Equilibrio ecológico: Descripción general y perturbaciones ¿Qué es el equilibrio ecológico?

La concentración de dióxido de carbono atmosférico también funciona como un termostato que regula la temperatura de la Tierra. Sin embargo, el exceso de dióxido de carbono atmosférico es problemático, por lo que el ciclo del carbono promueve el equilibrio ecológico cuando retiene carbono en organismos vivos, rocas como el esquisto, sedimentos y combustibles fósiles en la corteza terrestre. Demasiado dióxido de carbono provocaría que la Tierra se caliente en exceso; y muy poco provocaría que la Tierra entre en una edad de hielo. El ciclo del carbono mantiene los ecosistemas en equilibrio al controlar dónde y en qué forma el carbono está disponible en un momento dado.

Los ciclos biogeoquímicos como el ciclo del carbono ayudan a los ecosistemas a mantener el equilibrio.

El ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno es un sistema de reciclaje de nutrientes donde los átomos de nitrógeno se transforman y circulan entre la atmósfera, el suelo y los organismos vivos. Al igual que el carbono, el nitrógeno es un componente necesario para la vida y comprende la estructura del ADN y las proteínas. Sin embargo, el nitrógeno atmosférico, aunque abundante, es inaccesible para la mayoría de los organismos vivos. En el ciclo del nitrógeno, los microorganismos del suelo transforman o “fijan” el nitrógeno atmosférico en formas útiles para las plantas y otros organismos. Luego, el nitrógeno puede distribuirse por todo el ecosistema donde sostiene la vida. Cuando los organismos vivos mueren, su nitrógeno se devuelve al suelo donde se reutiliza o transforma nuevamente y puede devolverse a la atmósfera.

Los ciclos biogeoquímicos como el ciclo del nitrógeno ayudan a los ecosistemas a mantener el equilibrio.

Depredadores y presas

Las redes alimentarias son sistemas de organización jerárquica de productores y consumidores. Los productores son organismos que fabrican su propio alimento a partir de productos químicos o energía, es decir, plantas que crean energía a partir de la luz solar. Los consumidores incluyen herbívoros que consumen plantas, carnívoros que consumen otros animales y omnívoros que consumen plantas y animales como alimento. Las redes alimentarias son sistemas equilibrados de transferencia de energía que mantienen bajo control a las poblaciones de animales, plantas y microorganismos dentro de un ecosistema.

Todos los ecosistemas tienen redes alimentarias que sustentan el equilibrio.

La relación depredador-presa, por ejemplo, es importante para mantener el equilibrio dentro de un ecosistema. Algunos animales producen grandes cantidades de descendencia muy rápidamente, lo que puede exceder la capacidad de carga de un ecosistema, consumiendo recursos en exceso antes de que esos recursos puedan regenerarse. Cuando los recursos son escasos, la diversidad de especies disminuye, lo que genera menos competencia y más desequilibrio. Algunas relaciones depredador-presa incluyen:

• Lobo y ciervo (carnívoro)
• Oso y salmón, o oso y baya (omnívoro)
• Oruga y hoja (herbívoro)

Algunos depredadores, como los lobos, se denominan especies clave porque actúan como una columna de apoyo que sostiene la red alimentaria de todo un ecosistema. Los lobos mantienen a raya a las poblaciones de herbívoros que, si se les permite reproducirse sin depredadores, explotarían en cantidades insostenibles. Cuando los herbívoros sobrepastorean, la vegetación se vuelve escasa y el ecosistema colapsa sin productores primarios adecuados. La pérdida de plantas y árboles conduce a la pérdida de hábitat y de alimento para otros organismos. Eliminar una especie clave de un ecosistema suele ser catastrófico porque desencadena una reacción en cadena que interrumpe la red alimentaria.

Importancia del equilibrio ecológico

La importancia del equilibrio ecológico también radica en su capacidad para mantener bajo control a las poblaciones de especies, lo que promueve la supervivencia de todos los organismos dentro de la comunidad. Los bucles de retroalimentación negativa son partes importantes de este sistema de equilibrio.

En un bucle de retroalimentación negativa, un cambio en un factor desencadena un cambio en otro factor, que luego limita el factor inicial. Los bucles de retroalimentación negativa abundan en los sistemas biológicos y ayudan a mantener la estabilidad al limitar el cambio. Por ejemplo, si un determinado tipo de hierba crecía en exceso porque la temporada de lluvias era buena, las cabras que comieran esas hierbas tendrían más comida para comer y posteriormente producirían más descendencia. Una mayor población de cabras significa que comerán más alimentos, lo que evitará que las malezas crezcan demasiado y superen a otras poblaciones de plantas. A su vez, los animales que comen cabras como los pumas también tendrían más comida para comer, lo que evitaría que la población de cabras crezca demasiado y exceda la capacidad de carga del ecosistema.

Perturbaciones del Equilibrio Ecológico

En ecología, una perturbación es un factor que desafía el equilibrio ecológico y provoca cambios en ese ecosistema. Todos los ecosistemas tienen cierta capacidad para resistir, compensar y adaptarse a las perturbaciones, lo que se conoce como resiliencia ecológica. Sin embargo, el equilibrio ecológico no es inquebrantable, ya que las perturbaciones abrumadoras pueden abrumar la capacidad de recuperación de un ecosistema y provocar su colapso. Las perturbaciones del equilibrio ecológico incluyen la pérdida de productores primarios, la pérdida de hábitat, la introducción de especies invasoras, los cambios antropogénicos (causados ​​por el hombre), los desastres naturales y la pérdida de diversidad de especies. Las perturbaciones significativas impactan los ecosistemas al interrumpir los ciclos ecológicos de equilibrio.

Los bucles de retroalimentación positiva aumentan la inestabilidad de un ecosistema al promover el cambio. En un circuito de retroalimentación positiva, un cambio en un factor desencadena un cambio en otro factor, lo que amplifica el factor inicial. El factor inicial podría representar un aumento o una disminución de algo. Por ejemplo, la introducción de mangostas en los ecosistemas insulares provoca una disminución de muchas especies nativas, en particular de aves. Debido a que las mangostas tienen mucha comida para comer pero no tienen depredadores naturales, sus poblaciones crecen sin control y devastan cada vez más las poblaciones de aves hasta que se convierten en especies en peligro de extinción.

Ejemplos de Equilibrio Ecológico

Los escenarios de ejemplo que involucran animales que promueven el equilibrio ecológico y cómo se mantiene el equilibrio mediante estas acciones incluyen:

• Una población de cabras montesas evita el crecimiento excesivo de un tipo muy prolífico de hierba herbácea al consumirla como componente principal de su dieta. Si las cabras no controlaban la vegetación, esta se apoderaría de otras especies de plantas, provocando un desequilibrio en el ecosistema.
• Una población de rinocerontes come cierto tipo de planta con flores y esparce sus semillas en el estiércol, lo que promueve la propagación de la planta con flores.
• Una población de castores construye atascos de troncos elaborados, que se convierten en zonas de anidación que albergan varias especies de peces locales.
• Una población de murciélagos carnívoros que se alimentan de insectos mantiene a raya a las poblaciones de mosquitos.

Ejemplos de escenarios de desequilibrio ecológico incluyen:

• Una explosión volcánica cercana destruye un hábitat forestal con lava, ceniza y calor.
• La deforestación provocada por el ser humano destruye el hábitat de varias especies de aves.
• La introducción de una especie invasora como la mangosta en el ecosistema de una isla hace que las poblaciones de aves nativas estén en peligro porque las mangostas se alimentan de las aves y sus huevos sin la amenaza de los depredadores naturales.
• La eliminación de los lobos de un ecosistema forestal debido a la caza excesiva hace que las poblaciones de herbívoros exploten y las poblaciones de plantas disminuyan.

Resumen de la lección

Los ecosistemas son sistemas complejos que involucran las interacciones interconectadas de organismos vivos y partes no vivas del medio ambiente. El equilibrio ecológico significa que un ecosistema se encuentra en un estado de equilibrio dinámico en el que numerosas especies interactúan y coexisten con su entorno de forma sostenible y relativamente estable. El equilibrio dinámico también mantiene bajo control a las poblaciones de organismos, evitando que excedan la capacidad de carga de un ecosistema. Cuando algo causa una interrupción en un ecosistema que afecta el cambio, se llama perturbación. Los ecosistemas tienen una capacidad limitada para absorber y adaptarse a estas perturbaciones, que es su resiliencia ecológica.

Los ciclos de energía y las interacciones entre los organismos vivos son vitales para mantener el equilibrio ecológico. Los ciclos biogeoquímicos mantienen la estabilidad de los ecosistemas al transformar, reciclar y secuestrar nutrientes, materia y energía. Redes alimentarias mantener la organización jerárquica entre las especies, evitando que una especie exceda la capacidad de carga de un ecosistema y dañe a otras especies al hacer que los recursos disminuyan. Son numerosos los ejemplos de interacciones entre especies que promueven el equilibrio ecológico. Por ejemplo, una especie de murciélagos carnívoros podría ayudar a mantener a raya a una población de mosquitos al comerlos como fuente principal de alimento. Las cabras montesas herbívoras también pueden controlar los pastos maleza al evitar que crezcan demasiado. Las poblaciones de rinocerontes que comen frutas o plantas con flores pueden ayudar a esas plantas a propagarse esparciendo sus semillas en el estiércol. Y un atasco de troncos construido por castores puede convertirse en la zona de anidación de las poblaciones locales de peces.