Post on 13-Feb-2015
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SABER:
Ecología, importancia, características, historia, sistemas y modelos
Variables físicas que hacen posible la vida: Energía, agua, atmósfera, suelo y clima
Individuo: Adaptaciones, hábitat y nicho
Población: Estructura y Dinámica
Comunidad: Asociación composición, interacciones y biodiversidad
Ecosistemas: Estrutura, dinámica y atributos
Ecología Global: Cambio climático, conservación de la biodiversidad, El Niño y gestión ambiental
HACER Definir el concepto de Ecología
Traducir la importancia de la Ecología a su carrera y vida
Reconocer las características de la Ecología
Explicar el funcionamiento de un sistema
Utilizar un modelo para representar un ecosistema
Describir los elementos abióticos que hacen posible la vida
Definir la adaptación, hábitat y nicho de un individuo
Medir la amplitud de un nicho y discutir los resultados
Describir la estructura y dinámica de una población, una comunidad y un ecosistema
Reconocer patrones de distribución espacial de las poblaciones
Explicar las estrategias de crecimiento poblacional
Resolver problemas de crecimiento poblacional
Describir un ecosistema considerando sus principales atributos
Reconocer en un mapa los principales ecosistemas del Perú y del mundo
Describir las causas y efectos de los principales problemas ambientales globales
Identificar problemas ambientales del Perú
Proponer medidas de solución al problema identificado
Relaciona aspectos tratados en el curso de Ecología con las soluciones planteadas
Ser
Reflexivos con los temas del curso
Responsables con sus acciones ya que estas pueden causar un impacto negativo en el ambiente
Tolerante con los puntos de vista de sus compañeros
Respetuoso de las ideas y opiniones de sus compañeros
Cuidadoso con sus trabajos
Puntual en la asistencia al curso y entrega de trabajos
Solidario con sus compañeros en los trabajos grupales siendo capaz de trabajar adecuadamente en equipo
¿Sirve para salvar animales y plantas?
¿Sirve para conocer lugares extraños?
¿Sirve para criticar?
¿Sirve para exigir?
Todos hablamos del tema
Todos creemos comprender de qué se trata
¿Todos hacemos ecología?
¿Todos somos ecólogos?
CIENCIA
De enfoque antiguo y metodologías recientes
Método Científico
ECOLOGÍA
MODELO PARA LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Observar un fenómeno
natural
Formular preguntas de investigación
Desarrollar Plan de
Investigación
Conducir la investigación
Analizar datos
Escribir el reporte de resultados
Compartir resultados y conclusiones
Identificar nuevas
preguntas de investigación
Investigación para solucionar un problema
Colaboración
Desarrollo de modelos - (simplificación)
Planteamiento de alternativas de solución al problema
Incertidumbre
Ernst Haeckel - 1869
Es un tronco formado por muchas ramas quele dan origen, al revés de la biología que esun tronco que da origen a varias ramas
Síntesis y convergencia de conocimientos
Mismo origen que economía que significaadministración de la casa
“Entendemos por ecologíael cuerpo de conocimientosreferido a la economía de lanaturaleza, a lainvestigación de lasrelaciones totales delanimal tanto a nivelinorgánico como orgánico,incluye sobre todo susrelaciones amistosas y noamistosas con aquellosanimales y plantas con loscuales entra en contactodirecta o indirectamente”
Estudio de la estructura y funcionamiento de la naturaleza :
Estructura - Dinámica
Forma – Función
Modifica concepto de Andrewartha 1961
Ecología es el estudio científico de lasinteracciones que regulan la distribución y laabundancia de los organismos
Bajo este conceptp interesa el :◦ Dónde están los organismos
◦ En qué cantidad están
◦ Por qué están ahí
Ecología es el estudio científico de las
relaciones entre los organismos y su ambiente. Está
relacionado con las historias de vida,
distribución y comportamiento de las especies así como la
estructura y función de los sistemas naturales a
nivel de poblaciones, comunidades y
ecosistemas
Ciencia transdisciplinaria queestudia las relaciones de losorganismos entre sí y con suentorno, así como la estructura ydinámica de los sistemasnaturales, comprendiendo elhecho de que el hombre es partede ellos.
Descriptivo: Qué hay en la naturaleza. Grupos taxonómicos
Funcional: Relaciones Evolutivo: organismo producto histórico de la
evolución
Un ecólogo descriptivo se pregunta qué hay en el ecosistema, el funcional se pregunta
cómo opera un ecosistema y el evolutivo por qué opera un ecosistema y qué lo ha
favorecido evolutivamente
Incremento de la población
Destrucción de Hábitats
Necesidad de una ciencia integradora
◦ Comprender qué pasa
◦ Predecir que pasaría
◦ Dirigir algunos procesos para lograr objetivos:
Qué quiero??
Para qué lo quiero??
Brindar conocimientos acerca de la forma en la que funciona el mundo.
Reconocer la interdependencia entre el mundo natural y las personas
Permitir a la sociedad predecir las conseciencias de la actividad humana en el ambiente y promover el desarrollo sostenible.
◦ Proyectos de desarrollo
◦ EIAs, monitoreos ambientales
◦ Conservar ecosistemas: Brindar bienes y servicios
Propiedad emergente
Propiedad irreducible
“ El todo es más que la suma de sus partes”
LOS INICIOS : 25 años de camino hasta encontrar su
verdadera vocación
Perfilándose en el curso de los siglos XVIII yXIX, aparecen conceptos y modos decontemplar las relaciones entre los seresvivos.
Hasta el estado actual de la ecología comociencia.
Aparición de los movimientos ecologistas yconservacionistas como fenómenosociológico.
El mismo hombre de las cavernas para poder sobrevivir al duro clima al que estaba sometido y encontrar así sus presas para cazar ya daba ideas de principios ecológicos
Teofrasto, Aristóteles y Plinio: relacionesentre los seres vivos y el ambiente.
Los romanos Lucrecio y Virgilio presentan ensus obras elementos de principios ecológicos
Georges Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788):“Historia natural, general y particular”, primerosconceptos de especie
Carlos Linneo (1707-1778): Reino animal, vegetal y mineral
Darwin (1809-1882): Teoría de Evolución por Selección Natural
Wallace (1823-1913) Evolución considerado el padre de la Biogeografía, por sus estudios en la distribución de especies
Ecología descriptiva: exploradores
Jean Henri Fabre “ Recuerdos de un Entomólogo (1870 -1889) Alexander Von Humboldt : Investigaciones en plantas -
Distribución
Haeckel introduce la palabra "ecología" en el lenguajecientífico y da su definición (1869) es considerado el padrede la ecología.
1872-1876: Se lleva a cabo la expedición oceanográfica delChallenger, con gran sentido ecológico.
1887; S, A, Forbes publica El lago como microcosmos ydescribe este medio como un "organismo" complejo.
Autoecología
1925 ecología de las comunidades: August ThienermannBraun – Blan y Charles Elton: Cadena alimentaria pirámidede especies Whittaker (1920 - 1980) y su estudio decomunidades ecológicas
1942 Lindeman, verdadero precursor, líneas conceptuales ymetodológicas para estudiar un sistema complejo conflujos de energía y ciclos biogeoquímicos. Su articulo sepublica 27 años después en ECOLOGY- se adelantó a suépoca y fue rechazado.
Volterra y D’ Ancona leyes matemáticas que rigenla dinámica de las poblaciones de agrupacionesde especies en interacción
1949 “ Principios de Ecología Animal” 5 autoresque demostrando que la Ecología es una ciencia
1950 se esboza el ecosistema unidad de estudiode la ecología.
1953 Odum contribuye a afianzar a losecosistemas como unidad de estudio de laEcología .
• En 1949: Primera Conferencia de la ONU, para tratar problemasambientales:• Club de roma: “Los Límites del Crecimiento”• “Manifiesto para la Supervivencia”
Durante la década del 50 –60 acontecimientos que llamaron laatención acerca de la problemática mundial: Contaminaciónatmosférica en ciudades como Nueva York o Londres, extinción de lavida acuática en los Grandes Lagos de los Estados Unidos, la muertese especies a causa del DDT: “Primavera Silenciosa” (Rachel Carson)en el que se cuestionaba el usado insecticida.
Paris 1968. Conferencia Intergubernamental sobre la Conservación yel Uso Racional de los Recursos de la Biósfera promovida por laUNESCO. Nace MAB para el desarrollo sostenible
1970: "Día de la Tierra": Manifestación en los Estados Unidos, considerada como un acto del "activismo ecológico" cuyo objetivo es lograr el respeto al ambiente
• 1972 UNA SOLA TIERRA: Es el eslogan que presidió la Conferencia de las NacionesUnidas sobre el Medio Ambiente Humano, en la que se obtuvo como producto laDeclaración de Estocolmo sobre el Medio Ambiente Humano que en su principio 19señala como indispensable la labor de la educación en cuestiones ambientales. Aquí sereconoce al hombre parte de la biósfera
• Nairobi 1982 : Evaluación de la Conferencia de 1972: Carta Mundial de la Naturaleza,cuyo gran objetivo es trazar herramientas armónicas entre las actividades humanas y lanaturaleza.
• En 1987 se extiende el Informe Bruntland (Nuestro Futuro común), en el que se sientanlas bases de un marco conceptual y un diagnóstico interdisciplinario mundial, la nociónde desarrollo sostenible, que es a su vez un soporte intelectual para la CONFERENCIA DELAS NACIONES UNIDAS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE Y EL DESARROLLO.
• En 1992 se lleva a cabo la conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente yel desarrollo que se encarga de preparar estrategias estrategias orientadas a contener yrevertir el deterioro ambiental a escala global integrando esfuerzos para lograr unDesarrollo Sostenible
Los temas que se trataron son:
- Protección de la atmósfera
- Protección de los RR NN
- Conservación de la DB
- Conservación del agua
- Uso racional de la Biotecnología
- Erradicación de la pobreza
- Entre otros de importancia ambiental y para el desarrollo.
- LOS PRODUCTOS DELA REUNIÓN FUERON:
A. Convenciones Globales: Tratado marco sobre cambio climático, Convención Globalsobre Diversidad Biológica, La convención Global sobre Bosques
B. La carta de la Tierra: documento declaratorio de los principios y conductas de lospueblos para garantizar un orden planetario sostenible.
C. Fondo de Recursos Financieros
D. Transferencia de Tecnología
E. Aspectos institucionales.
F. AGENDA 21 : Documento que permitiría constituir una suerte de Programa de Acción para llevar a cabo los principios de una Carta de la Tierra, precisando metas, objetivos, estrategias y acciones . Es quizá el documento que más se ha discutido en los últimos tiempos, consta de 40 capítulos orientados hacia la consecución del desarrollo sostenible
1995: Berlín voluntad de reducir los gases que causan el efecto invernadero
1996: Ginebra: 150 países asumen que el cambio climático se debe a las actividades humanas
1997: Protocolo de Kioto: Protocolo de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático. Cumbre para la Tierra + 5, principal objetivo analizar la ejecución del Programa 21, aprobado en la Cumbre de 1992.
2002:Johannesburgo Cumbre Mundial Sobre Desarrollo Sostenible. Río +10, mayor acceso a recursos hídricos, saneamiento, energía, protección de la biodiversidad, ordenamiento de los ecosistemas
2009 Conferencia de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático. Conpenhague.
Evaluación de Ecosistemas del Milenio : La Evaluación de los Ecosistemasdel Milenio (EM) fue convocada por el Secretario General de las NacionesUnidas Kofi Annan en el año 2000. Iniciada en 2001, tuvo como objetivoevaluar las consecuencias de los cambios en los ecosistemas para elbienestar humano y las bases científicas para las acciones necesarias paramejorar la conservación y el uso sostenible de los mismos, así como sucontribución al bienestar humano
Crawford Stanley Holling,1930, profesor deEcología en la Universidadde Florida: Alianza para laresiliencia y promotor delmanejo adaptativo deecosistemas.
Carl Folke: Sistemas ecológico sociales –Director del StockholmResilience Centre
ECOLOGÍA
Fisiología
Evolución
Genética Etología
El ecologismo es elactivismo de laecología, en elsentido de constituirun movimiento cívicoque pretende aplicarlos conceptosecológicos al cuidadodel ambiente.
Ecologista militante de un grupo: Político o de impugnación
Es el conjunto de componentes e influencias
biológicas, físicas, químicas y sociales dentro de las que
se desarrolla un ser vivo.
¿PROBLEMAS AMBIENTALES?
Se refiere a la formulación y derivaciónde los principios válidos para lossistemas en general
Se afirma que las propiedades de lossistemas, no pueden ser descritas entérminos de sus elementos separados;su comprensión se presenta cuando seestudian globalmente
Los sistemas existen dentro desistemas: cada sistema existe dentro deotro más grande.
Un sistema es un conjunto de cosas querelacionadas entre sí ordenadamentecontribuyen a un determinado objeto.
Sujetos a aleatoriedad
El sistema tiene componentes que regulan,interactivos e interdependientes queconstituyen un todo unificado.
SISTEMA ABIERTO: Relación permanente con su ambiente.Intercambio de energía, materia, información.
SISTEMA CERRADO: Hay muy poco intercambio de energía, demateria, de información, etc, con el ambiente. Ejemplo: unareacción química que tenga lugar en un recipiente sellado yaislado.
Los sistemas vivos son SISTEMAS ABIERTOS pues intercambianenergía e información con su entorno.
Los sistemas abiertos tienden hacia una evolución constante y unorden estructural.
Los sistemas cerrados tienden a la indiferenciación de suselementos y al desorden, hasta alcanzar una distribuciónuniforme de la energía.
La jerarquías ayudan a comprender la complejidaddesde un enfoque holístico y los aspectospequeños a través del reduccionismo
Las jerarquías están anidadas
Más se avanza en organización y hay máspropiedades que emergen
◦ El todo es más que la suma de las partes
◦ El bosque es más que la suma de árboles
Control y comunicación en sistemas
Todo sistema cibernético mediante lasinteracciones entre sus elementos, restringelos números inmensamente grandes deposibles estados "a priori" y en consecuencialleva información
La teoría de la información o de lacomunicación está íntimamente relacionadacon la cibernética.
Medio o instrumento de ordenación del sistema.
Entropía negativa
Entropía es igual a desorden
Sistemas complejos ganan más información y se ordenan. Cambios y desorden en las partes del sistema, se minimizan en el sistema en general
Mecanismos de control que pueden ser positivos o negativos
◦ Positiva: Aumenta efecto “Bola de nieve” eutrofización, crecimiento r
◦ Negativa: Se opone al cambio, mantiene el mismo estado “Termostato” –Homeostasis : Regulación de la temperatura corporal, crecimiento K
Acciones de verificación y de equilibrio , oscilaciones que actúan a lo largo de todo el sistema
La amplitud de las oscilaciones se reducen a medida que las unidades pequeñas funcionan dentro de las grandes
RETROALIMENTACIÓN POSITIVA
RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA
• Homeostasis: Conjunto de mecanismos queaseguran el mantenimiento de lascondiciones constantes en un medio de talforma que permanezcan dentro de los límitesrequeridos para su supervivencia.
• Homeorresis: Habilidad del sistema paramantener estabilidad dinámica a lo largo deuna trayectoria. Mantener el flujo deequilibrio pulsante y continuar su desarrolloevolutivo
CIBERNÉTICA: Estudia el control y comunicaciónen sistemas
INFORMACIÓN: Medio o instrumento de ordenación del sistema.
ENTROPÍA = DESORDEN
INFORMACIÓN = - ENTROPÍA O NEGUENTROPÍA
Sistemas complejos ganan más información y se ordenan.
Simplificación de la realidad: Abstraer lo esencial de un sistema, de acuerdo con un objetivo dado, así que un modelo es:
◦ Una representación simplificada de algunos aspectos del mundo real que son de interés.
Enfoque reduccionista
Pueden ser verbales o gráficos (informales)
Matemáticos o estadísticos(formales) para predecir
Modelo funcional : Simulación acoplada al mundo real
Estamos frente a ecosistemas complejos
Necesitamos predecir el comportamiento de ciertas variables
Importante ver una variable con relación a todo lo que la rodea.
Los refranes pueden verse como modelos cotidianos destilados:
◦ Agua que no has de beber déjala correr.
◦ Más vale pájaro en mano que ciento volando.
◦ El que a hierro mata a hierro muere.
R respuestas
sistemaE entrada
ControlES y RInstrumentación
PredicciónRE y SAnálisis
EntendimientoSE y RSíntesis
Usos de los modelosIncógnitaDatosTipo de problema
Modificado de Haefner 1996
Datos
Abstracción
Predicciones
Análisis
Observaciones
Mundo real
Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3
Comparación
El proceso de abstracción
Modificado de Puccia y Levins (1985)
APLICACIÓNES
DE LOS MODELOS
Organizar
Resumir
Ignorancia
Jugar
VisiónCoordinar
Alto
Modificado de Haefner 1996
Propiedades (P): Variables de estado:
Interacción (I): Amplificación, control o creación de propiedades emergentes:
Fuente de energía (E) / fuerza externa : conductores
Flujos (F)
Ciclos de retroalimentación (L)
Hidrocarburos y nitrógeno (p1 y p2) en presencia de energía solar e interactúan entre sí para producir smog
(p3) con un flujo o trayectoria determinada
STELLA Modeling &
Simulation Software
Wikimedia Commons
Wikimedia Commons
ZAMB ADULTOS
RECLUTAMIENTO MORTALIDAD ADULTOS
ALIMENTO DISPONIBLE
f itoplancton
VOLUMEN MINIMO
NO3
tiempo
PPANUAL
NIVEL MINIMO
Un sistema como una caja negra con entradas y salidas
◦ Más entradas que salidas = Crecimiento
◦ Entrada igual que salida = Estabilidad
◦ Menos entradas que salidas = Decadencia