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Definiciones de medio ambiente y biodiversidad
La palabra biodiversidad procede de la expresión diversidad biológica. Se refiere a la variabilidad entre los organismos vivos: dentro de las especies, entre las especies y dentro de los ecosistemas. Los científicos no empezaron a utilizar el término hasta principios del siglo XX. A continuación figura una definición estándar:
Biodiversidad: variedad de organismos vivos en un hábitat concreto.
Fig. 1 - Los arrecifes de coral son hábitats biodiversos; tienen una gran variedad de organismos vivos. Fuente: unsplash.com
¿Y el medio ambiente?
Elmedio ambiente: El medio ambiente se refiere a una zona y a las condiciones en las que vive un organismo.
Diferencia entre medio ambiente y biodiversidad
A menudo las palabras "medio ambiente", "ecosistema" y "entorno" se utilizan indistintamente, sin embargo, son ligeramente diferentes.
Entorno: zona y condiciones en las que vive un organismo.
Ecosistema: Un ecosistema (o sistema ecológico) está formado por todos los organismos y el entorno físico, incluidas las condiciones abióticas y bióticas con las que interactúan.
Entorno: El entorno se refiere a lo que rodea a una población.
Entorno | Ecosistema |
El entorno en el que viven los organismos. | Es la comunidad en la que los componentes bióticos y abióticos interactúan entre sí. |
El entorno cambia cuando un organismo se desplaza de un lugar a otro. | Depende de procesos vitales esenciales, como la fotosíntesis. |
Sólo un lugar en el tiempo. | Proporciona interacción entre los elementos |
Componentes físicos. | Componentes físicos y biológicos. |
Puede ser macro o micro. | Puede ser acuático o terrestre. |
Proporciona las condiciones para vivir. | Proporciona la relación entre componentes en la que viven los organismos. |
Diferentes tipos de biodiversidad
Existen distintos niveles de biodiversidad (diversidad de especies y ecosistemas). Se detallan a continuación.
Diversidad de especies
La biodiversidad de especies se refiere al número de especies diferentes dentro de un ecosistema, así como a la abundancia relativa de cada una de esas especies. Hay dos tipos de diversidad de especies: dentro de una especie y entre especies. La diversidad intraespecífica se refiere a la diversidad entre individuos de la misma especie y la diversidad interespecífica se refiere a la diversidad entre especies diferentes.
intra = dentro de la misma especie
Inter = entre especies diferentes
Diversidad del ecosistema
Nuestro planeta tiene muchos ecosistemas diferentes en su interior, todos ellos con especies y hábitats distintos. Por ejemplo, hay bosques, montañas, desiertos, etc. La variación y diversidad entre ellos se conoce como biodiversidad del ecosistema. Un ecosistema está formado por todos los organismos y el entorno físico, incluidas las condiciones abióticas y bióticas con las que interactúan.
Interacción de los ecosistemas
Todos los ecosistemas están interconectados y esta interacción puede darse entre los organismos y ellos mismos, así como entre los organismos y su entorno. La biodiversidad también es importante porque los ecosistemas interactúan entre sí. Los organismos vivos regulan
La composición atmosférica
Hasta hace unos 2.400 millones de años, no había oxígeno en la atmósfera. La abundancia de vida en la Tierra se debe a un aumento drástico de los niveles de oxígeno. La razón principal del aumento de los niveles de oxígeno es el hecho de que las plantas utilizan el dióxido de carbono de la atmósfera y luego liberan oxígeno.
Ciclos biogeoquímicos
Los ciclos biogeoquímicos son la forma en que se utilizan y reciclan los elementos en la biosfera. Una forma en que los organismos vivos interactúan con los ciclos biogeoquímicos es a través del consumo de recursos.
Relaciones interespecíficas
Algunos organismos prestan un servicio a otros organismos, mientras que otros se ven afectados negativamente por otros organismos.
Mantenimiento del suelo
El contenido de nutrientes del suelo se mantiene mediante procesos como la fijación del nitrógeno y la cubierta vegetal ayuda a evitar la erosión del suelo.
Diversidad genética
La diversidad genética es la variedad total de genes de una especie y cómo se expresan.
¿Por qué es importante la biodiversidad?
La biodiversidad mantiene la estabilidad de los ecosistemas. Cada especie tiene un valor para el ecosistema y las distintas especies dependen unas de otras. Cada organismo tiene un papel que desempeñar. Si desaparece una especie, el medio ambiente y las cadenas alimentarias de todas las demás especies pueden cambiar. La biodiversidad también es importante para los seres humanos, que utilizan los ecosistemas como recursos para alimentos, medicinas y turismo.
Cadenas y redes alimentarias
Una cadena alimentaria representa las relaciones de alimentación entre organismos concretos. Las flechas muestran la transferencia de energía en etapas denominadas niveles tróficos. Las cadenas alimentarias siempre empiezan con un productor. A continuación, un consumidor primario se come al productor. El consumidor primario es devorado por un consumidor secundario, que potencialmente puede ser devorado por un consumidor terciario. Los animales consumidos son depredadores y los cazados y comidos son presas. El consumidor situado en la cima de la cadena alimentaria se denomina depredador ápice y no suele ser devorado por ningún otro.
Las redes alimentarias están formadas por muchas cadenas alimentarias interrelacionadas. Esto representa mejor cómo interactúan los organismos en el mundo real, porque la mayoría de las poblaciones tienen más de una fuente de alimento. Pueden depredar a más de un organismo en el nivel trófico.
Las cadenas alimentarias muestran un flujo de energía entre organismos, mientras que las redes alimentarias muestran cómo interactúan todas las cadenas alimentarias de un ecosistema.
Tabla 1. Servicios de biodiversidad y sus ejemplos.
Tipo de servicio | Ejemplo |
Servicios de aprovisionamiento | La biodiversidad y los ecosistemas nos proporcionan recursos. Entre ellos están
|
Servicios de regulación | La biodiversidad desempeña un papel importante en la regulación de la vida en la Tierra.
|
Servicios culturales | Los servicios culturales son los beneficios no materiales que las personas obtienen de los ecosistemas. Incluyen la inspiración estética, el turismo, el ocio y el lado más espiritual de la naturaleza y el medio ambiente. |
Servicios de apoyo | Los servicios de apoyo son la forma en que el ecosistema proporciona espacios para plantas y animales. Incluye los hábitats que proporciona el ecosistema y el mantenimiento de la diversidad genética, ya que en él pueden prosperar distintas especies. Algunos hábitats se denominan "puntos calientes de biodiversidad", ya que tienen un elevado número de especies que los hacen más diversos genéticamente que otros hábitats. |
Biomimética
El término biomimética procede de las antiguas palabras griegas bios y mimesis, que significan "imitar". Es un concepto que se inspira en la naturaleza para resolver problemas humanos complejos. Algunos usos son
Genética
Se pueden descubrir nuevos genes para mejorar las características genéticas de los cultivos. Esto puede verse en los cultivos modificados genéticamente que tenemos hoy en día. Por ejemplo, la caña de azúcar con mayor contenido en sacarosa.
Cultivosmodificados genéticamente (cultivos MG): Cultivos en los que el ADN se ha modificado mediante métodos de ingeniería genética.
Materiales
Se han creado materiales como airbags, velcro y chalecos antibalas que imitan las propiedades de algunos materiales naturales.
Fig. 4 - Biomimetismo de Burr para fabricar velcro. Fuente: unsplash.com
El velcro fue desarrollado por el ingeniero suizo George de Mestral en 1941, tras inspirarse en los pequeños ganchos de las agujas de rebabas para crear el velcro.
Adhesión
Las flores de loto tienen propiedades hidrófugas que se han utilizado para desarrollar vidrio autolimpiable.
Los investigadores han desarrollado recientemente un nuevo bioplástico innovador basado en las cualidades de la hoja de loto. Es capaz de repeler el líquido y la suciedad, así como de descomponerse rápidamente cuando se entierra en el suelo. La razón por la que las hojas de loto no se ensucian se debe a su superficie repelente al agua, compuesta de diminutos pilares bajo una capa cerosa. Cualquier líquido que caiga sobre la hoja sigue siendo una gota y se desliza, barriendo la suciedad al hacerlo. Para imitarlo, se fabricó un plástico sintético hecho de almidón y nanopartículas celulósicas e impreso con un patrón que imitaba las diminutas columnas de una hoja de loto. Después se recubrió con un polímero orgánico a base de silicio, el PDMS. El nuevo plástico es compostable de forma natural, mientras que la mayoría de los demás bioplásticos requieren procesos industriales para descomponerse. Es realmente innovador, ya que los residuos plásticos son uno de los mayores retos medioambientales a los que nos enfrentamos hoy en día, por lo que este material rentable y duradero tiene el potencial de acercarnos un paso más a la lucha contra los residuos plásticos.
Diseño del edificio
Los termiteros están por encima del suelo, lo que crea corrientes de convección. Este concepto se ha utilizado en arquitectura.
Diseño de vehículos
Las plumas extendidas de las alas de los pájaros que planean reducen las turbulencias del viento, por lo que se han copiado los diseños de las alas de los aviones para aumentar la eficiencia del combustible.
Investigación fisiológica
Podemos estudiar la fisiología a través de otros organismos como:
Calamares
El estudio de los calamares nos ha permitido conocer mejor las enfermedades cardíacas, renales y de Alzheimer, así como los accidentes cerebrovasculares y el cáncer. Esto se debe a que sus células nerviosas son más grandes que las humanas, lo que facilita su estudio.
Delfines y murciélagos
Estos dos organismos utilizan sonidos de alta frecuencia para obtener su alimento. El estudio de este mecanismo ha permitido desarrollar nuevos y mejores ecógrafos.
Embriones de erizo de mar púrpura
Las hembras de erizo de mar púrpura producen cantidades ingentes de huevos. Pueden utilizarse para comprobar si los medicamentos provocan un desarrollo embrionario anormal en los seres humanos.
Esponjas marinas
Producen proteínas que evitan el rechazo tras las operaciones de trasplante.
Distribución de la biodiversidad
La biodiversidad está en todas partes: desde organismos unicelulares hasta ecosistemas enteros. ¿Cuáles son algunos de los patrones que podemos observar?
Patrones espaciales de la biodiversidad
Se refiere a la disposición de los individuos en el espacio, así como a sus relaciones geográficas.
La distribución de la biodiversidad depende de
El clima
La geografía
Suelo
Las actividades humanas
Podemos observar un gradiente lateral en la diversidad de especies porque hay menos especies en las latitudes más altas y más especies en las latitudes más bajas. Las zonas tropicales tienden a una mayor biodiversidad (debido a las temperaturas más altas y al suelo más fértil) y las regiones polares a una menor biodiversidad. Las zonas con más población humana tienen menos biodiversidad, ya que tienden a estar más urbanizadas. El crecimiento exponencial de la población humana crea una mayor demanda de los recursos naturales de la Tierra, como alimentos, agua y materiales.
Patrones temporales de biodiversidad
La biodiversidad temporal se refiere a los cambios estacionales de la biodiversidad. Los investigadores estudian los patrones temporales de la biodiversidad para estimar mejor la extinción de las especies. A pesar de ello, para ello se necesitan registros a largo plazo y a menudo se observan desfases en la respuesta ecológica a los cambios en los ecosistemas, lo que dificulta las predicciones.
Por ejemplo, el Parque Nacional de Cameia (Angola) es una sabana estacional. La composición de especies y el uso de la tierra por los seres vivos están controlados por las inundaciones estacionales, los regímenes de precipitaciones y los incendios. Esto se debe a que los distintos organismos están adaptados a condiciones y hábitats diferentes.
Amenazas a la biodiversidad
La mayoría de las amenazas a la biodiversidad proceden de la actividad humana.
Tabla 2. Amenazas a la biodiversidad.
Amenaza | Motivo |
Agricultura y ganadería | Provoca la pérdida de hábitat de diversas especies al cambiar el terreno para adaptarlo a la agricultura y la ganadería. |
Desarrollo | El desarrollo residencial y comercial amenaza a las especies que interactúan y viven en la zona utilizada. |
Destrucción del hábitat | Destrucción del hábitat = destrucción de la biodiversidad. Esto se debe a que cuando se destruye el lugar en el que vive un organismo, éste ya no puede sobrevivir en ese entorno porque no está adaptado a vivir y reproducirse en esas condiciones. Esto significa que hay menos especies y, por tanto, menos biodiversidad en el ecosistema. Las principales causas son las actividades humanas, la deforestación, el calentamiento global y la superpoblación. |
Cambio climático y catástrofes naturales | Catástrofes como tsunamis, terremotos, corrimientos de tierra, avalanchas, etc., pueden acabar totalmente con la biodiversidad de una región. El cambio climático está provocando un aumento de estos fenómenos. |
Transporte | La construcción de infraestructuras para el transporte puede separar a las poblaciones, lo que conduce a la especiación y a la destrucción de los hábitats. Además, la contaminación causada por el transporte provoca un cambio climático que conduce a la destrucción de hábitats. |
Las aguas residuales sin tratar, los fertilizantes y pesticidas, los productos químicos industriales, la erosión del suelo, los residuos, la lluvia ácida y las emisiones de los vehículos contaminan el medio ambiente. | |
Caza | La caza excesiva para obtener carne y cuero destruye la biodiversidad, ya que elimina especies de los ecosistemas. |
Conservación del medio ambiente y la biodiversidad
Los científicos han desarrollado muchas formas de conservar la biodiversidad y detener su declive. He aquí algunas de ellas.
Ley de Protección del Medio Ambiente y Conservación de la Biodiversidad de 1999 (Ley EPBC)
La Ley de Protección del MedioAmbiente y Conservación de la Biodiversidad de 1999 (Ley EPBC ) entró en vigor el 16 de julio de 2000. Es una de las principales leyes medioambientales de Australia y proporciona los medios legales para proteger zonas de importancia medioambiental nacional.
La Ley de Vida Silvestre y Paisaje de 1981
Es la legislación primaria que protege a los animales, las plantas y los hábitats en el Reino Unido.
La ley consta de cuatro partes:
Parte 1: Vida salvaje
Parte 2: Conservación de la naturaleza, el campo y los Parques Nacionales.
Parte 3: Derechos públicos de paso.
Parte 4: Disposiciones varias de la ley.
La UICN - Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza
La UICN ayuda a identificar las especies cuya conservación debe ser prioritaria. Sus funciones específicas son coordinar los datos de las etiquetas sobre conservación de la biodiversidad, aumentar la comprensión y desplegar soluciones basadas en la naturaleza.
Categoriza a los organismos como
extintos (EX)
extinguidos en estado salvaje (EW)
en peligro crítico (CR)
en peligro (EN)
vulnerable (VU)
casi amenazada (NT)
menos preocupante (LC)
Entre las características específicas que pueden identificar a una especie como una que debe ser prioritaria se incluyen
Especie emblemática
Especie clave
Especie endémica
Alto nivel de amenaza para el hábitat
Población dispersa
Especie evolutivamente distinta
Funciones de la UICN
Coordinar los datos mundiales sobre la conservación de la biodiversidad
Aumentar la comprensión de la importancia de la biodiversidad
Desplegar soluciones basadas en la naturaleza para los retos globales del clima, la alimentación y el desarrollo sostenible.
sostenible.
EspeciesEDGE (Evolutionary Distinct and Globally Endangered ) - Especies amenazadas de extinción y que divergieron de otros taxones hace mucho tiempo, por lo que tienen mayores diferencias genéticas.
Especieendémica - Especie que se encuentra en una sola zona, especialmente si la población es pequeña.
Especieclave - Especie cuya supervivencia es importante para la supervivencia de muchas otras especies.
Especie emblemática - Una especie emblemática es una especie del reino vegetal o animal que se utiliza para representar un determinado problema o causa medioambiental. Por ejemplo, los osos polares se utilizan para concienciar sobre el calentamiento global.
También existen:
PPC de la UE -Política Pesquera Común de la Unión Europea.
Su objetivo es hacer que la pesca y la agricultura sean sostenibles desde el punto de vista medioambiental, económico y social. Algunas formas de aplicarla son
Cuotas de captura (para limitar la cantidad de pescado que pueden capturar determinados buques)
Regulación de las mallas de las redes (evita que se capturen peces más pequeños y jóvenes para que puedan reproducirse)
Límites a la pesca
Prohibición de descartar peces no deseados
OIMT - Organización Internacional de las Maderas Tropicales
Su objetivo es fomentar la gestión sostenible de los bosques.
En el Reino Unido:
SSI - lugares de especial interés científico
NNR: reservas naturales nacionales
En la UE:
ZEC - zonas especiales de conservación
SPA's - zonas de protección especial (protección de aves).
LNR'S - reservas naturales locales
MNR'S - reservas naturalesmarinas.
sitios ramsar - protección de humedales
AONB's - zonas de excepcional belleza natural
PN - parques nacionales
También hay programas de gestión medioambiental en los que pueden participar los propietarios de tierras y los agricultores.
ELS - administración de nivel básico
(abierto a todos los agricultores y propietarios, gestión sencilla y eficaz de la tierra).
OELS - gestión ecológica de nivel básico
HLS - gestión de nivel superior (gestión medioambiental específica).
Algunos ejemplos de sistemas de gestión medioambiental son
Bancos de escarabajos (una franja plantada dentro de un campo de cultivo, que proporciona hábitats para las especies que se alimentan de las plagas).
Franjas de protección (reducen la contaminación del agua).
Márgenes de campo (permiten la nidificación).
Setos (proporcionan hábitats para muchas especies).
Medio ambiente y biodiversidad - Puntos clave
La biodiversidad es la variedad de organismos vivos en un entorno.
El medio ambiente es la zona y las condiciones en las que vive un organismo.
Un ecosistema está formado por todos los organismos y el entorno físico, incluidas las condiciones abióticas y bióticas con las que interactúan.
Hay dos tipos de biodiversidad: La diversidad de especies y la diversidad de ecosistemas.
La biodiversidad es importante, ya que sin ella los servicios de los ecosistemas serían limitados.
Para conservar la biodiversidad se utilizan muchas leyes, planes y reglamentos.
Referencias
- Fig. 1 - Arrecife de coral (https://unsplash.com/photos/v8Un2Roo1Ak) de Shaun Low (https://unsplash.com/@breadboyshaun) con licencia CC0 1.0 Universal (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)
- Fig. 4 - Burr (https://unsplash.com/photos/33hWhs61l0o) de Milos Lopusina (https://unsplash.com/@miloslopusina) con licencia CC0 1.0 Universal (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)
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