Derrumbe……………………………………………………………………………….. 46 Fig. 45. Avalancha o alud………………………………………………………………………. 46 Fig. 46. Aluvión………………………………………………………………………………….. 46 Desastres causados por fenómenos meteorológicos o hidrológicos………………..…….. 46 Fig. 47. Inundación……………………………………………………………………………… 46 Fig. 48. Sequía………………………………..………………………………………………… 46 Fig. 49. Helada…………………………………………..……………………………………… 46 Fig. 50. Tormenta………………………………………………………………………………. 47 Fig. 51. Granizada……………………………………………………….……………………… 47 Fig. 52. Tornados…………………………………………………………………..…………… 47 Fig. 53. Huracán………………….…………………………………………………………….. 47 Fig. 54. Ciclones tropicales……………….…………………………………………………… 47 Fig. 55. Fenómenos biológicos…………………….…………………………………………. 47 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA………………………………………………….………... 48 I.S.C. -3-
  • 4. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario NaturalINTRODUCCIÓN Cualquier asentamiento humano ha sido influido por las características físicas que lo rodean, dela misma manera que las acciones de los grupos sociales han incidido en el sistema ecológico dellugar habitado. México es un país de fuertes contrastes culturales, sociales y económicos. En especialimportancia las historias regionales y locales, ya que nos permiten comprender mejor los diversosescenarios, la variedad de ritmos y las condiciones propias con que se desenvolvieron, primero lospueblos mesoamericanos después las sociedades novohispanas y por último los estadosconfederados del México independiente. Existe un consenso general en la comunidad científica que el desarrollo humano en los últimos100 años está teniendo un efecto negativo en el funcionamiento adecuado del medio ambiente natural.Muchos de estos efectos negativos indican que las formas actuales de desarrollo humano sonactualmente insostenibles. En particular, la creciente conciencia de los impactos humanos sobre elclima que llevó a la creación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático(IPCC), que es un órgano científico intergubernamental encargado de la tarea de examinar y evaluar lainformación científica más reciente sobre el cambio climático. En su informe más reciente en 2007, elIPCC: (1) llegó a la conclusión inequívoca de que el planeta se estaba calentando, (2) se atribuye la mayor parte del aumento de las temperaturas mundiales al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) por los seres humanos, (3) el calentamiento global y el mar y su eleva ción del nivel continuará durante siglos, incluso si las emisiones de gases de efecto invernadero se estabilizan en un futuro próximo, y que (4) del calentamiento de la Tierra, la temperatura global promedio podría aumentar en 1.1 a 6.4 ° C a lo largo del siglo 21. Estas son las conclusiones alarmantes de que el IPCC llegó a base en la evidencia científica querevelan la destrucción que los seres humanos profundamente arraigados están causando al medioambiente. Desafortunadamente, la mayoría de los países han sido incapaces de frenar las emisionesde gases de efecto invernadero a pesar de numerosos acuerdos internacionales para estabilizar lasemisiones de carbono. Sin embargo, con el fin de reducir las emisiones de gases de efectoinvernadero y frenar el cambio climático, el mundo necesita trabajar en conjunto para lograr resultados. I.S.C. -4-
  • 5. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.1. EL ECOSISTEMA “Cuando uno jala una sola cosa en la naturaleza, se encuentra que está agarrada del resto del mundo.” John Muir (1838-1914) Naturalista estadounidense nacido en Escocia “Mi Primer Verano en la Sierra”, 1911 El concepto de ecosistema es especialmente interesante para comprender el funcionamientode la naturaleza y multitud de cuestiones ambientales que se dan en la actualidad. Un ecosistema esuna unidad de organización biológica constituida por todos los organismos de un área dada y elambiente en el que viven. Está caracterizado por las interacciones entre los componentes vivos(bióticos) y no vivos (abióticos), conectados por: 1) un flujo unidireccional de energía desde el Sol a través de los autótrofos (que no se alimentan de otros seres vivos) y los heterótrofos (deben alimentarse de sustancias orgánicas de otros organismos), y 2) un reciclamiento de elementos minerales y otros materiales inorgánicos. La fuente última de energía para la mayoría de los ecosistemas es el Sol. El flujo de energía a través de los ecosistemas es el factor más importante en su organización.El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria, o sea,una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. Dentro de unecosistema hay niveles tróficos. Todos los ecosistemas tienen, por lo general, tres de estos niveles:productores , que habitualmente son plantas o algas; consumidores primarios, que por lo general sonanimales o detritívoros , que viven de los desechos animales y de los tejidos vegetales y de animalesmuertos; y descomponedores que degradan la materia orgánica hasta sus componentes primariosinorgánicos. El funcionamiento de los ecosistemas puede ser estudiado por varios métodos cuantitativos: 1) La comparación global de los sistemas, 2) los experimentos a campo y 3) los modelos matemáticos. I.S.C. -5-
  • 6. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Los movimientos del agua, el carbono, el nitrógeno y demás elementos minerales a través delos ecosistemas se conocen como ciclos biogeoquímicos. En estos ciclos, los materiales inorgánicosdel aire, del agua o del suelo son incorporados por los productores primarios, pasados a losconsumidores, y finalmente transferidos a los descomponedores. En el curso de su metabolismo, losdescomponedores liberan los materiales inorgánicos en el suelo o en el agua en una forma en la quepueden ser incorporados por los productores. Los productos químicos sintéticos o los elementosradiactivos liberados en el ambiente pueden ser capturados y concentrados por los organismos enniveles tróficos más elevados. Las múltiples interconexiones en los ecosistemas llevaron a desarrollarla hipótesis Gaia. Esta hipótesis considera a todo el planeta como un único sistema auto organizado yauto sostenible donde lo vivo y lo no vivo conforman una unidad con regulación propia. La vida en laTierra depende de la energía del Sol, que es también responsable del viento y del conjunto decondiciones meteorológicas. Cada día, año tras año, la energía del Sol llega a la parte superior de laatmósfera terrestre. Sin embargo, a causa de la atmósfera, sólo una pequeña fracción de esta energíaalcanza la superficie terrestre y queda a disposición de los organismos vivos. La cantidad de energía que reciben lasdistintas partes de la superficie terrestre no esuniforme. Este es el factor fundamental quedetermina la distribución de la vida en laTierra. En las cercanías del Ecuador, losrayos del Sol son casi perpendiculares a lasuperficie terrestre y este sector recibe másenergía por unidad de superficie que lasregiones al norte y al sur, mientras que lasregiones polares reciben el mínimo. Además,dado que la Tierra, que está inclinada sobresu eje, rota una vez cada 24 horas y completauna órbita alrededor del Sol más o menoscada 365 días, el ángulo de incidencia de laradiación y, por lo tanto, la cantidad deenergía que alcanza a diferentes partes de lasuperficie, cambia hora tras hora y estacióntras estación. Fig. 1. Ángulos de incidencia de la radiación solar I.S.C. -6-
  • 7. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relación con la naturaleza yque su funcionamiento nos afecta totalmente. Es un error considerar que nuestros avancestecnológicos: coches, grandes casas, industria, etc. nos permiten vivir al margen del resto de labiosfera y el estudio de los ecosistemas, de su estructura y de su funcionamiento, nos demuestra laprofundidad de estas relaciones. Fig. 2. Ecosistemas, la naturaleza es esencia entera de nuestro planeta. I.S.C. -7-
  • 8. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 3. Niveles de Organización de los Seres Vivos En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las célulasforman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Unorganismo vivo está formado por varios sistemas anatómico-fisiológicos íntimamente unidos entre sí. La complicada dinámica de un ecosistema implica una cadena de interacciones entre todos losseres vivos e inertes que lo integran, a través de las cuales crea sus mecanismos de adaptación,transformación y autorregulación. Esto determina la importancia de su preservación conjunta, a fin deque no se rompa la cadena vital, al final de la cual se encuentra el ser humano que lo habita. La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesaa la ecología. Los organismos viven en poblaciones que se estructuran en comunidades.El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye,además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura,sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. Debido a su ubicación geográfica y a su diverso relieve, México tiene una gran diversidad deecosistemas, que van desde lo más alto de las montañas hasta los mares profundos, pasando pordesiertos y arrecifes de coral, bosques nublados y lagunas costeras. I.S.C. -8-
  • 9. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 4. Ecosistemas en México2.2. FLUJO DE ENERGÍA De la energía solar que alcanza la superficie de la Tierra, una fracción muy pequeña esderivada a los sistemas vivos. Aun cuando la luz caiga en una zona con vegetación abundante comoen una selva, un maizal o un pantano, sólo aproximadamente entre el 1 y el 3% de esa luz (calculadosobre una base anual) se usa en la fotosíntesis. Aun así, una fracción tan pequeña como ésta puededar como resultado la producción -a partir del dióxido de carbono, el agua y unos pocos minerales- devarios millares de gramos (en peso seco) de materia orgánica por año en un solo metro cuadrado decampo o de bosque, un total de aproximadamente 120 mil millones de toneladas métricas de materiaorgánica por año en todo el mundo. Eugene P. Odum, uno de los investigadores norteamericanos que más aportó a la comprensiónde la dinámica de funcionamiento de los ecosistemas, utilizó una serie de diagramas de flujo pararepresentarla. I.S.C. -9-
  • 10. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 5. Diagrama de flujo de un ecosistema. El diagrama anterior muestra el flujo unidireccional de energía y el reciclado de materiales. PG= producción bruta; PN = producción neta; P = producción heterotrófica; R = respiración. El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentariaque consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. Elprimero es comido por el segundo, el segundo por el tercero y así sucesivamente en una serie deniveles alimentarios o niveles tróficos. En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentariasestán entrelazadas en complejas tramas, con muchas ramas e interconexiones. La relación de cadaespecie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico.Diagrama de una red trófica en la tundra ártica, durante la primavera y el verano. I.S.C. - 10 -
  • 11. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 6- Niveles tróficos Las flechas indican la dirección del flujo de energía. Esta red alimentaria está muy simplificada.En realidad, forman parte de ella un número de especies de plantas y animales mucho mayor que elrepresentado. El primer nivel trófico de una trama alimentaria siempre está ocupado por un productorprimario. En tierra, el productor primario habitualmente es una planta; en ecosistemas acuáticos,habitualmente, un alga. Estos organismos fotosintéticos usan energía lumínica para hacercarbohidratos y otros compuestos, que luego se transforman en fuentes de energía química. Losproductores sobrepasan en peso a los consumidores; el 99% de toda la materia orgánica del mundovivo está constituida por plantas y algas. Todos los heterótrofos combinados sólo dan cuenta del l %de la materia orgánica. La productividad bruta es una medida de la tasa a la cual los organismosasimilan energía en un determinado nivel trófico. Una cantidad más útil -y a menudo más fácil demedir- es la productividad neta. que es comparable a la tasa de ganancia neta. Habitualmente se laexpresa como la cantidad de energía medida en calorías o en unidades equivalentes de energía, comoel kilojoule en los compuestos químicos. I.S.C. - 11 -
  • 12. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural La biomasa es un término abreviado y útil que significa el peso seco total de todos losorganismos que se mide en un momento dado. La productividad neta es una medida de la tasa a lacual los organismos almacenan energía, que luego queda a disposición de los organismos delsiguiente nivel trófico. En los ecosistemas agrícolas, el peso seco del total de plantas al final de la estación decrecimiento representa la producción primaria neta de esa estación y suministra una buena base decomparación entre distintos ambientes. Habitualmente, de ese valor se excluyen las raíces porque esdifícil extraerlas de la mayoría de los suelos. Esto puede conducir a gruesas subestimaciones en, porejemplo, la vegetación natural de los ecosistemas de desierto.Los consumidores primarios (herbívoros)comen a los productores primarios. Un carnívoro que come a un herbívoro es un consumidorsecundario, y así sucesivamente. En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida encada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismodel organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y,finalmente, por los descomponedores. La eficiencia ecológica es el producto de las eficiencias con lascuales los organismos explotan sus recursos alimentarios y los convierten en biomasa: eficiencias deexplotación, asimilación y producción neta. La eficiencia ecológica depende principalmente de laeficiencia de asimilación -que es la proporción de energía consumida que se asimila-, y la eficiencia deproducción neta -que es la proporción de energía asimilada que se gasta en crecimiento,almacenamiento y reproducción. En las plantas, la eficiencia de producción es la relación entre laproductividad neta y la productividad bruta. Este índice varía entre un 30 y un 85%. El valor energético de las plantas para sus consumidores depende de la proporción demateriales indigeribles que ellas contienen. El alimento de origen animal se digiere más fácilmente queel de origen vegetal. La brevedad de las cadenas tróficas, es decir, el hecho de que sean tan cortas, fue atribuidadesde hace tiempo a la ineficiencia involucrada en la transferencia de energía de un nivel trófico a otro,una explicación que, como tantas otras en ecología, está ahora sufriendo una revisión crítica. Sinembargo, en general, sólo un 10% de la energía almacenada en una planta se convierte en biomasaanimal en el herbívoro que come esa planta. Se encuentra una relación semejante en cada nivelsucesivo. El cálculo empírico del 10% es sólo una estimación grosera. Las mediciones reales muestranamplias variaciones en las eficiencias de transferencia, desde menos del 1% a más del 20%, I.S.C. - 12 -
  • 13. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Naturaldependiendo de las especies de que se traten. El flujo de energía con grandes pérdidas en cadapasaje al nivel sucesivo puede ser representado en forma de pirámide.Pirámide del flujo de energía para un ecosistema de río en Florida, EEUU. a) Pirámides numéricas para a) un ecosistema de pradera graminosa en la que el número de productores primarios (gramíneas) es grande y b) un bosque templado en el que un solo productor primario, un árbol, puede soportar a un número grande de herbívoros Una proporción relativamente pequeña de la energía del sistema es transferida en cada nivel trófico. Gran parte de la energía se invierte en el metabolismo y se mide como colorías perdidas en la respiración. Las relaciones energéticas entre los niveles tróficos determinan la estructura de un ecosistema en función de la cantidad de organismos y de la cantidad de biomasa presente.Fig. 7. Pirámides de biomasa. I.S.C. - 13 -
  • 14. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.3. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS.La energía toma un curso unidireccional a través de un ecosistema, pero muchas sustancias circulan através del sistema. Estas sustancias incluyen agua, nitrógeno, carbono, fósforo, potasio, azufre,magnesio, calcio, sodio, cloro, y también varios otros minerales, como hierro y cobalto, que sonrequeridos por los sistemas vivos sólo en cantidades muy pequeñas. Fig. 8. Ciclo del agua. El ciclo del agua vincula la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la Tierra. El agua de laatmósfera se encuentra principalmente en forma de vapor. En tierra, circula tanto por la superficie(arroyos, ríos y lagos) como por los estratos subterráneos (acuíferos). Generalmente, el aguadesemboca en el mar. Los movimientos de sustancias inorgánicas se conocen como ciclosbiogeoquímicos, porque implican componentes geológicos así como biológicos del ecosistema. Loscomponentes del entorno geológico son: I.S.C. - 14 -
  • 15. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural 1) la atmósfera, constituida fundamentalmente por gases, que incluyen el vapor de agua; 2) la litosfera, la corteza sólida de la Tierra y 3) la hidrosfera, que comprende los océanos, lagos y ríos, que cubren ¾ partes de la superficie terrestre. Los componentes biológicos de los ciclos biogeoquímicos incluyen los productores, consumidoresy degradadores. El papel de cada descomponedor puede ser muy especializado. Como resultado dela actividad metabólica de los descomponedores, de los compuestos orgánicos se liberan sustanciasinorgánicas al suelo o al agua. Desde el suelo o el agua, estas sustancias son vueltas a incorporar alos tejidos de los productores primarios, pasan a los consumidores y detritívoros y luego sonentregadas a los descomponedores, de los cuales entran nuevamente en las plantas, repitiendo elciclo. Fig. 9. Ciclo del fósforo I.S.C. - 15 -
  • 16. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural El ciclo del nitrógeno es de importancia crítica para todos los organismos. Implica varias etapas:la amonificación, degradación de los compuestos orgánicos nitrogenados a amoníaco o ion amonio; lanitrificación, oxidación del amoníaco o el amonio a nitratos que son incorporados por las plantas; y laasimilación, conversión de nitratos a amoníaco y su incorporación a compuestos orgánicos. Loscompuestos orgánicos que contienen nitrógeno regresan finalmente al suelo o al agua, completándoseel ciclo. El nitrógeno perdido por el ecosistema puede ser restituido por la fijación de nitrógeno, que esla incorporación de nitrógeno elemental a compuestos orgánicos. Fig. 10. Ciclo del nitrógeno. I.S.C. - 16 -
  • 17. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Aunque el reservorio de nitrógeno se encuentra en la atmósfera, donde constituye haste el 78%del aire seco, el movimiento de nitrógeno en el ecosistema es más semejante al de un mineral que alde un gas. Sólo unos pocos microorganismos son capaces de fijar nitrógeno. Los elementos que necesitan los organismos vivos suelen estar presentes en sus tejidos enconcentraciones más elevadas que en el aire, el suelo y el agua circundantes. Esta concentración deelementos resulta de la absorción selectiva de sustancias por las células vivas, amplificada por losefectos de concentración de las cadenas tróficas. En circunstancias naturales, este efecto deconcentración - denominada también bioacumulación- suele ser variable; generalmente, los animalestienen un mayor requerimiento de minerales que las plantas, porque gran parte de la biomasa vegetales celulosa. Aunque las consecuencias de este accidente fueron más graves en las áreas próximas aChernobyl, traspasaron las fronteras de la ex Unión Soviética, afectando finalmente a unos 100millones de personas en más de 20 países europeos. La nube radiactiva del accidente se desplazó endirección noroeste por el viento y, cuando posteriormente llegaron las lluvias, el material radiactivovolvió a caer al suelo. Una parte sustancial de la radiactividad fue depositada en Noruega, un país queno tiene plantas de energía nuclear. Un componente importante de la lluvia radiactiva de Chernobyl fueel cesio 137. A medida que este elemento pasó del agua de lluvia a los líquenes y luego a los renos,su concentración se incrementó a niveles que excedían en mucho a los que se consideraban segurospara el consumo humano. Las concentraciones más elevadas se produjeron en la leche, los músculosy los huesos de los renos, el medio de subsistencia tradicional para los pueblos Sami o Lapones, deNoruega Central y Meridional. Las consecuencias de Chernobyl nos brindan varias lecciones importantes. La primera y másobvia es que la concentración biológica de sustancias es un fenómeno muy real, con consecuenciaspotencialmente graves, especialmente para los organismos que se encuentran en la cima de la cadenaalimentaria, entre los cuales nos incluimos. La segunda lección es que no debemos ser complacientescon las medidas de seguridad relativas al uso de materiales o tecnologías; son posibles tragediasmucho peores que las de Chernobyl. La tercera lección, y tal vez la más importante, es que lasconsecuencias de nuestros errores no respetan límites internacionales o normativas ambientaleslocales, independientemente de si fueron bien concebidas o de cuán fielmente se sigan. Lahumanidad y todos los demás seres vivos estamos interconectados en un único ecosistema global. I.S.C. - 17 -
  • 18. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.4. BIODIVERSIDAD “La naturaleza tiene la clave a nuestras satisfacciones estéticas, intelectuales, cognitivas y aún espirituales” Edward O. Wilson (1929- ) Biólogo, investigador, naturalista y autor estadounidense La biodiversidad o diversidad biológica es la variedad de la vida. Este reciente concepto incluyevarios niveles de la organización biológica. Abarca a la diversidad de especies de plantas y animalesque viven en un sitio, a su variabilidad genética, a los ecosistemas de los cuales forman parte estasespecies y a los paisajes o regionesen donde se ubican los ecosistemas. También incluye losprocesos ecológicos y evolutivos que se dan a nivel de genes, especies, ecosistemas y paisajes. El concepto fue acuñado en 1985, en el Foro Nacional sobre la Diversidad Biológica de EstadosUnidos. Edward O. Wilson (1929 - ), entomólogo de la Universidad de Harvard y prolífico escritor sobreel tema de conservación, quien tituló la publicación de los resultados del foro en 1988 como“Biodiversidad”. Los seres humanos hemos aprovechado la variabilidad genética y “domesticado” por medio dela selección artificial a varias especies; al hacerlo hemos creado una multitud de razas de maíces,frijoles, calabazas, chiles, caballos, vacas, borregos y de muchas otras especies. Las variedades deespecies domésticas, los procesos empleados para crearlas y las tradiciones orales que las mantienenson parte de labiodiversidad cultural. En cada uno de los niveles, desde genes hasta paisaje o región, podemos reconocer tresatributos: composición, estructura y función. La composición es la identidad y variedad de los elementos (incluye qué especies estánpresentes y cuántas hay), la estructura es la organización física o el patrón del sistema (incluyeabundancia relativa de las especies, abundancia relativa de los ecosistemas, grado de conectividad,etc.) y la función son los procesos ecológicos y evolutivos (incluye a la depredación, competencia,parasitismo, dispersión, polinización, simbiosis, ciclo de nutrientes, perturbaciones naturales, etc.) I.S.C. - 18 -
  • 19. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 11. Biodiversidad en México México es considerado un país “megadiverso”, ya que forma parte del selecto grupo denaciones poseedoras de la mayor cantidad y diversidad de animales y plantas, casi el 70% de ladiversidad mundial de especies. Para algunos autores el grupo lo integran 12 países: México,Colombia, Ecuador, Perú, Brasil, Congo, Madagascar, China, India, Malasia, Indonesia y Australia.Otros, suben la lista a más de 17, añadiendo a Papúa Nueva Guinea, Sudáfrica, Estados Unidos,Filipinas y Venezuela. México es uno de los tres países megadiversos (junto con Estados Unidos y Colombia) conlitorales tanto en el Atlántico como en el Pacífico. Posición de México con respecto a otros paísesmegadiversos Llorente-Bousquets, J., y S. Ocegueda. 2008. Estado del conocimiento de la biota,en Capital natural de México, vol. I: Conocimiento actual de la biodiversidad. Conabio, México, pp. 283-322. I.S.C. - 19 -
  • 20. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Plantas País Mamíferos Aves Reptiles Anfibios vasculares 5 3 8 2 5 Brasil 56,215 578 1,712 630 779 Colombia 48,000 456 1,815 520 634 China 32,200 502 1,221 387 334 Indonesia 29,375 667 1,604 511 300 México 23,424 535 1,096 804 361 Venezuela 21,073 353 1,392 293 315 Ecuador 21,000 271 1,559 374 462 Perú 17,144 441 1,781 298 420 Australia 15,638 376 851 880 224 Madagascar 9,505 165 262 300 234 Congo 6,000 166 597 268 216 Tabla 1. Biodiversidad.Los países megadiversos contienen una o más de las siguientes características: Fig. 12. Países mega diversos Posición geográfica: muchos se encuentran en la zona tropical en donde existe mayordiversidad de especies. El trópico de Cáncer (23° 26´ 22´´) atraviesa México que se extiende de los32° Norte (Baja California Norte) a los 14° Norte (Chiapas). Diversidad de paisajes: la complejidad de los paisajes con montañas, confieren diversidad deambientes, de suelos y de climas. México es un país eminentemente montañoso. Además estárodeado de mares. I.S.C. - 20 -
  • 21. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Aislamiento: la separación de islas y continentes ha permitido el desarrollo de floras y faunasúnicas. En México se conjuntan la fauna y flora de dos continentes que estuvieron mucho tiempoaislados (Norteamérica y Sudamérica). Tamaño: a mayor tamaño, mayor diversidad de paisajes y de especies. México ocupa el lugarnúmero 14 de acuerdo a su tamaño (1,972,550 km2). Historia evolutiva: Algunos países se encuentran en zonas de contacto entre dos regionesbiogeográficas en donde se mezclan faunas y floras con diferentes historias. En México confluyen lazona neártica y la neotropical. Cultura: A pesar de que el desarrollo de la cultura es reciente en relación a la formación de lasespecies, la domesticación de plantas y animales ha contribuido a la riqueza natural. En México sehablan 66 lenguas indígenas además de muchas variantes y es uno de los principales centros dedomesticación en el mundo. Declaración de Cancún (2002). En 2002 se creó el “Grupo de Países Megadiversos” comomecanismo de consulta y cooperación para promover las prioridades de preservación y usosustentable de la diversidad biológica.¿POR QUÉ CONSERVAR?Existen muchas razones para conservar nuestra riqueza natural. Espiritual. Para muchas civilizaciones y personas, las plantas y animales y los fenómenos naturales tienen significado religioso. El sol es el generador de vida en el planeta y transmite su energía a los organismos vivos. En las culturas mexicanas constantemente encontramos que los fenómenos naturales, y los seres v iv o s forman parte integral de la Fig. 13. Cultura de conservación cosmovisión. I.S.C. - 21 -
  • 22. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.5. RECURSOS NATURALESDefinición y Clasificación Se conoce como recurso natural a cada bien y servicio que surge de la naturaleza de maneradirecta, es decir, sin necesidad de que intervenga el hombre. Estos recursos resultan de vitalimportancia para el desarrollo del ser humano, ya que brindan la posibilidad de obtener alimentos,producir energía y de subsistir a nivel general. Para la economía, que es la ciencia y el arte que se especializa en el manejo adecuado de dichos recursos, éstos siempre resultan insuficientes ante las necesidades infinitas de la humanidad. En el caso de los recursos de origen natural, se habla de dos clases: los recursos agotables, que inevitablemente se acabarán en algún momento ya que no pueden volver a producirse (como el petróleo o las explotaciones mineras), y los recursos renovables (que pueden regenerarse, siempre que la explotación no sea excesiva, como los bosques). Fig. 14. Recursos Naturales Estos conceptos nos permiten comprender por qué los recursos naturales deben ser utilizadosa conciencia y con moderación. La pesca, por ejemplo, puede extinguir un recurso natural. Si sepescan todos los peces de una determinada especie, será imposible conseguir que nazcan nuevosejemplares. En el caso de los recursos que no se pueden renovar, se habla de reservas. Una vez queéstas se consumen, no hay forma de obtener nuevamente dichos recursos ya que no existe modo defabricarlos, cultivarlos ni de regenerarlos. El valor económico del conjunto que nuclea los recursos no renovables suele estar vinculado ala escasez de dicho recurso y a la demanda. Cuando quedan pocas reservas de uno determinado, suprecio se incrementa I.S.C. - 22 -
  • 23. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 15. Clasificación de Recursos Naturales Fig. 16. Flora en México Fig. 17. Fauna en México I.S.C. - 23 -
  • 24. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 18. Almacenamiento de agua potable Fig. 19. Explotación de petróleo Estos conceptos nos permiten comprender por qué los recursos naturales deben ser utilizadosa conciencia y con moderación. La pesca, por ejemplo, puede extinguir un recurso natural. Si sepescan todos los peces de una determinada especie, será imposible conseguir que nazcan nuevosejemplares. En el caso de los recursos que no se pueden renovar, se habla de reservas. Una vez que éstas se consumen, no hay forma de obtener nuevamente dichos recursos ya que no existe modo de fabricarlos, cultivarlos ni de regenerarlos. El valor económico del conjunto que nuclea los recursos no renovables suele estar vinculado a la escasez de dicho recurso y a la demanda. Cuando quedan pocas reservas de uno determinado, su precio se Fig. 20. Bosque sano incrementa I.S.C. - 24 -
  • 25. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.5.1. HIDRÓSFERA La hidrosfera es la capa acuosa del planeta. Esta conformada por aguas oceánicas ycontinentales, que dan vida al planeta. La hidrósfera ocupa casi 3/4 de la Tierra. Es la capa de aguaque recubre el 70% de la superficie de la Tierra. Se formó a partir del vapor de agua existente a laatmósfera primitiva cuando la superficie del planeta, formado hace 4.600 millones de años, se enfriósuficientemente. La forman los océanos, mares, ríos terrestres y subterráneos, glaciares, lagos,lagunas y el vapor de agua contenido en la atmósfera. Debido a los desplazamientos de las aguas y alciclo del agua la hidrosfera sufre cambios continuamente.Distribución de la aguas El agua del planeta se distribuye en aguas saladas u oceánicas, conformada por océanos ymares; y las aguas dulces o continentales, ríos, lagunas, lagos y aguas subterráneas. Fig. 21. Distribución de las aguas I.S.C. - 25 -
  • 26. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Lo más probable es que el agua oceánica se formara por el vapor liberado por las rocas enformación en la época en que la corteza terrestre se enfrió. Al enfriarse la Tierra el vapor cayó enforma de lluvia formando los océanos y mares. Son cinco océanos: Pacífico, Atlántico, Índico, Antárticoy Ártico. Las aguas dulces provienen de las precipitaciones y caen sobre la tierra. Los ríos son cursospermanentes de agua sobre la tierra. Los movimientos superficiales del mar son denominados olas, seproducen por la fuerza del viento y son ondulatorios. Por esto entre más viento más altas son las olas.La ola esta formada por la cresta que es la parte más alta y los flancos que son sus pendientes. Lascorrientes son desplazamientos constantes de masas de agua que avanzan a gran velocidad, soncomo ríos en el mar. Siempre tienen la misma dirección y constante. Se producen por la fuerza delviento, la densidad del agua, la salinidad, composición, temperatura y rotación de la Tierra. Según ellugar de origen hay dos tipos de corrientes: las frías y las cálidas. Las frías se originan en los polos yvan al Ecuador. En cambio, las cálidas van en dirección opuesta. Sin embargo, producto de la rotaciónde la Tierra, las corrientes marinas se desvían y forman circuitos. En el Hemisferio Norte se desvían ala derecha y en el Sur, a la izquierda. Las corrientes son muy importantes en el desarrollo de la vidahumana, ya que estimulan el crecimiento de plantas y el desarrollo del plancton. A la vez, modifican lastemperaturas y precipitaciones del planeta. El hielo y la nieve son otra forma de existencia de agua enla Tierra. La nieve va a ser la precipitación de pequeños cristales de hielo que se van a agrupar encopos. Se va a producir cuando el vapor de agua en la atmósfera tenga menos de OºC y caiga a latierra. Los hielos se forman cuando la nieve se acumula con el paso de los años. Producto de esto lapresión existente sobre la nieve va a producir que esta pierda aire por lo que se forma el hielo. Lasmayores manifestaciones de hielo en la tierra se van a dar en los glaciares. La hidrosfera regula el clima, participa en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la tierra Fig. 22. Hidrósfera I.S.C. - 26 -
  • 27. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.5.2. LITÓSFERA Es la capa externa de la Tierra y está formada por materiales sólidos, engloba la cortezacontinental, de entre 20 y 70 Km. de espesor, y la corteza oceánica o parte superficial del mantoconsolidado, de unos 10 Km. de espesor. Se presenta dividida en placas tectónicas que se desplazanlentamente sobre la astenosfera, capa de material fluido que se encuentra sobre el manto superior. Las tierras emergidas son las que se hallan situadas sobre el nivel del mar y ocupan el 29% dela superficie del planeta. Su distribución es muy irregular, concentrándose principalmente en elHemisferio Norte o continental, dominando los océanos en el Hemisferio Sur o marítimo. Fig. 23. LitósferaAsia: Es el continente de más superficie, se extiende de Este a Oeste en el Hemisferio Norte, aunque su partemeridional se interna en la zona tropical.Europa: En realidad es una gran península situada al Oeste del continente asiático o euroasiático. La separaciónentre Asia y Europa se ha fijado de forma convencional en los montes Urales, el río Ural y la cordillera delCáucaso.África: Situado al Suroeste de Asia y Sur de Europa, predominantemente en la zona intertropical, pero es muchomás ancho en el Hemisferio Norte que en el Hemisferio Sur.América: Este continente se organiza en sentido de los meridianos y se distribuye tanto en el Hemisferio Nortecomo en el Hemisferio Sur. Debido a esta distinta situación de sus partes y a sus formas diferenciadas, suelehablarse de dos subcontinentes o incluso de dos continentes, América del Norte y América del Sur.La Antártida: Es el único continente cubierto permanentemente por una gran masa de hielo, ya que se sit úa ensu totalidad en el Polo Sur.Oceanía: No es un conjunto continuo de tierras emergidas como el resto de los continentes, está formado por unnúmero muy elevado de islas de tamaños y formas muy distintas, situadas al Sureste de Asia y en el océanoPacífico. I.S.C. - 27 -
  • 28. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural • Litosfera terrestre. La litosfera es la capa superficial sólida del planeta. Está constituida por la corteza y por la parte superficial sólida del manto, el denominado manto residual. Segundo el tipo de corteza que contien se distinguen dos tipos de litosferas que son: • Litosfera oceánica. Es la que está formada por corteza oceánica y manto residual.Constituye los fondos de los océanos y tiene un espesor medio de 65 km pero en las las grandes cordilleras que hay en el fondo de los océanos, las denominadas dorsales oceánicas, su espesor es de sólo 7 km. • Litosfera continental. Es la que está formada por corteza continental y manto residual. Es la que constituye los continentes. Tiene un espesor medio de unos 120 km.Estructura La litosfera se encuentra dividida en grandes fragmentos, las denominadas placaslitosféricas o placas tectónicas, que se mueven entre sí separándose o chocando. Las colisiones entreellas son los que generan los terremotos, los volcanes, los pliegues y las fallas. Fig. 24. Estructura de la LitósferaAstenosfera. Tradicionalmente esta capa se ha definido como una capa pastosa (fluida) del mantoquellega hasta los 250 km de profundidad y que se encuentra entre la litosfera y el resto del manto, queson dos capas sólidas. En las últimas décadas se ha descubierto que en muchos puntos bajo lalitosfera no hay ninguna capa fluida. Por esto, algunos autores consideran que la astenosfera enrealidad no existe y que es todo el manto el que presenta plasticidad y que todo él es impulsado por elcalor procedente del núcleo y así provoca el movimiento de las placas tectónicas. I.S.C. - 28 -
  • 29. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario NaturalLas placas tectónicas. Son los diferentes fragmentos en qué se encuentra dividida la litosfera.Actualmente se diferencian siete grandes placas tectónicas y unas siete pequeñas placas tectónicas.El nombre de estas placas son: Placas tectónicas grandes Placas tectónicas pequeñas 1. Placa Euroasiática 1. Placa del Caribe 2. Placa Africana 2. Placa de Nazca 3. Placa Indoaustraliana 3. Placa de Cocos 4. Placa Norteamericana 4. Placa de Juan de Fuca 5. Placa Sudamericana 5. Placa Filipina 6. Placa Pacífica 6. Placa de Scotia 7. Placa Antártica 7. Placa Arábiga Tabla. 2. Placas tectónicas Fig. 25. Placas tectónicas I.S.C. - 29 -
  • 30. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario NaturalDinámica de la litosfera. Se denomina relieve a las diferencias entre las elevaciones y las depresiones de una superficiesólida. El relieve de la litosfera se está modificando continuamente. Se diferencian los procesosconstructivos y los procesos destructivos.Procesos constructivos de relieve. Son los que provocan elevaciones o depresiones Los realizan losagentes geológicos internos, que son las fuerzas internas que deforman la litosfera. Están provocadospor el calor que produce las corrientes de convección que mueven las placas, las cuales al colisionarentre sí originan los pliegues, las fallas, las diaclasas, los terremotos y los volcanes. Fig. 26. Pliegue. Es la ondulación de los estratos de rocas debido a su plegamiento por fuerzas tectónicas. Se da cuando los materiales son plásticos (deformables). Fig. 27. Falla. Es una rotura de los estratos o de las masas rocosas, con desplazamiento de un bloque respecto al otro. Se da cuando los materiales no son plásticos sino frágiles. Fig. 28. Diaclasa. Es una rotura de los estratos o de las masas rocosas sin desplazamiento de un bloque respceto al otro. Se da cuando los materiales son frágiles. I.S.C. - 30 -
  • 31. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 29. Terremoto. Es una sacudida brusca del terreno debido a las ondas sísmicas que se originan al producirse fallas profundas. Fig. 30. Volcán. Es una salida de magma al exterior. El magma es un medio pastoso formado por rocas fundidas, a unos 1000 ºC, y una gran cantidad de gases disueltos. Al salir al exterior pierde los gases y da lugar a la lava. Los gases pueden impulsar pequeños volúmenes de lava que se consolidan en el aire y que, al caer, constituyen los denominados productos piroclásticos (según su tamaño se denominan cenizas, lapilli y bombas volcánicas. La lava y los piroclastos generalmente se acumulan y forman una montaña denominada cono volcánico, que presenta un cráter y una chimenea.Los procesos destructivos de relieve. Son los que provocan el desgaste de las elevaciones o elrelleno de las depresiones. Los realizan los agentes geológicos externos, que son la atmósfera, elviento, los torrentes, los ríos, el mar, el hielo y los seres vivos. La destrucción del relieve se producesiguiendo las siguientes etapas: meteorización (desgaste in situ), erosión (desgaste asociado altransporte), transporte y sedimentación . I.S.C. - 31 -
  • 32. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.5.3. ATMÓSFERA La atmósfera es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste que tenga la suficientemasa como para atraer ese gas. Los gases son atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienenen ella si la gravedad es suficiente y la temperatura de la atmósfera es baja. Algunos planetas estánformados principalmente por gases, por lo que tienen atmósferas muy profundas.Atmósfera terrestre La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km, aunque más de la mitad de sumasa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde lasuperficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 1018 kg. Fig. 31. Atmósfera terrestre La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte dela radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, yactuando como escudo protector contra los meteoritos.Composición de la atmósfera Casi la totalidad del aire (un 97 %) se encuentra a menos de 30 km de altura, encontrándose másdel 75 % en la troposfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homogénea,hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto porun solo gas. I.S.C. - 32 -
  • 33. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural o Nitrógeno: constituye el 78% del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias. o Oxígeno: representa el 21% del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para respirar. o Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón (Ar), que contribuye en 0,9% al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia. o Dióxido de carbono: está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Representa el 0,03% del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida. o Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol. o Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero. o Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión, como por ejemplo, el polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribución muy variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes. Formación La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra. Comenzó a formarse hace unos4600 millones de años con el nacimiento de la Tierra. La mayor parte de la atmósfera primitiva seperdería en el espacio, pero nuevos gases y vapor de agua se fueron liberando de las rocas queforman nuestro planeta. I.S.C. - 33 -
  • 34. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural La atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra estaría formada por vapor deagua, dióxido de carbono(CO2) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H2) ymonóxido de carbono pero con ausencia de oxígeno. Era una atmósfera ligeramente reductora hastaque la actividad fotosintética de los seres vivos introdujo oxígeno y ozono (a partir de hace unos 2 500o 2000 millones de años) y hace unos 1000 millones de años la atmósfera llegó a tener unacomposición similar a la actual. Composición. Los gases fundamentales que forman la atmósfera son: % (en vol) Nitrógeno 78. 084 Oxígeno 20. 946 Argón 0.934 CO2 0.033 Tabla 3. Gases de la atmósfera También hay partículas de polvo en suspensión como, por ejemplo, partículas inorgánicas,pequeños organismos o restos de ellos, NaCl del mar, etc. Muchas veces estas partículas puedenservir de núcleos de condensación en la formación de nieblas (smog o neblumo). (Partículas/cm3) Alta mar 1000 Alta montaña (más de 2000 m) 1000 Colinas (hasta 1000 m) 6000 Campos cultivados 10 000 Ciudad pequeña 35 000 Gran ciudad 150 000 Tabla 4. Materiales sólidos en la atmósfera Los volcanes y la actividad humana son responsables de la emisión a la atmósfera dediferentes gases y partículas contaminantes que tienen una gran influencia en los cambios climáticos yen el funcionamiento de los ecosistemas, como veremos. I.S.C. - 34 -
  • 35. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural EstructuraLa troposfera, que abarca hasta un límite superior llamado tropopausa que se encuentra a los 9 Kmen los polos y los 18 km en elecuador. En ella se producenimportantes movimientos verticales yhorizontales de las masas de aire(vientos) y hay relativa abundanciade agua, por su cercanía a lahidrosfera. Por todo esto es la zonade las nubes y los fenómenosclimáticos: lluvias, vientos, cambiosde temperatura, etc. Es la capa demás interés para la ecología. En latroposfera la temperatura vadisminuyendo conforme se vasubiendo, hasta llegar a -70ºC en sulímite superior.La estratosfera comienza a partir dela tropopausa y llega hasta un límitesuperior llamado estratopausa que se Fig. 32. Capas de la atmósferasitúa a los 50 kilómetros de altitud.En esta capa la temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de0ºC en la estratopausa. Casi no hay movimiento en dirección vertical del aire, pero los vientoshorizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 km/hora, lo que facilita el que cualquiersustancia que llega a la estratosfera se difunda por todo el globo con rapidez, que es lo que sucedecon los CFC que destruyen el ozono. En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 kilómetros, seencuentra el ozono que tan importante papel cumple en la absorción de las dañinas radiaciones deonda corta.La ionosfera y la magnetosfera se encuentran a partir de la estratopausa. En ellas el aire está tanenrarecido que la densidad es muy baja. Son los lugares en donde se producen las auroras boreales yen donde se reflejan las ondas de radio, pero su funcionamiento afecta muy poco a los seres vivos. I.S.C. - 35 -
  • 36. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Presión atmosférica La presión disminuye rápidamente con la altura (ver Tabla 2-1), pero además hay diferenciasde presión entre unas zonas de la troposfera y otras que tienen gran interés desde el punto de vistaclimatológico. Son las denominadas zonas de altas presiones, cuando la presión reducida al nivel delmar y a 0ºC, es mayor de 1.013 milibares o zonas de bajas presiones si el valor es menor que esenúmero. En meteorología se trabaja con presiones reducidas al nivel del mar y a 0ºC para igualardatos que se toman a diferentes alturas y con diferentes temperaturas y poder hacer asícomparaciones. El aire se desplaza de las áreas de máspresión a las de menos formándose de esta formalos vientos. Se llaman isobaras a las líneas queunen puntos de igual presión. Los mapas deisobaras son usados por los meteorólogos paralas predicciones del tiempo.Agua en la atmósferaLa atmósfera contiene agua en forma de: • vapor que se comporta como un gas • pequeñas gotitas líquidas (nubes) • cristalitos de hielo (nubes)Agua contenida en la atmósfera • Contiene unos 12 000 km3 de agua • Entre 0 y 1 800 m está la mitad del agua • Se evaporan (y licúan) unos 500 000 km3/año • Evaporación potencial en l/m2/año: o en océanos: 940 mm/año o en continentes: 200-6000 mm/año Fig. 33. Presión atmosférica I.S.C. - 36 -
  • 37. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Humedad Una masa de aire no puede contener una cantidad ilimitada de vapor de agua. Hay un límite apartir del cual el exceso de vapor se licúa en gotitas. Este límite depende de la temperatura ya que elaire caliente es capaz de contener mayor cantidad de vapor de agua que el aire frío. Así, por ejemplo,1 m3 de aire a 0ºC puede llegar a contener como máximo 4,85 gramos de vapor de agua, mientras que1 m3 de aire a 25ºC puede contener 23,05 gramos de vapor de agua. Si en 1 m3 de aire a 0ºCintentamos introducir más de 4,85 gramos de vapor de agua, por ejemplo 5 gramos, sólo 4,85permanecerán como vapor y los 0,15 gramos restantes se convertirán en agua. Con estas ideas sepueden entender los siguientes conceptos muy usados en las ciencias atmosféricas:Humedad de saturación.- Es la cantidad máxima de vapor de agua que puede contener un metrocúbico de aire en unas condiciones determinadas de presión y temperatura. Humedad de saturación del vapor de agua en el aire Temperatura ºC Saturación g · m-3 0.89 - 20 2.16 -10 4.85 0 9.40 10 17.30 20 30.37 30 51.17 40 Tabla 5. Humedad de saturación del vapor de agua en el aire Humedad absoluta.- Es la cantidad de vapor de agua por metro cúbico que contiene el aire que estemos analizando. Humedad relativa.- Es la relación entre la cantidad de vapor de agua contenido realmente en el aire estudiado (humedad absoluta) y el que podría llegar a contener si estuviera saturado (humedad de saturación). Se expresa en un porcentaje. Así, por ejemplo, una humedad relativa normal junto al mar puede ser del 90% lo que significa que el aire contiene el 90% del vapor de agua que puede admitir, mientras un valor normal en una zona seca puede ser de 30%. I.S.C. - 37 -
  • 38. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural El vapor que se encuentra en la atmósfera procede de la evaporación del agua de los océanos,de los ríos y lagos y de los suelos húmedos. Que se evapore más o menos depende de la temperaturay del nivel de saturación del aire, pues un aire cuya humedad relativa es baja puede admitir muchovapor de agua procedente de la evaporación, mientras que un aire próximo a la saturación ya noadmitirá vapor de agua por muy elevada que sea la temperatura. El concepto de evapotranspiración es especialmente interesante en ecología pues se refiere alconjunto del vapor de agua enviado a la atmósfera en una superficie, y es la suma del que se evaporadirectamente desde el suelo y el que las plantas y otros seres vivos emiten a la atmósfera en sutranspiración. Altura Presión Densidad Temperatura -3 (m) (milibares) (g · dm ) (ºC) 0 1013 1,226 15 1000 898,6 1,112 8, 5 2000 794,8 1,007 2 3000 700,9 0,910 - 4, 5 4000 616,2 0,820 -11 5000 540 0,736 -17, 5 10000 264,1 0,413 -50 15000 120,3 0,194 -56, 5 Tabla 6. Características de la atmósfera en distingas alturas. Promedios válidos para las latitudes templadas I.S.C. - 38 -
  • 39. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.6. SERVICIOS AMBIENTALES. El ser humano es dependiente del funcionamiento de otras partes del ecosistema. Los humanossomos consumidores – solamente una entre todas las especies de consumidores que hay en elecosistema. Casi todo lo que la gente requiere para sobrevivir proviene de ciclos de materia y flujos deenergía para dos servicios esenciales: • El suministro de recursos renovables (plantas, animales y microorganismos como alimento; fibras de plantas y animales para el vestido; madera para la construcción; y agua). • La absorción de contaminantes y residuos (consumo y descomposición de los residuos orgánicos por bacterias, absorción de nutrimentos minerales del agua por plantas acuáticas, y dilución de los materiales tóxicos en los ríos, océanos y atmósfera). Fig. 34. Los servicios ambientales como ciclos de materia en un ecosistema. Nota. Los consumidores son animales (herbívoros, depredadores, parásitos) y micro-organismos patógenos dentro de la red trófica. I.S.C. - 39 -
  • 40. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural La Relación entre los Servicios Ambientales y la Intensidad de Uso Una importante propiedad emergente de los ecosistemas consiste en que los serviciosambientales decaen si se utilizan con una intensidad que daña la habilidad del ecosistema paraproporcionarlos. Fig. 35. La relación entre servicios ambientales y la intensidad de su uso. Utilizando las pesquerías como ejemplo, si el esfuerzo pesquero (el número de redes oanzuelos en el agua) en determinado ecosistema acuático es mínimo, un incremento en este esfuerzoconducirá a mayores capturas. Sin embargo, si el esfuerzo pesquero es mayor al óptimo, unincremento en la pesca conducirá a un menor volumen de captura. Esto se debe a que la población depeces se ve disminuida a tal grado que no quedan suficientes peces adultos como para producir unnúmero adecuado de alevines para que la próxima generación de peces pueda sostener los mismosniveles de captura. La sobre explotación ha disminuido el capital natural del ecosistema. Lo mismo sucede con los bosques, las praderas, y la agricultura. En tanto que la tala no esfrecuente, su incremento rinde un mayor volumen de madera; mientras no haya demasiados animalespastando en una pradera, una mayor cantidad de animales rendirá más carne y leche; y unaagricultura más intensiva generará mayores rendimientos siempre que esta no haya sido ya antesdemasiado intensiva. Pero si los árboles se talan con demasiada frecuencia, los bosques no serán I.S.C. - 40 -
  • 41. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Naturalcapaces de madurar; en consecuencia, la cantidad de madera extraída pronto se vuelve insostenible.Si la pradera se apacienta con demasiada intensidad, los pastos serán menos abundantes. Elsuministro de alimentos para los herbívoros es reducido, y los rendimientos de producción (es decir, elcrecimiento de los animales) son menores. El uso excesivo de fertilizantes o plaguicidas químicos paraincrementar la productividad de los cultivos puede contaminar el suelo y reducir la producción. Lascantidades grandes de fertilizantes o plaguicidas pueden resultar tóxicas para las plantas; losplaguicidas también pueden matar a los animales y microorganismos edáficos que conservan lafertilidad de los suelos. La explotación recreativa de las áreas naturales puede dañar los ecosistemasoriginales y ejercer impactos sobre la belleza visual que originalmente fue el atractivo del sitio.Programa de Restauración y Compensación Ambiental El Programa de Restauración y Compensación Ambiental tiene como objetivos principalesllevar a cabo acciones tendientes a la restauración o recuperación de ecosistemas y recursosnaturales de nuestro país, que por diversas causas fueron dañados o están deteriorados; así comoapoyar el desarrollo de actividades encaminadas a la conservación directa a través del manejo yprotección de los ecosistemas y su biodiversidad, incluyendo su uso sostenible. Lo anterior seconsigue a través del apoyo a proyectos o programas dirigidos a estos fines, de acuerdo conlas Líneas Temáticas y Prioridades generales, establecidas para el Programa. Este Programa se instauró en septiembre de 2003, con la firma de un convenio de cooperación entre laCONABIO y PROFEPA. Los recursos con los que cuenta provienen de convenios administrativos que por acuerdo de voluntades se suscribieron entre la autoridad (PROFEPA) y un particular, a petición de este último, para realizar acciones de restauración y/o compensación de daños ambientales, para corregir Fig. 36. Restauración ambiental irregularidades en el cumplimiento de la normatividadambiental. Todo esto tiene un sustento legalLos recursos financieros son de dos tipos: a) los que deberán aplicarse a acciones específicas derestauración de un cierto daño ambiental, previamente determinadas, comprometidas entre quienesaportan los recursos y la PROFEPA y b) aquellos que no tienen un destino específico y que debendedicarse a acciones y medidas de compensación por daños a recursos naturales, que sean obras deinterés público relacionados con la conservación, uso sustentable, restauración y protección o para el I.S.C. - 41 -
  • 42. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Naturalconocimiento de la biodiversidad. En ocasiones, estos recursos deben aplicarse en alguna regiónpreviamente establecida. Estos fondos son administrados por la CONABIO a través del Fideicomiso Fondo para laBiodiversidad. Para que sean utilizados de manera que se logre un mayor beneficio para los recursosnaturales y así se compensen los daños sufridos, se conformó un Consejo Asesor que tiene entre sustareas principales establecer las Líneas Temáticas, Prioridades y bases para el ejercicio de losrecursos, tomando en cuenta las necesidades en materia de restauración y conservación, señaladastanto por el sector gubernamental como por el social y por la comunidad académica que aportasustento sólido a las acciones que se realicen. El Consejo Asesor, está integrado por los titulares de la Comisión Nacional para elConocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO), del Instituto Nacional de Ecología (INE), de laComisión Nacional Forestal (CONAFOR), y de la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas(CONANP); así como de un representante de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).Convenio sobre la diversidad biológica El Convenio sobre la Diversidad Biológica es un tratado internacional firmado en la Conferenciade las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo en 1992, conocida como “La Cumbre de laTierra”.Sus objetivos son:1) la conservación de la diversidad biológica,2) la utilización sostenible de sus componentes;3) la participación justa y equitativa en los beneficios que sederiven de la utilización de los recursos genéticos;4) el acceso a los recursos genéticos;5) la transferencia de tecnologías pertinentes; y6) financiamiento. Fig. 37. Convenio Biodiversidad 2010 I.S.C. - 42 -
  • 43. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural La buena conciencia En el centro de la Selva existió hace mucho una extravagante familia de plantas carnívoras que, con el paso del tiempo, llegaron a adquirir conciencia de su extraña costumbre, principalmente por las constantes murmuraciones que el buen Céfiro les traía de todos los rumbos de la ciudad. Sensibles a la crítica, poco a poco fueron cobrando repugnancia a la carne, hasta que llegó el momento en que no sólo la repudiaron en el sentido figurado, o sea el sexual, sino que por último se negaron a comerla, asqueadas a tal grado que su simple vista les producía náuseas. Entonces decidieron volverse vegetarianas. A partir de ese día se comen únicamente unas a otras y viven tranquilas, olvidadas de su infame pasado. Augusto Monterroso (1921-2003) Escritor guatemalteco mexicano De “La oveja negra y demás fábulas” 1969 Fig. 38. Día mundial de la Biodiversidad. I.S.C. - 43 -
  • 44. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural2.7. FENÓMENOS NATURALES Los fenómenos naturales son los sucesos que acontecen en la naturaleza sin la participacióndirecta del hombre. Entre estos tenemos condiciones climáticas, desastres naturales, entre otros.Estos afectan directa o indirectamente a todas las especies. Existe la creencia de que el término “fenómeno natural” es sinónimo de suceso inusual. Sinembargo, los vientos, las lluvias y similares son fenómenos naturales al igual que los huracanes, losmaremotos y las inundaciones. Un fenómeno de la naturaleza se puede considerar como desastre natural cuando éste esdañino o destructivo. Un concepto de fenómeno natural es un cambio de la naturaleza que sucede por si solo. Esimportante saber que son daños de la naturaleza que suceden cuando se ha realizado una ocupaciónno adecuada del territorio. Son los procesos permanentes de movimientos y de transformaciones quesufre la naturaleza. Estos pueden influir en la vida humana (epidemias, condiciones climáticas,desastres naturales, etc). Fig. 39. Tsunami I.S.C. - 44 -
  • 45. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario NaturalCLASES DE FENÓMENOS NATURALESEn la clasificación de desastres naturales se han contado más de veinte, entre ellos brumas, nieblas,granizos, etc., pero los más importantes por su nivel de destrucción en asentamientos humanos son:Desastres generados en el interior de la Tierra Terremoto, temblor o sismo: son los movimientos del suelo provocados por las oscilaciones de las placas tectónicas. Fig. 40. Terremoto Tsunami o maremoto: Es una agitación violenta de las aguas del mar a consecuencia de una sacudida del fondo, que a veces se propaga hasta las costas dando lugar a inundaciones Fig. 41. Maremoto Erupción volcánica: es una abertura o ruptura, en la superficie de la corteza terrestre que permite que el magma caliente, cenizas y gases a escapar de debajo de la superficie. Se deriva del nombre de la isla de Vulcano en las costas de Sicilia que a su vez lleva el nombre de Vulcano, el dios romano del fuego. Fig. 42. Erupción volcánica I.S.C. - 45 -
  • 46. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Desastres generados en la superficie de la tierra Fig. 43. Deslizamiento de tierra: Suceden como resultado de cambios repentinos o graduales de la composición, estructura, hidrología o vegetación de un terreno inclinado. Fig. 44. Derrumbe: Es la caída de una franja de terreno que pierde su estabilidad o la destrucción de una estructura construida por el hombre. Fig. 45. Avalancha o alud: Es el desplazamiento de una capa de nieve, que puede arrastrar árboles. Fig. 46. Aluvión: Es un río de barro originado tras una fuerte lluvias o deshielo que ocasionan inundaciones, o también como resultado de un terremoto o erupción volcánica.Desastres causados por fenómenos meteorológicos o hidrológicos Fig. 47. Inundación: Invasión lenta o violenta de aguas de río, lagunas o lagos, debido a fuertes precipitaciones fluviales o rupturas de embalses, causando daños considerables. Fig. 48. Sequía: Deficiencia de humedad en la atmósfera por precipitaciones pluviales irregulares o insuficientes, inadecuado uso de las aguas subterráneas, depósitos de agua o sistemas de irrigación. Fig. 49. Helada: Consiste en un descenso de la temperatura ambiente a niveles inferiores al punto de congelación del agua y hace que el agua que está en el aire se congele depositándose en forma de hielo en las superficies. I.S.C. - 46 -
  • 47. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario Natural Fig. 50. Tormenta: Movimiento atmosférico violento acompañado de descargas eléctricas, viento fuerte, lluvia, nieve o granizo. Fig. 51. Granizada: Precipitación de granizo. Este fenómeno sucede cuando la lluvia desciende congelada de las nubes. Fig. 52. Tornados: Es una columna de aire en rotación violenta unida a una nube tormentosa (cumulonimbus). Se observa casi siempre como una nube en forma de embudo. Causa gran daño en su trayectoria. Fig. 53. Huracán: es un sistema de tormentas caracterizado por una circulación cerrada alrededor de un centro de baja presión y que produce fuertes vientos y abundante lluvia. Fig. 54. Los ciclones tropicales: son violentas y peligrosas perturbaciones atmosféricas, cuyos vientos pueden alcanzar velocidades que van desde 50 a más de 250 kms/h. Generalmente vienen acompañados de abundantes precipitaciones y enormes oleajes y marejadas; por estas características los ciclones tropicales resultan extremadamente peligrosos y causan pérdidasde vidas humanas, animal y daños a las viviendas, cultivos y propiedades. Fig. 55. Fenómenos Biológicos: marea roja (sobre la superficie del agua aparecen moluscos que transportan toxinas y alteran la cadena trófica). I.S.C. - 47 -
  • 48. DESARROLLO SUSTENTABLE 21·09·2012Antología Unidad II – Escenario NaturalREFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA - http://www.biodiversidad.gob.mx/biodiversidad/que_es.html - Curtis, Helena., “BIOLOGÍA” 4° edición. Editorial Médica Panamericana - http://www.conabio.gob.mx/institucion/snib/doctos/acerca.html - http://www.conabio.gob.mx/institucion/restauracion/doctos/restauracion.html - http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/fenmenos-naturales/ - http://geogirls.wordpress.com/2008/10/25/definicion-y-clasificacion/ - http://es.slideshare.net/dfnan8/definicin-y-clasificacin-de-los-recursos-naturales-3865531 - http://definicion.de/recursos-naturales/ - http://www.institutowashington.com/biblioteca-virtual/geografia/65-hidrosfera-dinamica-y- distribucion-de-las-aguas-oceanicas-y-continentales - http://almez.pntic.mec.es/~jmac0005/ESO_Geo/TIERRA/Html/Oceanos.htm - http://es.slideshare.net/roberto210363/litosfera-7598740 - http://gerrymarten.com/ecologia-humana/capitulo08.html#p2 - http://www.educando.edu.do/articulos/estudiante/fenmenos-naturales/ - http://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera - http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/03AtmHidr/110Atmosf.htm - http://www.fenomeno1.galeon.com/ - http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/ciencias-naturales/tierra-y- universo/2009/12/64-8615-9-hidrosfera.shtml - http://www.aula2005.com/html/cn1eso/04lalitosfera/04lalitosferaes.htm I.S.C. - 48 -

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