Factores que alteran el equilibrio

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRANUCLEO PROCESOS AMBIENTALESNUCLEO PROCESOS AMBIENTALES

FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA AMBIENTAL I FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA AMBIENTAL I PROF.: SOLYMAR FERNANDEZPROF.: SOLYMAR FERNANDEZ

LAPSO: 2006-3LAPSO: 2006-3

EQUILIBRIO DE LOS ECOSISTEMAS

EQUILIBRO

HOMEOSTASIS RESILIENCIA

Equilibrio Estado armónico, balanceado y en perfecto Estado armónico, balanceado y en perfecto

funcionamiento.funcionamiento. Estado dinámico, autorregulable, no Estado dinámico, autorregulable, no

implica constancia.implica constancia. Nivel general de afinidad de las exigencias Nivel general de afinidad de las exigencias

del ecosistema con las condiciones del ecosistema con las condiciones ambientales habituales del entorno físico.ambientales habituales del entorno físico.

Homeostasis

Tendencia que poseen los sistemas Tendencia que poseen los sistemas biológicos para permanecer en estado de biológicos para permanecer en estado de equilibrio, resistiendo a los cambios, a pesar equilibrio, resistiendo a los cambios, a pesar de los cambios en las condiciones de los cambios en las condiciones ambientales.ambientales.

Resiliencia

Capacidad de un ecosistema de resistir Capacidad de un ecosistema de resistir perturbaciones hasta un limite, que al cesar perturbaciones hasta un limite, que al cesar tal perturbación puede volver a su tal perturbación puede volver a su condición original.condición original.

Elasticidad, tolerancia o habilidad de un Elasticidad, tolerancia o habilidad de un ecosistema para mantener su calidad en ecosistema para mantener su calidad en presencia de una perturbación externa.presencia de una perturbación externa.

Principios ecológicos relativos a factores limitantes

Integración de los factoresIntegración de los factores Ley del MínimoLey del Mínimo Ley de la ToleranciaLey de la Tolerancia

Ley del Mínimo (Liebig – 1840)

La producción total de biomasa de La producción total de biomasa de cualquier organismo está determinada cualquier organismo está determinada por el nutriente cuya concentración sea la por el nutriente cuya concentración sea la mínima, en relación con lo que requiere el mínima, en relación con lo que requiere el organismo.organismo.

Ley del Mínimo (Liebig – 1840)

La ley del mínimo de Liebig dice que el nutriente que se encuentra menos disponible es el que limita la producción, aún cuando los demás estén en cantidades suficientes.

Ley de la Tolerancia (Shelford –1913)

La existencia de un organismo depende La existencia de un organismo depende de la interacción de un conjunto o de la interacción de un conjunto o complejo de condiciones. complejo de condiciones.

La ausencia o fracaso de un organismo La ausencia o fracaso de un organismo puede deberse a la deficiencia o exceso puede deberse a la deficiencia o exceso cualitativo o cuantitativo de uno o varios cualitativo o cuantitativo de uno o varios factores, que se acercan a los límites de factores, que se acercan a los límites de tolerancia del organismo.tolerancia del organismo.

Equilibrio Natural de los Ecosistemas

NutrientesSales

minerales

Reductores hongos,

bacterias y protozoos

Productores(Plantas verdes)

Consumidores de 1er. Orden

Consumidores de 2do. Orden

Productores(Algas, plantas

acuáticas)

Consumidores de 1er. Orden

Consumidores de 2do. Orden

Ecosistema terrestre

Ecosistema acuático

Luz visible

Luz visible

CO2 CO2

NO3-, PO4

-3, SO4-2 NO3

-, PO4-3, SO4

-2

Suelo SueloCO2 a la atmósfera

Calor al espacio

pH, temperatura,

textura, humedad

pH, temperatura,

sustrato

Factores Limitantes

La existencia de un organismo depende La existencia de un organismo depende de un complejo de condiciones, cualquier de un complejo de condiciones, cualquier condición que exceda o alcance los condición que exceda o alcance los límites de tolerancia se considera un:límites de tolerancia se considera un:

FACTOR LIMITANTEFACTOR LIMITANTE

FACTORES QUE ALTERAN EL ES QUE ALTERAN EL EQUILIBRIOEQUILIBRIO

Factores Limitantes

Un margen ancho o estrecho de Un margen ancho o estrecho de tolerancia a un determinante ambiental tolerancia a un determinante ambiental se describe mediante los prefijos:se describe mediante los prefijos:

Esteno AngostoEsteno Angosto

Euri AmplioEuri Amplio

Factores Limitantes

Los organismos se adaptan y modifican Los organismos se adaptan y modifican el medio, de modo que resulten el medio, de modo que resulten reducidos los efectos limitantes de los reducidos los efectos limitantes de los factores ecológicos.factores ecológicos.

Cuando las especies tienen una Cuando las especies tienen una distribución geográfica amplia se da distribución geográfica amplia se da una compensación de los factores.una compensación de los factores.

Desarrollo de razas o subpoblaciones Desarrollo de razas o subpoblaciones localmente adaptadas localmente adaptadas ECOTIPOSECOTIPOS

Factores Limitantes

Especies con intervalos de Especies con intervalos de tolerancia estrechos son altamente tolerancia estrechos son altamente sensibles a los cambios de las sensibles a los cambios de las condiciones ambientalescondiciones ambientales

INDICADORESINDICADORES

Efecto de la Temperatura sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

La temperatura es la sensación física que La temperatura es la sensación física que nos produce un cuerpo cuando entramos en nos produce un cuerpo cuando entramos en contacto con él. contacto con él.

Observamos cambios en los cuerpos Observamos cambios en los cuerpos cuando cambian su temperatura, por cuando cambian su temperatura, por ejemplo, la dilatación que experimenta un ejemplo, la dilatación que experimenta un cuerpo cuando incrementa su temperatura. cuerpo cuando incrementa su temperatura. Un ejemplo: los termómetros que consisten Un ejemplo: los termómetros que consisten en un pequeño depósito de mercurio que en un pequeño depósito de mercurio que asciende por un capilar a medida que se asciende por un capilar a medida que se incrementa la temperatura.incrementa la temperatura.

Efecto de la Temperatura sobre el Equilibrio de los Ecosistemas Incide significativamente en el crecimiento deIncide significativamente en el crecimiento de los microorganismos.los microorganismos.

   Temperatura (º C)Temperatura (º C)

TipoTipoIntervalo Intervalo TolerableTolerable

Intervalo OptimoIntervalo Optimo

Criofilas o PsicrofilasCriofilas o Psicrofilas -10 a 30-10 a 30 12 a 1812 a 18

MesofilasMesofilas 20 a 50 20 a 50 22 a 4022 a 40

TermofilasTermofilas 35 a 7535 a 75 55 a 6555 a 65

Disminuye la cantidad de ODisminuye la cantidad de O2 2 disuelto en el agua.disuelto en el agua. Aumenta la velocidad de las reacciones bioquímicas Aumenta la velocidad de las reacciones bioquímicas Disminuye la densidad del agua.Disminuye la densidad del agua.

El aumento de la Temperatura

Efecto de la Temperatura sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

EQUIPOS PARA LA TRANSFERENCIA DE CALOREQUIPOS PARA LA TRANSFERENCIA DE CALOR

Q = m . Ce . ΔT

Efecto de la Materia Orgánica sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

La materia orgánica puede ser

Biodegradable

No biodegradable

Si aumenta la descarga de materia orgánica

Agota el OAgota el O2.2.

Asfixia de los organismos Asfixia de los organismos Bacterias Aeróbicas dejan de actuarBacterias Aeróbicas dejan de actuar Inicia el proceso de putrefacción del aguaInicia el proceso de putrefacción del agua

Efecto de la Materia Orgánica sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

Proceso Aerobio

+ O2NuevasCélulas

+ CO2 + H2o + NH3 + SO4-2 + PO4

-3MateriaBiodegradable

Efecto de la Materia Orgánica sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

Proceso Anaerobio

+ H2O NuevasCélulas

+ CO2 + CH4 + NH3 + H2 SMateria

Biodegradable

Efecto del pH sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

Incide significativamente en la supervivencia y Incide significativamente en la supervivencia y crecimiento de los microorganismos.crecimiento de los microorganismos.

   pHpH

TipoTipo Intervalo TolerableIntervalo TolerableIntervalo Intervalo OptimoOptimo

Bacterias Bacterias 4 a 104 a 10 6,5 a 7,56,5 a 7,5

HongosHongos 2 a 9 2 a 9 5,65,6

Efecto del pH sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

Efecto del pH sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

El pH es un factor que depende de la concentración de los protones hidronio

(H+ ó H3O+ )

pH = - log [ H3O+ ]

pOH = - log [ OH- ]

pH + pOH = 14

Efecto de los Nutrientes sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

Crecimiento acelerado de la población vegetal en el Crecimiento acelerado de la población vegetal en el cuerpo de agua.cuerpo de agua.

Reduce la penetración de luz/fotosíntesisReduce la penetración de luz/fotosíntesis La descomposición vegetal disminuye los contenidos de OLa descomposición vegetal disminuye los contenidos de O2 2

Efecto sobre los organismos y las cadenas tróficasEfecto sobre los organismos y las cadenas tróficas

Exceso de nutrientesDesequilibrio

Efecto de la Población sobre el Equilibrio de los Ecosistemas

Aumento en la explotación de los Aumento en la explotación de los recursosrecursos

Aumento en la intervención de los Aumento en la intervención de los ecosistemasecosistemas

Mayor perturbación en los ciclos Mayor perturbación en los ciclos biogeoquímicosbiogeoquímicos

Mayor generación de contaminantes Mayor generación de contaminantes Mayor presión sobre el ambienteMayor presión sobre el ambiente

Crecimiento Exponencial