LOS ECOSISTEMAS DE NUESTRO PLANETA

En nuestro planeta existen muchos ecosistemas distintos pero para que sea más facil estudiarlos los condensamos en dos grandes grupos:

• Ecosistemas terrestres: bosques, praderas, desiertos, estepas, valles, alta montaña, ladeas, etc... 
• Ecosistemas acuaticos: marinos, de agua dulce (rios, charcas, lagunas, lagos, etc...)

Los ecosistemas se pueden agrupar en grandes unidades que llamamos biomas: áreas climáticas del planeta de características particulares donde viven comunidades determinadas de seres vivos. Son ejemplos de biomas la tundra, la taiga, la selva tropical, los bosques templados, los desiertos...

El total de biomas de la Tierra forman la biosfera o la zona de la tierra donde se desarrolla la vida. Comprende la parte inferior de la atmósfera (troposfera), la hidrosfera (aguas solidas, liquidas y gaseosas) y la litosfera o suelo.

ECOSISTEMAS

Como hemos visto en el tema anterior, la vida se estructura en diversos niveles de organización jerárquicos, empezando desde el nivel atómico y llegando a los niveles mas generales de población, comunidad, ecosistema, y biosfera. En este tema vamos a estudiar estos niveles superiores de organización de la vida.

La ciencia que estudia estos niveles de organización es una rama de la biología llamada ecología.

La ecología estudia las interacciones de los seres vivos entre si y su medio ambiente, (del griego "oikos" -casa- y "logos" -tratado- ). Estudia como funciona la "casa" de los seres vivos.

ECOSISTEMAS

El conjunto de todos los seres vivos que habitan en un lugar, junto a las influencias del medio al que se encuentran sometidos conforman un ecosistema. Así, el ecosistema esta formado por el lugar y las condiciones del lugar (biotopo) y los seres que viven allí (biocenosis).

De lo dicho anteriormente, podemos deducir que en un ecosistema tenemos dos componentes fundamentales:

• Por un lado están los factores abióticos, que son las características físico-químicas de un ecosistema: la luz, el suelo, el agua, la temperatura, el relieve... Al lugar concreto con los factores abióticos característicos se le denomina el biotopo.
• Por otro lado están los factores abióticos: los seres vivos que viven sobre el biotopo son conjuntos de especies. Cada especie forma una población y el conjunto de poblaciones que viven en un determinado lugar forman la biocenosis o comunidad.

Ademas,  la función que una especie concreta desempeña en un hábitat determinado se le llama nicho ecológico (algo así como su oficio en el ecosistema). Por ejemplo, las ardillas son comedores de semillas, nueces y brotes tiernos en bosques templados.

Volviendo a la idea inicial; un ecosistema es la suma de los factores abióticos de un lugar (biotopo) y los factores bioticos o las poblaciones de seres vivos que viven en el (biocenosis).

LA BIOSFERA

En la actualidad, el único planeta conocido donde exista vida es la Tierra.

En la Tierra la vida comenzó hace 4.000 millones de años. Pero el ser humano, Homo Sapiens, como especie actual no aparece en el planeta hasta unos 400.000 de años.

Al conjunto de todos los seres vivos (bacterias, algas, protozoos, hongos, levaduras, mohos, plantas y animales) que pueblan la Tierra se llama biosfera.

Los seres vivos que forman la biosfera, viven en la litosfera (suelo), la atmósfera (aire) y la hidrosfera (agua).

Como bien es sabido no todos los seres vivos son iguales. Basta con observar la naturaleza que nos rodea para distinguir un gran numero de seres vivos con formas, tamaños y modos de comportamiento distintos.

En todos los medios (suelo, aire, agua) hay una gran variedad de especies. Esto se debe a que en la Tierra existen lugares muy diferentes donde se puede vivir, desde lugares muy calientes hasta las aguas mas frías.

En la Tierra hay entre cinco y cincuenta millones de especies diferentes de seres vivos. Por eso, se habla de biodiversidad, por estar la biosfera compuesta por una gran variedad de especies, de seres vivos.

LA LITOSFERA: ROCAS Y MINERALES

La litosfera es la capa de materiales sólidos (rocas y minerales) que forman la parte mas externa del planeta tierra.

Los minerales y las rocas son materiales que se encuentran en la superficie de la Tierra. Hay muchos tipos de minerales y de rocas, y de cada uno tiene unas características y unas propiedades determinadas.

Los minerales son materiales sólidos compuestos por una sola sustancia y que tienen siempre las mismas propiedades, cualquiera que sea el lugar de donde procedan. Por ejemplo, hay un mineral llamado pirita que esta formado por disulfuro de hierro. La pirita es un mineral duro y brillante. La pirita que se encuentra en Europa es igual (misma composición y propiedades) que la pirita que procede de Asia.

Las rocas son materiales sólidos formados por la unión de varios minerales distintos. Por ejemplo, el granito es una roca que esta formada por tres minerales: cuarzo, feldespato y mica. Cada roca, a diferencia de los minerales, tienen unas propiedades determinadas. Por ejemplo, el granito puede variar dependiendo de tener mayor o menor cantidad de cada mineral que lo forma, Así puede cambiar el color, la dureza, la textura de unos granitos a otros.

Las rocas se clasifican en tres grupos:

• Rocas sedimentarias: se forman en la superficie de la Tierra a partir de partículas arrancadas por erosión de otras rocas. Esas partículas tras ser transportadas por el agua, viento,... se posan, sedimentan, en un lugar y ahí con el paso del tiempo, la presión  creada por la acumulación de materiales y reacciones propiciadas por el calor y el agua se transforman en roca. Ejemplos: arenisca, conglomerados,...

• Rocas magmáticas: se forman al enfriarse materiales fundidos del interior de la Tierra (magmas, como los expulsados por los volcanes). Ejemplos: piedra pomez, granito, basalto,...

• Rocas metamórficas: se forman en el interior de la corteza terrestre a partir de la transformación que sufren grandes temperaturas y presiones del interior de la tierra pero que no llegaron a fundirse. Ejemplos: pizarra, gneis,... 

LA HIDROSFERA CICLO DEL AGUA

Como sabes la hidrosfera esta formada por toda el agua que hay en el planeta Tierra.

Si hacemos 4 partes de nuestro planeta, 3 de estas partes son de agua y solo una de las partes es de tierra.

En nuestro planeta, la Tierra, hay mucha cantidad de agua que se encuentra:

La mayor parte en estado liquido: océanos, ríos, mares y lagos.

También en estado solido, hielo en los casquetes polares, en los glaciares (ríos helados) y la nieve de las montañas.

Y en estado gaseoso en el vapor de agua de la atmósfera.

El agua que hay en la Tierra es siempre la misma, Ahora vamos a fijarnos en el camino que sigue el agua en nuestro planeta. A este camino que sigue el agua le llamaremos el ciclo del agua.

El ciclo del agua en la naturaleza

Empezaremos por el mar: primero el agua se calienta con el calor del Sol. Al calentarse se evapora y pasa al aire. A este proceso se le llama evaporación. La evaporación es un cambio de estado que ocurre en el agua: pasa de estar líquida en el mar (o ríos o agua superficial en general) a estar en forma de vapor en la atmósfera.

Después, el vapor de agua que ha subido a las alturas se junta y se condensa (paso de estado gaseoso a liquido) debido a la menor temperatura en las alturas, comparándola con la de la superficie terrestre, para formar las nubes. Las nubes están formadas, por tanto, por minúsculas gotitas de agua liquida que son arrastradas por el viento (también hay nubes de hielo o nieve)

Mas adelante, y a medida que las gotitas se unen entre ellas, alcanzan un tamaño y masa que, por su propio peso, caen del cielo en forma de lluvia. Al proceso por el que las gotas de agua caen sobre la superficie de la Tierra se llama precipitación. A veces las precipitación no son en forma de lluvia, pueden ser en forma de nieve o de granizo (según sea la composición de las nubes, debido a la temperatura)

Por ultimo, las gotas de agua caen sobre las montañas y la tierra. En la tierra el agua de lluvia forma arroyos y ríos  o se infiltra formando agua subterráneas. Parte de esta agua es también ingerida y/o excretada y/o transpirada por los seres vivos (bacterias,  algas, hongos, plantas y animales). Esta agua acaba llegando de nuevo al mar, donde vuelve a evaporarse y así comenzar el ciclo del agua otra vez.

Así las fases del ciclo del agua son: evaporación, condensación en forma de nubes, precipitaciones, utilización por los seres vivos y, de nuevo, evaporación.

LA ATMOSFERA TERRESTRE

En el Sistema Solar, algunos planetas tienen atmósfera y otros prácticamente no la tienen.
Tienen atmósfera estos planetas:

• La Tierra
• Venus (dióxido de carbono CO2 96.6% , nitrógeno N2 3,2%); 
• Marte (dióxido de carbono CO2 95%; nitrógeno N2 2,7%, argón Ar 1,6%)

La atmósfera de Mercurio es prácticamente inexistente ya que consiste en una tenue capa de helio (He) e hidrógeno (H2)

La atmósfera de los planetas gaseosos es fundamentalmente hidrógeno (aproximadamente 85%) y helio (He)

En nuestro planeta la atmósfera es la capa de gases que rodea a la Tierra. Se extiende desde la superficie de la Tierra Se extiende desde la superficie de la Tierra (el suelo) hasta varios cientos de kilómetros hacia arriba. 

Las características mas destacadas de la atmósfera de la Tierra son: 

• En la atmósfera se encuentran los gases necesarios, en la concentración necesaria, para que los seres vivos puedan respirar: el oxigeno.
• Otro gas, el gas ozono que hay en la atmósfera nos protege de las radiaciones ultravioleta mas nocivas radiadas por el sol.
• Esta espesa capa nos protege también de los cuerpos sólidos (meteoritos) de menor tamaño que circulan por el espacio y que caen continuamente sobre la Tierra desintegrándose o disminuyendo todavía mas de tamaño hasta hacerlos prácticamente inofensivos.

La atmósfera de la Tierra está compuesta por los siguientes gases: 

• Nitrógeno, N2, gas inerte, el mas abundante, 78%, de la atmósfera terrestre.
• Oxigeno, O2, 21%, producido por organismo autotrofos (plantas, algas y ciertas bacterias) durante el proceso de la fotosíntesis. El oxigeno es imprescindible para que los demás seres vivos (heterotrofos) respiremos.
• Argon, Ar, gas noble, inerte, 0.9%
• Dioxido de carbono CO2, 0.04%, producido de forma natural en la respiración de casa todos los seres vivos y de forma artificial en las combustiones de los recursos fósiles (carbon, petroleo, gas natural,...). Este gas es uno de los productores del efecto invernadero, necesario en su justa medida para mantener la temperatura media adecuada en el planeta, pero que con la actividad humana se ha visto aumentado peligrosamente para el sostenimiento de la vida, especialemente del ser humano, en el planeta.
• Metano, CH4, 0.0002%, otro de los gases de efecto invernadero y, que con el calentamiento global debido a el, aumentara muy rápidamente al descongelarse el permafrost (suelo siempre congelado en las altas latitudes) 
• Hidrógeno, H2, 0.000055% el gas mas abundante del universo y de las estrellas. Forma parte de la composición del agua (H2O)
• Ozono O3 7· 10-6 , protege a los seres vivos de la superficie del planeta de las radiaciones ultravioleta más perjudiciales del sol.
• Vapor de agua H2O (g), se encuentra en proporción muy variable (dependiendo de la temperatura, vientos, ortografía,...) y participa en la formación de las nubes; por tanto es también un gas que participa en el efecto invernadero.

El aire es el conjunto de gases que forma la atmosfera terreste.

ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE

PARTICULARIDADES DEL PLANETA TIERRA

La Tierra tiene unas características particulares diferentes a las de otros planetas y que hacen posible la existencia de vida en ella:

• En la superficie del planeta, debido a su distancia al sol, la temperatura media es de aproximadamente 14º.

• El agua existe en la Tierra en los tres estados físicos (solido, liquido, y gaseoso). Es muy importante para la existencia de vida (en nuestro planeta, al menos) que exista agua en estado liquido, ya que es un nutriente y un componente esencial para los seres vivos (en el citoplasma celular, en el espacio intercelular en organismos pluricelulares, es el medio donde ocurren las reacciones químicas que continuamente se dan en los organismos)

• Nuestro planeta produce un campo magnético que lo envuelve y lo protege de las radiaciones cósmicas mas perjudiciales para los seres vivos y de las eyecciones de plasma y radiaciones mas nocivas del sol.

• El tamaño y masa del planeta hacen que tengan una fuerza gravitatoria suficiente para impedir que los gases de la atmósfera, la atmósfera misma, se escape al espacio exterior.

• La existencia de una capa de ozono en la atmósfera que filtra y retiene, impidiendo que alcancen la superficie terrestre, las radiaciones ultravioleta mas nocivas para los seres vivos.

• Una gran actividad geológica (tectónica de placas,...) que se manifiesta en la superficie terrestre en los movimientos que forman montañas, la actividad volcánica y sísmica y produce ciclos de recambio de elementos (atmósfera mas o menos densa, presencia de agua liquida, ciclo del carbono...) imprescindibles para la vida y su amplia diversidad.

CAPAS DE LA PARTE EXTERIOR DE LA TIERRA

La atmósfera: formada por gases, entre los que abundan el nitrógeno (N2 78%), el oxígeno (O 21%), argón (Ar 0,9%), dióxido de carbono (CO2 0.04%), metano (CH4 0.0002%), hidrógeno (H2 0.000055%) , ozono (O3 7 · 10^{-6 %), vapor de agua (H2 O (g))...}

^{La hidrosfera: formada por toda el agua que se encuentra en la superficie de la Tierra, la mayor parte esta en los océanos (97%). Esta agua esta en sus tres estados (sólido, líquido y gaseoso).}

^{La litosfera: capa mas externa del planeta formada por materiales sólidos.}

^{La biosfera: es el conjunto de seres vivos (bacterias, protistas, hongos, animales y plantas) que viven el planeta Tierra.}

EL INTERIOR DE LA TIERRA

El interior de nuestro planeta esta formado por materiales que se encuentran a altas temperaturas.

Los materiales que forman el interior de la Tierra se distribuyen formando capas. Cada capa es distinta y se diferencia de la otra por los materiales que la forman y por otras características.

En la Geosfera encontramos, de fuera hacia dentro, estas tres capas:

• La corteza: es la capa mas cercana a la superficie; es solida. Su profundidad va desde los 0 a los 50 kilómetros. Su temperatura es de 0 a 800 grados centígrados. Sus componentes principales son los silicatos (Si O4) de hierro (Fe) y de magnesio (Mg).

• El manto: es una capa (de consistencia viscosa) de gran espesor que se divide en dos capas: el manto superior (menos viscoso) y el manto inferior (mas viscoso). Su profundidad va desde los km hasta los 2900 km hacia el interior. Está a una temperatura entre 800ºC y 4000ºC. Aquí los componentes principales son: oxigeno (O), silicio (Si), magnesio (Mg), hierro (Fe) y aluminio (Al)

• El núcleo: es la capa mas profunda y forma el centro del planeta. Va desde los 2900 a los 6370 km. En el núcleo se alcanzan temperaturas entre 4000 y 5000 grados centígrados y sus componentes son hierro(Fe) y níquel (Ni) casi exclusivamente. En el núcleo podemos diferenciar también dos zonas: Núcleo externo (semisólida, mas fluida que el manto) y núcleo interno (solido)

La parte solida mas superficial de la Tierra se conoce con el nombre de Litosfera y esta formada por la Corteza y el Manto superior.

LAS ESTACIONES

Los rayos del Sol no calientan igual en todas las zonas del planeta.

Como el eje imaginario de rotación de la tierra esta inclinado respecto al plano de la eclíptica (plano imaginario que contiene a la órbita terrestre alrededor del sol), los rayos del Sol calientan menos por los Polos (por que caen mas inclinados) y más por la zona central del planeta (por caer mas perpendiculares o rectos.

La zona central del planeta se llama zona ecuatorial porque también dividimos la Tierra, por la mitad, por una línea imaginaria llamada ecuador. El ecuador divide a la Tierra en hemisferio Norte y hemisferio Sur.

Consecuencia de lo dicho anteriormente (la inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto de la eclíptica) se producen dos fenómenos: las zonas climáticas y las estaciones del año.

Las Estaciones:
En el hemisferio norte, que es en el que esta situado nuestro país, se suceden cuatro estaciones: primavera, verano, otoño e invierno.

El invierno: empieza el 21 de diciembre. En esta estación los rayos del sol llegan muy inclinados, el sol esta mas bajo sobre el horizonte y por tanto, las temperaturas bajan, hace frió y hay menos horas de luz al día (el día es mas corto) 

La primavera: empieza el 21 de marzo. Durante esta estación los rayos solares se elevan mas sobre el horizonte, consecuentemente las temperaturas van subiendo y las horas de luz empiezan a aumentar. 

El verano: empieza el 21 de junio. En verano los rayos solares alcanzan la mayor altura sobre el horizonte las temperaturas son muy elevadas y las horas del Sol durante el día aumentan al máximo (los días del verano son los mas largos del año).

El otoño: empieza el 21 de septiembre. Los rayos del Sol empiezan a inclinarse con respecto a la superficie de la Tierra y por ello: las temperaturas comienzan a bajar y las horas de luz del día empiezan a disminuir.

La Luna y sus Movimientos

La luna es el satélite de la Tierra y se puede observar. La luna se encuentra a una distancia de 340.000 kilómetros de la tierra. 

La luna también tiene dos tipos de movimientos: uno de rotación y otro de translación

En el año 1969, un ser humano piso la Luna por primera vez. Desde entonces varias naves espaciales han aterrizado en la luna. 

La luna esta formada por rocas solidas que no desprenden ni luz ni calor. Podemos verla refleja la luz solar.

EL MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS

EL SISTEMA SOLAR Y EL MOVIMIENTO DE LOS PLANETAS

Los planetas son cuerpos celestes que no emiten luz propia y que giran alrededor de una estrella.

Los planetas del Sistema Solar giran alrededor del Sol. A este movimiento se le llama de traslación. En este movimiento de traslación nuestro planeta, la Tierra, invierte 365 dias, 5 horas y 47 minutos (un año)

El Movimiento de Rotación

El día y la noche.

Ademas del movimiento de traslación (alrededor del Sol), la Tierra gira sobre si misma. A este movimiento se llama de rotación.

El movimiento de rotación de la tierra da lugar a los días y las noches. En este movimiento la Tierra tarda 23 horas, 56 min. y 4 segundos (aprox. un día)

Los Puntos Cardinales

Para orientarse, los seres humanos utilizamos la posción del Sol mediante los puntos cardinales: Norte, Sur, Este y Oeste. A las doce del mediodía:

SISTEMA SOLAR

EL SISTEMA SOLAR

El sistema sola es el sistema planetario en el que se encuentra nuestro planeta, la Tierra. Está formado por una estrella, el Sol, unos planetas, cierto número de satélites y cinturones de asteroides y una nube de cometas de periodo largo.

El Sol

El Sol es una estrella de tipo medio, que da a la Tierra luz y calor. 

Alrededor del Sol giran los planetas, satélites y cometas que forman el Sistema Solar.

La Tierra y demás astros del sistema solar giran al rededor del Sol.

COMPONENTES DEL SISTEMA SOLAR

El Sistema Solar esta formado por el Sol, 8 planetas, 169 Satélites conocidos, 2 Cinturones de Asteroides, diversos Cometas y Meteoritos y la nube de Oort.

Los Planetas

Son astros opacos, cuerpos opacos, que orbitan alrededor de una estrella (Sol) y que no emiten calor ni luz propios, simplemente reflejan la luz que les llega de una estrella.

Los planetas que giran alrededor del Sol son:

• Mercurio
• Venus
•  Tierra
• Marte
• Júpiter
• Saturno
• Urano
• Neptuno

Los Satélites

Los Satélites naturales son astros opacos, que orbitan alrededor de un planeta y que no emiten calor calor ni luz propios, simplemente reflejan la luz que les llega de una estrella.

Existen también los satélites artificiales, creados por el ser humano y que sirven para dar información sobre el tiempo, las comunicaciones, etc..

Los Cometas

 Los cometas son astros opacos con un centro helado (núcleo) rodeado por una gran nube de gas y polvo que orbitan alrededor del sol en órbitas más o menos oblongas. Sus componentes son además del hielo, dióxido de carbono, agua, amoníaco y metano mezclado con polvo. Son trozos de materiales sólidos que en su órbita cada cierto tiempo pasan cerca del Sol (observándose entonces la cola o cabellera del 
cometa) y, por tanto de la Tierra, llegando a chocar ontra ella en ocasiones. Algunos cometas provienen del cinturón de Kuiper ( los cometas de período corto) o de la nube de Oort (los cometas de órbita de periodo largo). Cometas conocidos: el cometa Halley, Halle-Bopp, West, ...

Los Asteroides

Son fragmentos rocosos opacos, carbonáceos o calcáreos, de forma irregular que orbitan
alrededor del en una órbita interior a la de Neptuno. No tienen luz propia.

Los Meteoritos

Son pequeñas partículas que orbitan alrededor del sol y que cuando entran en contacto con

la atmósfera de algún planeta, por ejemplo la Tierra, se vuelven incandescentes y emiten luz. Debido a todo ello, la mayor parte de los meteoritos se desintegran antes de alcanzar la superficie terrestre.

UNIVERSO , GALAXIAS Y ESTRELLAS

Durante mucho tiempo los humanos han intentado explicar como se formo el universo. En la actualidad se ha aceptado la teoría del Big Bang o gran explosión. Según esta teoría, hace unos 14.000 millones de años todo, la radiación y la materia estaba concentrada en un punto muy muy caliente y denso (de unos milímetros de tamaño) de densidad infinita.

En un cierto momento ese punto explota generando una expansión de la materia ( electrones, positrones, mesones, bariones, neutrinos,...) en todas las direcciones creando lo que conocemos como nuestro universo.

Durante los primeros minutos, cuando la temperatura y la densidad eran extremadamente altas los elementos que se formaron fueron probablemente Hidrógeno y Helio a partir de las fusiones de las anteriores partículas subatómicas y que se "condensaron" en estrellas y galaxias.

Los demás elementos químicos se producirían mas tarde dentro de las estrellas que se formaron al enfriarse (debido a la expansión) el helio y el hidrógeno elementos primarios del Big Bang.

LAS GALAXIAS

El universo es todo el conjunto de cuerpos celestes que se conocen: estrellas, planetas y el espacio "vacío" que los contiene.

En algunas zonas del Universo encontramos lo que llamamos galaxias. Las galaxias son grupos de millones de estrellas, nubes de polvo y gas, que cambian de forma con el transcurrir del tiempo. Al principio son irregulares, luego espirales y finalmente elípticas (en general).

La galaxia en la que se encuentra nuestro planeta (La Tierra) es la vía Láctea. Y esta formada por millones de estrellas, sistemas planetarios, planetas, satélites, cinturones de asteroides, cometas, etc...

La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada es decir, con una banda central de estrellas brillantes que abarcan de un lado a otro de la galaxia y de cuyos extremos parecen surgir los brazos espirales. 

LAS ESTRELLAS

Las estrellas son grande esferas de plasma ("nubes" de iones a altísimas temperaturas) que debido a las reacciones nucleares de fusión que ocurren en su seno irradian al espacio luz y calor.

Estas estrellas no son todas iguales, unas son mas grandes que otras, unas dan mas luz que otras, son más o menos calientes que otras, etc.

  Según la temperatura de la superficie, las estrellas pueden ser: 


        Gigantes rojas (son las mas frias)
        Anaranjadas
        Amarillas y de tamaño mediano (El sol)
        Blancas
        Azuladas
        Blanco verdosas (las mas calientes)

LAS CONSTELACIONES

Si miramos al cielo de noche, y no ha nubes, podemos observar una gran cantidad de estrellas y constelaciones.

Las constelaciones son conjuntos de estrellas, agrupadas artificialmente por el ser humano, situadas en una zona concreta desde el punto de vista de nuestro planeta y que parecen formar determinadas figuras.

Por eso tienen nombres como León, Osa Menor, Osa Mayor, Escorpión, Sagitario, Paloma, Cisne, Lobo, Pavo Real, etc.

Además de la Luna, las constelaciones y estrellas podemos ver también de noche planetas como Venus, Marte o Júpiter.