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03 La Biosfera Cuestiones de EcologĂ­a. Curso 2006/2007 Prof. Dr. Javier Borrego


La Biosfera

• Agua • Suelo • Atmósfera


La Biosfera Definiciones BIOSFERA: Espacio que ocupan los seres vivos en nuestro planeta. Engloba: ⇒ El AGUA ⇒ El SUELO ⇒ La ATMÓSFERA BIOMA: Zona grande de terreno caracterizada por un clima particular y una vegetación asociada.


La Biosfera Composición Universo: H, He*, O, Fe, N, C, Si, Mg

Sol: H, He*, O, Fe, N, Mg, Si, C

Tierra: Fe, O, Si, Mg, Na, Ca, Al*, S

Elementos geoquímicos de la corteza: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg*

Elementos Biogénicos C, H, O, N*, S, P, Ca, K * Los elementos marcados en rojo ocupan entre el 90% y 99% de cada unidad


La Biosfera: El Agua


El Agua

La Biosfera Mares y océanos 97% del agua del planeta 3% 69%

30%

0,008% 0,05% 0,0002 (ríos)

97%: Agua salada

3% restante: – 69% en forma de hielo y nieve – El agua potable dulce se halla en los pantanos, lagos y ríos constituyendo solo el 0,008% del agua del planeta. – El gran almacén de agua dulce en tierra está en el agua subterránea: 30% de ésta


La Biosfera

El Agua

El ciclo hidrológico

• es un proceso continuo sin final. El agua se evapora de los océanos de la tierra y de otras masas de agua y en menor medida de la superficie terrestre. El agua evaporada o vapor de agua se eleva hacia la atmósfera hasta que las bajas temperaturas en altura lo hacen condensar y luego precipitar


La Biosfera El ciclo hidrol贸gico

El Agua


La Biosfera Tipos de agua en el planeta

Agua dulce superficial

Agua marina salada

Agua subterránea

El Agua


La Biosfera

El Agua

El agua dulce: Los ríos Elementos de los cursos de agua •

• •

Oxígeno: Esencial para la vida animal y vegetal para la respiración. El oxígeno es 30 veces menos abundante en el agua que en el aire ( 10mg/l). Corriente: Un defecto puede impedir la deposición de sustrato y por lo tanto la alimentación y la respiración por falta de oxígeno Composición química del agua: La naturaleza química de los ríos refleja el sustrato que les rodea, pues la materia disuelta tiene en ellos su origen. Puede haber iones principales como el cloro, secundarios, sílice, nutrientes, diferentes pH, luz, temperatura, sales disueltas


El Agua

La Biosfera El agua dulce: Los lagos (I)

Existe una zonificación clara en las plantas dentro de los lagos:

– Zona litoral: en los bordes de lagos y lagunas. En esta zona dominan los juncos y algunas algas de laguna – Zona eutrófica: o de aguas abiertas se extiende hasta la profundidad donde la intensidad de la luz permite que la producción de plantas se iguale a la respiración – Zona profunda. Carece de plantas pero recibe la fuente de energía heterótrofa en forma de lluvia de detritus (organismos muertos, heces...) de los estratos superiores


La Biosfera

El Agua

Los lagos: Clasificación Los lagos y ríos grandes (o lentos) pueden clasificarse en base a su nivel de producción primaria. Los sistemas de baja productividad se conocen como oligotróficos, y se caracterizan por su alto nivel de oxígeno y las concentraciones bajas de nutrientes. Los sistemas de alta productividad son eutróficos, normalmente con concentraciones de oxígeno bajas y de nutrientes altas. El paso de un lago oligotrófico a uno eutrófico se llama eutrofización


La Biosfera

El Agua

El agua salada: Los mares Temperatura: oscila entre 0ยบC en las latitudes altas (-2ยบC en aguas profundas del polo) hasta los 30ยบC de las aguas tropicales Salinidad: En el medio marino predominan en mayor medida los cloruros y en menor medida el sodio. La salinidad suele estar en torno a 35/1000. El ClNa, 27g/l, SO4Mg 2g/l, SO4Ca 1g/l. Presencia de Materia orgรกnica 3-20g/l. Presencia de Humos marinos (sulfuros) Presencia de Gases O2, CH4 otros menos importantes CO2, CO, N2O, pH del agua del mar se mantiene constante entre 7,8 y 8,2 siendo muy estable y permitiendo la vida


La Biosfera

El Agua

El agua subterránea Es el agua por debajo del nivel freático, la de aquellos lugares en donde el espacio entre poros está 100% ocupado por el agua. Un acuífero es una formación de agua que contiene cantidades suficientes como para ser explotada y traída a la superficie mediante pozos

La hidrogeología es la ciencia que estudia el agua subterránea.


El Agua

La Biosfera El agua como recurso

Los océanos del planeta contienen una reserva ilimitada de agua El agua dulce es un recurso escaso, frágil y limitado: se encuentra irregularmente distribuido la mayor reserva está en altas latitudes (glaciares) gran reserva en zonas tropicales altibajos estacionales Riegos: los que mayor cantidad de agua consumen y cada vez aumentan más estos requerimientos


La Biosfera: El Suelo


La Biosfera

El Suelo


La Biosfera

El Suelo

Definición Es una mezcla variable de partículas minerales, materia orgánica y aire. Constituye el soporte material para el desarrollo de organismos vivos, los cuales encuentran en él el alimento que necesitan. Se forma a través de un proceso extremadamente lento, iniciado por la desintegración física de las rocas subyacentes formando pequeños fragmentos. Estos sufren un posterior ataque químico y biológico mediante el cual se liberan los nutrientes que sirven para el crecimiento de las plantas.


La Biosfera

El Suelo

Meteorización El conjunto de estos procesos físicos y químicos se llama meteorización. Los residuos originados por el ciclo vital de las plantas se incorporan en el suelo, constituyendo un soporte orgánico. Este proceso es muy lento pudiendo tardar en formarse 1 cm de suelo algunos centenares de años dependiendo de las zonas y los suelos.


El Suelo

La Biosfera Composici贸n del suelo Un suelo se forma por: 50% de volumen de materia s贸lida 45% de m. mineral 5% de m. Org谩nica 20 a 30% de agua 20-30% de aire


La Biosfera Los horizontes del suelo

El Suelo


El Suelo

La Biosfera Los horizontes del suelo

Horizonte A: constituye la capa del superior del suelo hasta una profundidad de unos pocos centímetros. Contiene la mayor parte de la materia orgánica del suelo y es donde tiene lugar la máxima actividad biológica.


El Suelo

La Biosfera Los horizontes del suelo

Horizonte B o subsuelo: está situado por debajo del horizonte A y está formado por los productos de alteración de las rocas subyacentes. La recepción de materia orgánica y mineral disuelto por parte del horizonte A se llama lixiviación


El Suelo

La Biosfera Los horizontes del suelo

Horizonte C: es el mรกs profundo y estรก formado por material disgregado procedente del fondo rocoso.


La Biosfera

El Suelo

Los horizontes del suelo Roca madre (R): roca de la cual procede el suelo


La Biosfera

El Suelo

La materia orgánica del suelo La materia orgánica o humus es un material edáfico de color oscuro altamente coloidal compuesto por residuos orgánicos de plantas y animales más o menos degradados, así como por sustancias sintetizadas por organismos del suelo y por diferentes sustancias inorgánicas


La Biosfera

El Suelo

El agua del suelo El agua del suelo no es pura, es más bien una solución. Contiene minerales disueltos, coloides y suspensiones. Algunos de los sólidos se disocian en iones y éstos a su vez pueden atacar a otros iones o partículas sólidas. La interacción entre la fase líquida y sólida de un suelo se analiza como intercambio de iones y cationes siendo éste esencial. Sin él las plantas no se alimentarían.


El Suelo

La Biosfera El aire del suelo

La composición del aire del suelo es similar a al del aire atmosférico, pero con algunas variaciones: Oxígeno: superior en la atmósfera CO2: superior en el suelo Otros gases Proceden del aire atmosférico Están en los espacios secos de los poros o disueltos


El Suelo

La Biosfera La estructura del suelo 1. ELEMENTOS ORGÁNICOS

Gran actividad microbiana (10g tierra=población humana) Composición química: Tierra: O> Si> Al> Fe> C> Ca> K> Na> Mg> Ti Corteza roca: O> Si> Al> Fe> Ca> Na= Mg> K> Ti> P Aparecen en estado líquido, sólido o gaseoso Minerales del suelo: Primarios (ORIGEN ROCA MADRE) feldespato, mica, anfibol, piroxeno, olivina Secundarios: Meteorización de los primarios 2. ELEMENTOS INORGÁNICOS Cationes e iones

:

cuarzo,


La Biosfera

El Suelo

Las propiedades del suelo El suelo es el medio más complejo de la biosfera. La Ley de amortiguamiento de la naturaleza indica que “Un suelo es capaz de admitir una serie de alteraciones que pueden ser asimiladas si no rebasan los límites superiores a su propia capacidad”. Esta propiedad del suelo se llama capacidad de biodegradación y depende en gran medida de la vida microbiana que albergue.


La Biosfera: La atm贸sfera


La Atmósfera

La Biosfera

“Esa suave y fina piel que rodea a nuestro planeta y que vista desde el espacio parece tan vulnerable” Yuri Gagarin (Al verla por primera vez desde el espacio)

La atmósfera actual fue creada a partir del excedente de gases que generaban los microorganismos acuáticos del mar, es pues creación de la propia vida.


La Atmósfera

La Biosfera Composición de la atmósfera 1. AIRE SECO:

El 99% del volumen de la atmósfera seca (sin agua) lo ocupan el Oxígeno (O2 =20,9% ) y el Nitrógeno (N2=78,1%) El 1% restante se reparte entre un conjunto de otros gases, entre los cuales destacan el argón (A) con una concentración de 0.93%, el anhídrido carbónico (C O 2) con 0.033% y otros como el neón (Ne) y el helio (He) con concentraciones aún menores. En menor cantidad Ar, He, Ne, CH4, 03 (0,00001%). Por encima de los 100 Km. predominan los gases ligeros (N 2, He, H2). A partir de los 1.000 Km. los gases se escapan de la tierra. 2. AGUA: en todos sus estados físicos. Ésta lava la atmósfera arrastrando los compuestos químicos que flotan


La Biosfera

La Atmósfera

Propiedades de la atmósfera La atmósfera no se escapa debido a la fuerza de la gravedad. El espesor de la atmósfera es de 1000 Kilómetros y su peso de 5.300 billones TM . Su densidad desciende con la altura La atmósfera tiene un papel protector hacia la biosfera. De no existir, la temperatura en la superficie de la tierra sería 15 grados menor de media, las oscilaciones de temperatura alcanzarían los 69 grados de diferencia entre el día y la noche y los rayos ultravioletas impedirían el desarrollo normal de la vida.


La Biosfera

La Atmósfera

Estratos de la atmósfera TROPOSFERA: en ella se forman los fenómenos meteorológicos que determinan el clima. La temperatura desciende 0,6 grados cada 100 metros hasta los 12 km. ESTRATOSFERA: Hasta los 45 Km. En ella está el ozono entre los 25-30 Km que absorbe los rayos ultravioletas permitiendo la vida en la tierra MESOSFERA. De la estratopausa hasta los 80 Km. Desciende la temperatura. TERMOSFERA O IONOSFERA: Hasta los 500 Km. Sube la temperatura hasta 1500ºC debido al calor que provoca la disociación de nitrógeno y oxígeno provocada por los rayos del sol.


La Biosfera Estratos de la atm贸sfera

La Atm贸sfera

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