Ecología, Ecosistemas y Agroecosistemas: Interacciones y Sostenibilidad

Ecología: Conceptos Básicos

La ecología es el estudio de la relación entre los seres vivos y su ambiente, así como de la distribución y abundancia de los seres vivos. Analiza cómo estas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su entorno. El ambiente incluye propiedades físicas abióticas locales, como el clima y la geología, y demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos).

Ecosistema: Definición y Componentes

Un ecosistema es un sistema dinámico relativamente autónomo formado por una comunidad natural y su ambiente físico. Entre 1920 y 1930, se reconoció que los ecosistemas tienen complejas interacciones entre las plantas, animales, bacterias, algas, hongos, etc., que forman la comunidad, y los flujos de energía que la atraviesan.

Cadena Alimenticia: Flujo de Energía en los Ecosistemas

La cadena alimenticia describe los eventos alimenticios que se dan en un ecosistema. La cadena alimenticia "marca como ley principal" que los organismos más numerosos serán depredados por organismos menos numerosos. Es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las distintas especies de un ecosistema en relación con su alimentación.

Componentes de una Biocenosis o Comunidad Biológica

En una biocenosis o comunidad biológica existen:

1. Productores primarios: Autótrofos, que utilizando la energía solar (fotosíntesis) o reacciones químicas minerales (quimiosíntesis) obtienen la energía necesaria para fabricar materia orgánica a partir de nutrientes inorgánicos.
2. Consumidores: Heterótrofos, que producen sus componentes a partir de la materia orgánica procedente de otros seres vivos.

Tipos de Consumidores

Las especies consumidoras pueden ser, por la modalidad de explotación del recurso:

1. Depredadores: Organismos que ingieren el cuerpo de sus presas, entero o en parte. El término "depredación" se usa más comúnmente en referencia a los carnívoros, que son consumidores de segundo orden o superior.
2. Descomponedores: Organismos saprótrofos, como bacterias y hongos, que aprovechan los residuos por medio de digestión externa seguida de absorción. También se incluyen algunos protistas y pequeños animales que devoran los residuos sólidos que encuentran en el suelo, y animales grandes que se alimentan de cadáveres, llamados carroñeros.
3. Parásitos y comensales: Los parásitos pueden ser depredados, como los pulgones de las plantas por las chinitas. Los parásitos suelen tener a su vez sus propios parásitos. Cada parásito puede ser la base de una cadena trófica.

Niveles Tróficos

1. Consumidores primarios: Los fitófagos o herbívoros. Devoran a los organismos autótrofos, principalmente plantas o algas. Se alimentan de ellos de forma parásita, como los pulgones, o se especializan en devorar sus restos muertos, como los ácaros o los milpiés.
2. Consumidores secundarios: Los zoófagos o carnívoros, que se alimentan directamente de consumidores primarios, pero también los parásitos de los herbívoros. Por ejemplo, el ácaro Varroa parasita a las abejas.
3. Consumidores terciarios: Incluyen de forma habitual consumidores secundarios en su fuente de alimento. Son los animales dominantes en los ecosistemas, aunque siempre escasos en biomasa total. En los animales grandes, se les llama superdepredadores.

En ambientes terrestres, son ejemplos las aves de presa y los grandes felinos y cánidos. Estos siempre han sido considerados una amenaza para los seres humanos por padecer su depredación, y han sido exterminados. También entrarían los depredadores, parásitos y comensales de los carnívoros. Puede haber 6 o 7 niveles tróficos de consumidores basados en: depredación, captura, parasitismo, mutualismo, comensalismo o descomposición.

Ejemplos de Adaptaciones Alimenticias

• La mosca: Recolectora de néctar y líquidos azucarados durante su vida adulta, mientras que sus larvas se alimentan a partir de cadáveres (gusanos).
• Los anuros (ranas y sapos): Son carnívoros, pero sus larvas, los renacuajos, raspan las piedras para obtener algas.
• Los mosquitos: Las hembras son parásitas hematófagas de animales, pero los machos emplean su aparato bucal picador para alimentarse de savia vegetal.

Ejemplo de Cadena Alimenticia

Una cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final dado hasta el productor. Por ejemplo, una cadena alimenticia típica en un ecosistema de campo puede ser: pasto -> saltamonte -> ratón -> culebra -> halcón (consumidor cuaternario).

Hábitat y Nicho Ecológico

El hábitat de un organismo es el lugar donde vive, su área física, alguna parte específica de la superficie de la tierra, aire, suelo o agua. Puede ser muy grande, como el océano, o pequeño.

El nicho ecológico es el estado o papel de un organismo en la comunidad o el ecosistema. Depende de las adaptaciones estructurales del organismo, de sus respuestas fisiológicas y su conducta. No es un espacio demarcado, sino una abstracción que comprende todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo para vivir.

Agroecosistemas: Características y Tipos

Un agroecosistema puede caracterizarse como un ecosistema sometido por el hombre a continuas modificaciones de sus componentes bióticos y abióticos. Abarcan desde el comportamiento de los individuos, tanto de la flora como de la fauna, y la dinámica de las poblaciones, hasta la composición de las comunidades. Es la que afecta a la mayor superficie del globo terráqueo: 12% destinada a la agricultura, 25% a la ganadería y 15% a bosques artificiales.

Ética Ecológica y Sostenibilidad

La ética ecológica reside en la destrucción del ecosistema prístino y de la diversidad biológica en pos de sistemas agrícolas. El hombre denomina "cereales útiles" a ciertas especies vegetales. Estos agroecosistemas no son sostenibles energéticamente; el balance energético sería nulo, posiblemente, en las kilocalorías invertidas en la agricultura y las kilocalorías obtenidas.

Clasificación de Agroecosistemas

Estos agroecosistemas pueden clasificarse en diversos tipos:

1. Pastoriles: Se utiliza biomasa vegetal para alimentación de ganado (sistema agropecuario).
2. Silvícolas: Se foresta con árboles de las especies que el hombre considera de interés económico.
3. Cerealeros: Lo que se produce son cereales: maíz, sorgo, maní, trigo, cebada.

Características de un Agroecosistema

1. Requieren fuentes auxiliares de energía, que pueden ser humanas, animales o combustibles.
2. La diversidad puede ser reducida en comparación con otros ecosistemas.
3. Los animales y plantas que dominan son seleccionados artificialmente, y no por selección natural.
4. Los controles del sistema son en su mayoría externos, y no internos que se ejercen por medio de retroalimentación del subsistema.

Visión Ecológica y Perspectiva Social de los Agroecosistemas

Desde una visión ecológica, formaciones vegetales tales como el ciclo de nutrientes, la interacción de depredadores, la competencia, la comensalía y los cambios sucesionales, también se dan en los agroecosistemas.

Desde una perspectiva social, factores como el colapso pueden destruir los sistemas agrícolas tan decisivamente como una sequía, explosiones de plagas o la disminución de nutrientes en el suelo. Los sistemas agrícolas son una interacción compleja entre procesos internos y externos, y entre procesos biológicos y ambientales. Factores como la disponibilidad de mano de obra, el acceso y las condiciones de los créditos, los subsidios, los riesgos percibidos, la información sobre precios, el tamaño de la familia y el acceso a otro tipo de sustento son críticos para la comprensión de la agricultura.

Importancia de los Ecosistemas Agrícolas

Los ecosistemas agrícolas son la principal fuente mundial de alimento para la población. Incluyen áreas de cultivo con suelos formados por procesos geológicos y ecológicos previos, producción, equipamientos para siembra y cosecha, y limpieza del terreno. La rotación de suelo para volver a la sucesión natural se llama "ciclo sin cultivo" y es un método para restaurar el suelo.

Tipos de Agroecosistemas Mundiales

Los tipos más importantes de agroecosistemas mundiales pueden ser clasificados en tres categorías:

1. Cosecha de raíces: Papa, betarraga, camote, etc., que son los alimentos principales en muchos países de latitudes tropicales.
2. Cosecha de granos: Maíz, trigo, avena, cebada, arroz, centeno, alimentos de mayor producción en latitudes templadas y en climas de monzones.
3. Producción de carne: Ganado, carneros, aves, etc., común en países con economía altamente desarrollada y en muchos países fríos.