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Izquierda: Los ecosistemas de arrecifes de coral son sistemas marinos altamente productivos . [1] Derecha: Selva templada en la Península Olímpica en el estado de Washington .

Un ecosistema es una comunidad de organismos vivos junto con los componentes no vivos de su entorno, que interactúan como un sistema . [2] Estos componentes bióticos y abióticos están vinculados entre sí a través de ciclos de nutrientes y flujos de energía. [3] La energía ingresa al sistema a través de la fotosíntesis y se incorpora al tejido vegetal. Al alimentarse de plantas y unos de otros, los animales juegan un papel importante en el movimiento de materia y energía a través del sistema. También influyen en la cantidad de biomasa vegetal y microbiana. regalo. Al descomponer la materia orgánica muerta , los descomponedores liberan carbono a la atmósfera y facilitan el ciclo de nutrientes al convertir los nutrientes almacenados en la biomasa muerta a una forma que las plantas y otros microbios pueden utilizar fácilmente. [4]

Los ecosistemas están controlados por factores externos e internos . Los factores externos como el clima , el material parental que forma el suelo y la topografía , controlan la estructura general de un ecosistema, pero no están influenciados por el ecosistema. [5] A diferencia de los factores externos, los factores internos se controlan, por ejemplo, la descomposición , la competencia de raíces, el sombreado, la alteración, la sucesión y los tipos de especies presentes.

Los ecosistemas son entidades dinámicas : están sujetos a perturbaciones periódicas y están en proceso de recuperación de alguna perturbación pasada. [6] Los ecosistemas en entornos similares que se encuentran en diferentes partes del mundo pueden terminar haciendo las cosas de manera muy diferente simplemente porque tienen diferentes grupos de especies presentes. [5] Los factores internos no solo controlan los procesos del ecosistema, sino que también son controlados por ellos y, a menudo, están sujetos a ciclos de retroalimentación . [5]

Las entradas de recursos generalmente están controladas por procesos externos como el clima y el material parental. La disponibilidad de recursos dentro del ecosistema está controlada por factores internos como la descomposición, la competencia de raíces o el sombreado. [5] Aunque los seres humanos operan dentro de los ecosistemas, sus efectos acumulativos son lo suficientemente grandes como para influir en factores externos como el clima. [5]

La biodiversidad afecta el funcionamiento de los ecosistemas, al igual que los procesos de alteración y sucesión . Los ecosistemas proporcionan una variedad de bienes y servicios de los que dependen las personas.

Procesos

Los ecosistemas de la selva tropical son ricos en biodiversidad . Este es el río Gambia en Senegal 's Parque Nacional Niokolo-Koba .
Flora del desierto de Baja California , región de Cataviña , México
Biomas del mundo

Los ecosistemas están controlados tanto por factores externos como internos. Los factores externos, también llamados factores de estado, controlan la estructura general de un ecosistema y la forma en que funcionan las cosas dentro de él, pero no están influenciados por el ecosistema. El más importante de ellos es el clima . [5] El clima determina el bioma en el que está incrustado el ecosistema. Los patrones de lluvia y las temperaturas estacionales influyen en la fotosíntesis y, por lo tanto, determinan la cantidad de agua y energía disponible para el ecosistema. [5]

El material parental determina la naturaleza del suelo en un ecosistema e influye en el suministro de nutrientes minerales. La topografía también controla los procesos del ecosistema al afectar cosas como el microclima , el desarrollo del suelo y el movimiento del agua a través de un sistema. Por ejemplo, los ecosistemas pueden ser bastante diferentes si se encuentran en una pequeña depresión en el paisaje, en comparación con uno presente en una ladera empinada adyacente. [5]

Otros factores externos que juegan un papel importante en el funcionamiento del ecosistema incluyen el tiempo y la biota potencial . De manera similar, el conjunto de organismos que potencialmente pueden estar presentes en un área también puede afectar significativamente a los ecosistemas. Los ecosistemas en entornos similares que se encuentran en diferentes partes del mundo pueden terminar haciendo las cosas de manera muy diferente simplemente porque tienen diferentes grupos de especies presentes. [5] La introducción de especies no autóctonas puede provocar cambios sustanciales en la función del ecosistema. [7]

A diferencia de los factores externos, los factores internos en los ecosistemas no solo controlan los procesos de los ecosistemas, sino que también son controlados por ellos. En consecuencia, a menudo están sujetos a ciclos de retroalimentación . [5] Si bien las entradas de recursos generalmente están controladas por procesos externos como el clima y el material parental, la disponibilidad de estos recursos dentro del ecosistema está controlada por factores internos como la descomposición, la competencia de raíces o el sombreado. [5] Otros factores como la alteración, la sucesión o los tipos de especies presentes también son factores internos.

Producción primaria

Abundancia mundial de fotótrofos oceánicos y terrestres , desde septiembre de 1997 hasta agosto de 2000. Como estimación de la biomasa autótrofa , es sólo un indicador aproximado del potencial de producción primaria y no una estimación real del mismo.

La producción primaria es la producción de materia orgánica a partir de fuentes de carbono inorgánico. Esto ocurre principalmente a través de la fotosíntesis . La energía incorporada a través de este proceso sustenta la vida en la tierra, mientras que el carbono constituye gran parte de la materia orgánica de la biomasa viva y muerta, el carbono del suelo y los combustibles fósiles . También impulsa el ciclo del carbono , que influye en el clima global a través del efecto invernadero .

A través del proceso de fotosíntesis, las plantas capturan energía de la luz y la usan para combinar dióxido de carbono y agua para producir carbohidratos y oxígeno . La fotosíntesis que realizan todas las plantas de un ecosistema se denomina producción primaria bruta (GPP). [8] Aproximadamente la mitad del GPP se consume en la respiración de las plantas. [9] El resto, la porción de GPP que no se consume con la respiración, se conoce como producción primaria neta (NPP). [10] La fotosíntesis total está limitada por una variedad de factores ambientales. Estos incluyen la cantidad de luz disponible, la cantidad de hojasel área que tiene una planta para capturar la luz (la sombra de otras plantas es una limitación importante de la fotosíntesis), la velocidad a la que se puede suministrar dióxido de carbono a los cloroplastos para apoyar la fotosíntesis, la disponibilidad de agua y la disponibilidad de temperaturas adecuadas para llevar a cabo la fotosíntesis . [8]

Flujo de energía

La energía y el carbono ingresan a los ecosistemas a través de la fotosíntesis , se incorporan al tejido vivo, se transfieren a otros organismos que se alimentan de la materia vegetal viva y muerta y, finalmente, se liberan a través de la respiración. [10]

El carbono y la energía incorporados a los tejidos vegetales (producción primaria neta) son consumidos por los animales mientras la planta está viva o permanece sin consumir cuando el tejido vegetal muere y se convierte en detritus . En los ecosistemas terrestres , aproximadamente el 90% de la producción primaria neta termina siendo descompuesta por los descomponedores . El resto es consumido por los animales mientras aún están vivos y entra en el sistema trófico basado en plantas, o se consume después de que ha muerto y entra en el sistema trófico basado en detritos. [ cita requerida ]

En los sistemas acuáticos , la proporción de biomasa vegetal que consumen los herbívoros es mucho mayor. [11] En los sistemas tróficos, los organismos fotosintéticos son los principales productores. Los organismos que consumen sus tejidos se denominan consumidores primarios o productores secundarios : herbívoros . Los organismos que se alimentan de microbios ( bacterias y hongos ) se denominan microbívoros . Los animales que se alimentan de consumidores primarios, carnívoros, son consumidores secundarios. Cada uno de estos constituye un nivel trófico . [11]

La secuencia de consumo, de la planta al herbívoro y al carnívoro, forma una cadena alimentaria . Los sistemas reales son mucho más complejos que esto: los organismos generalmente se alimentan de más de una forma de alimento y pueden alimentarse en más de un nivel trófico. Los carnívoros pueden capturar algunas presas que son parte de un sistema trófico basado en plantas y otras que son parte de un sistema trófico basado en detritos (un ave que se alimenta tanto de saltamontes herbívoros como de lombrices de tierra, que consumen detritus). Los sistemas reales, con todas estas complejidades, forman redes alimentarias en lugar de cadenas alimentarias. [11] La cadena alimentaria generalmente consta de cinco niveles de consumo que son productores, consumidores primarios, consumidores secundarios, consumidores terciarios y descomponedores. [ cita requerida]

Descomposición

Etapas de descomposición

El carbono y los nutrientes de la materia orgánica muerta se descomponen mediante un grupo de procesos conocidos como descomposición . Esto libera nutrientes que luego pueden reutilizarse para la producción de plantas y microbios y devuelve el dióxido de carbono a la atmósfera (o agua) donde puede usarse para la fotosíntesis . En ausencia de descomposición, la materia orgánica muerta se acumularía en un ecosistema y se agotarían los nutrientes y el dióxido de carbono atmosférico. [12] Aproximadamente el 90% de la producción primaria neta terrestre va directamente de la planta al descomponedor. [11]

Los procesos de descomposición se pueden dividir en tres categorías: lixiviación , fragmentación y alteración química del material muerto. A medida que el agua se mueve a través de la materia orgánica muerta, se disuelve y lleva consigo los componentes solubles en agua. Luego, estos son absorbidos por organismos en el suelo, reaccionan con el suelo mineral o se transportan más allá de los confines del ecosistema (y se consideran perdidos). [12] Las hojas recién caídas y los animales recién muertos tienen altas concentraciones de componentes solubles en agua e incluyen azúcares , aminoácidos y nutrientes minerales. La lixiviación es más importante en ambientes húmedos y mucho menos importante en ambientes secos. [12]

Los procesos de fragmentación rompen el material orgánico en pedazos más pequeños, exponiendo nuevas superficies para la colonización por microbios. La hojarasca recién arrojada puede ser inaccesible debido a una capa externa de cutícula o corteza , y el contenido de las células está protegido por una pared celular . Los animales recién muertos pueden estar cubiertos por un exoesqueleto . Los procesos de fragmentación, que rompen estas capas protectoras, aceleran la tasa de descomposición microbiana. [12] Los animales fragmentan los detritos mientras buscan comida, al igual que el paso a través del intestino. Los ciclos de congelación-descongelación y los ciclos de humectación y secado también fragmentan el material muerto. [12]

La alteración química de la materia orgánica muerta se logra principalmente a través de la acción bacteriana y fúngica. Las hifas fúngicas producen enzimas que pueden atravesar las duras estructuras externas que rodean el material vegetal muerto. También producen enzimas que descomponen la lignina , lo que les permite acceder tanto al contenido celular como al nitrógeno de la lignina. Los hongos pueden transferir carbono y nitrógeno a través de sus redes de hifas y, por lo tanto, a diferencia de las bacterias, no dependen únicamente de los recursos disponibles localmente. [12]

Las tasas de descomposición varían entre ecosistemas. [13] La velocidad de descomposición se rige por tres conjuntos de factores: el entorno físico (temperatura, humedad y propiedades del suelo), la cantidad y calidad del material muerto disponible para los descomponedores y la naturaleza de la propia comunidad microbiana. [14]La temperatura controla la tasa de respiración microbiana; cuanto más alta es la temperatura, más rápido ocurre la descomposición microbiana. También afecta la humedad del suelo, lo que ralentiza el crecimiento microbiano y reduce la lixiviación. Los ciclos de congelación-descongelación también afectan la descomposición: las temperaturas bajo cero matan los microorganismos del suelo, lo que permite que la lixiviación juegue un papel más importante en el movimiento de los nutrientes. Esto puede ser especialmente importante ya que el suelo se descongela en la primavera, creando un pulso de nutrientes que están disponibles. [14]

Las tasas de descomposición son bajas en condiciones muy húmedas o muy secas. Las tasas de descomposición son más altas en condiciones húmedas y húmedas con niveles adecuados de oxígeno. Los suelos húmedos tienden a volverse deficientes en oxígeno (esto es especialmente cierto en los humedales ), lo que ralentiza el crecimiento microbiano. En suelos secos, la descomposición también se ralentiza, pero las bacterias continúan creciendo (aunque a un ritmo más lento) incluso después de que los suelos se vuelven demasiado secos para sustentar el crecimiento de las plantas. [14]

Ciclo de nutrientes

Ciclos biológicos del nitrógeno

Los ecosistemas intercambian continuamente energía y carbono con el medio ambiente en general . Los nutrientes minerales, por otro lado, se alternan principalmente entre plantas, animales, microbios y el suelo. La mayor parte del nitrógeno ingresa a los ecosistemas a través de la fijación biológica de nitrógeno , se deposita a través de la precipitación, el polvo, los gases o se aplica como fertilizante . [15]

Dado que la mayoría de los ecosistemas terrestres están limitados en nitrógeno , el ciclo del nitrógeno es un control importante de la producción de los ecosistemas. [15]

Hasta los tiempos modernos, la fijación de nitrógeno era la principal fuente de nitrógeno para los ecosistemas. Las bacterias fijadoras de nitrógeno viven simbióticamente con las plantas o viven libremente en el suelo. El costo energético es alto para las plantas que soportan simbiontes fijadores de nitrógeno, hasta un 25% de la producción primaria bruta cuando se mide en condiciones controladas. Muchos miembros de la familia de las leguminosas mantienen simbiontes fijadores de nitrógeno. Algunas cianobacterias también son capaces de fijar nitrógeno. Estos son fotótrofos , que realizan la fotosíntesis. Al igual que otras bacterias fijadoras de nitrógeno, pueden ser de vida libre o tener relaciones simbióticas con las plantas. [15] Otras fuentes de nitrógeno incluyen la deposición ácida.producido por la combustión de combustibles fósiles , gas amoniaco que se evapora de los campos agrícolas a los que se les han aplicado fertilizantes y polvo. [15] Los aportes de nitrógeno antropogénico representan aproximadamente el 80% de todos los flujos de nitrógeno en los ecosistemas. [15]

Cuando los tejidos de las plantas se desprenden o se comen, el nitrógeno de esos tejidos se vuelve disponible para los animales y los microbios. La descomposición microbiana libera compuestos de nitrógeno de la materia orgánica muerta en el suelo, donde las plantas, hongos y bacterias compiten por ella. Algunas bacterias del suelo utilizan compuestos orgánicos que contienen nitrógeno como fuente de carbono y liberan iones de amonio en el suelo. Este proceso se conoce como mineralización de nitrógeno . Otros convierten el amonio en iones de nitrito y nitrato , un proceso conocido como nitrificación . El óxido nítrico y el óxido nitroso también se producen durante la nitrificación. [15]En condiciones ricas en nitrógeno y pobres en oxígeno, los nitratos y nitritos se convierten en gas nitrógeno , un proceso conocido como desnitrificación . [15]

Otros nutrientes importantes incluyen fósforo , azufre , calcio , potasio , magnesio y manganeso . [16] [13] El fósforo ingresa a los ecosistemas a través de la meteorización . A medida que los ecosistemas envejecen, este suministro disminuye, lo que hace que la limitación de fósforo sea más común en paisajes más antiguos (especialmente en los trópicos). [dieciséis]El calcio y el azufre también se producen por meteorización, pero la deposición ácida es una fuente importante de azufre en muchos ecosistemas. Aunque el magnesio y el manganeso se producen por la intemperie, los intercambios entre la materia orgánica del suelo y las células vivas representan una parte significativa de los flujos del ecosistema. El potasio se cicla principalmente entre las células vivas y la materia orgánica del suelo. [dieciséis]

Función y biodiversidad

Loch Lomond en Escocia forma un ecosistema relativamente aislado. La comunidad de peces de este lago se ha mantenido estable durante un largo período hasta que una serie de introducciones en la década de 1970 reestructuraron su red alimentaria . [17]
Bosque espinoso en Ifaty, Madagascar , con varias especies de Adansonia (baobab), Alluaudia procera (Madagascar ocotillo) y otra vegetación.

La biodiversidad juega un papel importante en el funcionamiento de los ecosistemas. [18] La razón de esto es que los procesos del ecosistema son impulsados ​​por el número de especies en un ecosistema, la naturaleza exacta de cada especie individual y la abundancia relativa de organismos dentro de estas especies. [19] Los procesos de los ecosistemas son amplias generalizaciones que en realidad tienen lugar a través de las acciones de organismos individuales. La naturaleza de los organismos —especies, grupos funcionales y niveles tróficos a los que pertenecen— dicta el tipo de acciones que estos individuos son capaces de realizar y la eficiencia relativa con la que lo hacen. [ cita requerida ]

La teoría ecológica sugiere que para coexistir, las especies deben tener algún nivel de similitud limitante; deben ser diferentes entre sí de alguna manera fundamental, de lo contrario una especie excluiría competitivamente a la otra. [20] A pesar de esto, el efecto acumulativo de especies adicionales en un ecosistema no es lineal; las especies adicionales pueden aumentar la retención de nitrógeno, por ejemplo, pero más allá de cierto nivel de riqueza de especies, las especies adicionales pueden tener poco efecto aditivo. [19]

La adición (o pérdida) de especies que son ecológicamente similares a las que ya están presentes en un ecosistema tiende a tener solo un pequeño efecto en la función del ecosistema. Las especies ecológicamente distintas, por otro lado, tienen un efecto mucho mayor. De manera similar, las especies dominantes tienen un gran efecto en la función del ecosistema, mientras que las especies raras tienden a tener un efecto pequeño. Las especies clave tienden a tener un efecto en la función del ecosistema que es desproporcionado a su abundancia en un ecosistema. [19] De manera similar, un ingeniero de ecosistemas es cualquier organismo que crea, modifica significativamente, mantiene o destruye un hábitat . [21]

Dinámica

Los ecosistemas son entidades dinámicas. Están sujetos a perturbaciones periódicas y están en proceso de recuperación de alguna perturbación pasada. [6] Cuando ocurre una perturbación , un ecosistema responde alejándose de su estado inicial. La tendencia de un ecosistema a permanecer cerca de su estado de equilibrio, a pesar de esa alteración, se denomina resistencia . Por otro lado, la velocidad con la que vuelve a su estado inicial después de una perturbación se denomina resiliencia . [6] El tiempo juega un papel en el desarrollo del suelo a partir de la roca desnuda y la recuperación de una comunidad de la perturbación . [5]

De un año a otro, los ecosistemas experimentan variaciones en sus ambientes bióticos y abióticos. Una sequía, un invierno más frío de lo habitual y un brote de plagas son variabilidad a corto plazo de las condiciones ambientales. Las poblaciones de animales varían de un año a otro, se acumulan durante los períodos ricos en recursos y colapsan a medida que sobrepasan su suministro de alimentos. Estos cambios se traducen en cambios en las tasas netas de descomposición de la producción primaria y otros procesos del ecosistema. [6] Los cambios a largo plazo también dan forma a los procesos de los ecosistemas: los bosques del este de América del Norte todavía muestran legados de cultivo que cesaron hace 200 años, mientras que la producción de metano en los lagos del este de Siberia está controlada por la materia orgánica que se acumuló durante elPleistoceno . [6]

La perturbación también juega un papel importante en los procesos ecológicos. F. Stuart Chapin y sus coautores definen la perturbación como "un evento relativamente discreto en el tiempo y el espacio que altera la estructura de las poblaciones, comunidades y ecosistemas y provoca cambios en la disponibilidad de recursos o el entorno físico". [22] Esto puede variar desde la caída de árboles y brotes de insectos hasta huracanes e incendios forestales y erupciones volcánicas. Tales alteraciones pueden causar grandes cambios en las poblaciones de plantas, animales y microbios, así como en el contenido de materia orgánica del suelo. [6] A la perturbación le sigue la sucesión , un "cambio direccional en la estructura y el funcionamiento del ecosistema que resulta de cambios impulsados ​​biológicamente en el suministro de recursos". [22]

La frecuencia y la gravedad de la perturbación determinan la forma en que afecta la función del ecosistema. Una perturbación importante, como una erupción volcánica o el avance y retroceso de los glaciares, dejan suelos que carecen de plantas, animales o materia orgánica. Los ecosistemas que experimentan tales perturbaciones se someten a una sucesión primaria . Una perturbación menos severa como incendios forestales, huracanes o cultivos resulta en una sucesión secundaria y una recuperación más rápida. [6] Las alteraciones más graves y las alteraciones más frecuentes dan como resultado tiempos de recuperación más prolongados. [6]

Un lago de agua dulce en Gran Canaria , una isla de las Islas Canarias . Los límites claros hacen que los lagos sean convenientes de estudiar utilizando un enfoque por ecosistemas.

Ecología de ecosistemas

Un respiradero hidrotermal es un ecosistema en el fondo del océano. (La barra de escala es de 1 m.)

La ecología de ecosistemas estudia los procesos y la dinámica de los ecosistemas y la forma en que el flujo de materia y energía a través de ellos estructura los sistemas naturales. El estudio de los ecosistemas puede abarcar 10 órdenes de magnitud , desde las capas superficiales de las rocas hasta la superficie del planeta. [23]

No existe una definición única de lo que constituye un ecosistema. [24] El ecólogo alemán Ernst-Detlef Schulze y sus coautores definieron un ecosistema como un área que es "uniforme en cuanto a la rotación biológica, y contiene todos los flujos por encima y por debajo del área del suelo en consideración". Rechazan explícitamente el uso que hace Gene Likens de las cuencas hidrográficas enteras como "una demarcación demasiado amplia" para ser un solo ecosistema, dado el nivel de heterogeneidad dentro de dicha área. [25] Otros autores han sugerido que un ecosistema puede abarcar un área mucho más grande, incluso todo el planeta. [26]Schulze y sus coautores también rechazaron la idea de que un solo tronco en descomposición podría estudiarse como un ecosistema porque el tamaño de los flujos entre el tronco y sus alrededores es demasiado grande, en relación con los ciclos de proporción dentro del tronco. [25] El filósofo de la ciencia Mark Sagoff considera que el hecho de no definir "el tipo de objeto que estudia" es un obstáculo para el desarrollo de la teoría en la ecología de los ecosistemas . [24]

Los ecosistemas se pueden estudiar a través de una variedad de enfoques: estudios teóricos, estudios que monitorean ecosistemas específicos durante largos períodos de tiempo, aquellos que analizan las diferencias entre ecosistemas para dilucidar cómo funcionan y la experimentación directa de manipulación. [27] Los estudios se pueden llevar a cabo en una variedad de escalas, que van desde estudios de ecosistemas completos hasta estudios de microcosmos o mesocosmos (representaciones simplificadas de ecosistemas). [28] Ecologista estadounidense Stephen R. Carpenterha argumentado que los experimentos de microcosmos pueden ser "irrelevantes y divertidos" si no se llevan a cabo junto con estudios de campo realizados a escala de ecosistemas. Los experimentos de microcosmos a menudo no pueden predecir con precisión la dinámica a nivel de ecosistema. [29]

El Estudio del Ecosistema de Hubbard Brook comenzó en 1963 para estudiar las Montañas Blancas en New Hampshire . Fue el primer intento exitoso de estudiar una cuenca hidrográfica completa como ecosistema. El estudio utilizó la química de los arroyos como un medio para monitorear las propiedades del ecosistema y desarrolló un modelo biogeoquímico detallado del ecosistema. [30] La investigación a largo plazo en el sitio condujo al descubrimiento de la lluvia ácida en América del Norte en 1972. Los investigadores documentaron el agotamiento de los cationes del suelo (especialmente calcio) durante las siguientes décadas. [31]

Actividades humanas

Las actividades humanas son importantes en casi todos los ecosistemas. Aunque los seres humanos existen y operan dentro de los ecosistemas, sus efectos acumulativos son lo suficientemente grandes como para influir en factores externos como el clima. [5]

Bienes y servicios de los ecosistemas

El área silvestre de High Peaks en el parque Adirondack de 6,000,000 acres (2,400,000 ha) es un ejemplo de un ecosistema diverso.

Los ecosistemas proporcionan una variedad de bienes y servicios de los que dependen las personas. [32] Los bienes de los ecosistemas incluyen los "productos materiales tangibles" de los procesos de los ecosistemas, como alimentos, materiales de construcción y plantas medicinales . [33] También incluyen elementos menos tangibles como el turismo y la recreación, y genes de plantas y animales silvestres que se pueden utilizar para mejorar las especies domésticas. [32]

Los servicios de los ecosistemas , por otro lado, son generalmente "mejoras en la condición o ubicación de las cosas de valor". [33] Estos incluyen cosas como el mantenimiento de los ciclos hidrológicos, la limpieza del aire y el agua, el mantenimiento del oxígeno en la atmósfera, la polinización de los cultivos e incluso cosas como la belleza, la inspiración y las oportunidades para la investigación. [32] Aunque tradicionalmente se había reconocido que el material del ecosistema era la base de cosas de valor económico, los servicios de los ecosistemas tienden a darse por sentados. [33]

Manejo de ecosistemas

Cuando la gestión de recursos naturales se aplica a ecosistemas completos, en lugar de a una sola especie, se denomina gestión de ecosistemas . [34] Aunque abundan las definiciones de gestión de ecosistemas, existe un conjunto común de principios que subyacen a estas definiciones. [35] Un principio fundamental es la sostenibilidad a largo plazo de la producción de bienes y servicios por parte del ecosistema; [35] "la sostenibilidad intergeneracional [es] una condición previa para la gestión, no una ocurrencia tardía". [32]

Si bien la gestión de los ecosistemas se puede utilizar como parte de un plan para la conservación de las zonas silvestres , también se puede utilizar en ecosistemas gestionados de forma intensiva [32] (véase, por ejemplo, agroecosistema y silvicultura cercana a la naturaleza ).

Degradación y declive de los ecosistemas

El índice de integridad del paisaje forestal mide anualmente la modificación antropogénica global en los bosques restantes. 0 = Mayor modificación; 10 = Mínimo. [36]

A medida que crece la población humana y el consumo per cápita, también aumentan las demandas de recursos impuestas a los ecosistemas y los efectos de la huella ecológica humana . Los recursos naturales son vulnerables y limitados. Los impactos ambientales de las acciones antropogénicas son cada vez más evidentes. Los problemas para todos los ecosistemas incluyen: contaminación ambiental , cambio climático y pérdida de biodiversidad . Para los ecosistemas terrestres, otras amenazas incluyen la contaminación del aire , la degradación del suelo y la deforestación . Para los ecosistemas acuáticos, las amenazas incluyen también la explotación insostenible de los recursos marinos (por ejemplosobrepesca de ciertas especies), la contaminación marina , microplásticos contaminación, la contaminación del agua , el calentamiento de los océanos, y la construcción en las zonas costeras. [37]

Estas amenazas pueden conducir a una transformación abrupta del ecosistema o a la interrupción gradual de los procesos bióticos y la degradación de las condiciones abióticas del ecosistema. Una vez que el ecosistema original ha perdido sus características definitorias, se considera colapsado . [38] El colapso del ecosistema podría ser reversible y, por lo tanto, no es completamente equivalente a la extinción de especies . [39] Las evaluaciones cuantitativas del riesgo de colapso se utilizan como medidas del estado de conservación y las tendencias.

La sociedad es cada vez más consciente de que los servicios de los ecosistemas no solo son limitados, sino que también están amenazados por las actividades humanas. La necesidad de considerar mejor la salud de los ecosistemas a largo plazo y su función para permitir la ocupación humana y la actividad económica es urgente y la promoción mundial asociada a las metas del Objetivo de Desarrollo Sostenible 15 [40] sobre ecosistemas sostenibles es cada vez mayor. Para ayudar a informar a los tomadores de decisiones, a muchos servicios de los ecosistemas se les están asignando valores económicos, a menudo basados ​​en el costo de reemplazo con alternativas antropogénicas. El desafío continuo de prescribir valor económico a la naturaleza, por ejemplo a través de los bancos de biodiversidad, está provocando cambios transdisciplinarios en la forma en que reconocemos y gestionamos el medio ambiente, la responsabilidad social , las oportunidades comerciales y nuestro futuro como especie. [ cita requerida ]

Historia

El término "ecosistema" se utilizó por primera vez en 1935 en una publicación del ecologista británico Arthur Tansley . [nota 1] [41] Tansley ideó el concepto para llamar la atención sobre la importancia de las transferencias de materiales entre organismos y su entorno. [42] Más tarde refinó el término, describiéndolo como "Todo el sistema, ... incluyendo no sólo el organismo-complejo, sino también todo el complejo de factores físicos que forman lo que llamamos el medio ambiente". [43] Tansley consideraba los ecosistemas no simplemente como unidades naturales, sino como "aislados mentales". [43] Tansley definió más tarde la extensión espacial de los ecosistemas utilizando el término " ecotopo ". [44]

G. Evelyn Hutchinson , limnóloga contemporánea de Tansley, combinó las ideas de Charles Elton sobre la ecología trófica con las del geoquímico ruso Vladimir Vernadsky . Como resultado, sugirió que la disponibilidad de nutrientes minerales en un lago limitaba la producción de algas . Esto, a su vez, limitaría la abundancia de animales que se alimentan de algas. Raymond Lindeman llevó estas ideas más allá para sugerir que el flujo de energía a través de un lago era el principal impulsor del ecosistema. Los estudiantes de Hutchinson, los hermanos Howard T.Odum y Eugene P. Odum, desarrolló aún más un "enfoque de sistemas" para el estudio de los ecosistemas. Esto les permitió estudiar el flujo de energía y material a través de los sistemas ecológicos. [42]

Ver también

  • Biosfera
  • Cambio climático
  • Sistema complejo
  • Ciencia de la Tierra
  • Ecocidio
  • Servicios de ecosistema
  • Ecología forestal
  • Ecologia humana
  • Soluciones basadas en la naturaleza
  • Ecosistema novedoso
  • Teoría de la jerarquía

Notas

  1. El término "ecosistema" en realidad fue acuñado por Arthur Roy Clapham , a quien se le ocurrió la palabra a pedido de Tansley (Willis 1997).

Referencias

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Literatura citada

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enlaces externos

  • Evaluación de ecosistemas del milenio (2005)
  • El estado de los ecosistemas de la nación (EE. UU.)