Title: Unidad 4
Course: Ciencias Naturales Cultiva 8 EGB

Ecosistemas y actividad humana

Unidad 4

Ecosistemas y actividad humana

En esta unidad descubriremos las áreas protegidas de nuestro país, su categorización y su estatus de con- servación. Aprenderemos a diferenciar entre un parque nacional, una reserva ecológica, una de producción faunística o un bosque protector.

También conoceremos el funcionamiento de la cadena trófica del ecosistema del manglar y por qué juega un papel tan importante para la biodiversidad terrestre y marina.

Analizaremos los impactos que las actividades humanas producen en los ecosistemas, desde un asentamien- to humano hasta las grandes producciones agrícolas y explotaciones de recursos de todo tipo. Indagaremos cómo se contaminan nuestros recursos aire, agua, suelo, y cuál es el impacto si un hábitat se fragmenta. Además, analizaremos los efectos que la actividad humana a gran escala ha causado en el clima de la Tierra, especialmente el cambio climático.

Los ecosistemas han mantenido un equilibrio desde siempre, sin embargo, en las últimas décadas, la implacable intervención humana ha llevado a los ecosistemas hasta un límite que compromete nuestra propia subsistencia. Es tiempo de tomar conciencia.

Objetivos

OG.CN.2. Comprender el punto de vista de la ciencia sobre la naturaleza de los seres vivos, su diversidad, interrelaciones y evolución; sobre la Tierra, sus cambios y su lugar en el universo, y sobre los procesos, físicos y químicos, que se producen en la materia.

OG.CN.3. Integrar los conceptos de las ciencias biológicas, químicas, físicas, geológicas y astronómicas, para comprender la ciencia, la tecnología y la sociedad, ligadas a la capacidad de inventar, innovar y dar soluciones a la crisis socioambiental.

OG.CN.6. Usar las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) como herramientas para la búsqueda crítica de información, el análisis y la comunicación de sus experiencias y conclusiones sobre los fenómenos y hechos naturales y sociales.

OG.CN.9. Comprender y valorar los saberes ancestrales y la historia del desarrollo científico, tecnológico y cultural, considerando la acción que estos ejercen en la vida personal y social.

Ministerio de Educación, (2016).

Áreas protegidas del país

Tema 1

Áreas protegidas del país

Saberes previos

¿Conoces algún área protegida? ¿Cómo es?

Desequilibrio cognitivo

¿Cualquier zona natural puede ser considerada un área protegida?

La República del Ecuador ocupa un área de 283 561 km2. Es un país territorialmente pequeño, pero su diversidad es grande, tanto así que ha sido declarado como un país megadiverso por la cantidad de especies por kilómetro de superficie.

Existen varios factores que influyen en la diversidad, por ejemplo: la ubicación en la línea ecuatorial, los climas, la cercanía al océano Pacífico, la existencia de la cordillera de los Andes. Este último factor es muy decisivo: divide el área continental de norte a sur en tres regiones, genera una orografía variada, y crea transiciones climáticas que contribuyen a la diferenciación de la flora y fauna. Así, esta cordillera genera una gran variedad de microhábitats y microclimas que son el marco donde las especies se diversifican para adaptarse a los múltiples ambientes.

Playa Los Frailes, en el Parque Nacional Machalilla (Manabí).

Laguna del Parque Nacional El Cajas (Azuay). En primer plano, el árbol de papel Polylepis sp.

En el país tenemos el Sistema Nacional de Áreas Protegidas (SNAP). El SNAP es el conjunto de áreas naturales que garantizan la cobertura y conectividad de los ecosistemas de importancia en la parte terrestre, marina y costero-marina, además de los recursos culturales y de las principales fuentes hídricas. Abarca cinco millones de hectáreas, que corresponden aproximadamente el 19 % del territorio nacional del Ecuador.

La Constitución Política del Ecuador del año 2008 reconoce los derechos de la naturaleza y destaca la importancia que tiene para el país la biodiversidad: “El Sistema Nacional de Áreas Protegidas garantizará la conservación de la biodiversidad y el mantenimiento de las funciones ecológicas” (Fuente: http:// areasprotegidas.ambiente.gob.ec/es).

Parques nacionales

Son áreas naturales terrestres o marinas grandes (más de 10 000 ha), que contienen uno o más ecosistemas sin alteración (o muy poca) y escasa presencia humana.

Glosario

orografía. Es el conjunto de elevaciones y otros accidentes geográficos de una zona o país.

Pueden incluir recursos histórico-culturales, incorporados en ambientes naturales donde exista una buena diversidad de especies y de recursos genéticos silvestres.

En los parques nacionales se hacen actividades de investigación y monitoreo ambiental, principalmente, aunque también es posible realizar turismo con guías especializados, como actividad de apoyo a la conservación. El nivel de restricción es alto.

Existen once parques nacionales: Galápagos (provincia de Galápagos), Machalilla (Manabí), Cayambe-Coca (Imbabura, Pichincha, Sucumbíos y Napo), Cotopaxi (Cotopaxi), Llanganates (Cotopaxi, Tungurahua, Pastaza y Napo), Sangay (Morona Santiago, Chimborazo y Tungurahua), El Cajas (Azuay), Podocarpus y Yacuri (Loja y Zamora Chinchipe), Sumaco-Napo-Gale- ras (Napo y Orellana), Yasuní (Orellana y Pastaza).

Reservas biológicas

Son áreas naturales terrestres o marinas de tamaño grande (más de 10 000 ha), que contienen un conjunto de ecosistemas o microecosistemas intactos o muy bien conservados. La mayor diversidad de especies y recursos genéticos silvestres se encuentran en estas áreas. Tienen como objetivo la conservación de ecosistemas completos y sus especies; son áreas poco alteradas y con mínima presencia humana.

En este tipo de reservas, las actividades prioritarias son la investigación biológica, ecológica y ambiental; también la educación ambiental como actividad secundaria. El nivel de restricción de uso de sus recursos naturales es muy alto (muy restringido) con lo que se garantiza que los procesos ecológicos no sean afectados.

Existen cinco áreas con esta denominación: Limoncocha (provincia de Sucumbíos), El Cóndor (Zamora Chinchipe y Morona Santiago), El Quimi (Morona Santiago), Cerro Plateado (Zamora Chinchipe), Colonso Chalupas (Archidona y Tena, entre la reserva ecológica Antisana y el Parque Nacional Llanganates, formando un corredor).

Reservas ecológicas

Son áreas naturales terrestres o marinas con extensiones variables que pueden contener uno o varios ecosistemas en estado natural o con poca intervención humana. Tienen importancia a nivel nacional o regional para el manejo y uso sostenible de los recursos naturales en favor de las comunidades humanas ancestrales que habitan allí.

La selva reflejada en la laguna de Limoncocha (Sucumbíos).

Laguna de Cuicocha, Reserva Ecológica Cotacachi Cayapas (Esmeraldas e Imbabura).

Reserva de Producción de Fauna Puntilla de Santa Elena, donde hay zonas turísticas como La Chocolatera y su área marina adyacente.

Su objetivo principal es conservar material genético, diversidad ecológica, bellezas escénicas, fenómenos especiales. La regulación establece que pueden ser usadas para la investigación científica y la educación ambiental. Se permiten actividades de recreación y ecoturismo en zonas limitadas.

El Pululahua, la única reserva geobotánica cuya principal característica es su volcán activo.

Hay nueve reservas ecológicas: Manglares Cayapas Mataje (provincia de Esmeraldas), Mache Chindul (Esmeraldas y Manabí), Manglares Churute (Guayas), Arenillas (El Oro), El Ángel (Carchi), Cotacachi-Cayapas (Esmeraldas), Antisana (Napo y Pichincha), Los Ilinizas (Cotopaxi, Pichincha y Santo Domingo de los Tsáchilas), Cofán-Bermejo (Sucumbíos).

Reserva geobotánica

Esta área abarca 3 383 ha, y se destina a la conservación de la flora silvestre y los recursos geológicos destacados.

TIC

Observa este video informativo sobre la reserva geobotánica Pululahua:

www.mayedu.ec/nat8/p102a

¿Qué características tienen los habitantes de esta reserva?

TIC

Observa este video sobre el Parque Nacional Llanganates:

www.mayedu.ec/nat8/p102b

¿Qué es la Convención Ramsar sobre los humedales?

La reserva tiene diversos ecosistemas, paisajes y formaciones geológicas excepcionales, es por esto que se la protege para asegurar la continuidad de las transformaciones evolutivas, y al mismo tiempo inclinarse a la recuperación de las áreas alteradas por la intervención humana.

Además, tiene su valor histórico, cultural, paisajístico y científico; ofrece posibilidades recreativas, turísticas y de educación a los visitantes.

La Reserva Geobotánica Pululahua (provincia de Pichincha) es la única que tiene esta categoría. Se caracteriza por la presencia de una caldera que se originó al colapsar el volcán Pululahua luego de una fuerte erupción, aproximadamente hace 2 000 años. La gran explosión afectó con ceniza la Costa, y provocó severos daños en poblaciones de la cultura Chorrera.

Reservas de producción de flora y fauna

Es una superficie con territorio entre 5 000 y 10 000 ha. En esta categoría recaen áreas con algunas de estas características: poseer dentro de su territorio especies de fauna silvestre delicadas o de valor económico; incluir zonas que han sido usadas para la cacería y subsistencia de comunidades nativas. Aquí se impulsa la investigación y se desarrolla la reproducción de animales y elementos de la fauna silvestre.

Se permite la cacería deportiva o de subsistencia, siempre y cuando exista el adecuado manejo, y conforme con la reglamentación. El nivel de restricción para esta categoría es bajo. “Las acciones prioritarias están relaciona- das con el manejo sustentable de la vida silvestre, la educación ambiental, la restauración de ecosistemas y el turismo orientado a la naturaleza” (Fuente: http://areasprotegidas.ambiente.gob.ec/es).

Vista del volcán Pasochoa. En su caldera, en forma de herradura, se encuentran el refugio y algunos senderos autoguiados.

La Reserva Marina de Galápagos, colindante al Parque, protege importantes especies marinas (foto de la isla Isabela).

Isla Santay.

Existen cinco áreas con esta categoría: Puntilla de Santa Elena (provincia de Santa Elena), Manglares-El Salado (Guayas), Chimborazo (Chimborazo), Cuyabeno (Sucumbíos).

Refugios de vida silvestre

Los refugios de vida silvestre son áreas pequeñas (menos de 500 ha) cuyo objetivo principal es la conservación de especies amenazadas y sus ecosistemas relacionados. Para ostentar esta categoría, el área debe estar poco alterada, con un mínimo de presencia humana. Las acciones prioritarias aquí se enfocan en el manejo del hábitat y sus especies, el monitoreo ambiental frecuente, así como la investigación y restauración de los ecosistemas, unidos a la educación ambiental. El nivel de restricción de uso es alto.

Hay diez áreas con esta categoría de manejo: La Chiquita, estuario del Río Esmeraldas, estuario del Río Muisne, El Pambilar (provincia de Esmeraldas); isla Corazón y Fragatas, Marino Costera Pacoche (Manabí); El Zarza (Zamora Chinchipe); manglares El Morro (Guayas); isla Santa Clara (El Oro); Pasochoa (Pichincha).

Reservas marinas

Son áreas de tamaño variable, cuyos sujetos principales de conservación son los ecosistemas y sus especies marinas. Para esto, las áreas han de estar poco o medianamente alteradas, y la presencia humana estará vinculada con la actividad pesquera de la zona, la que debe estar regulada por la conservación, y atenerse a la zonificación definida en los planes de manejo.

Existen tres áreas de reserva marina: Galera San Francisco (provincia de Esmeraldas), El Pelado (Santa Elena), Galápagos (Galápagos).

Áreas naturales de recreación

Son áreas de tamaño mediano (entre 5 000 y 10 000 ha), cuyo principal objetivo es la conservación del paisaje natural que puede estar medianamente alterado; aquí es factible soportar regularmente la presencia humana.

Las principales actividades que se desarrollan en estas zonas recreativas están relacionadas con el turismo y la recreación, la restauración de ecosistemas, la investigación y el monitoreo ambiental. El nivel de restricción de uso es bajo (poco restringido).

Existen seis áreas naturales de recreación: Playas de Villamil, Parque Lago, Los Samanes, Isla Santay (provincia del Guayas), El Boliche (Cotopaxi y Pichincha), Quimsacocha (Azuay) (Fuente: http://areasprotegidas.ambiente.gob.ec/es).

A continuación, es importante describir con más profundidad una de nuestras maravillas naturales protegidas.

Parque Nacional Galápagos: patrimonio natural de la humanidad

El archipiélago de Galápagos está ubicado en el océano Pacífico, a la altura de la línea equinoccial. Está conformado por 13 islas grandes (con una superficie mayor a 10 km²), 6 islas medianas (con una superficie de entre 1 a 10 km²) y 215 islotes. Todos estos, originados en la actividad volcánica.

Galápagos fue frecuentada en el siglo XVIII por piratas y balleneros, quienes dejaron efectos negativos en los frágiles ecosistemas que hasta la actualidad siguen siendo un problema y requieren de soluciones.

Vista de las playas en la isla Bartolomé. Al frente, la isla Santiago, uno de los paisajes más distintivos de Galápagos.

En 1959 el Estado ecuatoriano reconoció el gran valor ecológico de las islas Galápagos y emitió el decreto ejecutivo N-17, a través del cual se protege esta parte del territorio ecuatoriano, declarando el 97 % de la superficie terrestre como Parque Nacional.

El archipiélago tiene una superficie de 7 970 kilómetros cuadrados. La isla Isabela es la más grande; esta y la isla Fernandina son las de más reciente formación, y tienen cinco de los seis volcanes activos del archipiélago.

La biodiversidad es alta y posee un elevado porcentaje de especies de flora y fauna endémicas. Este laboratorio natural inspiró a Charles Darwin, el naturalista inglés, para completar su teoría de la Evolución y origen las especies por selección natural.

El archipiélago, que se estima a nivel mundial como la capital de la biodiversidad y conservación, está conformado por dos áreas protegidas: el Parque Nacional Galápagos y la Reserva Marina de Galápagos. Actualmente, Galápagos conserva el 95 % de la biodiversidad originalmente registrada, gracias a los esfuerzos del Estado ecuatoriano y otras organizaciones para su protección.

El solitario George: una de sus últimas fotografías antes de su muerte en 2012 y la correspondiente extinción de su especie (Chelonoidis abingdonii †).

El Parque Nacional Galápagos es conocido mundialmente por sus numerosas especies endémicas de reptiles, aves y mamíferos; una gran variedad de plantas; y la belleza de paisajes. Galápagos cuenta con más de siete mil especies de plantas y animales nativos y endémicos en sus áreas protegidas.

Las especies emblemáticas son las tortugas terrestres gigantes, los piqueros de patas azules y rojas, los albatros, los cormoranes, las iguanas marinas y terrestres, los lobos marinos, los pingüinos y los tiburones martillo.

Glosario

endémico. Especie de planta o animal que habita en un área de distribución única y limitada.

El pingüino endémico de Galápagos (Spheniscus mendiculus) es la única especie de pingüino que vive en estas latitudes.

Galardones

Desde 1978 hasta 2014, Galápa- gos ha obtenido varios reconocimientos y premios a nivel na- cional e internacional. Veamos los más importantes: Patrimonio Nacional de la Humanidad, declarado por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) en 1978; Reserva de Biósfera, declarada por la ONU en 1985; Quinta Maravilla Subacuática del Mundo, declarada por la organización Explorers Oceano, CEDAM, en 1989; Santuario de Ballenas en 1992, por la misma organización.

En 1998 se declara la Reserva Marina de Galápagos; en 2001 se extiende la declaratoria de Patrimonio Natural de la Humanidad a la Reserva Marina de Galápagos; en 2002 se declara sitio RAMSAR a los humedales de Isabela (conformados por playas, manglares, lagunas de agua salobre y aguas marinas someras); en 2006 se declara como uno de los mejores destinos de viaje otorgado por la revista Travel.

Galápagos ha ganado aproximadamente treinta galardones, premios y reconocimientos por su belleza, diversidad, estado de conservación y esfuerzos por conservarlo. Pero no todo son buenas noticias. En 2007 las islas fueron incluidas en la Lista del Patrimonio Natural de la Humanidad en Peligro, debido al turismo masivo y las especies invasoras, aunque en 2010 se las retiró de esa nómina. En 2015 se declaró a Galápagos como el “Mejor lugar para la vida silvestre del planeta”, por los lectores del diario norteamericano USA Today.

Hoy se siguen desarrollando programas de investigación y conservación en las islas, a través de la Fundación Charles Darwin y su estación científica, la cual también asesora las acciones de manejo de la Dirección del Parque Nacional Galápagos. Por décadas esta institución ha trabajado en pro de la conservación, la investigación y el manejo sostenible para asegurar un buen manejo del archipiélago. Cientos de científicos, personal de apoyo, educadores, asistentes de investigación y voluntarios de todo el mundo han participado en este esfuerzo que ha dado sus frutos en la actualidad.

Sin embargo, y pese a los empeños, hay peligros que amenazan al archipiélago; uno de los más graves es la presencia de plástico y desechos. En 2018 se recogieron 22 toneladas de escombros, muchos de ellos llegaron arrastrados desde el continente.

TIC

Observa este video sobre las islas Galápagos:

www.mayedu.ec/nat8/p106

¿Cuántas especies endémicas encontraste en este documental?

CN.4.1.7. Analizar los niveles de organización y diversidad de los seres vivos y clasificarlos en grupos taxonómicos, de acuerdo con las características observadas a simple vista y las invisibles para el ojo humano.

El funcionamiento de la cadena trófica en el manglar

Tema 2

El funcionamiento de la cadena trófica en el manglar

Saberes previos

¿Has visto un manglar? ¿Cómo es?

Desequilibrio cognitivo

¿Puede vivir una planta en agua salada? ¿Qué hace un mangle para vivir en esas circunstancias?

Glosario

biotopo. Área de condiciones ambientales uniformes que provee un espacio vital a un conjunto característico de flora y fauna.

Descripción de los manglares

Los manglares son ecosistemas muy particulares debido a que sus bosques se encuentran inundados y en suelos salinos, pues estos filtran los nutrientes del agua de mar y se deshacen de la sal.

Por su posición en zonas intermareales (adyacente a la desembocadura de cursos de agua dulce), el manglar es un ecosistema formado por árboles muy tolerantes a la salinidad presente en estas zonas.

Los manglares poseen una gran diversidad biológica con una productividad muy alta. Aquí se encuentran muchas especies de aves, peces, crustáceos, moluscos, entre otras.

El nombre de este ecosistema se debe a su flora dominante: los árboles de mangle. Los mangles son aquellos árboles que se elevan desde el lodo mediante sus raíces.

Los manglares son biotopos (agrupaciones de hábitats) tropicales y subtropicales, que son hábitats anfibios (es decir, que tienen características tanto acuáticas como terrestres). Su localización será siempre intermareal (es decir, entre mareas, pleamar y bajamar), en costas protegidas o poco expuestas: golfos, ensenadas, marismas, estuarios y desembocaduras de ríos. Por lo general, su sustrato es blando (lodo, arena, limo, arcilla, nunca rocas) y recibe habitualmente agua dulce por escurrimiento.

Existen 20 géneros y 54 especies de árboles de mangle; a estos se asocian otras especies de plantas herbáceas y leñosas. En general, todas las especies relacionadas a este ecosistema tienen una característica en común: la tolerancia a condiciones de salinidad extrema y bajas tensiones de oxígeno en las aguas y el suelo. Para esto, las especies que habitan los manglares han desarrollado características y adaptaciones especiales fisiológicas o anatómicas.

Ecosistema de manglar en una zona costera de Tanzania. Pueden observarse las raíces zancudas (fúlcreas) características.

Función e importancia de los manglares

Importancia biológica

Dentro de un manglar se forman varias especies en sus estadios tempranos y juveniles de desarrollo; muchas de estas especies, ya en etapas adultas, migran hacia el mar, los arrecifes coralinos, las marismas y lagunas costeras e incluso las aguas dulces del interior de los continentes.

Por otro lado, el manglar es un hogar temporal y seguro para especies migratorias, principalmente de aves que atraviesan los trópicos y subtrópicos en sus viajes migratorios de épocas invernales.

Al ser un ecotono o frontera, el manglar alberga especies de ambos ecosistemas, es decir, posee especies tanto marinas como terrestres y por supuesto las especies que lo hacen único. Tiene una alta productividad primaria que permite la existencia de una red trófica complicada con una abundante variedad de organismos, y con lugares para anidamiento de aves, zonas de alimentación, espacios de crecimiento, reproducción y protección de peces, crustáceos, moluscos, entre otros.

Importancia ecológica

Los manglares protegen el litoral contra la erosión costera, resultado del oleaje y las mareas. Esto genera una resistente firmeza del piso litoral que proporcionan las raíces fúlcreas del mangle. Si no fuera así, el mar ganaría rápidamente suelo costero.

Glosario

ecotono. Área donde los componentes ecológicos están en tensión; es decir que es una zona de transición entre dos o más comunidades ecológicas distintas.

productividad. Es la producción de biomasa por unidad de tiempo y área. La productividad biológica puede ser primaria o secundaria. La biomasa es la materia producida por los organismos consumidores.

raíz fúlcrea. Raíz adventicia que surge del tallo por encima del nivel del suelo y que ayuda al soporte de la planta.

Por otro lado, el dosel denso y elevado del bosque de manglar es una excelente barrera que defiende de la erosión eólica (como vientos huracanados) y protege contra las tormentas. También funciona como una barrera contra los tsunamis.

El manglar tiene importancia vital contra el cambio climático por ser uno de los ecosistemas que más CO2 almacena. También inmoviliza considerables cantidades de sedimentos ricos en materia orgánica. Gracias a este me-canismo, los manglares atrapan contaminan-tes (compuestos orgánicos tóxicos y metales pesados). El ambiente bajo en oxígeno (hipóxico) purifica las aguas cloacales y disminuye el cambio climático porque oxida los óxidos nitrosos (gas de efecto invernadero). Por lo tanto, el manglar purifica el agua y el aire en los 123 países del mundo que tienen este ecosistema en América, Asia, África y Oceanía.

Se estima que por cada especie de manglar destruida, se pierden anualmente 767 de especies marítimas de importancia comercial (Turner, 1991). A nivel mundial, el manglar cubre una extensión de 152 000 km2.

Funciones ecológicas y de protección que cumple un manglar.

TIC

Observa este video sobre la importancia de los manglares:

www.mayedu.ec/nat8/p110

¿En qué aspectos tiene importan- cia el ecosistema de manglar?

Glosario

anfípodos. Pequeños crustáceos con más de 7 000 especies. Su nombre se deriva del griego amphi (“de un lado y otro”), y podos (“pie”).

detritus. Es la disgregación de una masa sólida en partículas. Son residuos, por lo general sólidos, que provienen de la descomposición de materia orgánica (vegetal y animal).

Importancia sociocultural

Los manglares tienen un rol fundamental como fuente de recursos naturales para muchas poblaciones campesinas de los trópicos, principalmente donde las áreas terrestres aledañas a estos ecosistemas son áridas y con limitados recursos (como en el delta del Níger, cinturón árido caribeño, golfo de Bengala (Asia).

Los recursos del manglar han sido utilizados moderadamente desde hace cientos y aun miles de años; pero, en las últimas décadas (desde mediados del siglo XX), el incremento poblacional, la expansión urbana, la influencia del consumismo y la aparición de tecnologías extractivas eficientes han destruido los recursos del manglar en muchas regiones, hasta llegar a escenarios irrecuperables de deterioro y agotamiento.

En el Ecuador, durante las décadas de los ochenta y noventa, los manglares se vieron afectados por la tala indiscriminada para implementar piscinas camaroneras y construir viviendas. Sin embargo, actualmente, los manglares se consideran como bienes nacionales, lo que significa que la ley los protege y existen sanciones para quienes los talen. Esto resguarda tanto a los manglares como a las comunidades locales que han vivido del consumo de los productos del manglar, siempre respetando las épocas de vedas.

Ejemplo de una red trófica del manglar

Los manglares son ecosistemas autosuficientes. Los árboles de mangle y otras especies de plantas, más el fitoplancton, son los productores primarios. Su mayor particularidad radica en que los mangles se adaptan a cualquier grado de salinidad; entonces, una red trófica dentro de los manglares involucra no solo a animales marinos, sino también a terrestres y de aguas dulces, además de aves migratorias y residentes. El manglar sustenta a gran cantidad de especies vulnerables. Muchas especies de peces de valor comercial inician sus ciclos de vida en los manglares.

El cangrejo rojo es capturado para ser vendido en los mercados, pero hay meses durante los que se prohíbe su captura por ser época de reproducción. Es la veda del cangrejo.

La cadena comienza con la producción de carbohidratos y carbono de las plantas mediante la fotosíntesis. La hojarasca es fragmentada por la acción de los anfípodos y los cangrejos. La descomposición continúa mediante la putrefacción de detritus de las hojas y el uso repetido de las partículas de detritus (en forma de materia fecal) por una variedad de comedores de detritus estos residuos como, por ejemplo, los invertebrados pequeños y gusanos, los moluscos, camarones y cangrejos que, a su vez, son presas de los carnívoros inferiores (águila pescadora, garza). La cadena trófica termina con los carnívoros más grandes (grandes peces, aves de caza, gatos salvajes y el ser humano).

CN.4.5.8. Formular hipótesis e investigar en forma documental sobre el funcionamiento de la cadena trófica en el manglar, identificar explicaciones consistentes, y aceptar o refutar la hipótesis planteada.

Impactos de las actividades humanas en los ecosistemas

Tema 3

Impactos de las actividades humanas en los ecosistemas

Saberes previos

¿Crees que algunas de tus actividades causan impactos en los ecosistemas?

Desequilibrio cognitivo

¿Qué consecuencias tiene la fragmentación de los hábitats?

Desequilibrio de los ecosistemas

Los ecosistemas tienen un equilibrio que han evolucionado de forma natural durante toda su existencia, y este radica en una armonía entre los seres vivos y las condiciones físico-químicas del ambiente.

Lamentablemente, la actividad humana produce un desequilibrio en los ecosistemas, lo que los ha llevado a su disminución y empobrecimiento. Esto nos afecta directamente como seres humanos.

La huella del ser humano ha llegado a todos los ecosistemas del planeta, y no siempre con buenos propósitos. Por lo general es la explotación de recursos lo que determina la relación entre el ser humano y la naturaleza.

Actividades humanas de impacto

Antes de la Revolución Industrial (nació en Gran Bretaña, a mediados del siglo XVIII) y el crecimiento de los centros urbanos, los seres humanos teníamos un relativo equilibrio con la naturaleza; simplemente se tomaba lo que esta nos daba y la tasa de mortalidad mantenía las poblaciones humanas casi constantes.

Con el avance de la medicina y la tecnología comenzó a aumentar la población y, a partir del siglo XIX, la población humana ha ascendido de manera constante y progresiva. Actualmente los seres humanos superamos los siete mil millones y precisamos de cada vez más recursos, lo que ha resultado en un consumo desproporcionado.

Para mantener a tanta población se requiere una gran cantidad de recursos alimenticios y energéticos. Esto lleva a destruir áreas naturales, por ejemplo para utilizarlas como cultivos y granjas de ganado.

La contaminación ambiental

Se define a la contaminación ambiental como la presencia de un agente externo o contaminante, que puede ser físico, químico o biológico, dentro de una zona natural y que altera su integridad.

Dhaka (Bangladesh). Muestra extrema de contaminación de un canal donde no solamente se vierte basura, sino también químicos tóxicos de las fábricas de curtiembre de cueros.

Las ciudades contaminan no solamente el aire, sino también el agua y el suelo. Las fuentes de contaminación son múltiples, y siempre causadas por la actividad humana a gran escala. Hay causas puntuales y difusas. Entre las puntuales tenemos: el uso de pesticidas, de plaguicidas y de fertilizantes, los residuos industriales, los derrames de petróleo y, en general, todos los residuos de la actividad humana. Las causas difusas provienen de lugares separados en la geografía como los desechos agrícolas, mineros y urbanos.

El producto de esta alteración es adverso para todos los organismos que habitan estos ecosistemas ya que producen deterioro, enfermedades e incluso la muerte de los seres vivos. Por ejemplo, los derrames de petróleo que suceden en nuestro país contaminan la tierra y el agua, matando la vida que se encuentra a su paso. Pero la mayor contaminación resulta de la quema de combustibles fósiles con todos los efectos adversos para la naturaleza y la salud del ser humano y todos los organismos.

Glosario

calentamiento global. Aumento de la temperatura a nivel mun- dial, cuyos efectos más graves son el deshielo de los casque-tes polares, el aumento de la temperatura en los océanos y la desertificación.

Contaminación del aire

Es causada por las micropartículas químicas y gases contaminantes que son liberados hacia la atmósfera. El principal contaminante es el CO2, el metano y el humo de la combustión. Sus consecuencias más directas afectan la salud de los seres vivos, ya que respiramos ese aire contaminado. Pero para el planeta, la consecuencia más nefasta es el efecto invernadero que ocasiona el calentamiento global, que puede destruirnos en pocos años.

Nueva Delhi (India). Según datos de Greenpeace, es la capital con el aire más contaminado del mundo. En la foto se aprecia el smog que cubre la urbe.

Contaminación del suelo y del subsuelo

Esta contaminación sucede cuando se filtran sustancias contaminantes en el suelo y causan alteraciones. En cambio, el subsuelo se contamina por escorrentía del agua hacia fuentes subterráneas.

Contaminación radioactiva

Es uno de los tipos de contaminación más peligrosos y agresivos con la vida. Se ocasiona por la liberación de material radioactivo hacia el ambiente. La energía nuclear se usa para producir electricidad, y en ese contexto se han dado accidentes serios en plantas nucleares. Dos de los más graves han sido el desastre de Chernobyl (Ucrania, 1986) y el de Fukushima (Japón, 2011), con efectos catastróficos en la salud (cáncer) y sobre la flora y fauna. Estos lugares han quedado inhabitables a cientos de kilómetros alrededor debido a la radiación que durará por siglos.

Contaminación del agua

Es la emisión y liberación de sustancias contaminantes hacia las aguas de ríos y océanos. El agua dulce se torna no potable y los océanos se vuelven tóxicos para los seres vivos. Esta contaminación es de origen industrial y de las ciudades.

TIC

Observa este video sobre la contaminación ambiental:

www.mayedu.ec/nat8/p113

¿De qué manera la contaminación ambiental perjudica al ser humano?

Las grandes islas de basura en los océanos y el problema que representan.

Actualmente enfrentamos un grave problema en nuestros océanos y es que se han detectado cinco grandes islas de plástico que se están fragmentando y están entrando en la cadena alimenticia.

Otros tipos de contaminación son: visual (carteles luminosos, pancartas gigantes, etc.), lumínica (por luz eléctrica en ciudades) y electromagnética (aparatos eléctricos que causan desorientación en animales).

Fragmentación de hábitats

El avance del ser humano ha ocasionado que los hábitats naturales sean destruidos, por ejemplo, con la construcción de una carretera, un poblado, zonas agrícolas o incendios forestales.

Al ser fragmentadas las áreas naturales, enfrentan problemas como el “efecto de borde”, que es una zona de transición que aparece cuando un hábitat es cortado abruptamente y eso conlleva la invasión de otras especies y las interacciones físicas entre ambos ambientes. Esto, a su vez, implica cambios en las condiciones ambientales y biológicas. La ruptura de la continuidad de los hábitats es una de las causas principales de la extinción de las especies. En muchos lugares ya se están tomando medidas de prevención, como, por ejemplo, los corredores ecológicos y pasajes para fauna.

Las grandes islas de basura en los océanos y el problema que representan.

El cambio está en nosotros

Como seres humanos responsables de los problemas ambientales, también debemos proponer soluciones para tener un planeta más limpio. Hay que comenzar por cada uno, por ejemplo: dejar de utilizar plásticos de un solo uso, no comprar productos envasados en plástico, reciclar, usar botellas de agua reutilizables, ahorrar agua, no regar aceite usado en la cañería, no botar baterías ni pilas usadas a la basura (en ese caso, es siempre mejor buscar lugares de acopio).

CN.4.1.13. Analizar e inferir los impactos de las actividades humanas en los ecosistemas, establecer sus consecuencias y proponer medidas de cuidado del ambiente.

El cambio climático y sus efectos

Tema 4

El cambio climático y sus efectos

Saberes previos

¿De qué manera una persona común y corriente contribuye al cambio climático?

Desequilibrio cognitivo

¿Cuáles son las repercusiones a corto, mediano y largo plazo del cambio climático?

Glosario

gases de efecto invernadero. El principal gas de efecto invernadero es el dióxido de carbono (CO_2). También están: el metano (CH_4), el óxido nitroso (N_2O), el ozono (O_3), el vapor de agua (H_2O) y los clorofluorocarbonos (CFC).

¿Qué es el cambio climático?

Para entender el cambio climático, se necesitan clarificar dos conceptos que están relacionados, pero que son entendidos erróneamente como sinónimos: cambio climático y calentamiento global.

El calentamiento global es el origen del cambio climático; y ese incremento de la temperatura del planeta (que es ocasionado por la emisión de gases de efecto invernadero, producto de las actividades humanas) está produciendo alteraciones en el clima que no sucederían naturalmente.

Nuestro planeta ya ha tenido calentamientos y enfriamientos a lo largo de su historia; estos cambios han sido cíclicos y graduales y, por lo tanto, mucho más lentos, es decir, se han llevado a cabo durante millones de años. Pero, en los últimos 200 años, y por causa directa de la actividad humana, estamos alcanzando niveles de temperatura y cambio climático que en otros períodos han ocasionado extinciones masivas.

Causas del cambio climático

La Tierra tiene su atmósfera y una capa de ozono que la protege de la radiación solar, pero en los últimos tiempos se han incrementado las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) que causan que la radiación solar penetre a la Tierra y esta retenga parte del calor. Esto se llama “efecto invernadero” y, en principio, es un fenómeno natural ya que mantiene la temperatura media de la Tierra constante. Si no existiera el efecto invernadero, el calor del Sol no permanecería en la Tierra y la temperatura descendería hasta niveles de –18 °C.

No toda la energía que proviene del sol se dispersa en el espacio. El aumento de gases en la atmósfera produce una capa densa que evita que la radiación solar rebote.

Los gases de efecto invernadero, principalmente el CO_2, en proporciones apropiadas forman una capa que retiene el calor solar y estabilizan la temperatura del planeta y, por tanto, del clima. Sin embargo, cuando las actividades humanas en la industria, en las ciudades y en el transporte (uso de combustibles fósiles) aumentan las emisiones de gases de efecto invernadero, y con ello aumenta de forma proporcional la temperatura, hablamos entonces de lo que se conoce como “calentamiento global”.

Factores que ocasionan el calentamiento global

El principal factor es el incremento de los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, producido por la quema de combustibles fósiles que se usan para la generación de electricidad, transporte, calefacción, industria, construcción; y el metano, que proviene de la ganadería y el tratamiento de aguas residuales, además de la minería de carbón y los vertederos.

Los compuestos halogenados son gases producidos por las actividades humanas (refrigeración, climatización, electricidad, medicina, metalurgia) que aumentan el efecto invernadero, pero no son nocivos. La capa de ozono, si bien nos defiende de las radiaciones dañinas del Sol, también actúa como gas invernadero. El óxido de nitrógeno es emitido por el uso de fertilizantes y combustibles.

Otra causa es la deforestación, ya que los bosques absorben las emisiones de CO2 y devuelven el O2 a la atmósfera. Pero estamos talando bosques con una voracidad espeluznante y eso acarrea consecuencias.

Los océanos también actúan como esponjas que absorben hasta el 50 % de las emisiones de CO2, sin embargo se están destruyendo los ecosistemas marinos con la contaminación, y el agua se está acidificando, lo que provoca muertes masivas de especies marinas.

Otra causa es el incremento de la población, porque a mayor población, más cantidad de recursos y producción se requieren. Esto acelera la emisión de gases de invernadero a la atmósfera.

La Revolución Industrial, el origen de todo

Cuando empezó la Revolución Industrial, también comenzaron las emisiones de los gases de efecto invernadero a gran escala hacia la atmósfera. Al inicio de este período, surgieron tecnologías que ayudaron al ser humano en su progreso, como la agricultura a gran escala, la revolución tecnológica, el uso generalizado de los medios de transporte, y las finanzas, que dieron lugar a un nuevo modelo de consumo.

La primera consecuencia de todo este desarrollo y crecimiento humano ha sido el aumento de la temperatura global del planeta que, desde el inicio de la Revolución Industrial hasta la actualidad, se ha incrementado en 1,1 °C y seguramente aumentará más si no se cumplen los compromisos de reducción de emisiones que se han fijado todos los países en los acuerdos contra el cambio climático.

El humo que desprenden las fábricas contaminan el aire. Ese esmog y el resto de emisiones de industrias y ciudades incrementan los gases de efecto invernadero.

Consecuencias del cambio climático

Las consecuencias no son leves, por el contrario, son muy graves y hasta desastrosas debido a que ponen en peligro mortal a toda la flora y la fauna del planeta, y de los mismos seres humanos. Entre los impactos más graves que causa el cambio climático están los siguientes, que se producen en cascada:

- El derretimiento de la masa de hielo en los polos
- El aumento del nivel del mar, como consecuencia de lo anterior
- Las inundaciones que pueden hacer desaparecer zonas costeras y litorales, incluyendo pequeños archipiélagos e islas

Glosario

compuestos halogenados. Compuestos orgánicos que contienen uno o varios átomos de un elemento halógeno (generalmente cloro, aunque existen compuestos con yodo y bromo). La industria del papel es una de las principales contaminantes con compuestos clorados.

Laboratorio casero

Utiliza dos botellas y haz un hueco redondo en cada tapa. Usa plastilina para sellar. En otro frasco, coloca vinagre y bicarbonato de sodio, tapa el frasco con plastilina y conecta con un sorbete las tapas de una de las botellas y el frasco en el que ocurre la reacción (el vinagre y el bicarbonato originan una reacción que produce CO_2).

Coloca un termómetro en el hueco de la tapa de cada botella y sella con plastilina. Después, coloca una lámpara cerca de las dos botellas y mide su temperatura cada 10 minutos.

¿En qué botella observaste mayor temperatura? ¿Por qué?

TIC

Observa este video sobre cómo evitar el cambio climático:

www.mayedu.ec/nat8/p117

¿Cómo se relacionan los grandes problemas mundiales con el cambio climático?

Los casquetes polares se están derritiendo; en la foto vemos osos polares tratando de sobrevivir, buscando alimento y “tierra firme” para su supervivencia. Se sabe que están migrando famélicos hacia otras latitudes.

Los huracanes se han vuelto más violentos en los últimos años. En la foto se ven los huracanes Irma, José y Katia en el Caribe y en el océano Atlántico.

Pequeños aportes, como usar bicicleta en vez de auto, reduce nuestra ¨huella ecológica¨.

Aparte de estos efectos, el cambio climático también incrementa la manifestación de otros fenómenos climáticos inusuales y violentos como huracanes y ciclones de mayor intensidad, inundaciones graves, eventos nunca antes vistos en otras latitudes del planeta, como nevadas y sequías anómalas.

Efectos ambientales que ya se observan

Ya han cambiado muchos ecosistemas, han aumentado las sequías y la desertificación, han variado las condiciones de vida en los entornos naturales con muertes, enfermedades y migraciones masivas de las especies, han aumentado los incendios forestales. Por otro lado, los océanos se están acidificando por la absorción excesiva de CO2, lo cual provoca la muerte y la enfermedad de peces y algas.

Ahora se detectan fenómenos meteorológicos extremos, como huracanes, ciclones, tifones, inundaciones, lluvias torrenciales y nevadas, mientras en otros lugares hay sequías graves. Esto provoca muertes, damnificados y desplazados, así como daños materiales. Las especies animales son las más susceptibles al cambio. Se calcula que hay entre 10 000 y 50 000 especies que se extinguen cada año. Finalmente, están ocurriendo migraciones humanas en busca de mejores condiciones; son los refugiados climáticos que, por la pérdida de sus recursos, se ven obligados a migrar. Estas migraciones habrán alcanzado los mil millones de personas en el año 2050.

¿Cómo evitar el cambio climático?

El cambio climático ya está sucediendo, no lo podemos evitar, pero sí podemos reducir sus impactos y adaptarnos a sus consecuencias a través de la práctica de medidas a pequeña y gran escala.

Primero, se deben mitigar los efectos, buscando usar energías renovables para terminar con el uso del carbono; se pueden aumentar impuestos a las emisiones de gases de efecto invernadero en fábricas y automotores para que las empresas empiecen a producir máquinas menos contaminantes. Segundo, tenemos que adaptarnos al entorno con acciones para mejorar infraestructuras, promover la reforestación, prever desastres.

Pero principalmente, hay que presionar a los gobiernos sobre los acuerdos internacionales por el bien común y exigir mayor investigación al respecto. ¡Seamos gestores de nuestro futuro!

CN.4.4.10. Investigar en forma documental sobre el cambio climático y sus efectos en los casquetes polares, nevados y capas de hielo, formular hipótesis sobre sus causas y registrar evidencias sobre la actividad humana y el impacto de esta en el clima.

Laboratorio

Lluvia ácida

Materiales

- Mechero de alcohol
- Balón de metal
- Bandeja de metal
- Bandeja de plástico
- Plantas recién nacidas
- Varios trozos de hielo
- Algodón
- Azufre, tierra
- Un soporte vertical

Objetivos

- Observar e identificar las causas y efectos que produce la lluvia ácida en los ecosistemas y la vida.
- Profundizar en nuestras propias reflexiones para conservar el medioambiente.

Introducción

El origen de la lluvia ácida es la emanación de gases, principalmente de óxidos de azufre y nitrógeno, a la capa de ozono; estos se producen por la quema de combustibles fósiles y por la quema industrial. Los gases se combinan con el vapor de agua de la atmósfera, y producen ácido sulfúrico y ácido nítrico que se precipitan hacia la Tierra en forma de lluvia ácida, matando toda forma de vida y acidificando el suelo, pues su pH es menor a 5. La lluvia ácida se parece a la lluvia normal, pero cuando cae, debilita la vegetación que luego se vuelve sensible a la acción del viento, sequías, enfermedades y parásitos. Igualmente, afecta a las edificaciones y construcciones minando su estructura. En los animales tiene efectos nocivos, especialmente a nivel de piel y mucosas.

 La lluvia ácida mata lentamente a los seres vivos.

Procedimiento

1. Poner tierra y varias plantas pequeñas en la bandeja de plástico.
2. A unos 30 cm o 35 cm de distancia sobre la bandeja con las plantas, colocar el soporte y, sobre este, poner la bandeja metálica que contenga los trozos de hielo y el algodón.
3. Colocar el balón lleno de agua mezclada con el azufre sobre el mechero, y dirigir la salida del vapor hacia las dos bandejas. El agua mezclada con el azufre se calentará, y saldrá en forma de vapor, que subirá hacia la bandeja metálica que representa a las capas frías de la atmós- fera. Allí, la humedad se condensa sobre la bandeja y precipita en forma de lluvia contaminada sobre la tierra sembrada de plantas. Se observará que las plantas cambian de color, se marchitarán y posteriormente morirán.

Anota en tu cuaderno los cambios observados en las plantas. Interpreta tus resultados.

Autoevaluación

1. ¿Es posible que este problema ya exista en Ecuador? ¿Cómo podemos ayudar para evitar este fenómeno?
2. ¿De qué manera nos debemos proteger?

Resultados y conclusiones

Dibuja tu experimento y registra tus observaciones.

Infografía

Los efectos del calentamiento global ya se sienten en nuestro planeta. Diversos fenómenos negativos, tanto en lo atmosférico como en lo biológico, constituyen una amenaza evidente al frágil equilibrio ambiental de la Tierra.

Analiza

1. ¿Cuál es el efecto del cambio climático sobre el nivel del mar? ¿Qué consecuencias puede tener esto sobre ciudades costeras?
2. ¿Qué medidas inmediatas debemos tomar como individuos conscientes de que nuestro planeta está en riesgo?