CTM Ciclo de materia y energía - Contenido educativo
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Buenos días. En la clase de hoy vamos a ver cómo se relacionan la materia y la energía con el ecosistema.
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Vamos a ver que la ecología no sólo ver bichitos y plantadas y ya está, sino que lleva también sus mediciones y sus fórmulas
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para obtener datos de cómo produce un ecosistema, la cantidad de organismos que hay en un ecosistema, etc.
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Así que vamos a ello.
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Comenzamos viendo cómo es el ciclo de la materia y flujo de energía.
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A ver, todos los ecosistemas se basan en los principios de sostenibilidad natural,
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que de hecho, pues si lo limitásemos un poquito más los humanos, pues nos iría un poquito mejor.
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¿En qué se basan estos principios?
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Por un lado, en el reciclaje máximo de la materia.
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Toda la materia tiene que ser reciclada y reutilizada dentro del propio sistema
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y se utiliza la luz solar como fuente de energía.
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Es un tipo de energía que no se agota y que genera gran cantidad de energía para mantener el ecosistema.
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Vamos a empezar hablando de esa materia orgánica.
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La materia orgánica es biodegradable. ¿Qué significa esto?
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Pues que puede ser degradada y transformada en materia inorgánica por la acción de unos organismos,
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que denominamos los descomponedores. Básicamente son hongos y bacterias.
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Este ciclo, como decimos, es cerrado, la materia inorgánica luego pasará otra vez al ecosistema por medio de los productores,
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que son los que van a absorber esa materia inorgánica y transformarla en materia orgánica.
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Es verdad que existen algunas formas de escape, o sea, en el ciclo decimos que es cerrado y hay algunas formas que se pueden escapar,
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por ejemplo, a través de la gasificación. Esto es, que se convierta esa materia en gas y pasea a la atmósfera.
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El típico ejemplo sería el del CO2, el carbono que estamos usando en la materia en un momento dado puede pasar como CO2 a la atmósfera.
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El lixiviado, que eso implica que los materiales del suelo se disuelven en el agua y pueden acabar muy lejos de su lugar de origen o pueden aparecer lo que se denominan trampas.
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Esto quiere decir que en condiciones enerobias se nos van a convertir en combustibles fósiles.
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El típico ejemplo de los helechos que se murieron en el Paleozoico y que acabaron convertidos en carbón.
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O del fitoplacto marino que se murió en el Mesozoico y acabó convertido en petróleo.
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Aquí dentro del ciclo de la materia incluimos también todo este tema de que unos organismos se comen a otros y que así consiguen sobrevivir.
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Es decir, como decían, la materia inorgánica va a entrar al sistema por medio de los productores.
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Los productores se los van a comer los consumidores primarios.
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Y los consumidores secundarios se van a consumir a los primarios. Otro elemento a tener en cuenta dentro de estos sistemas es la energía, el flujo de energía. En este caso, al contrario que ocurría con la materia, es abierto y tiene un sentido unidireccional, es decir, la energía no puede volver hacia atrás en los eslabones en los que se encuentra.
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Además, dicho flujo va a ir disminuyendo desde los productores hasta los últimos niveles
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Con arreglo a la regla del 10%
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¿Qué es esta regla del 10%?
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Pues esto que os pongo aquí, que la energía que pasa de un eslabón a otro
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Es aproximadamente el 10% de la acumulada en él
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¿De dónde se ha perdido esa energía? ¿De dónde aparece?
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Como ya sabéis, la energía ni se destruye, solo se transforma
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Y es que se ha convertido a través de la respiración celular y desechos orgánicos
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Con lo cual, a medida que vayamos ascendiendo de niveles, cada vez vamos a tener menor cantidad de energía.
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Y todo esto que hemos hablado de la materia de la energía, ¿cómo se mide?
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Se mide mediante una serie de parámetros tróficos, que son las medidas utilizadas para evaluar tanto la rentabilidad de cada nivel trófico como la del ecosistema completo.
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Es decir, vamos a ver si ese ecosistema va a ser viable y va a tener por la suficiente energía, la suficiente materia o podemos ver cada uno de los niveles, el nivel de productores, el nivel de consumidores, etc.
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Comenzamos con la biomasa. Bueno, ¿qué es? Es la cantidad de masa de materia orgánica viva o muerta de cualquier nivel trófico o cualquier ecosistema.
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Es decir, aquí estamos hablando de cantidad total. Esta biomasa, a veces está bien saberlo porque necesitamos saber la biomasa forestal que hay en un sitio, es decir, la cantidad de árboles que hay en un lugar porque nos interesa hacer una explotación forestal, por ejemplo.
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Puede sernos útil, pero en general, como es biomasa total, a veces nos da resultados un poquito que nos pueden desconcertar.
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También se puede medir, además de estas medidas de gramos por metro cúbico, kilogramos por hectárea, se puede medir como unidades de energía.
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Un gramo tomamos que es aproximadamente 4 o 5 kilocalorías.
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Os he colgado un vídeo en el aula virtual en el que explica la definición y cálculo de la biomasa.
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Esto nos va a ser muy útil para hacer una serie de ejercicios, así es que quiero que lo veáis y que toméis nota también de esto.
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Otro parámetro que nos puede resultar útil es la producción.
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Aquí medimos el aumento de biomasa en un determinado periodo de tiempo.
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¿Cuánta biomasa hay después de producirse un incendio y al cabo de un año?
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¿Cómo ha aumentado esa biomasa?
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¿O cómo ha disminuido desde que tenemos un bosque y después lo talamos?
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Eso lo podemos medir. Se mide generalmente, las unidades de medida son en toneladas por kilómetro cuadrado y año o kilogramos por hectárea año.
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Yo el que más he visto es kilogramos por hectárea año, pero si es una superficie pequeña también podemos medirlo en kilogramos por metro cuadrado año.
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Distinguimos dos tipos. Distinguimos la producción primaria, que es esa cantidad de materia orgánica formada por los organismos autótrofos a partir de materia orgánica.
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es decir, cuánto van a producir esos organismos, cuánto van a crecer los árboles, cuánto van a crecer las plantas
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o la secundaria que es la cantidad de energía fijada en forma de materia orgánica por el resto de los niveles tróficos a partir de productores
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en los consumidores primarios, cuánto se me van a reproducir los conejos en un año, eso sería un aumento de la biomasa
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o cuánto se van a reproducir los linces a partir de que se comen esos conejos que se comen a los productores
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otro dato importante es calcular la producción bruta
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esta es la cantidad de energía fijada en cada nivel trófico por unidad de tiempo
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distinguimos entre la producción primaria bruta
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también el total fotosintetizado por día o año de estos productores
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es verdad que dijimos que había otros organismos que eran también productores
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y que no eran fotosintéticos pero es una cantidad mínima dentro del ecosistema
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Entonces no lo vamos a tener en cuenta generalmente, a no ser que sea que estamos hablando de organismos del suelo.
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Y la producción secundaria bruta es la cantidad de alimento asimilado del total ingerido después de restarle lo que no es asimilado, es decir, las heces de los consumidores.
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¿Cómo lo medimos? Primero tendremos que medir la producción primaria neta, que ahora os voy a explicar cómo se hace, y le restamos lo no asimilado, es decir, las heces.
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Entonces, sí, puede ser, si lo pensamos así tal cual, un poquito complicado.
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No voy a estar detrás del lince viendo a ver cuánta caca hace para medir esto.
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Ahora veremos cómo se hace.
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Y la producción neta, pues es ese aumento de la biomasa por unidad de tiempo.
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Si os dais cuenta, en la producción bruta es la cantidad de energía y en la neta hablamos del aumento de biomasa.
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¿Cómo se calcula esa producción primaria neta?
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es la cantidad de energía que se convierte en biomasa por unidad de tiempo
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y queda a disposición del siguiente nivel trófico.
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Después de realizar la fotosíntesis, la planta tiene que alimentarse también a sí mismo,
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tiene que cumplir sus funciones vitales, cuánto queda a disposición para el siguiente nivel.
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Eso es lo que vamos a medir.
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¿Cómo se mide?
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Restamos de la producción primaria bruta lo que la planta gasta en su respiración celular,
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que eso nos va a indicar pues todas las funciones que va realizando la producción secundaria neta
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es la biomasa que se acumula en cada nivel trófico en un periodo de tiempo aquí pues ya digo hablamos
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pues de la cantidad de conejos que se acumulan en un año por ejemplo o la cantidad de ballenas que
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aparecen en un año o en 10 años y os he dejado otro vídeo más para que veáis cómo se calcula
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esa producción porque vamos a hacer ejercicios de este tema y os va a hacer falta. Otro parámetro
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trófico, la productividad. Esta sería la relación entre producción y biomasa. Aquí lo que la vamos
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a utilizar es para valorar la riqueza de un ecosistema a nivel trófico porque esto nos va
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a indicar la velocidad con la que se va a renovar la biomasa dentro del ecosistema. También por eso
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a veces se le denomina tasa de renovación y tenemos lo mismo también tenemos de dos tipos
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tenemos la productividad bruta y la productividad neta dependiendo si vamos a la producción bruta o
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la producción neta con lo cual pues ya veis para conseguir la productividad primero tendremos que
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hacer el cálculo de cómo de la producción del ecosistema esto es un parámetro que siempre va
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estar en esa tasa de renovación entre 0 y 1, nunca va a superar a 1 y nunca va a ser
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inferior a 0, si nos da otra cosa en los problemas es que está mal y pues con su siguiente vídeo
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de cómo se calcula con un ejemplo en el que queda muy clarito, a ver vamos a hacer un
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ejercicio de este en clase en concreto y a ver entiendo que es un poquito complicado
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ponerse a hacerlo pero pero bueno ir tomando nota y el tiempo de renovación esto ya bueno
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después de haber visto el anterior esto lo hacemos como churros vale es el periodo que
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tarda en renovarse un nivel trófico o un sistema vemos cuánto tiempo tarda en renovarse un bosque
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cuánto tiempo tarda en renovarse una población de conejos pues eso es lo que vamos a pedir esto
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es el inverso de la productividad si os dais cuenta la productividad la calculábamos en
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producción partido por biomasa esto es biomasa partido por producción neta y la eficiencia de
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un ecosistema va a medir el rendimiento energético de un nivel trófico representa la cantidad de
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biomasa o energía asimilada por los organismos de un determinado nivel que queda disponible y
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aprovechan los organismos del nivel siguiente si parece que todos suenan igual pero de verdad cada
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uno tiene su valor la eficiencia la medimos dividiendo la productividad neta de ese nivel
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en el que estamos dividido entre la productividad neta del nivel anterior es decir si queremos ver
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lo de los conejos la eficiencia de esos conejos pues medimos la productividad neta de los conejos
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dividido entre la productividad neta de los productores y lo multiplicamos por 100 como
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Pues esto es un porcentaje, de a ver cuánto son capaces de asimilar en el ecosistema todos esos conejillos.
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Y con esto, y para que no se estalle la cabeza, llegamos al final de la clase de hoy.
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Así que, hasta el próximo día.
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¡Ja, ja, ja, ja, ja!
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Marta García Pérez
- Subido por:
- Marta G.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
- Visualizaciones:
- 55
- Fecha:
- 17 de abril de 2023 - 11:04
- Visibilidad:
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- Duración:
- 12′ 25″
- Relación de aspecto:
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