FENOMENOS NATURALES

2.7 Fenómenos Naturales

Aunque la mayoría de los procesos naturales de la Tierra siguen patrones predecibles y rutinarios, hay ocasiones en que algo va a ocurrir en el ambiente que sea raro o impredecibles.
Nos referimos a estos acontecimientos como fenómenos naturales, porque se originan en el entorno natural.
Podemos dividir los fenómenos naturales en tres categorías diferentes:.
Geológicos (por ejemplo, erupciones volcánicas, terremotos), oceanografía (por ejemplo, tsunamis), o meteorológicos (por ejemplo, huracanes, tsunamis)
Muchas veces estos eventos serán de una gran magnitud que provocan la destrucción de asentamientos humanos y la pérdida de la vida.
Nos referimos a estos como desastres naturales, aunque el término “desastre natural” es discutible, como veremos más adelante en el tema.
Como ejemplo, echemos un vistazo a los fenómenos naturales de un tornado.
Un tornado es una columna relativamente pequeña pero violenta de aire que gira y que está en contacto con la tierra y de una nube.

Las velocidades del viento en un tornado son generalmente 177 kmh, y miden 80m de ancho.
Aunque los tornados son relativamente pequeños y sólo duran un promedio de 8 a 10 minutos, son muy intensos, y puede destruir fácilmente casas u otras estructuras.
Los tornados comienzan cuando el aire frío y seco se encuentra con aire caliente y húmedo.
Trampas de aire frío sobre el aire caliente impiden su ascenso.
Ahora atrapado el aire caliente empieza a girar horizontalmente antes de que sea lo suficientemente fuerte como para penetrar en el techo de aire fresco.
Esto hace que el aire frío cae rápidamente, impulsando al alza más aire caliente.
Este ciclo continúa hasta que se fortma un vórtice girando, hasta el momento en que el vórtice toque tierra, causando la devastación a su paso.
Como puede ver, los tornados son de origen natural, eventos que se pueden explicar en términos científicos.

Sin embargo, el hecho de que están fuera de la norma de comportamiento de clima típico los etiqueta como un fenómeno natural.
Cuando un evento se convierte en ta destructivo que resulta en enormes pérdidas de vidas, a menudo nos referimos a estos acontecimientos como “desastres naturales”.
Sin embargo, en realidad, son sólo los eventos naturales que se pueden explicar científicamente (como los tornados).
El hecho de que son los desastres destaca el factor humano y revela que son los desastres sólo por la actividad humana.
Sin embargo, los seres humanos están comenzando a darse cuenta de que hay medidas que pueden tomar para reducir el daño causado por un desastre natural.
Por ejemplo, muchos departamentos de planificación de la ciudad han implementado leyes para prevenir el desarrollo urbano que se produzcan en las áreas que son propensas a las inundaciones - después de todo, la mejor manera de evitar un desastre natural es la de evitar que se acumule en un lugar que es vulnerable a los desastres naturales.
Además, la aplicación de la última tecnología puede ayudar a reducir el daño cuando se golpeó



SERVICIOS AMBIENTALES

2.6 Servicios Ambientales

Estos servicios necesarios se conocen como servicios ambientales o servicios de los ecosistemas, ya que son procesos que ocurren en la naturaleza y que los seres humanos se benefician de ellos.
A pesar de que los diversos servicios ambientales han sido objeto de debate durante las últimas décadas, las definiciones formales de estos servicios fueron popularizados por las Naciones Unidas en el Millennium Ecosystem Assessment (MA) de 2004.
El MA propone a los servicios ambientales agrupados en cuatro categorías principales: (1) aprovisionamiento, (2) de regulación, (3) apoyar y cultural (4).
Aunque cada categoría se puede estudiar de forma independiente, es importante tener en cuenta también cómo cada categoría está interrelacionada.
Aprovisionamiento se refiere a la oferta de recursos para el consumo humano o su utilización.
Esto incluye el suministro de recursos de agua dulce, las reservas de alimentos, minerales, energía (por ejemplo, la energía hidroeléctrica o geotérmica).
La regulación, etc se refiere a los procesos naturales que regulan beneficiosamente la biosfera y garantizan el equilibrio en los ecosistemas.
Esto incluiría la regulación del clima (como se explica en el capítulo 2.5.3), la filtración natural del agua, y controlar las enfermedades.
El apoyo se refiere a la prestación de servicios que hacen a todos los otros servicios ambientales posibles.
Esto incluye la formación del suelo, ciclos de nutrientes y la polinización de los cultivos.
Finalmente cultural se refiere a los beneficios que ofrece el medio natural para el desarrollo humano cognitivo y espiritual.
Es quizás menos tangibles que los otros tres servicios, pero tambien incluye actividades recreativas (como el montañismo,KAYAK, etc) y las conexiones espirituales.
Sin embargo, el desarrollo humano en los últimos 200 años ha asumido con frecuencia los servicios ambientales como supuestos, y como resultado, algunos de los servicios ambientales no son tan efectivos como lo fueron en algunos lugares o tiempos




RECURSOS NATURALES

2.5 Recursos Naturales

Un recurso es cualquier cosa que ocurra en el medio natural que los seres humanos utilizan tanto por necesidad o deseo.


Ejemplos de recursos naturales, los bosques, depósitos de agua dulce, peces, y el carbón.
Los recursos naturales se pueden desglosar en dos categorías generales: bióticos y abióticos.
Recursos bióticos incluyen todos los recursos adquiridos de la biosfera, tales como árboles, animales, peces y otros organismos.

Los recursos de carbón y el petróleo son también parte de esta categoría, ya que aparecieron son a partir de organismos que vivivieron con anterioridad.
Los recursos abióticos consisten en todas las cosas no vivientes tales como agua, minerales, aire, oro, plata, etc
Los recursos naturales pueden ser subdivididos en otras dos categorías: renovables y no renovables.
Los recursos renovables son los recursos que se puede reponer fácilmente después de un período relativamente breve de tiempo.
Los recursos renovables tales como la luz del sol y el viento están siempre disponibles y por lo tanto no son afectados por el consumo humano.
Otros, como los cultivos agrícolas, los árboles, y el agua se puede agotar durante un tiempo, a pesar de que es posible que se repongan por sí solos.
Por ejemplo, un cultivo como la papa puede ser agotado cuando se cosecha, pero volverá a crecer el año siguiente.
Algo así como un bosque, sin embargo, tomará mucho más tiempo en volver a crecer, a veces tomando mucho tiempo antes de que pueda ser utilizado de nuevo.
La distinción entre renovables y no renovables es importante, porque si demasiado de un recurso no renovable se agota, entonces ya no estára disponible para el consumo humano.

Por lo tanto, el uso de los recursos naturales deben ser conscientes de las cantidades de un recurso en particular en el medio natural.
Aunque el uso de recursos es el motor del desarrollo económico, sino que también pueden contribuir a niveles más altos de contaminación y degradación del medio ambiente.
Por ejemplo, la combustión de petróleo en los automóviles emite CO₂ en la atmósfera, contribuyendo así al efecto invernadero.
A pesar de que un auto no puede emitir CO₂ suficiente para afectar negativamente a la atmósfera, el efecto acumulativo de millones de autos que emiten CO₂ tienen un fuerte efecto adverso y contaminate.
Esta es una de las realidades del desarrollo humano actual que se produce en una escala tan grande que puede tener consecuencias negativas para el buen funcionamiento del medio ambiente.
Por lo tanto, el consumo sostenible de los recursos debe tener en cuenta el panorama más amplio del desarrollo humano.





2.5.1 Hidrosfera


La hidrosfera es la capa de la Tierra, que incluye toda el agua.
Se trataría del agua en los océanos, los ríos, o en forma de agua subterránea, y en la atmósfera.
Desempeña un papel crucial para determinar el clima de nuestro planeta.
El movimiento del agua entre los diversos lugares y ámbitos de la tierra se conoce como el ciclo hidrológico.
Acerca de 97,2% del agua en la hidrosfera se encuentra en los océanos - este es la mayor reserva de agua.
El depósito tambien es en forma de agua dulce almacenada en glaciares y capas de hielo es el 2.5% del agua mundial total.
El resto del agua está presente en las aguas subterráneas (0,63%) y en los ríos, lagos y arroyos (0,02%).
Visualizar el agua de esta manera pone de manifiesto la escasez de agua utilizable por los seres humanos.
Antes de ahondar en los detalles del ciclo hidrológico, es importante entender las propiedades básicas de agua.
El agua puede estar presente en tres estados: líquido, sólido o gas. Con el fin de cambiar el estado de sólido a líquido, sólido a gas o líquido a gas, la energía térmica es necesaria añadir a las moléculas de agua.
Este calor se denomina calor latente, ya que se adquiere de los alrededores y se almacena dentro de las moléculas de agua.
Cuando el calor latente se libera de las moléculas de agua, el agua puede cambiar en la dirección opuesta, de un gas a líquido, líquido a sólido o gas a sólido.
Estos cambios de estado son importantes, porque revelan cómo las moléculas de agua navegan por el ciclo hidrológico.
El ciclo hidrológico se inicia con la energía térmica del sol haciendo que el agua en la superficie se evapore - este es el cambio en el estado de líquido a gas.
A medida que el agua se evapora, sube y forma nubes.
Pero ya que la atmósfera se enfría, las moléculas de agua con el tiempo se condensa cuando la temperatura es lo suficientemente fría y caen en forma de precipitación.
La ubicación también juega un papel importante en el ciclo hidrológico global.
Grandes cantidades de agua se evaporan cerca del ecuador, porque es ahí donde es más cálido.
Debido a los principios de la circulación atmosférica, el agua se mueve hacia el norte a las regiones más frías, que es donde tiende a caer en forma de precipitación.
La humedad es una medida de la cantidad de vapor de agua presente en el aire.
Esta cantidad puede variar enormemente de un lugar a otro.
Esto se debe a la cantidad de vapor de agua que una determinada parcela de aire puede retener y depende de la temperatura del aire.
El aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío. Como resultado, las ubicaciones más cercanas al ecuador son más húmedas que las que están más lejos del ecuador


2.5.2 Litosfera

La litosfera es la parte más externa de la superficie de la Tierra o la corteza.
Es la zona externa de la Tierra, que consiste en material de roca rígida.
Se encuentra en la parte superior de la astenosfera, que es de 60 - 150 kilometros de profundidad en la tierra, y consiste en una capa suave, plastica de roca.
La litosfera contiene varias laminas grandes llamadas placas litosféricas que son capaces de moverse sobre la capa suave de la astenosfera.
Estas placas pueden ser tan grande como los continentes, y son capaces de moverse de forma independiente de las otras placas.
Es el movimiento de estas placas, que causa los terremotos.
La litosfera es de gran importancia para el funcionamiento de los ecosistemas.
Proporciona una base sobre la cual el suelo, las plantas y los animales viven, y contiene muchos minerales y elementos que son importantes para el desarrollo humano.
Los seres humanos han utilizado elementos de la litosfera (tales como oro, aluminio y granito) para producir bienes.
Sin embargo, la escala en que los seres humanos de perforación en la litosfera es mucho mayor de lo que ha sido históricamente, y esta actividad está comenzando a tener impacto en el funcionamiento de los ecosistemas.
El propósito de muchas minas es perforar en la litosfera con el fin de aprovechar los yacimientos minerales y de extracción de recursos.
Hay dos técnicas de excavación principales: minería a cielo abierto y minería de subsuelo.
De las dos técnicas diferentes, la minería de superficie es la más común, con un 85% de los minerales en los Estados Unidos se extraen de esta manera.
La minería de superficie se lleva a cabo mediante la eliminación de la superficie de toda la vegetación, la suciedad y rocas que están cubriendo los depósitos de mineral a extraer.
Debajo de la superficie consiste en la minería de túneles de perforación en la tierra para llegar a los depósitos de mineral, y se pueden clasificar en distintos tipos en función de los ejes que se utilizan.
Sin embargo, las actividades mineras pueden tener graves impactos sobre el medio ambiente si medidas apropiadas no se toman.
En particular, la minería de superficie puede resultar en la pérdida de hábitat para muchos animales y plantas y reducir la biodiversidad



2.5.3 Atmosfera

La atmósfera es la capa más externa de la Tierra y está compuesta por diferentes gases que se extienden a varios kilómetros de distancia de la litosfera.
La fuerza gravitacional de la tierra asegura de que la atmósfera se mantiene en su lugar.
Alrededor del 97% de la atmósfera está ubicado a 30 km de la superficie del planeta, mientras que el límite superior de la atmósfera se extiende a 10,000 kilometros de la Tierra.
La composición química del aire dentro de 80 kilometros de la superficie está compuesta principalmente por nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y otros gases (1%).
Además de estos principales gases, la atmósfera contiene vapor de agua.
El ambiente desempeña muchas funciones que son críticas para la supervivencia de la vida en la tierra.
La atmósfera superior contiene la capa de ozono, que es una fina capa de oxígeno situado a unos 14 a 50 km sobre la superficie.
Realiza el papel crucial de la absorción del 97–99% de la radiación ultravioleta del sol, protegiendo así a la biosfera de sus efectos nocivos.
Sin la capa de ozono, los organismos de la superficie de la Tierra sería destruida por la exposición directa a la radiación ultravioleta intensa, y los tejidos sin protección animal serian dañados.
Sin embargo, el ozono puede ser reducido a través de la liberación de clorofluorocarbonos, que fue un gran problema en todo el siglo 20.
Los clorofluorocarbonos son compuestos altamente estables que pueden sobrevivir a la subida de la capa de ozono y a las moléculas de ozono.
Ellos fueron los más comúnmente encontrados en refrigeradores, disolventes, propelentes y, aunque se han ido eliminando gradualmente desde que el Protocolo de Montreal en 1989.
El Protocolo de Montreal es uno de los pocos éxitos de la comunidad internacional respecto de las normas sobre protección del medio ambiente.
Otra función importante de la atmósfera es la regulación de temperaturas de la superficie a través del efecto invernadero.
Cuando la radiación solar (en forma de luz y calor) entra en la atmósfera, algunas de ellas se reflejan hacia el espacio debido a la capa de ozono, mientras que otras continúan a la superficie.
De la radiación que alcanza la superficie, alguna es absorbida por la tierra, mientras que otra se reflejan en la atmósfera.
Sin embargo, la presencia de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y de metano atrapan parte de esta radiación de la Tierra, y absorben o reflejan de nuevo hacia la superficie.
Esto crea un efecto invernadero, ya que atrapa la radiación cerca de la superficie y provoca el calentamiento del planeta que es importante para la función de la vida.
Sin embargo, la reciente preocupación sobre el efecto invernadero o el cambio climático han surgido debido a la creciente concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera como resultado de la actividad humana.



CICLOS BIOGEOQUIMICOS

2.3 Ciclos Biogeoquimicos

Cuando nos fijamos en los ciclos, estamos mirando a los sistemas autónomos de la materia o flujo de energía.
La palabra biogeoquímicos se refiere a la vida (bio), la Tierra (GEO), y las sustancias o moléculas (química).
Por lo tanto, cuando nos referimos a los ciclos biogeoquímicos, estamos observando el flujo o las vías de un elemento químico o molécula moverse a través de la biosfera de nuestro planeta o el ecosistema.
Hay dos tipos de ciclos biogeoquímicos: sedimentarias y gaseosos.
Ciclos sedimentarios se refieren a los ciclos donde se desató el elemento o compuesto de la roca por la erosión (erosión), y sigue el camino del agua que corre hacia el mar.
Al final del ciclo, estos materiales se depositan de nuevo degradados en el suelo por precipitación.

Un ciclo de gas se refiere al flujo de un elemento o compuesto en la forma de un gas.
El gas se difunde dentro de la atmósfera, lo que presenta a sí mismo sobre la tierra y el mar, y lo que le permite ser utilizado por la biosfera.
Los elementos principales de toda la vida en la biosfera - carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno - se mueven a través de ciclos de gas.
Los ciclos biogeoquímicos se pueden dividir en varios aspectos importantes.

Una piscina es cualquier lugar o área donde se concentra un material.
Las piscinas se puede dividir en dos tipos: las piscinas de almacenamiento y grupos activos.
Existen agrupaciones de almacenamiento donde los materiales son prácticamente inaccesibles para la vida activa y tambien existen otros grupos o lugares donde los materiales son accesibles a la vida.









BIODIVERSIDAD DESDE GENES HASTA ECOSISTEMAS

2.4 Biodiversidad desde Genes hasta Ecosistemas

La biodiversidad se refiere al grado de variación de los organismos vivos en un ecosistema o del planeta.
Un ecosistema de gran biodiversidad es saludable porque tiene una amplia gama de variación en los tipos de organismos que viven allí.
Procesos que reducen la biodiversidad de un área en particular son la extinción de especies y el cambio ambiental, dando como resultado la pérdida de la vida en un área en particular.
La biodiversidad es un campo muy importante de estudio debido a las implicaciones del desarrollo humano en la diversidad de especies de la Tierra.

La biodiversidad se inicia con la medida de la variabilidad genética en una población dada.
Un gen es una unidad de la herencia de un organismo, o la información necesaria para un organismo para construir y mantener sus células y sus rasgos de exhibición.
Por ejemplo, si una persona va a tener los ojos azules esto es determinado por el material genético de su ADN.

Es importante para una especie particular el tener una considerable diversidad genética dentro de su población para que pueda adaptarse al entorno.
Si los miembros de una población en particular son muy similares, estos pueden ser eliminados por un cambio en el medio ambiente que ninguno de la población tendra una contra defensa.

Por ejemplo, la creciente prevalencia de los monocultivos (cultivos con maquillaje genético casi idéntico) en los cultivos genéticamente modificados ha llevado a los cultivos que son susceptibles a la enfermedad.

La introducción de una enfermedad en particular a una población susceptible de cultivos podría acabar con toda la cosecha.
Sin embargo, en cultivos más diversos podrían haber algunas plantas con resistencia a la cepa particular de bacterias, lo que garantizaría la supervivencia que los cultivos, y la posterior sanción por este código genético para los futuros cultivos.

Además de la diversidad genética, es importante contar con la diversidad entre todos los diferentes organismos de una zona determinada, así e esto garantizaría que el ecosistema en su conjunto sería capaz de sostener cualquier cambio repentino en el ambiente.
Sin embargo, los seres humanos pueden introducir organismos en un ecosistema determinado que elimina un cierto segmento de la población del ecosistema.

Por lo tanto, alteraciones provocadas por humanos a los ecosistemas puede tener consecuencias perjudiciales e irreversibles.
Un buen ejemplo de esto es cuando los seres humanos introducen especies invasoras en áreas particulares.


Una especie invasora puede ser definida como cualquier planta no nativas o un animal que afecta negativamente el hábitat en donde se introducen.




















FLUJO DE ENERGIA

2.2 Flujo De Energía

El flujo de la energía es importante para entender cómo los elementos del entorno natural interactúan unos con otros.
La energía puede ser definida como la capacidad de trabajo o llevar a cabo cambios en el movimiento o estado de la materia.



Hay muchos tipos diferentes de energía: la energía solar, la energía magnética, la energía del sonido, la energía elástica, etc
Cuando usted está pensando en cada tipo de energía, trate de visualizar cómo el movimiento se crea por esta forma de energía.

Por ejemplo, en el caso de la energía magnética, cuenta cómo un imán se mueve un objeto de metal en las cercanías.
La comprensión de la energía le ayudará a entender cómo los distintos procesos se llevan a cabo en el entorno natural.

Básicamente, cualquier trabajo que se realiza en el medio natural (cualquier movimiento de la materia) está vinculada a la energía.

Ya se trate de las fuerzas de la energía del viento que susurran de las hojas de un árbol o el consumo de la energía solar por las plantas, la energía está presente en todas partes.
Una forma útil de ver la energía en el ambiente natural es mirar en términos de flujos de energía.
Podemos ver cómo fluye la energía entre objetos diferentes, y cómo diferentes objetos / organismos están relacionados con una fuente de energía inicial.
Para explicar mejor este concepto, echemos un vistazo a la cadena alimentaria.
Si pudieramos ver como los organismos en un ecosistema son capaces de llevar a cabo su trabajo, veríamos que la comida sirve como una fuente importante de energía.
Sin comida, un organismo en el medio natural no sería capaz de funcionar.
La comida sirve como una fuente de energía que el cuerpo usa para alimentar sus músculos.
Sin la fuente regular de energía de los alimentos que en su cuerpo se descomponen será cada vez más difícil completar las tareas diarias.
Pero si fuéramos a ver cómo la energía se distribuyen los alimentos en el entorno natural, que lo enlace a una fuente inicial de energía: la energía solar.
La energía solar es el calor y la energía de la luz irradiada por el sol.
A través de la fotosíntesis, las plantas y los árboles son capaces de utilizar la energía solar y CO2 para llevar a cabo sus actividades y crecer.
Con una entrada constante de energía solar, son capaces de crecer o aumentar la biomasa, que se convierte en una fuente de energía para los herbívoros.
Los herbívoros son animales que consumen plantas de energía para llevar a cabo sus actividades y aumentar la masa.
Eventualmente, los herbívoros se conviertan en una fuente de energía para los carnívoros (animales que se alimentan de otros animales) que se convierten en una fuente de energía para otros carnívoros o humanos.









EL ECOSISTEMA

2.1 El Ecosistema

Un ecosistema está formado por un grupo de organismos y el ambiente físico con el que interactúan. Aunque esta definición puede parecer simple, los ecosistemas son en realidad muy complejos, con numerosas interacciones en pequeña y gran escala que se dan entre las diferentes plantas y animales.
Y tomar las cosas un paso más allá, estos organismos requieren de insumos de materia (suelo) y energía (luz solar) tanto para crecer y reproducirse.
Para visualizar esta complejidad, puede ayudar a pensar de todos los componentes vivos y no vivos de un área en particular.

Por ejemplo, si tuviéramos que analizar una sección de la selva amazónica, veríamos que toda la vida que se requiere un suelo para funcionar.
La tierra necesita los nutrientes adecuados con el fin de cultivar árboles y plantas para el consumo por los animales.

Sin embargo, con el fin de que las plantas crezcan, necesitan la luz del sol, el agua y CO2.
Por lo tanto, es necesario que haya una fuente accesible de agua para las plantas, ya sea por la precipitación (lluvia) o de un arroyo, lago o aguas subterráneas.
Pero el sistema también debe sostenerse a sí mismo de alguna manera.
Si el suelo es uno de los bloques de construcción inicial de un ecosistema, entonces se requiere una información regular de los nutrientes adecuados.

El ciclo es capaz de repetirse y continuar el apoyo a la vida en los próximos años. Por lo tanto, puede pensar de cada especie en un área como parte de una red más grande, cada uno con un papel importante que desempeñar en el buen funcionamiento del ecosistema.
Debido a la naturaleza interrelacionada de todos los componentes de un ecosistema, los cambios en una parte del ecosistema afecta a los cambios en otro.
Aunque los seres humanos suelen ser los mayores contribuyentes a grandes cambios en los ecosistemas, estos cambios también se producen de forma natural.

Tipos de Ecosistemas


* Ecosistema terrestre: 




Aproximadamente una cuarta parte de la superficie terrestre esta formada por los continentes e islas que son la porción seca del planeta. Allí tiene asiento los ecosistemas terrestres continentales, la mayoría de los cuales se localizan en el hemisferio norte. Las alturas de la masa terrestre se elevan desde el nivel del mar hasta elevaciones montañosas de aproximadamente 9000 mts. De altitud como el monte Everest en el Himalaya.

La mayoría de los seres vivos terrestres se distribuyen en los primeros 6700 mts. Aunque se han hallado esporas de bacterias y hongos en la atmósfera a mayores alturas.



  
 * Ecosistema acuático:



Los ecosistemas acuáticos incluyen las aguas de los océanos y las aguas continentales dulces o saladas.

La oceanografía se ocupa del estudio de los primeros y limnología de los segundos. En este ultimo grupo no solo se consideran los ecosistemas de agua corriente y los de agua quieta, si no también los microhábitat acuosos de manantiales, huecos de árboles e incluso las cavidades de plantas donde se acumula agua. Cada uno de estos cuerpos de agua tiene estructuras y propiedades físicas particulares con relación a la luz, la temperatura, las olas, las corrientes y la composición química, así como diferentes tipos de organizaciones ecológicas y de distribución de los organismos.