Lección 2: Fotosíntesis y Respiración Celular PDF

Lección 2 ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular? En la tierra primitiva... 4 000 millones de años atrás. cuando se inició la vida, la atmósfera era diferente, las primeras células probablemente eran heterótrofas y tomaban los nutrientes desde el medio: la sopa primitiva. 2 700 mi...

Lección 2 ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular? En la tierra primitiva... 4 000 millones de años atrás. cuando se inició la vida, la atmósfera era diferente, las primeras células probablemente eran heterótrofas y tomaban los nutrientes desde el medio: la sopa primitiva. 2 700 millones de años atrás. surgieron las bacterias fotosintéticas, capaces de fijar dióxido de carbono para elaborar azúcar. Ellas empezaron a liberar oxígeno al agua. 2 400 a 2 000 millones de años atrás. el oxígeno acumulado resultó tóxico para la mayor parte de las células. las bacterias fotosintéticas y las consumidoras de oxígeno se multiplicaron. las bacterias anaeróbicas (que no requieren oxígeno) quedaron confinadas a ambientes donde el oxígeno no entraba. 98 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? 2 100 millones de años atrás. algunas de las bacterias consumidoras de oxígeno fueron “tragadas” por eucariontes primitivos y se transformaron en mitocondrias. luego, algunas de estas células también engulleron bacterias fotosintéticas, las que se transformaron en cloroplastos. cloroplastos y mitocondrias se transformaron en organelos fundamentales para la vida en la tierra. ¿Qué sé? Evaluación inicial 1. ¿Qué es la fotosíntesis y qué importancia tiene para los ecosistemas? 2. Averigua cómo se llama la teoría que plantea este origen de cloroplastos y mitocondrias y coméntala en clase. Lección 2 • ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular? 99 ¿Cómo se genera y se utiliza la energía en las células eucariontes? Focaliza Explora Analiza los esquemas que resumen los procesos de Las células eucariontes presentan núcleo y organelos, fotosíntesis y respiración celular. ¿En qué se parecen y como los cloroplastos presentes en eucariontes en qué se diferencian las reacciones químicas? fotosintéticos, y la mitocondrias que están en todos los eucariontes. ¿Cómo se complementan las Estroma funciones de estos organelos? Espacio interno del cloroplasto donde ocurre la fase independiente de la luz de la fotosíntesis. Fotosíntesis. Proceso anabólico, realizado por organismos autótrofos, en el que la energía proveniente del Sol es utilizada para sintetizar glucosa a partir de sustancias inorgánicas. En las plantas ocurre en las estructuras verdes, principalmente las hojas, cuyas células poseen gran cantidad de cloroplastos. Estos contienen pigmentos que absorben la luz, y el más importante es la clorofila. En la ecuación se representa la reacción química general de la fotosíntesis: Reactantes 6 CO2 + 6 H2O Las moléculas de dióxido de carbono presentes en la atmósfera son utilizadas por la planta para la síntesis de glucosa. Las moléculas de agua se obtienen del suelo gracias a la absorción que realizan las raíces. Tilacoides Son las membranas en las que ocurre la fase dependiente de la luz de la fotosíntesis. Energía lumínica La energía lumínica que proviene del Sol provee la energía para que ocurra esta reacción. Productos C6H12O6 + 6 O2 La glucosa obtenida está constituida por átomos de carbono y oxígeno provenientes del dióxido de carbono, y por átomos de hidrógeno, de las moléculas de agua. El oxígeno liberado proviene de moléculas de agua. El proceso fotosintético consiste en dos fases Fase dependiente de la luz o lumínica. La luz es captada por la clorofila. Después de una serie de reacciones se forman 18 moléculas de ATP, que serán empleadas en la siguiente fase. En estas reacciones se libera oxígeno. 100 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Fase independiente de la luz o ciclo de Calvin. La energía producida en la fase lumínica es empleada para sintetizar materia orgánica (glucosa y otras moléculas) a partir de dióxido de carbono y agua provenientes del ambiente. Respiración celular. Proceso catabólico por el cual los seres vivos obtienen energía en forma de ATP a partir de materia orgánica, como la glucosa, en presencia de oxígeno. Los organismos autótrofos y heterótrofos realizan respiración celular. La diferencia es que los autótrofos generan su propia materia orgánica, en cambio los heterótrofos necesitan obtenerla desde una fuente externa. Cresta mitocondrial Matriz mitocondrial Membrana interna Membrana externa Espacio intermembranas Una parte del proceso ocurre en el citoplasma celular y la otra, en las mitocondrias. La siguiente ecuación representa la reacción química general de la respiración celular: En la matriz mitocondrial y en la membrana interna se llevan a cabo etapas de la respiración celular. Reactantes C6H12O6 + 6 O2 Una molécula de glucosa necesita seis moléculas de oxígeno molecular provenientes del aire para que, mediante una serie de reacciones químicas, se transforme en sustancias más simples. En esta reacción se libera energía. Libera energía La energía que se libera en esta reacción catabólica lo hace en forma de moléculas de ATP y calor. Productos 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP El dióxido de carbono se forma a partir de una serie de reacciones químicas de las que se obtienen los átomos de carbono, producto de la ruptura de la molécula de glucosa. Reflexiona Durante la fotosíntesis, la energía lumínica es convertida en energía química que es almacenada en moléculas orgánicas como la glucosa. La fotosíntesis es el primer paso del flujo de energía en el ecosistema y sustenta a los autótrofos que la realizan, y de forma indirecta, a los heterótrofos que integran la trama trófica. Por otro lado, a partir de la respiración celular se obtiene energía proveniente de la degradación de compuestos orgánicos como la glucosa. Aplica Construye una tabla comparativa entre fotosíntesis y respiración celular considerando estos criterios: estructura celular donde ocurre, reactantes, productos, tipo de energía entrante y saliente. Las moléculas de agua obtenidas se forman a partir de los átomos de hidrógeno provenientes de la molécula de glucosa degradada y de los átomos de oxígeno del aire respirado. Vocabulario Reacción anabólica. Reacción de síntesis de sustancias en la que se consume energía. Reacción catabólica. Reacción degradativa en la que se libera energía. Anabolismo y catabolismo son las partes en las que se divide el metabolismo. Lección 2 • ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular? 101 ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular en los ecosistemas? Focaliza ¿De dónde proviene la energía química que circula en el ecosistema? ¿Qué proceso transforma la energía lumínica en química? Luz solar: 471 • 106 cal Energía no utilizada: 465 • 106 cal Explora El esquema lateral representa la cantidad de energía involucrada en el crecimiento de un metro cuadrado de plantas. 1. ¿Qué unidad de medida se usa para la energía? Energía asimilada en la fotosíntesis: 5,83 • 106 cal 2. ¿Cuánta energía lumínica estaba disponible en esta superficie? 3. ¿Por qué no se utilizó toda la energía disponible? 4. ¿Cuánta energía se empleó en la respiración celular? 5. ¿Cuánta energía quedó disponible para el siguiente nivel trófico? Energía usada en la respiración: 0,876 • 106 cal Reflexiona La cantidad de energía química fijada por los organismos autótrofos mediante la fotosíntesis durante un tiempo determinado, en una superficie dada, se denomina productividad primaria bruta (PPB). Como las plantas también usan energía en la respiración celular, queda solo una parte disponible para los consumidores primarios, lo que se llama productividad primaria neta (PPN). Esto se puede representar por medio de la siguiente ecuación: PPN = PPB – respiración celular Esta diferencia entre la energía asimilada y la que queda disponible para el siguiente nivel se repite en todos los niveles tróficos. Para los consumidores, se habla de productividad secundaria. Esto explica en parte las pirámides de energía vistas en la Lección 2. 102 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Mientras más energía gasta un organismo, más nutrientes deberá consumir. El colibrí consume una enorme cantidad de energía para volar, la que obtiene del néctar de las flores. Productividad en ecosistemas marinos. Aunque los ecosistemas marinos presentan menor productividad primaria neta por superficie que la selva tropical, su contribución a la productividad del planeta es equivalente a esta, dada su gran extensión. Sin embargo, un estudio publicado en la revista Science predice que en el año 2300 las condiciones meteorológicas y oceanográficas habrán cambiado tanto, que causarán efectos negativos en la productividad marina. El aumento de la temperatura de los océanos causaría la redistribución de nutrientes y la disminución de la productividad primaria en más de un 20 % a nivel mundial y 60 % en el Atlántico Norte. La luz penetra en el mar hasta una profundidad máxima de 200 m. En la mitad superior habita el fitoplancton marino, que es la base de la trama trófica del mar. 15 5 15 0 10 -5 -10 5 Temperatura (°C) 20 10 PPN Ago. -sept. Jul.-ago. Jun.-jul. May.-jun. Abr.-may. Mar.-abr. Feb.-mar. -20 Tiempo (meses) Dic.-feb. -15 Nov.-dic. 2. ¿Por qué se produce esa relación entre las variables? 25 Oct.-nov. 1. Analiza el gráfico y explica cómo la temperatura puede afectar la productividad de un ecosistema. 20 Sep.-oct. La productividad de un ecosistema está determinada por la eficacia de los autótrofos para generar materia y energía. Por ende, los factores que afectan la fotosíntesis son los mismos que influyen en la productividad de un ecosistema. GRÁFICO 1 Comportamiento de la PPN según temperatura PPN (kg/ha * día) Aplica 0 Temperatura Fuente: Cerutti, A., Mónaco, N., Rosa, M. y Santa, V. (2017, 28 de febrero). Relación entre biomasa aérea y producción primaria neta con las variaciones estacionales de precipitaciones y temperaturas en pastizales del sur de la provincia de Córdoba. European Scientific Journal 13(5), 117-133. https://doi.org/10.19044/esj.2017.v13n5p117 Lección 2 • ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular? 103 Ciencia, tecnología, sociedad y ambiente Tamaño y productividad en uno de los ecosistemas más complejos del mundo Un estuario es la desembocadura de un río en el mar y en ellos se intercambia agua salada y dulce. La mezcla de estas aguas provee de altos niveles de nutrientes, tanto en el agua como en los sedimentos, lo que convierte a los estuarios en uno de los ecosistemas más productivos. En un estudio publicado en 2018, se analizaron resultados de varias investigaciones sobre la magnitud y dirección del flujo de carbono en ecosistemas de estuarios. Así, se logró identificar que la productividad bruta y la respiración celular determinan patrones que dependen de su tamaño. Los datos indicaban que el metabolismo del estuario varía de manera predecible con el tamaño del ecosistema: los estuarios más grandes tienen un metabolismo específico del ecosistema más bajo que los más pequeños. La principal conclusión de este estudio fue que el tiempo de residencia del agua nueva y rica en nutrientes es fundamental para los patrones observados. Mientras más grandes son los estuarios, la velocidad con la que cambian los nutrientes es menor. Un patrón que llamó la atención de los investigadores fue que el metabolismo del ecosistema variaba con el volumen de manera similar a la escala entre el metabolismo y el tamaño de un organismo. Además, observaron que la productividad no escala linealmente con el área de superficie, como podría esperarse, dada la importancia de la radiación solar para la producción primaria. Para dar una explicación simple de sus resultados, el autor hizo una analogía: la razón de por qué un elefante tiene un metabolismo más lento que un ratón nos ayuda a responder por qué los estuarios grandes no son tan productivos como los pequeños. En este caso, el metabolismo de un ecosistema es la suma de todo el metabolismo, una medida integrada de cuánto carbono se produce y cuánto se consume en un lugar. Fuente: Nidzieko, N. (2018, 26 de junio). Allometric scaling of estuarine ecosystem metabolism. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(26), 6733-6738. https://doi.org/10.1073/pnas.1719963115 1. Explica por qué los estuarios pequeños son, proporcionalmente, más productivos que los grandes. 2. Según lo leído, fundamenta por qué es importante cuidar los estuarios. 3. ¿De qué manera este estudio refleja la relación entre los avances científicos, el cuidado del ambiente y la sociedad? 104 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Actividad final En el mapa se observa la superficie terrestre redimensionada de acuerdo con los valores de PPB en distintos ecosistemas. 2. Ubica en el mapa la selva del Amazonas y Alaska. Plantea una hipótesis para explicar la diferencia que observas. 1. Identifica las regiones del mundo que presentan mayor productividad. 3. Infiere por qué la productividad en el norte de Chile es tan baja. PPB Alta Fuente: Malhi, Y. (2018, junio). Terrestrial Ecosystem Productivity. World mapper. https://bit.ly/33BH0zv Baja ¿Cómo voy? Evaluación de proceso y progreso Aplica lo aprendido para desarrollar las actividades a continuación: 1. Analiza los experimentos y luego responde las preguntas planteadas: Experimento 1 H2O CO2 Experimento 2 Se suministra a las plantas H2O marcada con un isótopo de oxígeno, 18O y CO2 no marcado. H2O O2 CO2 Se suministra a las plantas CO2 marcado con un isótopo de oxígeno, 18O y H2O no marcada. O2 a. Explica la diferencia entre ambos resultados. b. Fundamenta de dónde proviene el oxígeno que las plantas liberan en la fotosíntesis. 2. Explica cuáles son los roles de la fotosíntesis y la respiración celular en el flujo de la materia dentro de un ecosistema. 3. Evalúa si la siguiente afirmación es correcta o no y fundamenta: «los animales no pueden vivir sin organismos fotosintéticos, pero estos últimos sí pueden vivir sin los animales». ¿Cómo aprendo? • ¿Recordé los contenidos sobre fotosíntesis y la función de las mitocondrias aprendidos en años anteriores? • ¿Cuál es mi respuesta ahora a la pregunta inicial de la lección? Lección 2 • ¿Cómo se relacionan fotosíntesis y respiración celular? 105 Lección 3 ¿Qué factores alteran los ecosistemas y cómo podemos ayudar a mantener el equilibrio? Cuando la relación entre los componentes del ecosistema es adecuada para su existencia, se habla de equilibrio ecológico. Este se manifiesta de manera dinámica: ante la alteración en algún parámetro se producen otros cambios que logran establecer nuevamente el balance. Las perturbaciones al equilibrio corresponden a sucesos que modifican las condiciones del ecosistema, por ejemplo, generando cambios en las interacciones entre los organismos, en la disponibilidad de recursos, en el tamaño de las poblaciones, en las características del hábitat, entre otras. Las perturbaciones naturales ocurren de manera espontánea en el medioambiente. Estas han formado parte integral de la dinámica de los ecosistemas desde sus orígenes, actuando como presiones selectivas que influyen en la evolución y en el surgimiento de la biodiversidad. A continuación, se describen algunos ejemplos. Terremotos. Son movimientos de la corteza terrestre que ocasionan deslizamientos de tierra, lo que puede alterar los hábitats. En ocasiones, los terremotos elevan la placa continental y exponen el fondo oceánico, lo que provoca la muerte de organismos marinos. Si estos fuertes movimientos suceden en el mar, es posible que den lugar a maremotos o tsunamis. 106 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Inundaciones. Modifican la humedad de los suelos, lo que afecta a las poblaciones que se desarrollan en ese ambiente, resultando algunas más alteradas que otras. Las inundaciones y sus efectos suelen ser temporales. Erupciones volcánicas. Liberan gases y humo que contaminan el aire. La lava que emana está a temperaturas tan elevadas que avanza quemando todo a su paso. Además, las cenizas cubren la vegetación de una gran zona alrededor, dificultando la fotosíntesis y con ello la cadena trófica. No obstante, su efecto es temporal, pues después de un tiempo los ecosistemas se pueden recuperar, e incluso sus suelos volverse muy fértiles. Sequías. Se producen por una disminución anormal de lluvias durante un período largo de tiempo. Provocan la muerte de la vegetación y, por tanto, la de los consumidores del ecosistema. En ocasiones, se produce la migración de animales a otras zonas, alterando el equilibrio ecológico no solo del ecosistema afectado por la sequía, sino también de aquel donde llegan los animales que migran. ¿Qué sé? 1. ¿Qué desastre natural ocurrido en Chile en los últimos 15 años recuerdas? 2. Busca información sobre algún desastre natural ocurrido en tu región que haya provocado una alteración del equilibrio ecológico. Elabora una presentación o una maqueta para comunicar tus resultados. Lección 3 • ¿Qué factores alteran los ecosistemas y cómo podemos ayudar a mantener el equilibrio? 107 ¿Cómo el ser humano usa los recursos del ecosistema? Focaliza Muchas veces la naturaleza se ve enfrentada a modificaciones muy profundas y permanentes, causadas por la actividad humana que busca extraer sus recursos. ¿Qué ejemplos podrías señalar? Explora Desde tiempos remotos el ser humano ha explotado los recursos de la naturaleza para satisfacer diversas necesidades, tales como la obtención de alimentos, la fabricación de vestuario, la construcción de viviendas, entre otras. Estas actividades han provocado alteraciones en los ecosistemas, que se han ido acumulando con el paso del tiempo. A las perturbaciones de origen humano se les denomina antropogénicas. Reflexiona Los recursos naturales se definen como aquellos bienes generados en la naturaleza sin la intervención del ser humano. Incluyen productos animales, vegetales, minerales, el aire, el agua y la luz solar, entre otros. El ser humano utiliza y transforma los recursos naturales para satisfacer sus necesidades. Sin embargo, sin una adecuada planificación, algunos de estos bienes pueden disminuir hasta desaparecer. La mantención de las sociedades humanas se sustenta en actividades productivas, muchas de las cuales requieren de la explotación de los recursos naturales. • Elabora una lista de cinco productos que usas diariamente. Señala de qué recursos naturales provienen. 108 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Agricultura. Actividad económica básica en las sociedades humanas. Consiste en el uso del suelo para el cultivo de productos que se utilizan principalmente como alimentos y en la fabricación textil. Ganadería. Crianza de animales para producir bienes, como carne, cuero y leche. Los tipos más comunes son: bovina, avícola, porcina, ovina y caprina. En su modalidad intensiva, los animales se mantienen en cautiverio y con control riguroso de su ciclo de vida. Actividad forestal. Extracción y uso de los bosques, ya sea naturales o plantaciones hechas por el ser humano. La actividad forestal produce madera y celulosa para la fabricación de papel, entre otros. Pesca. Captura o cría de peces u otros animales acuáticos. Existen diversas técnicas, desde la pesca artesanal hasta la industrial. La actividad pesquera también incluye el procesamiento, almacenamiento, preservación y transporte de productos. Minería. Es la extracción o explotación de los recursos minerales de la tierra desde yacimientos. Chile obtiene gran parte de sus ingresos por la actividad minera del cobre. En la imagen se observa parte de la mina de Chuquicamata. Aplica Indaga sobre los principales impactos en el ecosistema de cada actividad productiva asociada al uso y explotación de los recursos naturales. Resume la información recopilada en un esquema o cuadro y compártelo con tus compañeros. Lección 3 • ¿Qué factores alteran los ecosistemas y cómo podemos ayudar a mantener el equilibrio? 109 ¿Qué fuentes de energía de la naturaleza utilizamos? Focaliza ¿Qué tipo de energía usas diariamente para tus actividades? Nombra tres ejemplos e indica de dónde se obtiene esa energía. Explora El uso de fuentes de energía se inició con el descubrimiento del fuego que, según estudios arqueológicos, hizo el Homo erectus hace más de un millón y medio de años. Durante el resto de su evolución, el ser humano ha buscado muchas formas de explotar los recursos energéticos presentes en la naturaleza. Reflexiona Las fuentes de energía utilizadas y desarrolladas por el ser humano, se pueden clasificar según su disponibilidad en renovables y no renovables. Energías no renovables. La mayor parte de la energía utilizada hoy, en el mundo, procede de recursos no renovables, fuentes energéticas que se agotan a escala humana. Estos son, principalmente, combustibles fósiles. Carbón mineral Gas natural Petróleo Al combustionar, generan gran cantidad de CO2 que se acumula en la atmósfera. Se usan directamente o como fuente de energía para producir electricidad. Conexión con… Historia Realiza una línea de tiempo acerca del uso de fuentes energéticas como la hidráulica, eólica, eléctrica, nuclear y solar, en la historia. Puedes usar la información de este link u otros similares: https://bit.ly/historia_energía 110 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Energías renovables. Podrían agotarse si se usan en exceso. Por ejemplo, la energía hidráulica. Se emplea para producir energía eléctrica, y si bien no contamina la atmósfera, requiere la instalación de centrales hidroeléctricas, que generan gran impacto ecológico. Es una energía renovable convencional (ERC), pues se regenera a través de un ciclo (del agua). Esta tecnología es ampliamente usada en todo el mundo. Las energías renovables no convencionales (ERNC) son las que se renuevan y su uso aún es bajo, como la energía del viento (eólica), la radiación solar y las mareas. También se utilizan para generar electricidad. Desde hace años en Chile se promueve su uso para reemplazar a los combustibles fósiles. Si bien el costo de estas de instalaciones suele se elevado, debería disminuir a medida que se masifiquen. Aplica GRÁFICO 2 Emisiones de CO2 (toneladas métricas per cápita) Analiza el gráfico y responde. 1. ¿Qué ha ocurrido con la emisión de este gas contaminante con el paso del tiempo? Plantea una hipótesis que explique esto. 2. Explica en qué momentos el aumento ha sido más acelerado. 3. Fundamenta si piensas que un país podría disminuir sus emisiones y al mismo tiempo aumentar su calidad de vida. CO2 emitido (t per cápita) 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Tiempo (años) Fuente: Centro de Análisis de Información sobre Dióxido de Carbono, División de Ciencias Ambientales del Laboratorio Nacional de Oak Ridge. (2020). Emisiones de CO2 (toneladas métricas per cápita). Banco Mundial. https://bit.ly/3kpuNUQ Alfabetización digital Explora interactivamente el gráfico del siguiente link: https://bit.ly/emisión-CO2 1. Explica cómo se relaciona la emisión de CO2 con la riqueza de los países. 2. Fundamenta cómo es el nivel de emisión de Chile. Lección 3 • ¿Qué factores alteran los ecosistemas y cómo podemos ayudar a mantener el equilibrio? 111 ¿Cómo las actividades productivas humanas impactan el ambiente? Focaliza Ciertas actividades productivas humanas tienen un gran gasto de energía, transforman los ambientes naturales y eliminan de desechos a la tierra, el aire y al agua. ¿Qué consecuencias tiene esto? Comenten. Explora Las sociedades humanas alteran los ecosistemas de manera directa o indirecta como resultado de su organización y sus actividades. Esta alteración se conoce como impacto ambiental. ¿Qué evidencias de impacto ambiental observas a tu alrededor? Destrucción y deterioro de los hábitats. El uso de la tierra para la agricultura y la explotación de los bosques ha destruido el hábitat natural de numerosas especies nativas. Otro factor de destrucción de hábitats son los incendios forestales. La ganadería también provoca la degradación del suelo por el sobrepastoreo. ¿Cómo piensas que impacta la minería en este aspecto? Contaminación. Uno de los principales factores que ha dañado a la biósfera es la acumulación de contaminantes, principalmente en el aire, el suelo y las masas de agua. Esto causa fenómenos como la eutrofización de lagos y mares, el deterioro del suelo y el aumento del efecto invernadero, que ha causado el calentamiento global y el cambio climático que veremos en las páginas siguientes. Investigo Busca información respecto de las principales fuentes de contaminación del aire, el agua y el suelo. Luego, indaga sobre cuáles son los principales problemas de contaminación de la región donde vives. Crea un díptico para difundir esta información en tu comunidad. 112 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? Reflexiona El aumento creciente de la población humana y de sus demandas por recursos hídricos, alimentarios y energéticos, entre otros, ha llevado a la sobreexplotación de los recursos naturales, lo que a su vez ha dañado el ambiente. Además, el empleo indiscriminado de los recursos puede poner en riesgo su disponibilidad para las próximas generaciones. Por ello es urgente planificar su uso de manera sostenible. Deforestación. La pérdida de la superficie de bosques nativos es un ejemplo de destrucción del hábitat. En Chile, según datos de la Conaf, la tasa de disminución anual promedio ha sido de unas 6 700 hectáreas a partir del año 2000. Si bien ha habido un descenso en la deforestación, pues en la década de 1990 se perdían 20 mil hectáreas al año, aún es una cifra preocupante. La pérdida de los bosques afecta el ecosistema en que se estos se desarrollan, ya que deja sin hábitat a muchas poblaciones. También altera el suelo, que se erosiona y retiene menos agua, y el ambiente en general, pues deja de absorber dióxido de carbono, lo que provoca que este se acumule en la atmósfera. Basura. Según cifras que maneja el Banco Mundial, Chile es el segundo país de Latinoamérica que más basura genera, considerando residuos domiciliarios e industriales. Uno de los problemas relacionados con esto es la enorme cantidad de desechos plásticos que llegan al mar, afectando los ecosistemas marinos. Se ha observado que hay animales que comen desechos plásticos, parte de los cuales son asimilados por ellos ingresando a la cadena trófica, lo que representa un riesgo para la salud de muchas especies, incluida la humana. Lección 3 • ¿Qué factores alteran los ecosistemas y cómo podemos ayudar a mantener el equilibrio? 113 Efecto invernadero. Fenómeno natural que determina que la Tierra pueda mantener las condiciones de temperatura necesarias para la vida, producto de la presencia en la atmósfera de ciertos gases, como el dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y vapor de agua, conocidos como gases de efecto invernadero (GEI). 1 El aumento sostenido en las emisiones de GEI hacia la atmósfera terrestre, acontecido en las últimas décadas, producto de actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles, la deforestación y la destrucción de ecosistemas, ha provocado el incremento gradual de la temperatura media de la Tierra, fenómeno denominado el calentamiento global. E El calentamiento global ha empezado a alterar el clima en distintos lugares del mundo. Por ejemplo, variación de los patrones de precipitación, aumento en la frecuencia de eventos meteorológicos extremos, alteraciones en las zonas costeras, derretimiento de los hielos. Este proceso, llamado cambio climático, además, influye en la modificación de la biodiversidad y produce cambios en la distribución de especies. Principales fuentes de emisión de GEI • Plantas termoeléctricas. • Industrias plásticas y quema de combustibles. • Ganadería intensiva. • Aerosoles, espumas y refrigeración. • Vehículos motorizados. Alfabetización digital Visita el sitio web de la NASA y revisa la información sobre las evidencias del cambio climático: https://climate.nasa.gov/evidencia/ Realiza una presentación para compartir esta información. 114 Unidad 3 • ¿Qué ocurre con la materia y la energía en los ecosistemas? fe os t a str Tro Atmósfera 1 ra s fe po ra Cambios en los ecosistemas inferidos para Chile: • Retroceso de los glaciares del sur. • Disminución de las precipitaciones invernales. • Incremento de la temperatura en promedio de 2 a 4 °C. • Aumento del nivel del mar en un promedio de 19 cm. 3 2 Otra parte de la radiación es absorbida y reemitida por las moléculas de los GEI. Esto produce el calentamiento de la superficie terrestre y la troposfera. Aplica Analiza el siguiente gráfico y responde. GRÁFICO 3 Desviación de la temperatura promedio global en el tiempo (1880-2020) 3 1,0 Desviación de temperatura (ºC) 2 • Aumento de la migración de organismos. Parte de la radiación solar que llega al planeta, es reflejada por la atmósfera y la superficie terrestre. 0,8 NASA Goddard Institute for Space Studies (v4) NOOA National Center for Environmental Information (v5) 0,6 0,4 0,2 0,0 –0,2 –0,4 –0,6 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 Tiempo (años) Fuente: Cole, S. y Jacobs, P. (2020, 15 de enero). NASA, NOAA Analyses Reveal 2019 Second Warmest Year on Record. National Aeronautics and Space Administration. https://go.nasa.gov/37yE9dA 1. ¿De qué manera la información entregada por el gráfico se puede utilizar como evidencia del calentamiento global? 2. Fundamenta qué factores antropogénicos están asociados al calentamiento global. Lección 3 • ¿Qué factores alteran los ecosistemas y cómo podemos ayudar a mantener el equilibrio? 115