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Ciencias Ambientales - Comparación Ecosistemas Naturales Agrícolas y Urbanos

Escrito por Administrator el . Publicado en Ciencias Ambientales

 Ciencias Ambientales

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Comparación entre Ecosistemas Naturales, Agrícolas y Urbanos

Es útil distinguir entre tres tipos principales de ecosistemas. Los ecosistemas naturales se organizan a sí mismos. Sus productos para uso humano incluyen los recursos naturales renovables como la madera, los peces y el agua. Los ecosistemas agrícolas y urbanos están organizados parcialmente por el insumo humano de materia, energía e información. El resto de su organización proviene de los mismos procesos de auto-organización que conforman los ecosistemas naturales. Los ecosistemas agrícolas proporcionan productos en forma de alimentos, fibras y otros recursos renovables. Los ecosistemas urbanos proporcionan vivienda humana y productos industriales. Los ecosistemas agrícolas y urbanos que difieren más de los naturales requieren mayores insumos humanos más intensos para su construcción y mantenimiento.

Las descripciones a continuación están generalizadas para cada tipo principal de ecosistema. Algunos ecosistemas, dependiendo de la escala espacial, son una combinación de dos o más de los tipos principales.

 

Ecosistemas naturales

Los procesos naturales son completamente responsables de estructurar los ecosistemas naturales, que contienen únicamente plantas y animales silvestres. Sus comunidades biológicas están totalmente conformadas por la coevolución, la coadaptación y el ensamble comunitario. Los ecosistemas naturales se auto-organizan, son autosuficientes, y se auto-mantienen. Sobreviven únicamente a partir de insumos naturales, como la luz solar y el agua. La mayoría de los insumos y egresos de los ecosistemas naturales consiste en intercambios con los ecosistemas adyacentes, cuando el viento, el agua, la gravedad o los animales, transportan materiales que también contienen energía e información (ver Figura 5.2). Los insumos y egresos son leves porque la mayoría de los ecosistemas naturales han desarrollado mecanismos para retener la materia. Por ejemplo, los ecosistemas naturales evitan la pérdida del suelo debida a la erosión ocasionada por la lluvia o el viento, cubriéndolo con hierba u hojas. Donde los suelos son naturalmente poco fértiles, los ecosistemas conservan dentro de sí los nutrientes minerales para las plantas, reteniéndolos dentro de los cuerpos de las mismas plantas, animales y microorganismos.

Figura 5.2 Intercambios de insumos y consumos de materiales, energía e información entre ecosistemas adyacentes.

Figura 5.2 Intercambios de insumos y consumos de materiales, energía e información entre ecosistemas adyacentes.

Ecosistemas agrícolas

Los ecosistemas agrícolas utilizan plantas o animales domesticados para producir alimentos, fibras o combustibles para el consumo humano. La isla de la historia del ensamble comunitario en el Capítulo 4 era un ecosistema agrícola porque tenía ovejas. Los ecosistemas agrícolas son una combinación de diseños antropogénicos y diseños naturales. Las personas proporcionan cultivos o ganado, y la naturaleza proporciona plantas y animales silvestres mediante los procesos usuales de ensamble comunitario. Muchas de las plantas y animales silvestres son esenciales para el funcionamiento agrícola de estos ecosistemas. Las lombrices y otros animales del suelo mantienen la fertilidad del suelo descomponiendo los materiales de los animales y vegetales muertos en piezas menores que los dejan expuestos a la descomposición bacteriana. Las bacterias consumen plantas y animales muertos, transfiriendo los minerales de sus cuerpos al suelo en formas que permiten que las plantas los utilicen como nutrimento. Otras plantas y animales compiten con las personas por el consumo de la producción de un ecosistema agrícola y son consideradas frecuentemente malezas o plagas que deben ser excluidas del ecosistema en la medida posible. Además de las plantas y animales vivientes, los ecosistemas agrícolas contienen elementos antropogénicos no-vivientes, como los canales de riego y equipos de labranza. Los ecosistemas agrícolas no son autosuficientes. Requieren insumos humanos que los diferencien de los ecosistemas naturales en las formas requeridas por los agricultores (ver Figura 5.3).

Figura 5.3 Insumos y egresos de materiales, energía e información para ecosistemas agrícolas y urbanos.

Figura 5.3 Insumos y egresos de materiales, energía e información para ecosistemas agrícolas y urbanos.

Algunos ecosistemas agrícolas difieren mucho de los naturales; otros no. Los pastizales con animales de pastura como ovejas o reses generalmente requieren menos insumos humanos que los ecosistemas de cultivos porque los pastizales se parecen más a los ecosistemas naturales. Los ecosistemas agrícolas modernos son los que necesitan más insumos – maquinaria agrícola, fertilizantes químicos, plaguicidas y riego – porque son los que resultan más diferentes a los ecosistemas naturales. Los insumos intensivos incrementan la conversión de la energía solar a la energía de los alimentos para el hombre por dos vías importantes:

  1. Proporcionan condiciones favorables para el crecimiento de los cultivos, como la abundancia de agua y nutrientes minerales.
  2. Excluyen a las plantas y animales que compiten con la gente por la producción biológica del ecosistema.

Los insumos intensivos en los ecosistemas agrícolas modernos dependen en buena medida del petróleo. Se requieren grandes cantidades de energía petroquímica para manufacturar plaguicidas y fertilizantes, transportarlos a las zonas agrícolas y aplicarlos a los sembradíos. El petróleo es la fuente de materia y energía para manufacturar los plásticos que cubren el suelo para evitar las pérdidas de humedad por evaporación. Es la fuente de energía para la manufactura y operación de la maquinaria agrícola, para bombear agua de riego, y para transportar las cosechas a mercados distantes. Ya que es típico utilizar diez calorías de energía fósil por cada caloría de alimento producido, los sistemas agrícolas modernos no convierten simplemente la energía solar en energía alimentaria. También convierten la energía fósil en energía alimentaria. De hecho, la gente está ‘comiendo’ petróleo.

El agua es otro insumo intensivo, en el que el uso agrícola compite con el suministro para los ecosistemas naturales y urbanos. El riego moderno frecuentemente requiere grandes cantidades de agua, algunas veces proveniente de fuentes que se encuentran a cientos de kilómetros de distancia. Los conflictos alrededor del agua se convertirán en un rasgo creciente del escenario mundial.

El beneficio obtenido de los altos insumos es la obtención de grandes cantidades de productos – grandes volúmenes de producción de cosechas o animales. Sin embargo, los productos intencionados no son los únicos productos de los ecosistemas agrícolas modernos. Otros productos son los desechos que pueden dañar los ecosistemas cercanos. Los fertilizantes y los plaguicidas transferidos fuera de los ecosistemas agrícolas, escurriendo desde los sembradíos, pueden contaminar los arroyos, ríos y mantos freáticos de la región circundante.

Los ecosistemas agrícolas tradicionales comprenden el tipo de tecnologías agrícolas que la gente desarrollaba antes de la aparición de la tecnología moderna. La agricultura tradicional se desarrolló durante muchos siglos mediante un proceso de ensamble cultural de ensayo y error. Muchas regiones del mundo en vías de desarrollo que aún no han sido modernizadas aún dependen de la agricultura tradicional. Muchos ecosistemas agrícolas tradicionales son semejantes a los ecosistemas naturales porque los agricultores tradicionales en vez de combatir a la naturaleza, han diseñado sus ecosistemas agrícolas para aprovechar los procesos naturales. Por ejemplo, es común que la agricultura tradicional presente una mezcla de muchos cultivos en el mismo terreno, lo mismo que en los ecosistemas naturales hay una mezcla de diferentes especies de plantas. Este estilo de agricultura se llama ‘cultivo mixto’, o policultivo. La agricultura tradicional requiere menos insumos que la moderna, de manera que resulta más autosuficiente. La agricultura tradicional también genera menos productos que la moderna – produce menos cosechas y menos contaminación. La agricultura orgánica moderna, que lucha por estar en armonía con la naturaleza mientras proporciona alimentos libres de compuestos químicos tóxicos, es similar a la agricultura tradicional.

Ecosistemas urbanos

Las ciudades son ecosistemas urbanos. Están organizadas casi enteramente por gente. Usualmente están dominadas por estructuras hechas por el hombre, como edificios y calles. Mucha de la flora y fauna de las ciudades es domesticada, como las plantas de los jardines y las mascotas, pero también hay plantas y animales silvestres, como las malezas, los pájaros y las ratas. Los ecosistemas urbanos no son autosuficientes. Requieren grandes cantidades de insumos y generan cantidades substanciales de desechos (ver Figuras 5.3 y 5.4).

Figura 5.4 Insumos y egresos de materiales, energía e información en ecosistemas urbanos.

Figura 5.4  Insumos y egresos de materiales, energía e información en ecosistemas urbanos.

Las ciudades son la base de la civilización humana. Las primeras ciudades aparecieron hace unos 6,000 años. Aunque la mitad de la población humana actual vive en ciudades, en el pasado la mayoría de la gente vivía en ecosistemas urbanos más pequeños y más simples, como las aldeas. El crecimiento de las ciudades se aceleró considerablemente después de la Revolución Industrial, pero la dominancia de las ciudades que conocemos hoy en día es aún más reciente. A principios del Siglo XX, sólo 14 por ciento de la población humana vivía en ciudades. Actualmente, 75 por ciento de las personas que habitan las naciones industrializadas vive en ciudades. Aunque sólo 35 por ciento de la población del mundo en vías de desarrollo actualmente vive en ciudades, el número real de personas en las ciudades del mundo en vías de desarrollo es ya mayor que el número que se encuentra en las ciudades de las naciones industrializadas.

Hoy en día, la población urbana de las naciones industrializadas está creciendo muy lentamente, pero las ciudades del mundo en vías de desarrollo continúan creciendo muy rápidamente (ver Figura 5.5). En un lapso de 25 años, las ciudades del mundo en vías de desarrollo tendrán tres veces más gente que las de las naciones industrializadas. Muchas ciudades del mundo en vías de desarrollo están creciendo tan rápidamente que no pueden proporcionar a un porcentaje significativo de su población servicios básicos, como el agua, la recolección de residuos, la electricidad, la educación y los servicios básicos de salud.

Figura 5.5 Proyección del crecimiento de la población humana en ciudades durante los próximos 20 años.

Figura 5.5  Proyección del crecimiento de la población humana en ciudades durante los próximos 20 años.

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