Introducción a la Ecología Vegetal B0430 II 2006 Dr. Gerardo Avalos UCR, entre otras...
Introducción a La Ecología
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Investigación para solucionar un problema Colaboración Desarrollo de modelos - (simplificación) Planteamiento de alternativas de solución al
problema Incertidumbre
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Síntesis y convergencia de conocimientos
Mismo origen que economía que significa administración de la casa
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“Entendemos por ecología el cuerpo de conocimientos referido a la economía de la naturaleza, a la investigación de las relaciones totales del animal tanto a nivel inorgánico como orgánico, incluye sobre todo sus relaciones amistosas y no amistosas con aquellos animales y plantas con los cuales entra en contacto directa o indirectamente”
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Ciencia transdisciplinaria que estudia las relaciones de los organismos entre sí y con su entorno, así como la estructura y dinámica de los sistemas naturales, comprendiendo el hecho de que el hombre es parte de ellos.
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Descriptivo: Qué hay
Funcional: Relaciones
Evolutivo: organismo producto 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
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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??
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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
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Propiedad emergente
Propiedad irreducible
“ El todo es más que la suma de sus partes”
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LOS INICIOS : 25 años de camino hasta encontrar su
verdadera vocación
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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
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Teofrasto, Aristóteles y Plinio: relaciones entre los seres vivos y el ambiente.
Los romanos Lucrecio y Virgilio presentan en sus obras elementos de principios ecológicos
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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
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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 lenguaje científico y da su definición (1869) es considerado el padre de la ecología.
1872-1876: Se lleva a cabo la expedición
oceanográfica del Challenger, con gran sentido ecológico.
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1925 ecología de las comunidades: Charles Elton:
Cadena alimentaria, pirámide de especies Whittaker (1920 - 1980) y su estudio de comunidades ecológicas
1942 Lindeman, verdadero precursor, líneas
conceptuales y metodológicas para estudiar un sistema complejo con flujos de energía y ciclos biogeoquímicos. Su articulo se publica 27 años después en ECOLOGY- se adelantó a su época y fue rechazado.
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Volterra y D’ Ancona leyes matemáticas que rigen la dinámica de las poblaciones de agrupaciones de especies en interacción
1953 Odum contribuye a afianzar a los ecosistemas como unidad de estudio de la Ecología .
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• En 1949: Primera Conferencia de la ONU, para tratar problemas ambientales: • Club de roma: “Los Límites
del Crecimiento” • “Manifiesto para la
Supervivencia”
Durante la década del 50 –60:
Primavera Silenciosa” (Rachel Carson).
Paris 1968. Conferencia Intergubernamental sobre la Conservación y el Uso Racional de los Recursos de la Biósfera promovida por la UNESCO. Nace MAB para el desarrollo sostenible
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1970: "Día de la Tierra": E.E.U.U. Acto del "activismo ecológico" para lograr el respeto al ambiente
• 1972 UNA SOLA TIERRA: Declaración de Estocolmo sobre el Medio
Ambiente Humano que señala la labor de la educación en cuestiones ambientales.
• Nairobi 1982 : Carta Mundial de la Naturaleza, cuyo gran objetivo es trazar herramientas armónicas entre las actividades humanas y la naturaleza.
• 1987: Informe Bruntland (Nuestro Futuro común), en el que se sientan las bases de un marco conceptual y un diagnóstico interdisciplinario mundial, la noción de desarrollo sostenible,
• 1992 Conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y el desarrollo para preparar estrategias orientadas a contener y revertir el deterioro ambiental a escala global integrando esfuerzos para lograr un Desarrollo Sostenible
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- LOS PRODUCTOS DELA REUNIÓN FUERON:
A. Convenciones Globales: Tratado marco sobre cambio climático,
Convención Global sobre Diversidad Biológica, La convención Global sobre Bosques
B. La carta de la Tierra: documento declaratorio de los principios y conductas
de los pueblos 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
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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
2012: Río más 20
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Crawford Stanley Holling, 1930, profesor de Ecología en la Universidad de Florida: Alianza para la resiliencia y promotor del manejo adaptativo de ecosistemas.
Carl Folke: Sistemas ecológico sociales – Director del Stockholm Resilience Centre
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El ecologismo es el activismo de la ecología, en el sentido de constituir un movimiento cívico que pretende aplicar los conceptos ecológicos al cuidado del ambiente.
Ecologista militante
de un grupo: Político o de impugnación
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Es el conjunto de componentes e influencias
biológicas, físicas, químicas y sociales dentro de las que
se desarrolla un ser vivo.
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¿PROBLEMAS AMBIENTALES?
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Se afirma que las
propiedades de los sistemas, no pueden ser descritas en términos de sus elementos separados;
Los sistemas existen dentro
de sistemas: cada sistema existe dentro de otro más grande.
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Conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a un determinado objeto.
Sujetos a aleatoriedad
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Con jerarquías anidadas que ayudan a comprender la complejidad desde un enfoque holístico y los aspectos pequeños a través del reduccionismo
Propiedades emergentes y propiedades irreducibles
Todos los sistema se auto regulan.
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SISTEMA ABIERTO:. Intercambio de energía, materia, información con el ambiente
SISTEMA CERRADO: Hay muy poco intercambio, con el ambiente.
Los sistemas vivos son SISTEMAS ABIERTOS pues intercambian energía e información con su entorno.
Los sistemas abiertos tienden hacia una evolución constante y un orden estructural.
Los sistemas cerrados tienden a la indiferenciación de sus
elementos y al desorden, hasta alcanzar una distribución uniforme de la energía.
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Estudio del Control y comunicación en sistemas
Todo sistema cibernético restringe los
números inmensamente grandes de posibles estados "a priori" y en consecuencia lleva información
La teoría de la información o de la
comunicación está íntimamente relacionada con la cibernética.
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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
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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
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RETROALIMENTACIÓN POSITIVA
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RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA
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• Homeostasis: Conjunto de mecanismos que aseguran el mantenimiento de las condiciones constantes en un medio de tal forma que permanezcan dentro de los límites requeridos para su supervivencia.
• Homeorresis: Habilidad del sistema para mantener estabilidad dinámica a lo largo de una trayectoria. Mantener el flujo de equilibrio pulsante y continuar su desarrollo evolutivo
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![Page 51: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/51.jpg)
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
![Page 52: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/52.jpg)
Estamos frente a ecosistemas complejos
Necesitamos predecir el comportamiento de ciertas variables
Importante ver una variable con relación a todo lo que la rodea.
![Page 53: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/53.jpg)
R respuestas
sistemaE entrada
ControlES y RInstrumentación
PredicciónRE y SAnálisis
EntendimientoSE y RSíntesis
Usos de los modelosIncógnitaDatosTipo de problema
Modificado de Haefner 1996
![Page 54: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/54.jpg)
Datos
Abstracción
Predicciones
Análisis
Observaciones
Mundo real
Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3
Comparación
El proceso de abstracción
Modificado de Puccia y Levins (1985)
![Page 55: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/55.jpg)
STELLA Modeling &
Simulation Software
Wikimedia Commons
Wikimedia Commons
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ZAMB ADULTOS
RECLUTAMIENTO MORTALIDAD ADULTOS
ALIMENTO DISPONIBLE
f itoplancton
VOLUMEN MINIMO
NO3
tiempo
PPANUAL
NIVEL MINIMO
![Page 57: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/57.jpg)
Necesidad de encontrar maneras simples de expresar las relaciones entre las entidades básicas en la resolución de un problema
Hacer abstracciones de la realidad: Considerar aisladamente las cualidades esenciales de la realidad
Reducir la ambigüedad, la capacidad de que pueda entenderse de diferentes formas o darse varias interpretaciones
![Page 58: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/58.jpg)
◦ No linealidad:
◦ La interacción:
◦ La retroalimentación:
◦ Discontinuidad:
![Page 59: Introducción a La Ecología](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022051621/55cf9004550346703ba257c5/html5/thumbnails/59.jpg)
Definir el problema: Delimitar el problema
Definir los objetivos
Determinar la variable de estado: Propiedades del sistema que se pueden medir, biomasa, número son afectadas por cambios internos
Variables auxiliares: Elementos que influyen sobre las variables de estado.
Revisar siempre el modelo, cada vez se puede afinar aún más
Verificar y validar