Tema 4: Disturbios y Heterogeneidad Ambiental

Resumen

• Los disturbios son eventos de remoción de biomasa discretos en tiempo y espacio, que liberan recursos que pueden ser utilizados por organismos colonizadores o sobrevivientes al disturbio.
• Los disturbios pueden ser endógenos (originados en la propia vegetación) o exógenos (originados en factores externos); la mayoría de los disturbios son una combinación de ambos.
• El régimen de disturbios de un ecosistema está definido por el tipo de disturbios dominantes, los patrones temporales (frecuencia, predictibilidad), espaciales (tamaño, forma) y la magnitud (intensidad y susceptibilidad de la vegetación). El régimen de disturbios puede ser natural o determinado por las actividades humanas.
• Los tipos de disturbios dominantes varían entre ecosistemas. En ambientes húmedos de montaña dominan las avalanchas y deslizamientos de ladera. Las inundaciones son características de topografías deprimidas, los claros por caída de árboles de bosques maduros, las corridas de lava y deposiciones de cenizas en zonas volcánicas, el viento principalmente en topografías montañosas o zonas con recurrencia de huracanes o tornados; la floración de bambúes en varios bosques húmedos.
• El fuego es posiblemente el disturbio más extendido en distintos ecosistemas. Los fuegos ocurren en todos los ecosistemas donde existe combustible. Su frecuencia depende de la producción y desecamiento del combustible, y de la ocurrencia de fuentes de ignición que pueden ser naturales o antrópicas, tanto intencionales como accidentales.
• Los ciclos de cultivo/descanso de la agricultura migratoria y los barbechos de descanso, son dominados por disturbios antrópicos, frecuentemente asociados con fuego y empobrecimiento de suelos por erosión y exportación de nutrientes por cosecha.
• En altas densidades, los herbívoros pueden actuar como disturbios importantes. Los artrópodos y patógenos (e.g hongos), son generalmente selectivos y aumentan su importancia como disturbios en comunidades vegetales con poca diversidad de especies. Los vertebrados herbívoros, principalmente los ungulados, pueden actuar como disturbios poco selectivos, afectando principalmente vegetación herbácea y arbustiva.
• Los disturbios, al generar patrones en la vegetación, son a la vez controladores de futuros disturbios con componentes endógenos, generando patrones complejos de interacciones entre disturbios.
• El clima influye directamente sobre la vegetación al controlar la ecofisiología de los organismos e indirectamente al afectar el régimen de disturbios. La complejidad derivada de estos dos tipos de influencias, es importante para entender los posibles efectos ecológicos de los cambios climáticos.

Tema 2. Clima, cambio climático y distribución global de los ecosistemas

Resumen

• El principal agente de heterogeneidad ambiental en ecosistemas terrestres es el clima. El clima esta gobernado principalmente por el balance entre la radiación solar y la radiación emitida por la tierra.
• La temperatura decrece con la latitud (por recibir menor radiación), y con la altitud (por mayor emisión). La amplitud térmica aumenta con la continentalidad.
• Latitudinalmente, la humedad es máxima alrededor del ecuador (donde la alta temperatura causa precipitaciones convectivas), mínima alrededor de los 30⁰ (centros de alta presión), y vuelve a aumentar a los 50-60⁰. Las montañas generan lluvias orográficas (precipitación de aire húmedo al chocar con las montañas).
• El clima cambia naturalmente por variaciones en la radiación, debidas a cambios en la geometría de la órbita de la tierra alrededor del sol. Los ciclos glaciales / interglaciales tienen periodos del orden de los 100.000 años, y fluctuaciones en la temperatura de entre 5 y 12 ⁰C según la latitud. Los cambios climáticos, frecuentemente son abruptos debido a procesos de retroalimentación.
• Durante el siglo 20, la temperatura global ha aumentado aproximadamente 0.5° C, muy probablemente como consecuencia del aumento de gases de invernadero, producidos por el consumo humano de biomasa y combustibles fósiles.
• Globalmente, los grandes biomas se distribuyen de acuerdo a la temperatura y humedad. Sitios cálidos y húmedos son dominados por selvas tropicales; zonas áridas por desiertos; zonas frías por tunda; zonas templadas por bosques templados; y zonas cálidas semiáridas por sabanas.
• La diversidad de especies decrece con la latitud, en parte por los cambios ambientales (menor energía para especiación y más cambios climáticos que producen extinciones), pero también porque las zonas tropicales tienen mayor superficie.

Tema 1. Ecología Regional y Ecología del Paisaje: Historia y definiciones conceptuales

Resumen

• La ecología regional (ER) estudia patrones y procesos ecológicos a escalas espaciales extensas, enfocando en su unidad funcional. Esta unidad funcional refleja la existencia de características comunes en un área geográfica; es decir, que enfatiza la homogeneidad a lo largo de extensiones geográficas relativamente grandes.
• La Ecología del paisaje (EP) se ocupa del estudio de procesos ecológicos relacionados explícitamente con la heterogeneidad espacial, donde la distancia y configuración espacial de los componentes del sistema tienen un papel central en su comportamiento.
• Los conceptos de Paisajes y Regiones involucran como elemento clave del funcionamiento ecológico al Homo sapiens. Durante el pleistoceno (aproximadamente un millón de años) los homínidos se mantuvieron como un factor ecológico en el viejo mundo. Entre sus posibles impactos ecológicos más importantes, se encuentran la domesticación del fuego y la cacería de grandes herbívoros, que probablemente determinó la extinción de muchos de éstos. Hacia final del Pleistoceno, el Homo sapiens llegó a América.
• El cambio más dramático del Holoceno fue el descubrimiento de la agricultura, que disparó el crecimiento demográfico, la urbanización, el desarrollo de la tecnología bélica organizada a gran escala, y posiblemente, el creciente impacto y resistencia a las enfermedades epidémicas.
• La agricultura se “originó” de manera independiente en al menos tres sitios: la medialuna fértil, el istmo centroamericano, y el centro-oeste de Africa. A partir de ahí, se formaron otros centros importantes de domesticación de especies en el sudeste asiático, los Andes tropicales y China, y, de menor magnitud en la Amazonia, América del Norte, y el Mediterráneo.
• El desarrollo de la cultura moderna y la ciencia llevaron a una creciente expansión del impacto de los humanos, con cambios en su propia biología entre los que se destaca la transición demográfica (reducción de la mortalidad y la natalidad) y el flujo masivo de productos e información en todo el planeta; con consecuencias ecológicas difíciles de predecir.
• Con antecedentes en la primera mitad del siglo 20, derivados del uso de imágenes, fotografías aéreas y análisis de vegetación en relación a gradientes ambientales, la EP se desarrolló fuertemente desde los ´70, a partir de avances teóricos en ecología espacial y avance tecnológico en estadística e imágenes satelitales.
• Los sistemas ecológicos (y sociales) se organizan en sistemas jerárquicos, que guardan una buena correlación con las escalas espaciales y temporales en los que operan. Los sistemas “extensos y lentos” otorgan estabilidad a los “chicos y rápidos”; los segundos, capacidad de evolución a los primeros.
• La ecología de disturbios y de interacciones naturaleza-sociedad, son áreas muy activas de la EP y ER. La incorporación del humano en los estudios ecológicos involucra el estudio de características distintivas de esta especie, incluyendo la dominación de sistemas a través del desarrollo tecnológico, la importancia de las interacciones a larga distancia derivadas de los medios de comunicación, y la capacidad de predicción basada en el conocimiento científico.