Curso Ecología y Problemática Ambiental MS-1114 Prof. Rocío Ugalde maria.ugalde.salazar@una.cr
Instituto Regional de Estudios en Sustancias Tóxicas Universidad Nacional
Escuela de Ingeniería en Seguridad Laboral e Higiene Ambiental Instituto Tecnológico de Costa Rica
TEMA V Ecosistemas Humanos 1) Aspectos de ecología Humana (video 1 y 2 complemento) 2) Fragmentación de Hábitat 3) Conservación de la Biodiversidad 4) Ciclos biogeoquímicos globales: alteraciones
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1) Aspectos de Ecología Humana La Ecología Humana es el estudio de las relaciones entre los seres humanos y su entorno. O el estudio científico de las relaciones, en tiempo y espacio, entre la especie humana y otros componentes y procesos de los ecosistemas de los cuales forma parte.
La ecología humana es una disciplina que forma parte de los estudios sociológicos. En ella convergen otras muchas ciencias como la antropología cultural, la geografía humana, la psicología social o la demografía. http://www.ecologiaverde.com/que-es-la-ecologia-humana/
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•El ser humano es una especie animal con una gran capacidad de transformación de su entorno para su provecho (superior a la de cualquier otra especie conocida). En los estudios de ecología humana, a parte de la interacción del hombre con los factores abióticos y bióticos que lo rodean (como ocurre con las otras especies) también intervienen otras dimensiones más exclusivas del ser humano y que han sido creadas por el mismo ser humano, tales como la ciudades, la cultura, el conocimiento, la tecnología, la historia, etc.
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En los ecosistemas, los seres humanos tiene su manera de organizarse socialmente, con las variantes producto de las culturas presentes en los distintos países. Esto resulta en que cada sociedad interaccione con el entorno a su manera.
El ecosistema proporciona materia, energía e información al sistema social. http://www.ecologiaverde.com/que-es-la-ecologia-humana/
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•Esta demostrado que la interacción entre el sistema social humano y el ecosistema puede provocar desastres ambientales (y viceversa). •Las actividades humanas pueden perjudicar el medio ambiente de forma consciente o como efecto secundario, tornando al ecosistema inestable, creándose un conflicto entre la expansión de la población y la preservación del medio ambiente.
•Actualmente la demanda del hombre sobre los ecosistemas va en aumento, provocando un deterioro de la salud ambiental del planeta a una velocidad vertiginosa. Eventualmente estas acciones nos terminan afectando también.
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Debido a las terribles cadenas de efectos que se establece entre el ecosistema y el sistema social dificultan ser optimistas, ya que en ocasiones el uso de recursos llega a los límites máximos (en casos hasta la extinción completa del recurso). Pero la sociedad apuesta por un desarrollo ecológicamente sostenible a nivel planetario, que actualmente solo en se aplica en ciertos sectores.
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Dimensiones de ecología humana • Transporte: ha contribuido a la distribución del ser humano y a la homogeneidad de este como especie, pero es uno de los que mas impacta en el medio ambiente por lo contaminante que resulta.
• Ciudades: el hombre fue nómada anteriormente, ahora ha creado asentamientos humanos. La organización de estos asentamientos es crítica para que funcionen adecuadamente y para mantener el equilibrio entre el ser humano y su entorno (sostenibilidad urbana y rural). 9:48 PM
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•Energía: todos ocupamos energía. El hombre demanda más que cualquier especie, no solo para vivir si no para muchas otras actividades. Se debe disminuir la dependencia de energía que tiene el ser humano (transporte, lavar, cocinar, cine, TV, uso gas, etc.) •Alimentación: demanda y necesidad de una alimentación sana y sostenible •Agua: dependemos todos del agua. El humano usa más agua que todas las otras especies ya que no solo la usa para necesidades vitales, si no para todos sus desarrollos industriales, económicos, sociales… 9:48 PM
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Los estudios de ecología humana son fundamentales para la sociedad porque permiten: • Conocer la historia y el estado actual de la relación sociedadambiente y de las poblaciones humanas.
• Identificar, diseñar y probar alternativas para mejorar las condiciones de vida de las poblaciones humanas.
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Interacciones entre el ecosistema natural y el social,
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http://www.lopezbarbosa.net/cursos/ecolog%C3%ADa-humana/
2) Fragmentación de Hábitat
“Proceso dinámico por el cual un determinado hábitat va quedando reducido a parches o islas de menor tamaño, más o menos conectadas entre sí en una matriz de hábitat diferentes al original” (Forman et al, 1995)
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2) Fragmentación de Hábitat Cont.
¿Por qué se produce la fragmentación de hábitats? •
La fragmentación puede producirse por procesos naturales que alteran el medio lentamente, como el viento, tormentas, derrumbes, fuegos, depredación o forrajeo.
• Pero también puede darse por actividades humanas, como el establecimiento de cultivos, construcción de carreteras, ciudades, represas, industrialización, etc.
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Agricultura
Carreteras
Ciudades
Represas 9:48 PM
MinerĂa
2) Fragmentación de Hábitat Cont.
Estas actividades transforman los hábitat naturales que se caracterizan por ser complejos y diversos, en hábitat biológicamente degradados e inhóspitos para la mayoría de la vida silvestre. Si la transformación del hábitat es total y abarca un área extensa, se puede extirpar en un corto plazo la mayor parte de la biota local
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2) Fragmentación de Hábitat Cont.
Proceso de fragmentación 1.
Primero ocurre una pérdida de superficie del hábitat.
2.
Se da el aislamiento de los individuos
3.
Los efectos que se multiplican al llegar al “umbral crítico” del hábitat (a partir del cual las extinciones se disparan)
Umbral Crítico: Dependerá de los requerimientos de cada especie en términos de hábitat y de movilidad (RECORDAR LEY DE TOLERANCIA).
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2) Fragmentación de Hábitat Cont.
La creación de fragmentos de hábitat implica la generación de bordes, abruptos o graduales, que producirán cambios en los flujos de agua, viento o radiación solar, pudiendo tener efectos directos o indirectos sobre muchas especies.
La zona que rodea a los fragmentos se llama “matriz” (puede ser de cultivos, de vías de acceso, de vegetación, etc.) y tiene gran influencia en los fragmentos; cuanto más pequeños e irregulares sean éstos, más influirá la matriz sobre ellos, por la mayor relación área/perímetro. A esta influencia se le conoce como “efecto borde”. 9:48 PM
2) Fragmentación de Hábitat Cont.
El efecto borde Puede tener dos tipos de efectos sobre los hábitats: 1) Cambio en condiciones medioambientales (Efectos abióticos): Se forma un gradiente hacia el interior del fragmento que disminuye la luminosidad, la evapotranspiración, la temperatura y la velocidad del viento, y aumenta la humedad del suelo. Afectan: - procesos biológicos como la fotosíntesis -desarrollo de la vegetación -la descomposición / ciclo de nutrientes. Las especies que requieran mayor luz y menos humedad invadirán los bordes mientras que las especies típicas del interior del bosque disminuirán sus 9:48 PM poblaciones en estas áreas.
2) Fragmentación de Hábitat Cont.
2) Efectos sobre la flora y la fauna (efectos bióticos): Cambios en la abundancia, distribución e interacción (depredación, parasitismo, competencia, polinización, dispersión de semillas, etc.) de especies.
Especies invasivas pueden llegar a desplazar a las nativas y algunas especies que viven entre dos tipos de ambiente pueden verse favorecidas por la creación de bordes y ser una importante competencia.
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2) Fragmentación de Hábitat Cont.
¿Qué problemas conlleva la fragmentación de hábitats? Es uno de los procesos antrópicos con efectos más devastadores sobre la biodiversidad, debido a que involucra la pérdida del hábitat y los flujos naturales de materia y energía se ven alterados. La pérdida y fragmentación del hábitat está considerada como una de las causas principales de la actual crisis de biodiversidad
A su vez, la pérdida de hábitat es la razón más importante de la extinción de especies en los últimos tiempos. 9:48 PM
2) Fragmentación de Hábitat Cont.
Consecuencias para la fauna Especies con movilidad limitada, requerimiento de superficies extensas o fuerte dependencia de un determinado tipo de hábitat serán las primeras en sufrir su pérdida o aislamiento.
Especies abundantes, que pueden utilizar hábitats diversos o humanizados, y que pueden soportar ciertos niveles de perturbación, posiblemente no se verán afectados tan significativamente. 9:48 PM
2) Fragmentación de Hábitat Cont.
Deforestación •
La deforestación parcial de un área da paso a paisajes fragmentados, en los cuales quedan algunos parches aislados de vegetación natural en los que: Cambia el microclima Rompe los corredores biológicos naturales (aísla poblaciones, impide paso animales que ocupan grandes extensiones de bosque, paso a comederos, sitios de reproducción, etc)
Puede causar la extinción de la flora y la fauna
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2) Fragmentación de Hábitat Cont.
El problema de la consanguinidad • La consanguinidad se refiere a los individuos que tienen antepasados comunes, a los apareamientos entre parientes. Se ha visto que a medida que aumenta la consanguinidad, disminuye la capacidad reproductiva y aumenta la frecuencia de malformaciones, entre otros efectos negativos, a los que se les ha llamado “depresión consanguínea”. • Cuanto más pequeñas son las poblaciones, es más fácil que los individuos sean parientes entre sí, por lo que aumentará mucho la consanguinidad.
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2) Fragmentación de Hábitat Cont.
La extinción de una especie Cuando se transforma un hábitat, la extinción de una especie dependerá de:
El tamaño del parche El nivel de especialización de la especie en el uso del hábitat El tamaño de la población
Entre más restringida sea la extensión geográfica mayor será su nivel de especialización y menor el tamaño de su población, y por lo tanto aumentará la posibilidad de extinción. 9:48 PM
3) Conservaci贸n de la Biodiversidad Biodiversidad Es la variabilidad de organismos vivos de cualquier clase, incluidos en cualquier tipo de ecosistemas. Comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y entre los ecosistemas. Pero no se refiere a la cantidad de individuos de cada una de esas especies.
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3) Conservación de la Biodiversidad Cont.
La diversidad natural Que en un ecosistema haya mayor biodiversidad, se debe en gran medida a las condiciones ambientales. Los espacios más ricos en especies de seres vivos son las selvas tropicales, mientras que los más pobres son los desiertos. En general, podemos decir que cuanto más duras son las condiciones ambientales en un ecosistema menor es la biodiversidad. La gran diversidad de seres vivos se puede medir por el número de especies. En la biosfera se han descrito cerca de 2 millones, pero se estima que el número de especies actualmente existente puede ser de más de 10 millones. 9:48 PM
3) Conservación de la Biodiversidad Cont.
Cómo conservar la diversidad Diseñar áreas de amortiguamiento entre los fragmentos y la matriz, plantando, por ejemplo, especies nativas de rápido crecimiento alrededor. Para mantener los fragmentos conectados pueden crearse “corredores biológicos” que permitan el movimiento de los organismos entre ellos, y que constituyan a la vez un refugio para las especies. El caso de carreteras hasta hace poco las medidas consistían en impedir el acceso de los animales a la misma por medio de vallas, lo que podría incluso empeorar el proceso de fragmentación si no se habilitan pasos adecuados. 9:48 PM
3) Conservación de la Biodiversidad Cont.
Cómo conservar la diversidad Actualmente
las medidas correctoras se centran en la permeabilización con estructuras transversales para pasos de fauna y la prevención de atropellos mediante vallas. Los
viaductos y los túneles son las estructuras que más contribuyen a reducir el efecto barrera y a reducir la fragmentación de hábitats. La
plantación de arbustos en los márgenes de las carreteras actúa como pantalla reduciendo la dispersión de contaminantes a la vez que puede hacer de refugio para muchas especies de animales y plantas. Creación
de leyes y directrices destinadas a evaluar y evitar daños en los ecosistemas por la creación de infraestructuras. 9:48 PM
3) Conservaci贸n de la Biodiversidad Cont.
C贸mo conservar la diversidad
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3) Conservaci贸n de la Biodiversidad Cont.
C贸mo conservar la diversidad
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C贸mo conservar la diversidad
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C贸mo conservar la diversidad
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3) Conservaci贸n de la Biodiversidad Cont.
C贸mo conservar la diversidad
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones El crecimiento acelerado de la actividad industrial y productiva desde el siglo XIX ha alterado el equilibrio existente entorno a los ciclos biogeoquímicos. Entre las causas están: el abuso en el uso de combustibles fósiles, la deforestación a nivel mundial y la alta liberación de gases como el dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Esto ha hecho que el clima a nivel global cambie drásticamente en la forma de un aumento de temperatura exponencial (calentamiento global).
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
deshielo progresivo de polos y glaciares El calentamiento global
alterado la composición química de la atmósfera (concentración de gases NOx y N2O)
Las alteraciones climáticas globales, deshielos y cambio de la composición química atmosférica alteran la dinámica natural de los ciclos biogeoquímicos, al estar estos interrelacionados con la atmósfera, hidrósfera y suelo, y junto con ellos con los ecosistemas.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
•Explotación desmedida recursos como los mares y el suelo
ALTERACIONES
•Uso indiscriminado de fertilizantes ricos en sustancias nitrogenadas, los cuales alteran la composición del suelo y la fijación del nitrógeno •Contaminación de ríos, lagos y mares con sustancias nitrogenadas, llevando a un aumento de la población de microalgas unicelulares en un proceso conocido como eutroficación de las aguas •Talado de grandes extensiones de bosques ha llevado a una disminución progresiva de la tasa fotosintética (menos O2 y más CO2 a la atmosfera ) •Industria liberadora de gases contaminantes que al precipitar llegan de retorno al suelo como ácidos (lluvia ácida) •Tala de bosques (es decir, eliminación de productores primarios)= disminución de la biodiversidad del planeta.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
Lluvia ácida Se forma cuando la humedad del aire se combina con los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre y el trióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo que contengan azufre. En interacción con el agua de la lluvia, estos gases forman ácido nítrico, ácido sulfuroso y ácido sulfúrico. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra disueltas en la lluvia, afectando a la flora y fauna.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
Causa la acidificación de lagos y arroyos y contribuye a dañar los árboles en terrenos elevados y muchos suelos sensibles de bosques. Además acelera el deterioro de los materiales de construcción (pinturas, edificios, estatuas). Antes de caer al suelo, los gases de dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NOx) y los derivados de su materia en partículas, sulfatos y nitratos, también contribuyen a degradar la visibilidad de animales y perjudican la salud pública.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
• La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, y acaba con los microorganismos fijadores de nitrógeno. • Un efecto indirecto muy importante es que los protones H+, procedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas. 9:48 PM
4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
• Los nitratos y sulfatos sumados a los cationes lixiviados de los suelos, contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo que deteriora sus condiciones ambientales naturales y afecta negativamente a su aprovechamiento. • Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gaucil de Open University, sugiere que cantidades relativamente pequeñas de sulfato presentes en la lluvia ácida tienen una fuerte influencia en la reducción de gas metano producido por metanógenos en áreas pantanosas, lo cual podría tener un impacto, aunque sea leve, en el efecto invernadero.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
Proceso natural y/o antropogénico que consiste en el enriquecimiento de las aguas con nutrientes, a un ritmo tal que no puede ser compensado por la mineralización total, de manera que la descomposición del exceso de materia orgánica produce una disminución del oxigeno en las aguas profundas.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
a) naturales: • aportes atmosféricos: precipitación. • resuspensión de los sedimentos del fondo. • liberación desde los sedimentos anóxicos. • descomposición y excreción de organismos. • fijación de nitrógeno por microorganismos. b) Antropogénicas (producidas por el hombre): • vertidos de residuos industriales, agrícolas, urbanos. • deforestación (aumenta la erosión y disminuye el reciclaje de nutrientes, aumentando su ingreso al cuerpo de agua). •fertilizantes aplicados en exceso. •aguas residuales de granjas (silos, tambos). •tanques sépticos . •uso de detergentes con grandes cantidades de fósforo. •aporte de contaminantes por agua de lluvia. •sistema de alcantarilla do de ciudades y pueblos. 9:48 PM
4) Ciclos BiogeoquĂmicos globales: alteraciones Cont.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
Efectos de eutroficación • Aumenta la producción primaria (fotosíntesis), aumenta la biomasa pero disminuye la diversidad y quedan alteradas drásticamente la composición, estructura y dinámica de los ecosistemas afectados. • Brotes de algas que aparte de bloquear la luz, pueden producir tóxicos para otras plantas y animales. Estas sustancias pueden ocasionar la muerte de animales al ser consumidas. Los animales afectados pueden actuar como vector para las toxinas, neurotoxinas y hepatotoxinas afectando a otras especies incluyendo los humanos. Ejemplos son las contaminaciones por mejillones y ostras.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
Efectos de eutroficación • Desecación de lagunas por el depósito de sedimentos y restos orgánicos sobre los que crece la vegetación, transformándose la laguna en pantano y luego en bosque o pradera. • Efectos sobre las especies acuáticas, de ribera y sobre la calidad de las aguas ya que al aumentar la podredumbre y agotarse el oxígeno, las aguas adquieren un olor nauseabundo requiriendo un mayor tratamiento para poder ser consumidas o haciendo directamente imposible o indeseable su consumo.
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4) Ciclos Biogeoquímicos globales: alteraciones Cont.
Efectos de eutroficación • Debido a la mayor presencia de algas puede que un cauce anteriormente navegable deje de serlo. • Puede que las condiciones anóxicas del fondo dan lugar al crecimiento de bacterias como el Clostridium botulinum que producen toxinas letales para pájaros y mamíferos que no se ven directamente afectados por la falta de oxígeno de las aguas. •
Aparición de especies invasoras que aprovechan los nichos ecológicos vacíos por la desaparición de sus ocupantes previos. Las especies invasoras se ven favorecidas por las nuevas condiciones y desplacen a los organismos locales, ahora en desventaja.
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Ecología Humana Cont.
Los ecosistemas de la Tierra han sufrido una transformación radical debido a intervención humana, siendo el uso de tierra para agricultura, una de las intervenciones de mayor impacto para los ecosistemas naturales. La pérdida actual de biodiversidad y los cambios derivados en el medio ambiente se producen a una velocidad hasta ahora desconocida en la historia de la humanidad. Muchas poblaciones de plantas y animales han declinado en número, extensión geográfica o ambas variables. La extinción de especies forma parte del curso natural de la historia de la Tierra. Pero la actividad del hombre ha acelerado el ritmo de extinción al menos cien veces respecto al ritmo natural. 9:48 PM
Videos Ver los videos 1 y 2, el 3 es opcional pero súper recomendado. https://www.youtube.com/watch?v=LOUNIUbXNgk 1) Ecología Social - Leonardo Boff . https://www.youtube.com/watch?v=xm7NO5MdZAg 2) Ecología ambiental- Leonardo Boff . https://www.youtube.com/watch?v=aDJMZTMZHL8 3) Ecología Integral- Leonardo Boff .
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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