T E M A 7 : EL MEDIO AMBIENTE

EL MEDIO AMBIENTE

¿Qué es el medio ambiente?

El medio ambiente es el producto de la interacción dinámica de todos los elementos, objetos y seres vivos presentes en un lugar. Todos los organismos viven en medio de otros organismos vivos, objetos inanimados y elementos, sometidos a diversas influencias y acontecimientos. Este conjunto constituye su medio ambiente.
Plantas y animales dependen de los componentes y características del medio para crecer y reproducirse. A lo largo de su evolución, muchas especies han desarrollado una tolerancia para resistir ciertas limitaciones. Esta tolerancia o adaptación es un proceso que les permite vivir sometidas a condiciones ambientales que pueden no ser adecuadas para otras especies.

Los seres vivos se ajustan al medio mediante adaptaciones producidas por cambios genéticos que han aparecido a lo largo de muchos siglos. A su vez, plantas y animales actúan sobre el ambiente en el que se desarrollan, modificándolo.
En el medio ambiente hay dos aspectos básicos, que se influyen recíprocamente y que podemos separar únicamente para definirlos mejor:

• los aspectos físicos y biológicos (naturaleza), divisibles en factores abióticos y bióticos.
• los aspectos sociales (creados por el ser humano): economía, política, tecnología, cultura, historia, moral, estética.

Aspectos físicos y biológicos

Factores abióticos

Entre los factores físicos figuran elementos del clima (como la insolación, la temperatura y la lluvia), la composición del suelo y del agua, la altitud, la latitud y la existencia de protección y sitios de cría. Como en estos factores no intervienen los seres vivos, se los llama factores abióticos.

Muchas funciones vitales dependen de los factores abióticos. Si estos factores coinciden con las condiciones óptimas para determinado ser vivo, éste despliega el máximo de su actividad. Por el contrario, cuando estos factores no se adaptan a sus requisitos, se producen efectos perjudiciales para su vida.

El clima
Nuestro planeta recibe casi toda su energía del sol. Como la Tierra gira alrededor de un eje que está inclinado, se suceden períodos de luz (día) y oscuridad (noche), que tienen distinta duración según la latitud y las estaciones.
La temperatura desciende a medida que nos alejamos del ecuador o cuando aumenta la altitud. En el primer caso, porque al variar la latitud, varía la inclinación de los rayos solares que generan calor. En el segundo caso, la densidad del aire disminuye gradualmente al aumentar la altura, perdiendo la capacidad de retener el calor del sol.
También influyen en el clima los mares y océanos porque el agua y la tierra no absorben, mantienen y liberan el calor que reciben con igual intensidad. Esta diferencia -conjuntamente con el movimiento de rotación de la Tierra- produce los vientos y las corrientes oceánicas. Y vientos y corrientes oceánicas, a su vez, repercuten en la temperatura y las lluvias de determinada región.
Los factores climáticos mencionados -luz, temperatura, lluvias, vientos- intervienen en los procesos de la vida.

• La luz es esencial para la fotosíntesis. La duración de la luz diurna contribuye a determinar los ciclos reproductivos de plantas y animales.
• La temperatura tiene influencia en los procesos bioquímicos de los organismos vivos. Algunos animales -como las aves y mamíferos- han desarrollado la capacidad de mantener estable la temperatura corporal y esta capacidad les permite sobrevivir en distintos climas. Otros -como los insectos, peces y reptiles- no tienen mecanismos para regular su temperatura corporal y son más vulnerables a las oscilaciones externas.
  La temperatura también interviene en la transpiración que se produce a través de los poros situados en las hojas de las plantas y en la piel de los animales.
• El agua que todos las vegetales y animales terrestres necesitan depende de las lluvias. El agua es indispensable para la vida vegetal porque disuelve los nutrientes del suelo, permitiendo que las raíces puedan absorberlos. Además, es utilizada en la fotosíntesis que realizan las plantas que poseen clorofila. Asimismo, es la fuente del oxígeno liberado en ese proceso. Y este oxígeno, a su vez, es indispensable para la respiración de los animales.
  El tipo, variedad y cantidad de vida vegetal y animal característicos de cada región tienen relación con la lluvia caída y su distribución durante el año.
  La lluvia es el principal agente de erosión del suelo no protegido. Indirectamente, la erosión del terreno también influye en el clima, porque con la pérdida de suelo disminuye la vegetación y aumentan las variaciones de temperatura.
• Los vientos, según se originen en zonas húmedas o secas, pueden aportar humedad o aumentar la sequedad del suelo. Asimismo, determinan cambios de temperatura y algunos fenómenos atmosféricos, como huracanes y tornados.
  También tienen un efecto mecánico que causa erosión del terreno y actúa sobre la vegetación: arranca hojas y ramas secas y transporta polen y semillas. Los vientos secos y cálidos aumentan la evaporación de la humedad que se produce por la transpiración de las hojas.

El suelo
La composición (roca de origen, contenido de materia orgánica, presencia de nutrientes), estructura y espesor del suelo determinan su capacidad de retener aire y humedad y las posibilidades de vida de la vegetación.

• La roca madre establece la composición original y tamaño de las partículas del suelo. A la roca madre característica de una región, se suman otras partículas arrastradas por el agua y el viento, y provenientes de la erosión de zonas distantes. En zonas de montaña con volcanes en actividad, se depositan cenizas volcánicas sobre el suelo. Esta composición influye en los nutrientes disponibles y puede transformarse: se enriquece con la presencia de materia orgánica o empobrece con el deterioro de la calidad del terreno por erosión, pérdida de nutrientes o contaminación.
• El humus regula la capacidad de retención de agua y la aireación de los suelos (recordemos que las plantas necesitan aire y agua en contacto con sus raíces). Conserva la humedad en los suelos arenosos y facilita el drenaje de los suelos densos. Asimismo, suministra el medio adecuado para los microorganismos que transforman la materia orgánica.
• Los microorganismos despedazadores (lombrices e insectos) y los que la descomponen la materia orgánica (hongos y bacterias) liberan los nutrientes minerales para que sean nuevamente utilizados.

La geografía

• La altitud (altura sobre el nivel del mar) tiene influencia sobre la presión atmosférica y la temperatura. En general, en regiones situadas en la misma latitud, cuando aumenta la altura, disminuye la presión y temperatura.
• La cantidad de lluvias y de luz solar que reciben las laderas de una montaña dependen de su orientación. Los vientos húmedos que chocan contra una ladera ascienden, se enfrían y descargan en ella la lluvia. Cuando continúan hacia la ladera opuesta, se han transformado en vientos secos. En el hemisferio sur, las laderas orientadas hacia el norte reciben mayor cantidad de radiación solar (insolación). En el hemisferio norte, son las laderas orientadas al sur las que reciben más luz.
• La mayor inclinación de una ladera aumenta la erosión por arrastre de la lluvia y vientos. En las pendientes muy acentuadas, el bosque protege el terreno. En aquellas de menor inclinación, dedicadas al cultivo, es necesario frenar la fuerza del agua y del viento. Para lograrlo, se debe arar en curvas de nivel, plantar setos vivos, construir barreras de piedra y zanjas de infiltración, cultivar en andenes y terrazas y otras técnicas que se mencionan con más detalle en el capítulo relacionado con el suelo.
• La cercanía de mares y océanos tiene un efecto moderador sobre los cambios de temperatura, permitiendo el desarrollo de una mayor variedad de flora y fauna. Este efecto se debe a que las grandes masas de agua absorben el calor del sol, lo mantienen y liberan lentamente.

Factores bióticos

Las relaciones entre los seres vivos también condicionan las posibilidades de vida de una determinada planta o animal. Son los factores bióticos, en los que se incluyen animales, plantas y microorganismos. Puede tratarse de la presencia o ausencia de representantes de su misma especie o de otras especies.

En las plantas, intervienen:

• los microorganismos que enriquecen el suelo.
• otras plantas que les brindan protección o compiten por la luz, agua y nutrientes.
• los animales que las consumen y los que contribuyen a la polinización y a la diseminación de las semillas.

En los animales influye:

• la disponibilidad de alimento (existencia de plantas en el caso de los herbívoros y de otros animales en el caso de los carnívoros y de los que se alimentan de insectos).
• la presencia de otras especies que compiten por el alimento o los lugares de protección y cría. Existen, además, relaciones depredador-presa, parásito-huésped, comensalismo (cuando organismos de dos especies conviven sin perjudicarse) y simbiosis (cuando la asociación es beneficiosa para ambos).

Aspectos sociales

También los seres humanos forman parte de los ecosistemas. Han conseguido adaptarse a distintos ambientes pero, a su vez, son un importante factor que interviene modificando el medio en el que viven.
Las personas se organizan en sociedades muy estructuradas que comparten normas culturales, relaciones económicas, utilización de tecnología, instituciones políticas y sociales, tradiciones y costumbres.
Mujeres y hombres usan sus herramientas, su inteligencia y su destreza para obtener, a partir de los recursos naturales, los bienes que necesitan (alimento, vivienda, vestido, medicinas, combustible, diversión, etc.).
Para procurarse dichos bienes, modifican la naturaleza con cultivos, ganadería, extracción de minerales, transformación de materias primas, deforestación (o forestación), utilización de combustibles y construcción de edificios, carreteras, canales de riego.

Interacciones dentro del medio ambiente

Las interacciones fundamentales en el medio ambiente son las relaciones alimentarias, la transformación de la energía y el intercambio de materiales entre los seres vivos y las sustancias no orgánicas. Este intercambio se realiza a través de los ciclos de la materia. Algunos ciclos tienen fundamental importancia para la vida, como los ciclos del agua, el oxígeno, el carbono, el nitrógeno, el fósforo y de algunos otros nutrientes.

Relaciones entre los seres vivos

La cadena alimentaria

La base primaria de la alimentación de todos los seres vivos son los vegetales que realizan la fotosíntesis utilizando agua, determinados elementos que extraen del suelo y del aire y la luz solar. Es decir, la energía del sol y los materiales del medio entran a formar parte de los seres vivos a través de los vegetales, para continuar después como alimento para otros seres vivientes. Estos sólo pueden ingerir compuestos orgánicos.

En esta ilustración, un insecto que come vegetales sirve de alimento a una rana, que es comida por una víbora, que a su vez alimenta a una lechuza.

Los vegetales que tienen un pigmento verde llamado clorofila son los únicos que pueden autoabastecerse. Son los productores de un ecosistema y el alimento de otros seres vivos, los herbívoros llamados consumidores de primer orden. Los herbívoros son presa de animales carnívoros, que en un ecosistema son llamados consumidores de segundo orden. Esta relación forma la cadena alimentaria más simple.
En realidad, al analizar las relaciones alimentarias vemos que forman una compleja red. Por ejemplo, existen animales que comen indistintamente vegetales y otros animales, insectos que comen plantas y otros (como pulgas, garrapatas y sanguijuelas) que se alimentan de sangre (de herbívoros o carnívoros).
Algunas bacterias y las plantas sin clorofila, como los hongos, se alimentan de restos de vegetales y animales muertos, descomponiendo la materia orgánica para transformarla en sustancias más simples. Por eso son llamados descomponedores.

Relaciones entre distintas especies

Vida en común con ventajas recíprocas: en las posibilidades de vida de plantas y animales influyen microorganismos, plantas y animales de otras especies, además de los factores abióticos.

Simbiosis: En algunos casos, la coexistencia de dos especies distintas resulta especialmente beneficiosa para ambas.

Las leguminosas (trébol, frijoles, alfalfa), enriquecen el suelo con nitrógeno. Son excelentes para utilizarlas como abono verde. Tienen en las raíces unos nódulos o engrosamientos en los que viven bacterias que transforman el nitrógeno del aire presente en el suelo en compuestos nitrogenados que las plantas pueden asimilar. A cambio, reciben de ellas otras sustancias nutritivas.
Muchas coníferas tienen en sus raíces hongos que les proveen agua y sales minerales.
Hay casos de simbiosis entre animales. Las termitas que devoran madera, la digieren con ayuda de microorganismos que poseen en el intestino.
Los animales que comen hierba asimilan la celulosa con ayuda de bacterias.
En los seres humanos también viven bacterias que aportan vitaminas.

Flores polinizadas por animales: muchos insectos, como las abejas y mariposas, al alimentarse del néctar de las flores transportan el polen de una planta a otra.

Semillas diseminadas por animales: es otra forma de ventajas recíprocas. Pájaros y otros animales, al alimentarse de frutos, contribuyen a propagar sus semillas. Estas vuelven a tierra cuando caen del fruto que el animal come o mezcladas con sus excrementos.

Ventajas unilaterales: es el caso de algunos arbustos y hierbas adaptados al bajo consumo de luz, que necesitan que las copas de los árboles más altos los protejan del exceso de sol y viento.

Huéspedes y parásitos: los parásitos viven a expensas de otros seres vivos de mayor tamaño (huéspedes), perjudicándolos. Pueden ser gusanos, o insectos como los pulgones que se alimentan de la savia de las plantas, o como las garrapatas que chupan sangre de animales. Algunos parásitos, para desarrollarse plenamente y multiplicarse, necesitan cambiar de huésped en las distintas etapas de su vida.

Competencia y coexistencia: en un ecosistema conviven muchas especies (coexistencia), que tienen distintas necesidades de luz, alimento, sitios de protección y época de cría. Pero si dos especies han desarrollado exactamente las mismas necesidades respecto a un factor ecológico, se produce competencia entre ellas. Esta competencia lleva generalmente a la eliminación de una de las especies, generalmente la que crece o se reproduce con menor velocidad.

Depredadores y presas: se llama depredador al animal que se alimenta de otro (presa). La relación depredador-presa, cuando es estable en un ecosistema, resulta beneficiosa para ambos. La presa sirve de alimento, el depredador mata a las presas más débiles o enfermas y controla que el número de individuos no sobrepase las posibilidades del alimento disponible.

Relaciones entre seres vivos pertenecientes a una misma especie

Población es el conjunto de seres vivos de una misma especie, que vive en una área determinada. Entre ellos se establecen vínculos que pueden ser temporales (reproducción, migraciones) o permanentes (insectos sociales, como hormigas y abejas, mamíferos que viven en manadas o cazan juntos).
Dentro de una población de vegetales o animales existen relaciones que pueden ser desfavorables o favorables.
Los efectos desfavorables más notorios derivan de la competencia, que afecta principalmente a:

• la alimentación: si aumenta el número de animales, el alimento puede no ser suficiente para todos. Las plantas compiten por los nutrientes del suelo. Si aumentan las plantas en una zona, el espacio para extender sus raíces se limita, y se produce la disminución del ritmo de crecimiento.
• la reproducción: pueden faltar lugares adecuados para la cría o disminuir la fecundidad por escasez de alimentos.
• limitaciones del espacio, luz solar.

Las agrupaciones organizadas de seres vivos resultan muy favorables para la supervivencia, porque pueden enfrentar situaciones adversas con más ventajas que los individuos aislados. Estos efectos favorables de las relaciones que se establecen dentro de una población son la protección, facilidades para la reproducción y división del trabajo.

• Protección: los seres vivos se benefician al agruparse. Por ejemplo, una masa densa de vegetación incrementa el grado de humedad, ofrece mayor resistencia al viento y a la erosión del suelo. Un grupo de animales está más protegido contra sus enemigos que cada miembro por separado, pues muchos depredadores no se atreven a atacar a sus presas cuando están reunidas.
• Reproducción: cuando varios ejemplares de la misma especie vegetal o animal están agrupados, la polinización y la fecundación se facilita.
• División del trabajo: la división de las funciones se acompaña de diferencias en el aspecto. Entre las abejas, las obreras, pequeñas y de alas desarrolladas, son la mayor parte de la población y llevan a cabo todos los trabajos de la colmena. La reina, que es la única que pone huevos, tiene abdomen largo y alas cortas. Los zánganos o machos, son pocos y carecen de aguijón.

Transformación de la energía

Casi toda la energía que utilizan los organismos para las actividades vitales (metabolismo, crecimiento, movimiento) tiene su origen inicial en la radiación solar, captada en forma de luz y calor.
La energía del sol es captada y almacenada por las plantas verdes, que después son consumidas como alimento por los animales herbívoros, llamados consumidores de primer orden. Los herbívoros, a su vez, son devorados por los carnívoros que se denominan consumidores de segundo orden.
Siguiendo esta cadena alimentaria, la energía entra a formar parte de los seres vivos a partir de las plantas y pasa de un organismo a otro como alimento. En cada paso, parte de esta energía regresa a la naturaleza al ser consumida en los procesos vitales. La descomposición de la materia orgánica devuelve a la atmósfera la energía restante en forma de calor.

Ciclos de la materia

El ciclo del agua
El agua es la única sustancia que se encuentra en la atmósfera en estado liquido, sólido y gaseoso.
El 84% de la humedad de la atmósfera se origina por evaporación de océanos, mares, lagos, ríos. El resto proviene de la tierra mojada o de la transpiración de las hojas de las plantas. El vapor de agua se eleva y se condensa en las capas altas y más frías de la atmósfera, originando nubes que son transportadas por los vientos. El vapor de agua es un gas, a diferencia de la niebla que está compuesta por diminutas gotitas de agua.
En forma de lluvia, nieve o granizo, el agua de las nubes vuelve al suelo o cae directamente sobre los océanos. Cuando llega al suelo, el ciclo continúa directamente o entra en el proceso de la vida.
Continúa directamente si se infiltra incorporándose a las aguas subterráneas o al escurrirse por la superficie. El agua subterránea puede aflorar dando origen a manantiales. La superficial fluye para formar ríos y lagos. Los ríos devuelven el agua a los mares y océanos, recomenzando el ciclo.
El agua entra en el proceso de la vida cuando:

• es absorbida por las raíces de las plantas y utilizada en los procesos biológicos vegetales. Ingresa nuevamente en la atmósfera con la transpiración de las hojas o la descomposición de la materia orgánica.
• los animales terrestres beben agua o la incorporan contenida en sus alimentos. La devuelven a la atmósfera y al suelo por transpiración, secreciones y en el proceso de descomposición de los organismos.

El ciclo del carbono
El carbono es un elemento esencial de la sustancia orgánica. Las plantas verdes captan el dióxido de carbono presente en el aire (plantas terrestres) y disuelto en el agua (plantas acuáticas). Durante la fotosíntesis, forman materia orgánica para su crecimiento y liberan oxígeno en el aire utilizando la luz solar y el agua que absorben,.
A su vez, los animales necesitan el oxígeno, que incorporan mediante la respiración. En cambio, entregan a la atmósfera el dióxido de carbono que usarán las plantas en la fotosíntesis.
La materia orgánica de los vegetales y animales muertos y de los excrementos de estos últimos es descompuesta por los microorganismos del suelo. Por efecto de esta descomposición, también se produce dióxido de carbono.

El ciclo del oxígeno
El oxígeno es indispensable para la vida porque interviene en la respiración celular. Su ciclo está unido al ciclo del carbono y del agua. El oxígeno que liberan las plantas en el aire proviene del agua absorbida por las raíces. Los animales, al respirar, lo combinan con el carbono y lo devuelven a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.

El ciclo del nitrógeno
El nitrógeno es un constituyente básico de los organismos vivos. A pesar que es abundante en la atmósfera, para ser utilizado por las plantas debe estar presente en el suelo en forma de determinados compuestos. Estos compuestos que contienen nitrógeno provienen de la actividad de algunas bacterias, especialmente de las que forman nódulos en las raíces de las leguminosas.
Las plantas utilizan el nitrógeno para producir proteínas vegetales. Una parte de estas proteínas es consumida por los animales que se alimentan de las plantas, otra parte regresa al suelo y cuando los restos vegetales se descomponen se libera nuevamente nitrógeno.

El ciclo del fósforo
Los principales depósitos de este elemento están en yacimientos minerales. El fósforo, disuelto y arrastrado por el agua, es tomado por las plantas para incorporarlo a sus compuestos orgánicos. Los animales que comen las plantas utilizan el fósforo en la formación de los huesos. Cuando los animales mueren, el fósforo se incorpora nuevamente al suelo, reiniciándose el ciclo.
Estos restos de animales ricos en fósforo también llegan como sedimento al mar. De allí el fósforo pasa a los peces y a las aves que se alimentan de peces.
En las costas sudamericanas del Océano Pacífico, se han formado grandes depósitos de las excretas de la aves marinas. Este producto, llamado guano, se utiliza como abono y representa una gran riqueza para la zona. Es recogido, envasado y vendido industrialmente porque enriquece el suelo de fósforo. Una vez incorporado al suelo que lo necesita en las proporciones justas, es tomado nuevamente por las plantas, qu elo utilizan como nutriente.

El ciclo de otros nutrientes
Otros nutrientes minerales provienen de las rocas que dieron origen al suelo. Calcio, potasio y magnesio son esenciales para la vida, debiendo estar presentes en cantidades pequeñas pero equilibradas. Las plantas los absorben disueltos en el agua, a través de sus raíces. Estos minerales volverán al suelo después de la muerte de plantas y animales, cuando la materia orgánica sea descompuesta por acción de los microorganismos.