La biósfera, (del griego bios =
vida, sphaira, esfera) es la capa del planeta Tierra en donde se
desarrolla la vida. La capa incluye alturas utilizadas por algunas aves en sus
vuelos, de hasta diez kilómetros sobre el nivel del mar y las profundidades
marinas como la fosa de Puerto Rico de más de 8 kilómetros de profundidad. Sin
embargo, estos son los extremos, en general, la capa de la Tierra con vida es
delgada, ya que las capas superiores de la atmósfera tienen poco oxígeno y la
temperatura es muy baja, mientras que las profundidades de los océanos mayores
a 1,000 m son oscuras y frías. De hecho, se ha dicho que la biósfera es como la
cáscara de una manzana en relación a su tamaño.
El desarrollo del término se atribuye al
geólogo inglés Eduard Suess (1831-1914) y al físico ruso Vladimir I.
Vernadsky (1863-1945). La biósfera es una de las cuatro capas que rodean la
Tierra junto con la litósfera (rocas), hidrósfera (agua), y atmósfera (aire) y
es la suma de todos los ecosistemas.
La biósfera es única. Hasta el momento no
se ha encontrado existencia de vida en ninguna otra parte del universo. La vida
en el planeta Tierra depende del Sol. La energía proveniente del Sol en forma
de luz es capturada por las plantas, algunas bacterias y protistas, mediante el
maravilloso fenómeno de la fotosíntesis. La energía capturada transforma al
bióxido de carbono en compuestos orgánicos, como los azúcares y se produce
oxígeno. La inmensa mayoría de las especies de animales, hongos, plantas
parásitas y muchas bacterias dependemos directa o indirectamente de la
fotosíntesis.
2.3.1 HIDRÓSFERA
En
las ciencias
de la Tierra,
la hidrosfera o hidrosfera (del prefijo hidro-, este del
prefijo griego [hydro], ‘agua’, y del griego [sfaira], ‘esfera’) es el sistema
material constituido por el agua que se encuentra sobre la superficie de la tierra sólida, y también parte de la que se
encuentra bajo la superficie, en la corteza terrestre.
La
hidrosfera incluye los océanos, mares, ríos, lagos, agua subterránea, el hielo y la nieve. La Tierra es el único
planeta del sistema solar en el que está presente de manera continua
el agua líquida, que cubre aproximadamente dos terceras partes de la superficie
terrestre, con una profundidad promedio de 3,5 km, lo que representa el 97 %
del total de agua del planeta. El agua dulce representa 3 % del total y de
esta cantidad aproximadamente 98,2 % está congelada, de allí que solo se tenga
acceso al 0,08 % de toda el agua del planeta.
En la hidrosfera el agua se reparte entre
varios compartimentos que en orden de mayor a menor según su volumen:
Los glaciares cubren parte del espacio
continental. Sobre todo los dos casquetes glaciares de Groenlandia y la
Antártida, pero también glaciares de montaña y volcán, de menor extensión y
espesor, en todas las latitudes.
La escorrentía superficial, un sistema muy
dinámico formado por ríos y lagos.
El agua subterránea, que se encuentra
embebida en rocas porosas de manera más o menos universal.
En la atmósfera en forma de nubes.
En la biosfera, formando parte de plantas,
animales y seres humanos
El agua migra de unos a otros
compartimentos por procesos de cambio de estado y de transporte que en conjunto
configuran el ciclo hidrológico o ciclo del agua.
La Tierra es el único planeta en nuestro
Sistema Solar en el que está presente de manera continuada el agua líquida,
cubriendo el 71 % de su superficie.
La masa total de la hidrosfera es
aproximadamente 1,4×1021 kg.
2.3.2 LITÓSFERA
La litosfera está formada por lo que
vendría a ser en el modelo estático la corteza terrestre y el manto
externo de la Tierra. Su estructura es bastante rígida y posee un espesor
de unos 100 km. Se conoce sobre su rigidez a tales profundidades ya que la
velocidad de las ondas sísmicas aumenta constantemente en función de la
profundidad.
En la litosfera la temperatura y la presión
alcanzan valores que permiten que se fundan las rocas en algunos puntos.
Según el tipo de corteza que contiene la
litosfera la diferenciamos en dos tipos:
Litosfera oceánica: Está formada por la
corteza oceánica y el manto externo terrestre. Constituyen los fondos oceánicos
y es más delgada que la litosfera continental. Su espesor es de 65 km.
Está formada en su mayoría de basaltos y en ella existen las dorsales
oceánicas. Estas son unas cordilleras en el fondo del océano en el que el
espesor es de sólo 7 km.
La litosfera descansa sobre la astenosfera
que contiene el resto del manto externo de la Tierra. La litosfera se encuentra
dividida en distintas placas litosféricas o tectónicas que se van moviendo de
manera continua.
2.3.3 ATMÓSFERA
La atmósfera (del griego ἀτμός, «vapor» o «aire», y σφαῖρα,
«esfera») es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste que tenga la
suficiente masa como para atraer ese gas. Los gases son atraídos por la
gravedad del cuerpo, y se mantienen en ella si la gravedad es suficiente y la
temperatura de la atmósfera es baja. Algunos planetas están formados
principalmente por gases, por lo que tienen atmósferas muy profundas.
La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km, aunque
más de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los
primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la
atmósfera es de 5,1 x 1018 kg.
La atmósfera terrestre protege la vida de
la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar
ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la
noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos.
La composición de la atmósfera
Casi la totalidad del aire (un 97 %) se encuentra a menos de 30 km
de altura, encontrándose más del 75 % en la troposfera. El aire forma en la
troposfera una mezcla de gases bastante homogénea, hasta el punto de que su
comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto por un
solo gas ().
Composición química
Nitrógeno_________________78.08%
(N2)1
Oxígeno _________________20.95% (O2)
Argón ___________________0.93% v/v
CO2____________________335 ppmv
Neón___________________18.2 ppmv
Hidrógeno_______________5.5 ppmv
Helio___________________5.24 ppmv
Metano._________________1.72 ppmv
Kriptón_________________1 ppmv
Óxido nitroso.____________0.31 ppmv
Xenón._________________0.08 ppmv
CO.___________________0.05 ppmv
Ozono._________________0.03 – 0.02 ppmv (variable)
CFCs._________________0.3 – 0.2 ppmv (variable)
Vapor de agua.__________1%
(variable)__No computable para el aire seco.
3.3.4 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
El término acuñado del griego “bios”, vida,
“geos”, tierra y química. Hace referencia a la vinculación de la composición de
la tierra (y sus elementos químicos orgánicos e inorgánicos) con la
vida. (LENNTECH)
TIPOS DE CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
1.- Sedimentarios: los nutrientes
circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc.)
la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son
generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el
elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo
lugar geográfico. Los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias
durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años.
Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFORO y el AZUFRE.
2.- Gaseoso: los nutrientes circulan
principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de
estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas
o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación de la sustancia
involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una
materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el CARBONO, el NITRÓGENO
y OXÍGENO.
3.- El Ciclo HIDROLÓGICO: el agua
circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos, este
ciclo además distribuye el calor solar sobre la superficie del
planeta (LENNTECH)
ciclo del fosforo
El fósforo es un elemento esencial para los
seres vivos, ya que forma parte de la estructura de los ácidos nucleicos, y de
las moléculas productoras de energía (ATP).
ciclo del azufre
El azufre está incorporado prácticamente en
todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para
todos los seres vivos. Se desplaza a través de la biosfera en dos ciclos, uno
interior y otro exterior.
ciclo del carbono
El carbono (C) es el cuarto elemento más
abundante en el Universo, después del hidrógeno, el helio y el oxígeno (O). Es
el pilar de la vida que conocemos. “Existen básicamente dos formas de carbono:
orgánica (presente en los organismos vivos y muertos, y en los descompuestos) y
otra inorgánica, presente en las rocas”. (Pérez).
ciclo del nitrogeno
Los organismos emplean el nitrógeno en la
síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y
ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
ciclo del oxigeno
El ciclo
del oxígeno es complejo, una vez que ese elemento es utilizado y liberado por
los seres vivos en diferentes formas de combinación química. El principal
reservorio de oxigeno para los seres vivos es la atmósfera, donde ese elemento
se encuentra en la forma de gas oxigeno (O2) y de gas carbono (CO2). (LA
GUIA, 2010).
ciclo hidrológico
El ciclo del agua, también conocido como
ciclo hidrológico, describe el movimiento continuo y cíclico del agua en el
planeta Tierra. El agua puede cambiar su estado entre líquido, vapor y hielo en
varias etapas del ciclo, y los procesos pueden ocurrir en cuestión de segundos
o en millones de años. (ciclo hidrologico)
2.3.5 BIODIVERSIDAD
La biodiversidad o diversidad biológica se
refiere a la extensa variedad de seres vivos existentes en el planeta, es
también un sistema dinámico que está en evolución constante. Este término
proviene de la contraccion inglesa “biological diversity”, y se le atribuye
Walter G. Rosen el cual lo mencionó por primera vez en una conferencia en
1986.La distribución de la biodiversidad viene como consecuencia de factores
evolutivos en el área biológica, geográfica y ecológica, por consiguiente cada
especie posee un entorno adecuado a sus necesidades en donde cada uno de estos
pueden relacionarse de manera armoniosa con el medio que lo rodea.
importancia de la biodiversidad
El valor esencial y fundamental de la
biodiversidad reside en que es resultado de un proceso histórico natural de
gran antigüedad. Por esta sola razón, la diversidad biológica tiene el
inalienable derecho de continuar su existencia. El hombre y su cultura, como
producto y parte de esta diversidad, debe velar por protegerla y respetarla.
Además la biodiversidad es garante de
bienestar y equilibrio en la biosfera. Los
elementos diversos que componen la biodiversidad conforman verdaderas unidades
funcionales, que aportan y aseguran muchos de los “servicios” básicos para
nuestra supervivencia.
Finalmente desde nuestra condición humana,
la diversidad también representa un capital
natural. El uso y beneficio de la biodiversidad ha contribuido de muchas
maneras al desarrollo de la cultura humana, y representa una fuente potencial
para subvenir a necesidades futuras.
Considerando la diversidad biológica desde
el punto de vista de sus usos presentes y potenciales y de sus beneficios, es
posible agrupar los argumentos en tres categorías principales.
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