1. Introducción a la Ecología y los Ecosistemas

La ecología estudia las interacciones entre los organismos y su ambiente. El ecosistema es un modelo de estudio en ecología, donde se establecen límites imaginarios para analizar las poblaciones de seres vivos (componentes bióticos), sus interrelaciones y las interacciones con los componentes físicos del medio (componentes abióticos). Estas interacciones modifican mutuamente los factores, por lo que se denominan interacciones.

Para construir un modelo de ecosistema, los ecólogos investigan:

• La distribución, circulación y transformación de la materia y la energía.
• Las transformaciones de los componentes abióticos como el suelo, el agua y el aire.
• Las interacciones entre individuos de una población o entre poblaciones de distinta especie.

2. Poblaciones y Comunidades

En ecología, una población es un conjunto de organismos de la misma especie que ocupan un mismo lugar en un tiempo determinado. Una comunidad biológica es el conjunto de poblaciones de un ambiente que comparten recursos, condiciones e interactúan entre sí.

La luz, los materiales del suelo, el agua, la humedad y la presión atmosférica, entre otros, son ejemplos de componentes abióticos que conforman el medio.

3. Recursos y Condiciones Ambientales

Los recursos son componentes del ambiente consumidos por las poblaciones, como materia o energía, y su cantidad puede disminuir o agotarse. Las condiciones son factores abióticos que influyen en la vida de los organismos, como la temperatura, la humedad y el pH. Estas varían en el espacio y el tiempo, pueden ser modificadas por la interacción con los seres vivos y no se agotan.

4. Hábitat y Nicho Ecológico

El hábitat es el lugar específico que ocupa una población en una comunidad. La coexistencia de poblaciones en un mismo hábitat depende de sus nichos ecológicos. El nicho ecológico incluye todas las condiciones ambientales y recursos necesarios para mantener una población viable. Por ejemplo, el nicho ecológico de los carpinchos se define por su alimentación (pastos, peces), ambiente (cercano al agua, escasa amplitud térmica), predador (yaguareté) y regulación de temperatura corporal.

5. Crecimiento Poblacional

a. Potencial Biótico y Resistencia Ambiental

Cada población tiene una capacidad reproductiva en condiciones ideales (potencial biótico), limitada por factores ambientales (resistencia ambiental). La capacidad de carga es el límite máximo de crecimiento de una población en un ambiente. El crecimiento poblacional resulta de la interacción entre el potencial biótico y la resistencia ambiental.

b. Estrategias de Regulación Poblacional

Las poblaciones se regulan mediante la retroalimentación negativa para mantenerse cerca de la capacidad de carga y evitar la extinción. En etapas iniciales, con condiciones óptimas, se da una retroalimentación positiva, donde cada generación deja más descendencia.

6. Factores Ambientales y Sucesión Ecológica

Los factores físicos y biológicos pueden ser naturales o estar influenciados por la acción humana. La sucesión ecológica es la secuencia de cambios en una comunidad a lo largo del tiempo.

7. Ciclos Biogeoquímicos

Los ciclos biogeoquímicos son los recorridos cíclicos de los elementos (carbono, oxígeno, nitrógeno, etc.) que involucran componentes biológicos, geológicos y químicos. Los elementos circulan por la atmósfera, litosfera e hidrosfera, ingresan a los seres vivos, se transfieren entre niveles tróficos y regresan a los reservorios. Los ciclos pueden ser locales (fósforo, hierro) o globales (carbono, oxígeno, nitrógeno).

8. Flujo de Energía en los Ecosistemas

En la fotosíntesis, la energía lumínica se convierte en energía química, almacenada en moléculas complejas. En el metabolismo, parte de esta energía se transforma en calor, que no puede reutilizarse. La energía fluye unidireccionalmente: entra como luz y sale como calor. Solo el 10% de la energía de un nivel trófico está disponible para el siguiente.

9. Biomasa y Niveles Tróficos

Del 1% de la energía solar que llega a la Tierra, solo el 0.03% es captado por organismos fotosintéticos. Los productores transforman la energía lumínica en química. Los consumidores obtienen materiales de productores u otros consumidores. La biomasa es la cantidad de materia viva disponible en cada nivel trófico. La biomasa disminuye en cada nivel trófico debido al uso de materia para crecimiento, actividades vitales, reproducción y excreción.