sábado, 30 de abril de 2011

El escenario ecológico de la ciudad de México: el medio abiótico y biótico

Actividad de aprendizaje

Discusión de la lectura “el escenario ecológico de la ciudad de México”

Antes de leer el texto, anota y contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas:

1.    ¿Cuál es el escenario ecológico de la Ciudad de México?

2.    ¿Ubicas los factores abióticos y bióticos en nuestra ciudad? ¿Cuáles son?

Posteriormente, lleva a cabo la lectura y sigue las siguientes instrucciones:  

1.    Subraya los conceptos que desconozcas, búscalos en un diccionario y elabora un glosario con estas palabras.

2.    Comenta la lectura, en este blog, con base en las siguientes preguntas:

a)    Tu concepto de escenario ecológico de la ciudad antes y después de la lectura

b)    ¿Cuáles son los factores abióticos y bióticos que ubicas en la ciudad?

c)    Anota tu concepto sobre lo que es el escenario ecológico de la ciudad.

d)    ¿Qué ventaja te da el conocer este tema?

e)    ¿En tu casa como se manifiestan los factores abióticos y bióticos?

f)     ¿Cómo cuidarías el escenario ecológico de dónde vives?



3.    Actividad de cierre, en el salón de clase:

a)    Obtención de las conclusiones del tema
b)    Elaboración y discusión, en equipo,  de un mapa conceptual o mental sobre el tema.



El escenario ecológico de la ciudad de México: el medio abiótico y biótico

LA CUENCA DE MEXICO es una unidad hidrológica cerrada (aunque actualmente drenada en forma artificial) de aproximadamente 7 000 km2. Su parte más baja, una planicie lacustre, tiene una elevación de 2 240 m sobre el nivel del mar. La cuenca se encuentra rodeada en tres de sus lados por una magnífica sucesión de sierras volcánicas de más de 3500 m de altitud (El Ajusco hacia el sur, la Sierra Nevada hacia el oriente y la Sierra de las Cruces hacia el poniente). Hacia el norte se encuentra, limitada por una sucesión de sierras y cerros de poca elevación (Los Pitos, Tepotzotlán, Patlachique, Santa Catarina, y otros). Los picos más altos (Popocatépetl e Iztaccíhuatl, con una altitud de 5 465 y 5 230 m sobre el nivel del mar respectivamente) se encuentran al sureste de la cuenca. Varios otros picos alcanzan elevaciones cercanas a los 4 000 m. Estas montañas periféricas representan un límite físico importante a la expansión de la mancha urbana.
Geológicamente, la cuenca se encuentra dentro del Eje Volcánico Transversal, una formación del Terciario tardío, de 20 a 70 km de ancho, que atraviesa la República Mexicana desde el Pacífico hasta el Atlántico aproximadamente en una dirección este-oeste (Mosser, 1987). Tanto por la cercanía y conexión directa de la cuenca con la fosa del Pacífico como por la existencia de numerosas fallas a lo largo del Eje Volcánico Transversal, los procesos volcánicos, los temblores de tierra y la inestabilidad tectónica en general han sido elementos sobresalientes a lo largo de la historia de la cuenca.
Antes del surgimiento de la cultura azteca, aproximadamente en el año 1000 de nuestra era, el sistema lacustre del fondo de la cuenca cubría aproximadamente 1 500 kilómetros cuadrados, y estaba formado por cinco lagos someros, encadenados de norte a sur: Tzompanco, Xaltocan, Texcoco, Xochimilco y Chalco. Los dos lagos del sur, Chalco y Xochimilco, y los dos del norte, Tzompanco y Xaltocan, eran algo más elevados y sus aguas escurrían hacia el cuerpo de agua central más bajo, Texcoco, donde la escorrentía de toda la cuenca se acumulaba antes de evaporarse a la atmósfera. Las aguas del Lago de Texcoco, en consecuencia, eran salobres; y desde el punto de vista geológico formaban un verdadero "mar interior", como atinadamente se refirió Hernán Cortés a este gran cuerpo de agua (ver fig.1).


                                      

Las precipitaciones en la cuenca están concentradas en el verano, mayormente de junio a septiembre. Hay un pronunciado gradiente de precipitaciones dentro de la cuenca, desde áreas de gran cantidad de lluvias hacia el suroeste (aprox. 1 500 mm anuales), hasta áreas de clima semiárido hacia el noreste (cerca de 600 mm por año). Las temperaturas medias anuales en el fondo de la cuenca son de aproximadamente 15° C, con una amplitud de 8° C entre las medias de verano y de invierno. Las heladas nocturnas durante el invierno ocurren en casi toda la cuenca, y su frecuencia tiende a aumentar considerablemente con la elevación y la aridez (Jáuregui, 1987).
En un detalladísimo y fascinante estudio sobre la arqueología y el uso humano de la cuenca de México antes de la llegada de los españoles, Sanders, Parsons y Santley (1979) reconocieron nueve grandes zonas ambientales dentro de la cuenca. Según demuestran estos autores, estas grandes regiones ambientales tenían distintos tipos de vegetación y de fauna, identificables a través de sus estudios arqueológicos y paleobiológicos, y hoy grandemente transformadas por la mano del hombre. A grandes rasgos, estas regiones naturales eran las siguientes: a) el sistema lacustre, el cual representaba un importantísimo sitio de descanso para las aves acuáticas migratorias; b) las costas salobres, cubiertas de plantas halófilas; c) los suelos aluviales profundos y pantanosos, cubiertos por ciperáceas y ahuehuetes (Taxodium mucronatium); d) los suelos aluviales someros, cubiertos por pastizales y magueyes (Agave sp,); e) los suelos aluviales elevados, vegetados por encinos (Quercus sp.) en las pendientes del sur y del suroeste, y por huizaches (Acacia sp.) en las pendientes más secas del norte; f) el piedemonte bajo, de suave pendiente y cubiertos de bosques bajos de encinos; g) el piedemonte medio, dominado por encinos de hoja ancha; h) el piedemonte superior, en laderas de más de 2 500 m de elevación, dominado por encinos, tepozanes (Buddleja spp.), ailes (Alnus sp.), y madroños (Arbutus xalapensis) y, finalmente, i) el ambiente de las sierras, sobre los 2 700 m de altitud, que aún actualmente alberga amplias extensiones de pinos, oyameles (Abies religiosa), enebros (Juniperus deppeana) y zacatones (pasto amacollados de varias especies).

VEGETACIÓN
Posiblemente el trabajo más completo sobre la vegetación de la cuenca de México sea la monografía de Rzedowski (1975), en la que se reconocen diez tipos de vegetación principales para el área. Por la importancia que tiene la vegetación de la cuenca en relación con otros problemas, como el control del ciclo hidrológico, la conservación de especies animales y las áreas verdes periféricas a la ciudad, creo importante resumir algunos de los aspectos más importantes de la descripción que hizo Rzedowski de estas diez comunidades vegetales:
a) Bosque de oyamel. Los oyameles (Abies religiosa) forman bosques densos entre los 2 700 y los 3 500 m de altitud, generalmente en las serranías de la parte meridional de la cuenca, donde las condiciones de humedad son más favorables. La comunidad de oyameles es un bosque perenifolio, de 20 a 40 m de altura, densamente sombreado en el sotobosque. Además del oyamel, la especie dominante, son elementos, importantes en éstos bosques los ailes (Alnus firmifolia), los cedros blancos (Cupressus lindleyi), los encinos (Quercus laurina ), los romerillos (Pseudotsuga macrolepis), los sauces (Salix oxylepis) y los capulines (Prunus serotina sp. capuli), estos últimos apreciados por sus frutos comestibles, parecidos a las cerezas, que se venden en los mercados de la ciudad de México. La cubierta herbácea del sotobosque, es escasa en este tipo de vegetación, y dominan en ella los musgos y varias plantas de sombra.
b) Bosque mesófilo de montaña. El bosque mesófilo forma una comunidad rara en la cuenca de México, que ocupa no más de 2 km² en toda la región. Se desarrolla sobre cañadas y laderas protegidas de los declives inferiores del Iztaccíhuatl y de la Sierra de las Cruces, entre los 2 500 y los 3 000 m de altitud. Su característica más importante es la abundancia de epífitas, sobre todo musgos y helechos, y las trepadoras leñosas que cubren buena parte de los troncos y ramas de los árboles. Entre las especies arbóreas más importantes del bosque mesófilo se encuentran el tlecuáhuitl (Clethra mexicana), el encino (Quercus laurina), y el limoncillo (Ilex tolucana).
c) Bosque de pinos. Los pinares forman comunidades vegetales típicas de las montañas que rodean la cuenca de México, sobre todo en su parte meridional. En general crecen entre los 2 350 y los 4 000 m de altitud, con lluvias anuales entre 700 y 1 200 mm. Son las comunidades vegetales más frecuentemente sujetas a incendios forestales; muchas veces inducidos por los pastores de borregos que aprovechan el rebrote tierno de los zacatones del sotobosque para proveer de forraje a sus animales al final de la temporada de secas, entre febrero y abril. A lo largo del gradiente altitudinal, los pinares más bajos son los de Pinus leiophylla, que crecen con frecuencia asociadas a encinares, formando bosques ralos. En la actualidad han disminuido por el crecimiento de la ciudad. En el siguiente piso altitudinal, entre 2 500 y 3 100 m, se encuentran bosques de ocote (Pinus montezumae) en la parte sur de la cuenca, y bosques de Pinus rudis en las montañas más secas del norte y del este. Por encima de los 3 000 m crecen bosques ralos de Pinus hartwegii, la especie más tolerante a las condiciones ambientales extremas que imponen las altas montañas que rodean la cuenca.
d) Bosque de encinos. Los bosques de encinos (Quercus spp.) son formaciones comunes en la cuenca de México entre los 2 300 y los 3 000 m, con lluvias de 700 a 1 200 mm anuales. El ambiente en que se desarrollan es muy parecido al que ocupan los bosques de pinos, y con frecuencia ambas especies, pinos y encinos, crecen juntas formando comunidades mixtas. Al igual que los pinos, existe un número grande de especies de encinos en la cuenca de México. Los encinares son bosques más bien bajos, de 5 a 12 m de altura, y generalmente forman bosques densos en el piso altitudinal inmediatamente inferior al de los pinos. Por debajo de los 2 500 m dominan Quercus obtusata y Q. laeta; entre los 2 500 y los 2 800 m domina Q. rugosa, una especie de encino de, hojas anchas y rígidas, asociado a veces con el madroño (Arbutus xalapensis) y con Q. mexicana y Q. crassipes. Por encima de los 2 800 m domina Q. laurina, comúnmente asociado a los bosques de oyamel y de pino. Al norte de la cuenca, en las partes más secas, son comunes los bosques bajos de Q. microphylla y de Q. gregii. Un gran bosque de encinos dominado por Quercus rugosa ocupaba las partes medias del Pedregal de San Ángel, al sur de la delegación, Tlalpan. Actualmente ha desaparecido casi totalmente por el avance de los fraccionamientos urbanos.
e) Bosque de enebros. Los enebros o juníperos (Juniperus spp.) son arbustos o árboles de poca altura (menos de 6 m), que forman bosques bajos y ralos, con abundante vegetación herbácea. Estos bosques son comunes en las partes norte, este y noreste de la cuenca, entre los 2 400 y los 2 800 m de altitud. Se desarrollan sobre laderas o planicies semiáridas, con lluvias anuales entre 600 y 800 mm. La especie dominante es el enebro, junípero o sabino (Juniperus deppeana), un arbolito: de alrededor de 4 m de alto, con tallos verdes y hojas pequeñas y escamosas.
f) Matorral de encinos chaparros. Esta comunidad está formada por matorrales del encino chaparro (Quercus microphylla), el cual se multiplica vegetativamente a través de sus partes subterráneas y forma una cubierta densa de arbustos bajos (40 a 80cm de altura). Junto con el encino, conviven frecuentemente la palmita (Nolina parviflora) y el sotol (Dasylirion acrotriche). Los matorrales de encinos chaparros se encuentran sobre todo al noreste de la cuenca, en áreas semiáridas con 700 a 900 mm de lluvia anual media. Al igual que la comunidad anterior, existe evidencia de que el matorral de encinos en la cuenca de México es una comunidad inducida por la acción humana sobre áreas antiguamente ocupadas por bosques de pinos y de encinos. El elemento que induce y mantiene estos matorrales son los incendios periódicos.
g) Pastizales. Existen comunidades de pastizales en varias partes de la cuenca de México. La formación más importante son los pastizales de Hilaria cenchroides, comunes al noroeste de la cuenca en Huehuetoca y Tepozotlán, y que también se pueden observar al pie de la Sierra Nevada.
Esta comunidad prospera en laderas y lomeríos entre 2 300 y 2 700 m de altitud, con precipitaciones anuales cercanas a 600 y 700 mm. En las planicies del centro y norte de la cuenca, a 2 300 y 2 400 m de altitud y sobre áreas fuertemente perturbadas, se desarrolla una comunidad de pastizal en la que dominan gramíneas anuales (Aristida adscencionis y Bouteloua simplex), acompañadas a veces por árboles espaciados de pirúl (Schinus moIle) y algunos nopales (Opuntia spp.). Esta comunidad puede observarse típicamente en los alrededores de Teotihuacan, y al norte, hacia Pachuca.
A mucha mayor altura (2 900 a 3 500 m), en los bosques de oyamel, se encuentran con frecuencia praderas de sínfito (Potentilla candicans) en valles y planicies altos de suelo arcilloso y lento drenaje. En la época seca dominan en esta comunidad las plantas rastreras de sínfito, con vistosas flores amarillas. Durante el tiempo de lluvias, en cambio, estos valles se cubren con un denso tapiz de gramíneas. y cipéraceas. A una altura aún mayor (4 000 m o más), por encima del bosque de Pinus hartwegii, se desarrollan los pastizales alpinos de Muhlenbergia y Festuca. Estos pastos, o zacatones, de crecimiento amacollado, forman matas erectas de 60 a 120 cm de altura. Son muy susceptibles a los incendios, y, al igual que la comunidad de Pinus hartwegii, son el hábitat preferido del conejo de los volcanes.
h) Matorrales xerófilos. Este tipo de vegetación comprende varias comunidades arbustivas, dominadas por distintas especies xerófilas. Su rasgo más distintivo no es la identidad taxonómica de las especies que lo componen, sino la fisonomía arbustiva y las adaptaciones de las plantas a la aridez. Los matorrales xerófilos son frecuentes en la parte norte de la cuenca, donde las precipitaciones son más pobres, pero también ocurren en la parte meridional, sobre afloramientos rocosos y pedregales. En general ocupan partes bajas de la cuenca, entre 2 250 y 2 700 m de altitud, en áreas de precipitación media anual inferior a los 700 mm.
La asociación vegetal más extensa dentro de este tipo de vegetación la forman las nopaleras del norte de la cuenca, en las que domina el nopal (Opuntia streptacantha), la uña de gato (Mimosa biuncifera), la palma (Yucca filifera) y la cenicilla (Zaluzania augusta).
En la Sierra de Guadalupe, en el centro de la cuenca, quedan todavía algunos restos del matorral de palo dulce (Eisenhardtia polystachya), una formación xerófila que está desapareciendo rápidamente por la presión del crecimiento urbano. Finalmente, al sur de la cuenca, en la parte más baja del Pedregal de San Ángel, dominaba un tipo de vegetación conocido cómo matorral de palo loco (Senecio praecox), en el que la especie característica crece junto con los tepozanes (Buddleja spp.), el tabaquillo (Wigandia urens), los copales (Bursera spp.), el palo dulce, el pirú, y un número grande de especies herbáceas, muchas de ellas endémicas del Pedregal. Esta importante comunidad, vegetal ocupaba algo más de 40 kilómetros cuadrados a principios de los años cincuenta. El avance de los fraccionamientos la ha reducido actualmente a menos de 3 km². La vegetación de Pedregal de San Ángel sobrevive fundamentalmente en los terrenos de la Universidad Nacional, donde se ha creado recientemente una reserva ecológica para protegerla.
i) Vegetación halófila. La vegetación halófila domina actualmente en algunas de las partes más bajas de la cuenca, sobre los lechos de los antiguos lagos. Es particularmente común en el lecho seco del antiguo Lago de Texcoco, una depresión que se encontraba antes cubierta, por las aguas salobres de la "mar interior". La vegetación salina se encuentra en parte amenazada por el crecimiento urbano, pero sobre todo por las descargas de aguas negras de la ciudad. El gobierno ha desarrollado recientemente un programa para estimular el desarrollo de las plantas halófilas en el Vaso de Texcoco, con el objeto de evitar las tormentas de polvo que llegaban en primavera a la ciudad, y fijar los suelos del antiguo lecho. Es necesario reconocer que este programa ha sido particularmente exitoso en el desarrollo de sus objetivos.
Las comunidades salinas de la cuenca de México presentan una fisonomía de pastizal bajo y denso, dominadas por dos gramíneas que se multiplican por estolones (Distichlis spicata y Eragrostis obtusiflora). También se encuentran arbustos bajos como el chamizo (Atriplex spp.) y el romerito (Suaeda nigra). Las plántulas de esta última especie han sido cultivadas por los agricultores de Xochimilco durante siglos, y son consumidas como verdura. Los romeritos son uno de los pocos casos conocidos en los que la semilla para el cultivo se extrae de plantas adultas silvestres, y no de las mismas plantas cultivadas.
j) Vegetación acuática. Las plantas acuáticas ocupaban antiguamente inmensas extensiones de la cuenca de México; el secado de los lagos ha reducido su extensión a una fracción pequeñísima. La poca vegetación acuática que todavía puede verse en la cuenca de México se encuentra en el Vaso de Texcoco, en el Lago de Zumpango, en las chinampas de Xochimilco, y en las partes más bajas de lo que era el Lago de Chalco. En Texcoco y Zumpango pueden observarse tulares, dominados por Typha latifolia (el tule) y Scirpus validus. Estas especies eran antiguamente muy utilizadas en la cuenca para la extracción de fibras, que se usaban en construcción, techados y fabricación de sillas. Actualmente, los pocos cuerpos de agua libre que se encuentran en la cuenca han sido invadidos por una especie introducida de Sudamérica, el huachinango o lirio de agua (Eichhornia crassipes), que se propaga vegetativamente en una forma extraordinaria y llega a cubrir totalmente los cuerpos de agua, modificando sus condiciones de aireación e iluminación, y produciendo serios trastornos sobre los ciclos de vida de la flora y fauna nativas.


                                 
                                  fig.2 Lago de Xochimilco. (fig. tomada de http://redocelotl.wordpress.com/xochimilco/xochimilco/


FAUNA
La fauna de la cuenca de México ha sufrido profundas transformaciones por la acción humana, tal vez mayores a las experimentadas por la vegetación (Halffter y Reyes-Castillo, 1975). Estas transformaciones han sido no sólo producto de la moderna expansión, urbana, con los fenómenos asociados de degradación del hábitat y contaminación, sino que empezaron a generarse desde la llegada del hombre cazador al Continente Americano. En un extenso trabajo sobre los mamíferos silvestres de la cuenca, Ceballos y Galindo (1984) describieron la existencia de 87 especies de mamíferos registrados durante los últimos años, muchos de ellos presentes en densidades realmente bajas e identificados a través de evidencias indirectas, como huellas, excrementos, u observaciones de terceros. Las especies observadas se distribuyen en ocho órdenes, de los cuales los más abundantes son los roedores y los murciélagos.
 




Orden
Número de especies

Marsupiales ( tlacuaches )
1
Insectívoros ( musarañas )
5
Quirópteros ( murcielagos )
26
Edentados ( armadillos )
1
Lagomorfos ( conejos y liebres )
6
Roedores ( ardillas, tuzas y ratones )
35
Carnívoros
12
Ungulados ( venados )
1

Llama la atención en esta lista la poca cantidad de especies de herbívoros de gran tamaño. Niederberger (1987b) elaboró una lista de mamíferos de caza que, según la evidencia histórica y arqueológica, se encontraban en la cuenca de México antes de la llegada de los españoles. Esta lista incluye las siguientes especies animales (los asteriscos indican si la especie se encuentra también citada por Galindo y Ceballos como presente actualmente en la cuenca):
Orden marsupiales
Familia Didélfidos
* Didelphis marsupialis, tlacuache
Orden insectívoros
Familia Sorícidos
* Sorex saussurei, musaraña
Orden edentados
Familia Dasipódidos
* Dasipus novemcinctus, armadillo
Orden lagomorfos
Familia Lepóridos
* Lepus callotis, liebre
* Sylvilagus floridanus, tochtli, conejo común
* Sylvilagus cunicularius, tochtli, conejo común
* Romerolagus diazi, zacatuche, conejo de los volcanes
Orden roedores
Familia Sciuridae
* Sciurus aureogaster, cuauhtechalote, ardilla
* Spermophilus mexicanus, motocle, ardilla de tierra
* Spermophilus variegatus, techalote, ardillón
Familia Geómidos
* Pappogeomys merriami, tuza
* Pappogeomys tylorhinus, tuza
Familia Cricétidos
* Microtus mexicanus, metorito, quimichin
* Peromyscus melanotis, ratón
* Peromyscus maniculatus, ratón
* Peromyscus truei, ratón
* Neotomodon alstoni, ratón de los volcanes
Orden carnívoros
Familia Felinos
* Felis concolor, puma
* Felis pardalis, ocelote
* Lynx rufus, lince
Familia Cánidos
* Canis latrans, coyote
* Urocyon cineroargenteus, zorra gris
Familia Prociónidos
* Bassariscus astutus, cacomixtle
* Procyon lotor, mapache
Familia Mustélidos
* Mephitis macroura, zorrillo
* Mustela frenata, comadreja
* Taxidea taxus, tlalcoyote
Orden ungulados
Familia Antilocápridos
*Antilocapra americana, berrendo
Familia Cérvidos
* Odocoileus virginianus, venado de cola blanca
* Odocoileus hemionus, venado bura
Familia Tayasúidos
Pecary tajacu, pecarí, coyámetl
Se puede ver fácilmente que la diferencia entre la lista de Niederberger y la de Galindo y Ceballos se da principalmente en los grandes ungulados, animales de caza muy apreciados por su valor alimenticio, que se supone desaparecieron rápidamente de la cuenca de México por la presión de la sobrecaza en tiempos muy tempranos de la ocupación humana de la región. Al igual que los grandes ungulados, el guajolote silvestre (Meleagris gallopavo) era también abundante en los ecosistemas forestales que rodeaban la cuenca de México, y fue, según Niederberger (1987b), una importante pieza de caza hasta el siglo XVII. Su desaparición progresiva de la región se debió, sobre todo, a la cacería intensa a que se vieron sometidas sus poblaciones silvestres. En el siguiente capítulo discutiremos con más detalle el problema de la obtención de proteínas para los habitantes de la cuenca a lo largo de su historia. Aquí sólo mencionaremos que desde los primeros tiempos del desarrollo de asentamientos humanos en la cuenca, el abasto de proteína animal fue un problema y acarreó, entre otras cosas, una disminución drástica de las poblaciones locales de los grandes herbívoros.
En el fondo de la cuenca, cerca o dentro de los grandes cuerpos de agua, se encontraba una rica fauna de aves, reptiles, anfibios, peces e invertebrados acuáticos. Estos grupos de animales fueron mucho más difíciles de extinguir por medio de la caza, y representaron durante mucho tiempo el recurso de proteínas animales más abundantes para los pobladores de la cuenca. Durante los últimos cien años, el secado de los lagos ha realizado lo que la caza no hizo en muchos siglos: las poblaciones de animales asociadas a los lagos de la cuenca comenzaron a desaparecer rápidamente por la degradación y la contaminación de su hábitat. Halffter y Reyes-Castillo (1975), Rojas Rabiela (1985) y Niederberger (1987b) han descrito la rica fauna acuática que existía en la cuenca de México, y los métodos de captura que eran utilizados por las poblaciones tradicionales. No podríamos, por motivos de espacio, repetir las descripciones de estos autores en todo su detalle, pero sí haremos un breve listado de las especies acuáticas más importantes.
Las aves acuáticas que se encontraban en la cuenca y las que se encuentran todavía en el Vaso de Texcoco y otros espejos de agua son mayoritariamente migratorias, y utilizan los grandes lagos del altiplano mexicano como sitio de refugio invernal (noviembre a marzo). Este diverso grupo de animales incluía 22 especies de patos, gansos y cisnes, 3 especies de pelícanos y cormoranes, 10 especies de garzas y cigüeñas, 4 especies de macáes, 19 especies de chorlos y chichicuilotes y 9 especies de grullas, gallaretas y gallinetas de agua. Los patos silvestres o canauhtli (Anas spp., con 8 especies en la cuenca) y los gansos o concanauhtli (Anser albifrons) eran los animales más buscados por los cazadores.
Dentro de los reptiles y anfibios del lago de México, Niederberger cita cinco especies de ranas y sapos, cuatro de axolotes, siete de serpientes de agua (Thamnophis sp.) y tres de tortugas (Kinosternon integrum, K. pennsylvanicum y Onichotria mexicana). Los axolotes, correspondientes a las especies Ambystoma lacustris, A. carolinae, A. tigrinum y Siredon edule, eran especialmente gustados por los aztecas para su consumo, por su delicado sabor, parecido al de las anguilas europeas. Aún hoy es posible adquirirlos en el mercado de Xochimilco, recolectados por los campesinos chinamperos en los canales que rodean sus parcelas.
El lago era también rico en peces de agua dulce, que los pobladores de la cuenca pescaban con redes. El grupo más abundante era el de los Aterínidos o peces blancos, llamados iztacmichin en náhuatl. Una especie más pequeña (Chirostoma jordani), de 5 a 15 cm de largo, se utilizaba como alimento deshidratado, dado que por su pequeño tamaño se seca fácilmente al Sol. Su nombre en náhuatl era xacapitzahuac y son los peces que conocemos actualmente como charales. Son todavía comunes en los mercados de la ciudad de México, provenientes de los lagos de Jalisco y Michoacán.
Los otros grupos de peces que eran utilizados por los mexicas pertenecen a los órdenes de los Ciprínidos y de los Goodeídos. Los primeros, conocidos como juiles (en náhuatl xuilin), son peces que viven en los fondos barrosos y comprenden cuatro especies: Algancea tincella (la especie más abundante), Evarra bustamentei, E. Tlahuaensis y E. eigenmani. Del orden de los Goodeídos, los mexicas utilizaban sólo una especie (Girardinichtys viviparus), conocida como cuitlapétotl o "pescado de vientre grande".
Los antiguos pobladores de la cuenca consumían también un gran número de pequeños organismos acuáticos, como artrópodos, algas, y huevos de pescado. Los acociles (Cambarellus montezumae), pequeños crustáceos de unos 2 cm de largo, eran muy utilizados en el México antiguo y son todavía objeto de consumo común en Xochimilco. Los axayácatl, conocidos actualmente como "mosco para pájaros" en los mercados de la ciudad, son todavía importantes elementos comerciales. Los antiguos mexicas consumían los ejemplares adultos de estos insectos (que son realmente chinches de agua, la más importante de ellas conocida científicamente como Ahuautlea mexicana), y recolectaban también sus huevecillos de las aguas del lago. Los huevecillos (llamados ahautli) eran recolectados sumergiendo hojas de zacate en el agua, las que eran utilizadas por los insectos como sitios de oviposición. En unos pocos días, las hojas eran retiradas cubiertas de huevos que eran utilizados para la alimentación humana. Actualmente los ahuautli son producidos comercialmente en las aguas del Lago de Texcoco para fabricar alimento para peces y pájaros. Varias larvas de insectos eran también recolectadas y consumidas: larvas de libélulas (aneneztli), larvas de coleópteros acuáticos (ocuiliztac), y larvas de moscas (izcauitli).


                                
                                 Fig. 3 (Imagen tomada de: http://www.mexicomaxico.org/Viga/GaleriaImages/AHORA16oct05.jpg


¿EL CUERNO DE LA ABUNDANCIA?
De las anteriores descripciones se desprende la idea de que la cuenca de México era un área inmensamente diversa en paisajes y recursos naturales. Tenía bosques pastizales y lagos; vivía en ella un gran número de especies animales comestibles; llegaban a ella anualmente millones de aves migratorias. Era un lugar en el que se daba bien el maíz, el chile y el frijol, y donde crecían casi silvestres: el nopal y el maguey. ¿Acaso esto quiere decir que las poblaciones prehispánicas no tenían carencias? ¿Debemos creer que vivían en un estado de perfecta satisfacción de sus necesidades básicas, en una especie de cuerno de la abundancia?
Desde el punto de vista ecológico, debemos distinguir el concepto de diversidad de recursos naturales del concepto de productividad de los mismos. El concepto de diversidad o riqueza biológica implica la existencia de muchos recursos distintos, con posibilidades de usos, alternativos entre ellos. La cuenca de México era, efectivamente, un sistema altamente diverso con una gran heterogeneidad de paisajes, de hábitats y de especies vegetales y animales. Su productividad, es decir la cantidad de recursos que se obtenían por unidad de superficie y por año, era al parecer muy variable, y demandaba grandes esfuerzos por parte de sus pobladores. Las sequías y las heladas de invierno afectaban a buena parte de la cuenca. Para evitar estos problemas, los aztecas pescaban y cazaban en las aguas de los lagos, pero este tipo de recolección representaba un esfuerzo mucho mayor que el de la recolección en tierra firme. La agricultura chinampera, aunque mucho más eficiente y segura que la de temporal, representaba también un inmenso esfuerzo de movimiento de tierra, relleno de parcelas y excavación de canales.
Así, aunque la cuenca de México era un sistema de altísima diversidad, el crecimiento de la población ya en tiempos prehispánicos llegó a rebasar su productividad y, por lo tanto, su capacidad de sustento. Por razones que veremos en el siguiente capítulo, existe evidencia de que el abasto de carne animal, sobre todo la de los grandes herbívoros, fue un problema para los habitantes de la cuenca de México desde tiempos muy remotos. La falta de carne llevó al consumo de aves y organismos acuáticos que los pobladores prehispánicos recolectaban del lago. También llevó al desarrollo de un ingenioso sistema de utilización de la vegetación adventicia: los pobladores de la cuenca comenzaron a utilizar las malezas de los campos de maíz para su consumo como verdura fresca, malezas llamadas en náhuatl quilitl y conocidas actualmente como quelites. Los quelites no eran otra cosa que las plántulas tiernas de las malezas que invadían las chinampas. Estas plántulas se obtenían en grandes cantidades antes de los deshierbes de la milpa, y durante las primeras semanas de su crecimiento contienen un alto valor nutritivo y un buen contenido proteico. La agricultura mexica obtenía como quelites varias especies de distintas familias. Cada una de ellas tenía un nombre que la distinguía, y sus propiedades, usos y sabores eran reconocidos por la población. Varias de estas especies, como el epazote, el pápalo, la verdolaga y los romeritos, son consumidas actualmente en la ciudad de México, y forman parte importante de la dieta del mexicano moderno. Otros quelites eran usados también como medicinales: el epazote (Chenopodium ambrosioides) era un antihelmíntico efectivo, y el cempasúchil (Tagetes sp.) se usaba como catártico y febrífugo (Ortiz de Montellano, 1975). Esta mezcla de agricultura de plantas cultivadas con recolección de plantas y animales silvestres fue quizás el sello más distintivo del modo de producción prehispánico en la cuenca.
Sin embargo, a medida que fue creciendo la población, los pobladores de la cuenca se vieron obligados a traer grandes cantidades de materias primas y productos de otras regiones. En el auge del imperio azteca, México Tenochtitlan importaba de fuera de la cuenca 7 000 toneladas de maíz al año, 5 000 de frijol, 4 000 de chía, 4 000 de huautli (amaranto o alegría), 40 toneladas de chile seco y 20 toneladas de semilla de cacao (López-Rosado, 1988). Introducían también grandes cantidades de pescado seco, miel de abeja, aguamiel de maguey, algodón, henequén, vainilla, frutas tropicales, pieles, plumas, maderas, leña, hule, papel amate, tecomates, cal, copal, sal, grana, añil y muchas cosas más.

BIBLIOGRAFÍA:

Escurra, Ezequiel.  1999. De las Chinampas a la Megalópolis. La Ciencia  desde México. Fondo de Cultura Económica. México.



viernes, 29 de abril de 2011

LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

LOS CICLOS  BIOGEOQUÍMICOS

Uno de los fenómenos de la naturaleza que se observa más frecuentemente es la recurrencia cíclica de eventos. Al verano siguiente sigue el invierno, a la luna llena sigue la luna nueva, a la marea baja sigue la marea alta y a la noche el día. El comportamiento cíclico se presenta en una multitud de sistemas, desde las enzimas de una célula individual hasta la rotación de la galaxia.

Los sistemas naturales de la tierra, para poder disponer continuamente de materiales que se presentan en cantidades limitadas, han desarrollado ciclos que los surten de nuevo y los re circulan, ejemplo de ello son el ciclo del agua, del carbono, y los ciclos  biogeoquímicos: del nitrógeno, del fósforo, etc.

CICLO DEL AGUA

Uno de los grandes ciclos de la tierra es el ciclo del agua (hidrológico). El agua se mueve constantemente desde la atmósfera a la tierra, los mares y luego, nuevamente, a la atmósfera. Cuando el agua se mueve, modifica la superficie de la tierra. El agua es indispensable para la existencia de la vida debido a que es un solvente universal.

El agua es un agente poderoso de los cambios. La erosión consiste primariamente en el lavado de alguna porción de la corteza terrestre, por el agua corriente. Al fluir sobre el terreno, el agua construye montes, cañones y mesetas. Asimismo transporta y deposita nutrientes y sedimentos. Pero esta breve estancia sobre la tierra constituye solamente un eslabón en el ciclo del agua. El agua no se distribuye simplemente entre los océanos, el agua dulce o subterránea o el vapor de agua en la atmósfera, sino que está circulando constantemente de un sitio a otro. El ciclo del agua está controlado por la energía del sol y por la gravedad. Suministra además la conexión entre la atmósfera, litosfera, que hace posible la presencia de la vida sobre tierra.

El agua y la vida son inseparables. La mayor parte del tejido vivo se compone de agua, la cual actúa como el medio necesario para las reacciones químicas de las células del cuerpo. El agua, al tener carácter de solvente universal, casi cualquier sustancia puede disolverse en ella, transporta la mayoría de los nutrientes esenciales para la vida. Por ejemplo, los vegetales obtienen todos los nutrientes minerales del agua proveniente del suelo, en la que están disueltas las sustancias necesarias. En el cuerpo humano, las sales minerales, vitaminas, carbohidratos, etc., son transportados por el medio acuoso de la sangre, los jugos gástricos y el líquido linfático. El cuerpo excreta los desperdicios que están disueltos en los fluidos de la orina y de la transpiración.     

El agua se mueve desde la atmósfera, donde se halla como vapor de agua, a la superficie de la tierra, donde la utilizan los organismos, y luego retorna a la atmósfera. Las rutas principales del agua  de la tierra a la atmósfera son: la evaporación y la transpiración.

La energía solar determina la evaporación del agua  que se incorpora al a atmósfera como vapor. La mayor parte de la evaporación, se presenta en el principal depósito el océano, lagos y ríos.

La transpiración es realizada en mayor proporción en la naturaleza por los vegetales. El agua almacenada en los tejidos vegetales como en los animales se difunde a través de sus membranas y entra a la atmósfera como vapor de agua.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Alfredo Leopold, el naturalista y escritos, trazó la ruta del átomo X del ambiente abiótico al biótico y su retorno al biótico, en su libro clásico, A Sand Country Almanac. En él, describe un ciclo biogeoquímico. El término biogeoquímico se deriva del hecho de que hay un movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (“bio”), el ambiente geológico (“geo”) e interviene en un cambio químico. Estos elementos circulan a través del aire, la tierra, el mar y los sistemas vivos, siguiendo rutas complicadas, que utilizan el ciclo del agua, los ciclos geológicos y los ciclos ecológicos de los procesos opuestos de la fotosíntesis y la respiración.

Los organismos vivos requieren de 30 a 40 elementos para su desarrollo normal. Los más importantes son: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. Como existe un suministro finito de cada uno, su continua disponibilidad depende de algún ciclo que permita el uso repetido de los elementos. Los enormes ciclos emplea una y otra vez, transformándolos y recirculándolos a través de la atmósfera, hidrosfera, litosfera y la biosfera.

Para un ecólogo, la característica más importante de un ciclo biogeoquímico, lo constituye el hecho de que los componentes bióticos y abióticos aparezcan íntimamente entrelazados. Todos los ciclos biogeoquímicos incluyen organismos (sin vida, los ciclos biogeoquímicos cesarían, y sin ellos, la vida misma se extinguiría). Un ciclo biogeoquímicos posee las siguientes características.

·         EL movimiento del elemento nutriente desde el medio ambiente hasta los organismos y su retorno a éste.
·         La inclusión de los organismos biológicos (vegetales y/o animales, especialmente, microorganismos).
·         Un depósito “geológico” (atmósfera o litosfera)
·         Un cambio químico


Los ciclos biogeoquímicos pueden dividirse en dos tipos básicos:

1.    Ciclos de nutrientes gaseosos y
2.    Ciclos de nutrientes sedimentarios

En los ciclos gaseosos, el depósito donde se colecta el nutriente corresponde a la    atmósfera. Existe poca (o ninguna) pérdida del elemento nutriente durante el relativamente rápido proceso de recirculación. En los ciclos sedimentarios, el depósito nutriente está representado por las rocas sedimentarias. Estos ciclos son más lentos y tienden a ejercer una influencia limitante sobre los organismos vivos.

Los ciclos típicos de nutrientes gaseosos incluyen al ciclo del carbono, al del oxígeno y al ciclo del nitrógeno.

En el ciclo sedimentario, las rocas sedimentarias constituyen el depósito principal. Para que los elementos lleguen hasta un organismo del tipo de un vegetal, las rocas deben ser intemperizadas y, posteriormente, transportarse al suelo. En este proceso, la mayor parte del elemento se deslava y se deposita finalmente en el mar, como sedimento. El elemento atrapado en estos nuevos depósitos de  sedimentos permanece inasequible a los organismos, hasta que un levantamiento de los continentes lo expone nuevamente a la acción de los agentes atmosféricos. Los ciclos sedimentarios típicos, incluyen al ciclo del fósforo y  al ciclo del azufre        

CICLO DEL CARBONO

El carbono aparece distribuido ampliamente en la atmósfera en forma de bióxido de carbono gaseoso (CO2). Las plantas utilizan, en la fotosíntesis el bióxido de carbono directamente, para producir carbohidratos. El bióxido de carbono retorna a la atmósfera a través de la respiración (lo inverso de la fotosíntesis). El cálculo revela que sobre cada hectárea de la superficie terrestre, la atmósfera contiene unas 6 toneladas de carbono, en forma de bióxido. Si no pudiera renovarse la cantidad total, las plantas verdes terminarían por gastar la totalidad del carbono atmosférico en pocos siglos. La fijación del bióxido de carbono por las bacterias y los animales es otra manera de disminuir la cantidad total de bióxido de carbono, aunque cuantitativamente menos importante.

El bióxido de carbono vuelve a la atmósfera por las descarboxilaciones que ocurren en respiración celular. Las plantas respiran continuamente, y los tejidos de las plantas verdes son ingeridos por animales que al respirar devuelven a la atmósfera bastante bióxido de carbono para equilibrar el consumido durante la fotosíntesis; se acumularían en los cuerpos muertos enormes cantidades de carbono. El ciclo equilibra por bacterias y hongos que, mediante los procesos de putrefacción y fermentación, desdoblando los compuestos de carbonoto plantas y animales muertos y los transforman en bióxido de carbono otra vez.

Cuando los organismos vegetales son comprimidos bajo el agua, no son atacados por las bacterias, sino que sufren una serie de cambios químicos para formar turba, luego lignita, y finalmente carbón. Los cuerpos de algunos organismos marinos pueden sufrir cambios semejantes y forman petróleo. Estos fenómenos significan la substracción de parte del carbono al ciclo, pero más tarde los trastornos geológicos o las obras de minería o perforación por el hombre llevan a la superficie el carbón o el petróleo que será quemado hasta bióxido de carbono, volviendo en esta forma al ciclo.

La mayor parte del carbono de la tierra  se encuentra en las rocas bajo formas de carbonatos, como las piedras calizas y el mármol. Las rocas se gastan poco a poco y con el tiempo los carbonatos vuelven al ciclo del carbono. Pero se forman en el fondo del mar otras rocas a partir de los sedimentos de animales y plantas muertas, de modo que la cantidad de carbono en el ciclo permanece casi constante

CICLO DEL NITRÓGENO

La fuente de nitrógeno para la síntesis de aminoácidos y proteínas son los nitratos del suelo y del agua. Estos nitratos son absorbidos por las plantas y pasan a formar parte de los aminoácidos y proteínas. Las plantas pueden ser ingeridas por los animales, que a su vez emplean los aminoácidos de las proteínas vegetales para sintetizar sus propias proteínas y algunos otros compuestos nitrogenados.

Cuando mueren los animales o las plantas, las bacterias de putrefacción transforman el nitrógeno en sus proteínas y otros compuestos en amoniaco. Los animales excretan varios tipos de productos de desecho a base de nitrógeno (urea y ácido úrico) y las bacterias mencionadas transforman estos productos en amoniaco. Casi todo este elemento es transformado en nitratos por las bacterias nitrificantes; pasa luego a nitratos por acción de las bacterias correspondientes con lo que se completa el ciclo. Las bacterias desnitrificantes transforman parte del amoniaco en nitrógeno atmosférico. Este último puede ser fijado y transformado en compuestos orgánicos de nitrógeno como aminoácidos por algunas algas verde azules y por las bacterias del suelo Azotobacter y Clostridiun.

El nitrógeno atmosférico también puede ser fijado por la energía eléctrica, bien sea por los rayos o producida por el hombre. Aunque el 80  por 100 de la atmósfera está  formada por nitrógeno, ningún animal  planta, con las excepciones mencionadas, pueden utilizar este elemento en su forma gaseosa. Cuando los cuerpos de las bacterias que fijan nitrógeno son atacados por otras bacterias, los aminoácidos son metabolizados hasta amoniaco, que a su vez es transformado por bacterias en nitritos y nitratos; en esa forma se completa el ciclo.



CICLO DEL FÓSFORO                  

Cuando el agua corre sobre los terrenos, desgasta su superficie y lleva consigo distintos minerales, algunos disueltos y otros en suspensión. Estos minerales, por ejemplo fosfatos, sulfatos, calcio, magnesio y otros, son necesarios para el desarrollo de las plantas y animales.

El fósforo es un componente de suma importancia de todas las células, es tomado por las plantas como fosfato inorgánico y transformado en gran variedad de compuestos orgánicos de fosfato. Los animales obtienen su fósforo como fosfato inorgánico del agua que beben, y como fosfatos orgánicos e inorgánicos de los alimentos.

El ciclo del fósforo no es completamente equilibrado. Los fosfatos son llevados al fondo del mar con los sedimentos más rápidamente de lo que se disuelven. Las aves marinas desempeñan un papel importante para poner el fósforo en circulación al depositar en la tierra el guano  abundante en fosfatos.

El hombre y otros animales, al consumir pescado, recobran también parte del fósforo del mar. Con el tiempo, las alteraciones geológicas hacen que sobresalgan algunas zonas del fondo abisal, bajo forma de montaña y así se recobran minerales marinos utilizables.


BIBLIOGRAFÍA:

Cabrera, M. E., et al. (1998). Ciencias de la tierra y del medio ambiente. España: Editex, s. a.