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Transcripción

Recursos naturales
Estructura de un ecosistema
Población: conjunto de individuos de
una misma especie ocupando un espacio
particular.
Comunidad: asociación de poblaciones
(especies) que interactúan entre sí, a
través de algún tipo de relación
(mutualismo, depredación, parasitismo,
etc.).
Hábitat: Entorno físico-ambiental (clima,
topografía, suelo, disponibilidad de
agua) donde un organismo (vegetal,
hongo, animal, bacteria, protista)
desarrollo su vida.
Ecosistema: Es la comunidad y su entorno o hábitat.
Evolución de los organismos
Presión de selección: Las posibilidades de subsistencia de todo
organismo se encuentran limitadas por el entorno ambiental y los
demás organismos con los que interactúan. A este condicionamiento
lo llamamos presión de selección, porque es el que define cuáles
especies subsisten, adaptándose, y cuáles son eliminadas.
Hay adaptaciones mayores como las alas de las aves (Clase Aves). Y hay
adaptaciones menores que pueden involucran, por ejemplo, simples
cambios de coloración para mimetizarse ante los predadores; o las
diferentes formas de pico de los pinzones de Darwin, adaptadas a la
variabilidad alimentaria de cada región de las Islas Galápagos.
Nicho ecológico: es el rol que ocupa una especie en su ecosistema; el
conjunto de interacciones caracterizables entre una especie y todo su
entorno, incluyendo el medio ambiente y las demás especies.
Niveles tróficos
Una especie se puede caracterizar por su posición o nivel trófico
(del griego trofós, alimenticio) en función de sobre cuáles
otras especies se alimenta.
Por convención, el nivel trófico1 se asigna a los organismos
fotosintéticos (fitoplancton, algas y plantas)
Un predador tope es aquel que no es presa de ninguna especie,
excluido el hombre (e.g. orca).
Niveles tróficos
Los niveles tróficos
básicos son:
• Nivel 1 para
organismos
fotosintéticos
• Nivel 2 para
herbívoros
• Nivel 3 para carnívoros
primarios (se
alimentan de
herbívoros)
• Nivel 4 para carnívoros
secundarios (se
alimentan de
carnívoros, e.g. orca
depredando foca)
Niveles tróficos
La dieta de una especie puede ser
variada y su nivel trófico se calcula
en base a su relación de
depredador respecto a otras
especies.
Una forma de calcularlas, según
algunos autores es:
𝑛
𝑇𝑖 =
𝑐𝑖𝑗 × 𝑇𝑗
𝑗=1
Donde Ti es la posición o nivel
trófico de la especie i, Tj es la
posición o nivel trófico de la
especie j y cij es la proporción en
que la especie j representa la dieta
de la especie i. Condición: la
especie i preda sobre las n jotas.
Nivel trófico
Ejemplo de red trófica marina
Tendencias de parámetros biológicos según el nivel trófico
Productores 1rios
Consumidores 1rios
Consumidores 2rios
Consumidores 3rios
Cantidad de especies
Número poblacional
Tasa de reproducción
Tamaño del cuerpo
Dimensión del hábitat
Esperanza de vida
Dispersión
Capacidad de búsqueda
Complejidad de comportamiento
Costos metabólicos
Valor calorífico como alimento
Variedad dietaria
Eficiencia de asimilación metabólica
Flujo de energía en el caso de mamíferos, aves y
reptiles
• Energía disponible en el nivel trófico
superior (ED) * Selección
Ecosistema
• Energía consumida (EC) – Desechos (D)
Aparatos digestivo y
urinario
• Energía asimilada (EA) - Energía metabólica
Torrente sanguíneo
Células
(EM): Respiración, locomoción y síntesis químicas
• Crecimiento somático (CS) + Desarrollo
de gametas (DG)
EA – EM = CS + DG ≈ 10% ED
Comunidades gradiente ambiental
•
•
•
•
Una comunidad está definida espacialmente e incluye todas las
poblaciones que se encuentran dentro de sus límites.
Algunos ecólogos llaman asociación a las poblaciones que ocurren dentro
de una dada región y comunidad al conjunto de poblaciones dentro de esa
región que presentan asociaciones directas o indirectas entre sí.
Se llama gradiente ambiental al vector cuyas componentes representa la
forma en que varían las componentes de ese medio ambiente. Ej.
temperatura, salinidad, humedad, luz, etc.
Tipos de comunidades:
– Abiertas: las distribuciones de las poblaciones de las especies son
independientes entre sí a lo largo de un gradiente ambiental. A este
patrón de distribuciones lo llamamos continuum.
– Cerradas: las distribuciones de las poblaciones de las especies se
agrupan entre sí, presentando claras zonas de transición llamadas
ecotonos.
Biodiversidad
Comunidades abiertas y cerradas
Ecotonos
Índice de biodiversidad de Shannon-Weaver
Biodiversidad
La mayor biodiversidad y/o riqueza (cantidad de especies)
ocurren a bajas latitudes (Sur o Norte).
Esto es así, entre otras razones, porque la forma casi esférica
de la Tierra determina que las latitudes bajas tengan más
superficie habitable (hábitat) disminuyendo la presión de
selección por competencias inter e intra-específicas, y por lo
tanto la extinción de especies.
Riqueza específica
(recuento simple de
especies) de moluscos
bivalvos en el mundo
(a)
Las líneas de contorno del mapa
indican el número de especies de
bivalvos cercanos a la costa y de
plataforma continental. La mayor
riqueza ocurre en los trópicos,
particularmente Australasia y al
este del Océano Pacífico.
(b) Cantidad de especies de hormigas
halladas dentro de pequeñas
áreas de muestreo en función de
la latitud. La máxima riqueza
riqueza ocurrir en Sudamérica
subtropical y no en el Ecuador.
Datos de N. Kusnezov, Evolution
11:298 (1957)
Riqueza de especies en islas
Distancia isla-continente
Tamaño de las islas
Fuente: Ricklefs, 1998
Geometría de una reserva
• Toda reserva natural tiene los llamados efectos de borde,
por donde pueden entrar especies invasoras.
• Cuanto menor sea la longitud del contorno, menor efecto
de borde habrá, es decir menor probabilidad de invasión
de especies alóctonas.
• La forma geométrica de la reserva es crucial, pues para
una misma área, varía la longitud de contorno según sea
dicha forma.
• La forma geométrica que minimiza la longitud de
contorno para una área determinada es la forma circular.
Geometría de una reserva
Formas geométricas básicas
c
Longitud de borde
(supongamos Área = constante)
𝐶 = 2𝑐 + 2𝑑 = 2𝑐 + 2
𝐴
∞
𝑐 𝑐→0,∞
d
m
l
4𝐴
𝑙 2 + ( )2
𝑙 2 + 𝑚2
𝜋𝑙
𝐶=𝜋
=𝜋
∞
𝑙→0,∞
2
2
Comunidades abiertas: Continuum de
especies
abundancia relativa
Continuum de distribuciones de especies a lo largo del medio ambiente ,
donde cada curva representa una especie. Observar que los máximos de
distribución no se superponen y que los anchos de las distribuciones varían
según
la
especie.
gradiente ambiental
Comparación
entre
comunidad
cerrada y
abierta
Humedal: un tipo de ecotono
Otros ecotonos
poblaciones de
árboles en
función del
gradiente de
minerales en
Cambios en la concentración
de elementos
del suelo (a) y
suelo
reemplazo
de
especies
vegetales (b) a través del
límite entre los suelos sin
serpentina (muestras 1-10) y
los suelos de serpentina
(muestras 18-28) en el
Sudoeste de Oregon, EEUU.
La serpentina es una roca
ígnea rica en magnesio, que
forma suelos tóxicos para
muchas plantas.
Distribución de
poblaciones de árboles
en función de la altitud
y la humedad del suelo
La abundancia relativa (proporción de
individuos de una especie respecto al total)
se representa cromáticamente.
Distribuciones de roble rojo (b),
roble blanco (c) y haya (d) con
respecto a la altitud y la
humedad del suelo en las
Grandes Montañas Smorky de
Tennesee, EEUU.
Los límites
aproximados de las principales
asociaciones
boscosas
se
muestran en (a): los tipos de
bosques son 1, haya; 2, roble
rojo-castaño; 3, roble blancocastaño; 4, cove; 5, pinabeto; 6,
roble castaño-castaño; 7, pino.
Según R. Whittaker, Ecol. Monogr.
26:1-80 (1956)
Un concepto de biodiversidad
Riqueza
(cantidad de
especies)
Biodiversidad
Niveles
poblacionales
relativos
Modelo de cálculo de la biodiversidad:
índice de Shannon- Weaver (IB)
𝑆
IB =
−
𝑏𝑖 ∙ log 2 𝑏𝑖
𝑖=1
bi = Ni/N
ó
bi = Bi/B
Ni es la cantidad de individuos de la especie i y N la cantidad total de
individuos (todas las especies)
Bi es biomasa asociada a todos los individuos de la especie i y B la biomasa
de todos los individuos (todas las especies)
500
Ejemplos de
distribuciones
poblacionales de
dos comunidades
de tres especies y su
zona de transición
llamada ecotono
400
300
200
Especie 1
Especie 2
Especie 3
Especie 4
Especie 5
100
Especie 6
0
0
20
40
60
80
100
120
𝑀
-100
𝐼𝑆𝑊 = −
𝑏𝑖 ∙ 𝑙𝑜𝑔2 (𝑏𝑖 )
Índice de
biodiversidad de
Shannon-Weaver. El
máximo valor
ocurre en la zona
del ecotono
ISW
𝑖=1
𝑁𝑖
𝑁𝑡
2,50
𝑏𝑖 =
2,00
M cantidad de especies
1,50
1,00
0,50
0
20
40
60
80
100
120
ISW
Biodiversidad
Modelo de Preston para especies no
muestreadas
Distribución lognormal
Preston observó las abundancias relativas de distintas especies de polillas
(atraídas por trampas de luz cerca de Orono, Maine, EEUU) y las agrupó
según su abundancia en la muestra, tal como se muestra en la figura.
Abscisas: clases de abundancia (octavas)
que aumentan por un factor 2 respecto a la
anterior.
Ordenada: cantidad de especies dentro de
ese rango de abundancia (octava)
Modelo de Preston
Distribución
lognormal: A la
izquierda de la línea
de exclusión la
curva gaussiana
representa las
especies no
presentes en la
muestra, i.e.
(matemáticamente)
con menos de un
individuo.
Biodiversidad
Sere y sucesiones
Sere y sucesiones
Sucesión: invasión de
especies que remplazan
a sus predecesoras en un
área determinada
Sere: secuencia de
sucesiones hasta alcanzar
comunidad climax
Cada fase
(comunidad i)
prepara el
hábitat para
la fase
siguiente
(comunidad
i+1).
Ejemplo de formación de un bosque
Sere y sucesiones
Sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona
carente de comunidad pre-existente; es decir, que se inicia en
una zona virgen no ocupada previamente por otras
comunidades. Ejemplos dunas, nuevas islas, etc.
Sucesión secundaria es aquella que se establece sobre los
restos de una previamente existente; que pereció por incendio,
inundación, enfermedad, talas de bosques, o cultivo, etc.
Etapa I
Etapa II
Medio físico-químico: Escaso suelo,
mucha roca desnuda.
Seres vivos: Instalación de plantas
herbáceas, musgos, líquenes
crustáceos, gramíneas y leguminosas
anuales (estrategas r).
Medio físico-químico: Se va
enriqueciendo el suelo; i.e. se
engruesa la capa de materia
orgánica (humus).
Seres vivos: Entre el pasto
aparecen los primeros matorrales
de pequeño porte y baja talla.
Etapa III
Etapa IV
Medio físico-químico: El suelo tiene
una potente capa de humus.
Seres vivos: con el paso de los años, la
diversidad va en aumento. Se instalan
ya matorrales de gran porte y se inicia
una colonización de especies arbóreas.
Medio físico-químico: La riqueza de
materia orgánica es máxima.
Seres vivos: también es máxima la
diversidad. Se instalan árboles de hoja
caduca de distintas especies,
dependiendo del suelo. En los claros del
bosque existe una gran riqueza florística y
abundante fauna. Aparecen los estrategas
K.
climax
Biodiversidad
Suelo
Comparación entre suelo agrícola y
desértico
Materia orgánica y
organismos vivos
Pocos componentes
orgánicos, arcillas y
óxidos de hierro
Mayormente rocas, en
desintegración
Horizonte D (R): Roja
madre fragmentada
Servicios ecosistémicos del suelo
Provisión de agua y nutrientes (minerales)
 Regulación del agua
 Lixiviación (extracción de compuestos solubles por el agua)
 Intercambio catiónico
Fijación de las raíces de las plantas
Descomposición y conversión de materia y gases
 Nutrición de organismos
Suelo
Bioperturbación
Habitantes del
suelo
Descomposición
Equilibrio trófico
Simbiosis con plantas
Oxigenación
Bacterias
• 1 gramo puede contener 10000
genomas diferentes con 109
individuos
• 3-5% de la materia orgánica del
suelo
• Procesos de degradación de
materia orgánica (aeróbica o
anaeróbica)
• Son responsables del 90%
de la descomposición
• Proceso de mineralización
• Fijación de nitrógeno desde la
atmósfera en forma de NO4+
utilizable por las plantas
(endosimbiosis con legumbres)
Hongos
 Se conocen 80000 especies que habitan el suelo
 1 gramo puede contener hasta 106 individuos (en suelos templados 2-5 ton/ha) y 200
m de hifas
 Micorrizas: simbiosis entre plantas y hongos (90% especies de plantas)
 Fitopatógenos
hifas
Algas
Protozoarios
Nematodos
 Gusanos no segmentados
 Hasta 10-50 individuos por
gramo
 Se alimentan de bacterias,
otros en simbiosis con
plantas
 Algunos son pestes para las
plantas
 Otros sirven de control
(biológico) de plagas
Lombrices de tierra
 Bioperturbación de la tierra
(transporte de materia
orgánica)
 25-40 ton/ha de heces
(abono)
 Porosidad (circulación de
agua y aire)
 Alimento de otras especies
Equivalencia en masa de las
lombrices de tierra
Tipos de lombrices de tierra
Epigeas (sobre el suelo): no cavan fosos y se alimenta de la materia orgánica que cae
sobre la superficie.
Endógeas (dentro del suelo): solo salen a la superficie luego de fuertes lluvias, se
alimenta de materia orgánica del suelo; hacen fosos temporarios.
Anécico: transportan grandes cantidades de materia orgánica desde la superficie hasta
sus fosos, para su alimentación.
Ácaros
 Los artrópodos (pariente de las arañas, 4 pares de patas) más abundantes del suelo
 Alimentación
 Extracción de nutrientes de plantas y hongos
 Parasitación de insectos
 Microrganismos
 Materia orgánica muerta
Colémbolos
 Muchos se alimentan
de materia orgánica
muerta
 Transportan hongos de
micorriza y bacterias
ayudadoras de
micorrizas
Larvas de insectos
•
•
•
•
Escarabajos
Polillas
Moscas
Jején (mosquito
pequeño)
 Descomposición de
materia orgánica
muerta
 Diversas plagas
Larva de escarabajo
Hormigas
 Se conocen más de
12500 especies
 Pueden transportar
hongos de micorriza
Otros artrópodos
Diplópodos (milpiés)
Descomponedores y por lo tanto
reciclado de nutrientes
Quilópodos (ciempiés)
Mayoritariamente carnívoros
Cochinilla o bicho bolita (Crustáceo)
Se conocen alrededor de 3000 especies
Omnívoros
Descomponedores y por lo tanto
reciclado de nutrientes
Topos
 Voraces carnívoros (mayoritariamente gusanos, hasta su peso en alimento por día)
 Grandes cavadores, casi toda su vida bajo tierra; contribuyen a la respiración de la tierra
 Veneno en la saliva que paraliza a su presa
Topillos
 Muy pequeños roedores
 Como los topos, cavan
extensas madrigueras,
contribuyendo a la
respiración de la tierra
 Vegetariano, muchos
considerados plagas para
la agricultura
 Alta tasa reproductiva
(hasta 7 crías con 5-7
ejemplares por cada una,
por año)
Plantas
Gusano cortador (plaga)
Dinámica poblacional
Factores involucrados
Es la variación en la estructura poblacional (cantidad de
individuos, distribución de edades, tamaños y sexos, etc.) de una
dada especie como consecuencia de factores internos y externos a
la misma. Dichos factores son:
Natalidad
Mortalidad
Inmigración
Emigración
Densidad (cantidad de individuos por unidad de superficie)
En una primer aproximación, consideraremos solo la Natalidad y
Mortalidad
Modelo de Crecimiento Exponencial
Crecimiento ilimitado de la población cuando ro>0,
tamaño poblacional estacionario cuando ro=0 y
aproximación a 0 cuando ro<0.
N(t) = No e rot
ro=1,2
ro=1,0
ro=0,8
Modelo Logístico de Crecimiento
(Exponencial-Asintótico)
En un ecosistema real el crecimiento poblacional de una
especie queda siempre limitado por diversos factores tales
como:
– Disponibilidad de alimento, e.g. aminoácidos,
carbohidratos, luz (fotosíntesis), agua, minerales, etc.
– Competencia por el espacio
– Depredación: la vulnerabilidad ante los depredadores
aumenta con la densidad
Definimos entonces capacidad de carga como el máximo
tamaño poblacional que una dada especie puede alcanzar
en un dado ecosistema.
Es decir lo que antes era ro (constante) ahora es:
𝑟 𝑡 = 𝑟𝑜 (1 −
𝑁(𝑡)
𝐾
)
donde K es la capacidad de carga
Mediante cálculos matemáticos se llega a que
K
Nt  No
 ro t
N o  K  N o   e
Donde No es el N a tiempo 0 y ro es una constante
El modelo propone que lo
que antes era ro (constante)
ahora sea:
𝑁 𝑡
𝑟 𝑡 = 𝑟𝑜 (1 −
)
𝐾
donde No y ro son la
población y tasa intrínseca
de crecimiento iniciales
respectivamente y
K es la capacidad de carga
dN (t )
N (t )
 ro (1 
) N (t )
dt
K
solución
N (t )  N o
K
N o  K  N o   e  rot
N(t) = No e rt
Nt  No
K
N o  K  N o  e rt
1. La tasa de mortalidad y
natalidad per cápita ya no
son constantes.
2. Disminuye la natalidad y
aumenta la mortalidad a
medida que crece la
población.
3. Existe un punto en el que se
equilibran las tasas de
natalidad y mortalidad que
se denomina capacidad de
carga.
Tasa de Natalidad o Mortalidad
Asume que:
Biomasa o Cantidad de individuos
(K es la capacidad de carga)
Estrategas r y estrategas K
• Estrategas r son
aquellas especies
con crecimiento
exponencial para
luego caer
abruptamente
• Estrategas K son
las especies que se
desarrollan
poblacionalmente
en el límite de la
capacidad de
carga
Estrategas r
Productores 1rios
Estrategas K
Consumidores 1rios
Consumidores 2rios
Consumidores 3rios
Cantidad de especies
Número poblacional
Tasa de reproducción
Tamaño del cuerpo
Dimensión del hábitat
Esperanza de vida
Dispersión
Capacidad de búsqueda
Complejidad de comportamiento
Costos metabólicos
Valor calorífico como alimento
Variedad dietaria
Eficiencia de asimilación metabólica
Estrategas r y estrategas K
Característica
r estrategas
K estrategas
Tiempo de vida
Corto. Generalmente inferior al año.
Largo, más de un año.
Mortalidad
Episodios catastróficos de gran mortalidad
Depende de densidad poblacional
afectando a todos los individuos. Independiente de
la densidad poblacional (cantidad de individuos
por unidad de área)
Población
Muy variable en el tiempo y muy inferior a
la capacidad de carga del medio.
Muy constante y próxima al equilibrio y al límite de
carga.
Competencia
intraespecífica e
interespecífica
Variable, pero en general poco intensa.
Muy intensa.
Capacidad de
adaptación
Variaciones ambientales frecuentes e
impredecibles o especies no bien adaptadas al
medio que ocupan. Colonizadores. Climas
variables.
Condiciones ambientales muy constantes y
predecibles.
Estrategias de vida
Desarrollo rápido
Madurez precoz
Reproducción única
Elevado potencial biótico (capacidad de
reproducción en condiciones óptimas)
Pequeño tamaño
Descendencia numerosa
Desarrollo lento
Madurez retrasada
Reproducción cíclica
Capacidad competitiva y eficacia
Mayor tamaño
Descendencia poco numerosa y cuidado de la
prole
Uso sostenible de los recursos
biológicos
Desarrollo Sostenible (o Sustentable)
(Artículo 2 de la Convención de Diversidad Biológica)
El uso sustentable de los recursos significa el uso de los componentes de la
diversidad biológica de tal manera y en tal proporción que no conduzca en el
largo plazo a la declinación de la diversidad biológica, asimismo
manteniendo su potencial para satisfacer las necesidades y aspiraciones de
las presentes y futuras generaciones.
La definición involucra aspectos biológicos, sociales y económicos.
Recursos Naturales
Los recursos naturales son los elementos que el ser
humano sustrae de la naturaleza, usualmente con el
propósito de obtener un beneficio de ellos;
constituyendo un sostén económico de las sociedades.
Tipos de Recursos Naturales
• Recursos naturales agotables como el petróleo, el gas, los
minerales, etc. Estos recursos algún día se extinguirán, ya que no
son capaces de regenerarse por sí mismos, por lo tanto su
explotación es forzosamente no sostenible.
• Recursos naturales renovables: en la medida que su explotación
sea racional, en términos de la recuperación de esos mismos
recursos.
• Se llama explotación sostenible a aquella que mantiene la
integridad de los niveles poblacionales de las especies en valores
que no comprometen su supervivencia así como la biodiversidad
de las comunidades involucradas.
Explotación Sostenible de los Recursos
Naturales Renovables
– Recambio generacional: permite el remplazo de los
individuos capturados (en el caso de animales) o
recolectados (en el caso de hongos, algas y plantas) por
individuos de nuevas generaciones, mediante los
mecanismos de reproducción.
– Conservación de ecosistemas: no provoca efectos
adversos irreversibles sobre el ecosistema ni el medio
ambiente, no comprometiendo así a otras especies,
hábitats o al mismo hombre.
– Desarrollo social y económico: permite el desarrollo social
y económico de las comunidades humanas a corto,
mediano y largo plazo.
Convenios vinculantes para la protección
de especies (Argentina signataria)
• Convention on International Trade in Endangered Species of
Wild Fauna and Flora (CITES; www.cites.org)
• Convention on Biological Diversity (CBD; www.cbd.int)
• Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living
Resources (www.ccamlr.org)
• Agreement on the Conservation of Albatrosses and Petrels
(ACAP; www.acap.org)
Organismos no gubernamentales para
la protección de especies
• International Union for Conservation of Nature (www.iucn.org)
• World Wild Life (www.worldwildlife.org)
– Fundación Vida Silvestre (www.vidasilvestre.org.ar)
• Birdlife International (www.birdlife.org)
– Aves Argentinas (www.avesargentinas.org.ar)
• Greenpeace (www.greenpeace.org)
– Greenpeace Argentina (www.greenpeace.org/argentina)
Explotación sostenible de los recursos
naturales biológicos
– Explotar el recurso por encima de los límites biológicos
que garantizan el mantenimiento de sus niveles
poblacionales
– Minimizar la captura o recolección de ejemplares en
etapa reproductiva, permitiendo así el cumplimiento de
sus ciclos naturales de vida.
– Utilizar métodos de explotación que no dañen el hábitat y
el ecosistema de tal manera de permitir su rápida
recuperación del impacto
– Utilizar métodos de explotación sostenibles
económicamente.
Componentes mínimos a evaluar
 Especie/s objetivo/s de captura
 Gobernanza y política
 Sistema de gestión
 Ecosistemas (ensambles de comunidades)
 Hábitats
 Especie/s capturadas incidentalmente
Retenidas
Captura accidental
 Especies amenazadas/ protegidas/ en peligro
Organización Internacional Agropecuaria
Alcances geográficos
Especies objetivo y
ecosistema
Zona de
explotación
Distribución
de la especie explotada
Otra zona de explotación
Máxima Producción Sostenible
(“Maximal Sustainable Yield”)
𝑟 𝑡 = 𝑟𝑜 (1 −
𝑑𝑁(𝑡)
𝑑𝑡
= 𝑟𝑜 1 −
𝑁 𝑡
𝐾
𝑁(𝑡)
𝐾
)
𝑁(t)
Después de un cierto valor (EMSY): mayor
esfuerzo implica menor rendimiento, es
decir menor relación beneficio/costo; pues
los recursos son cada vez más limitados y
por lo tanto más difícil de capturarlos.
Ejercicio
Con el objetivo de regular la caza del zorro (Lycalopes griseus) en una zona de praderas de
la Patagonia Argentina, se inicia un muestreo regular de la población de esta especie para
establecer un punto de referencia. El primer muestreo arroja una población inicial de 674
individuos. Se conoce además que la especie Lycalopes griseus tiene una tasa intrínseca de
crecimiento (ro) para esa población de 0,68/año y que la capacidad de carga de la zona de
praderas es de 2300 individuos.
1. Se establece como regulación que se podrá cazar hasta lograr el máximo rendimiento
posible (MSY) en estado virgen. Partiendo de la ecuación de crecimiento logístico y de
que la regulación implicará un valor X (porcentual) respecto al N como captura
permitida de caza en función del tiempo.
¿Cómo modificarías la ecuación para incluir en ella dicha regulación?
Ayuda: La solución a
𝑑𝑁
𝑑𝑡
= 𝑎 𝑁 − 𝑏𝑁 2 es 𝑁 =
𝑎𝑁𝑜
𝑏𝑁𝑜 +(𝑎−𝑏𝑁𝑜 )𝑒 −𝑎(𝑡−𝑡𝑜)
Grafica la solución. ¿Cuántos individuos se podrán cazar en el primer mes?
2. En una causa judicial iniciada por una ONG, por un deterioro del hábitat que afecta a
Lycalopes griseus, una orden judicial establece una veda precautoria inicial de dos años.
Después del primer año de iniciada la veda se mide una población de 1100 individuos; y
luego de dos años, una población de 1300 individuos ¿Cuál es la nueva capacidad de
carga si la tasa intrínseca de crecimiento (ro ) al primer año de veda es 0,05/año?
Recursos Pesqueros
 Recursos pesqueros continentales (ríos, lagos,
lagunas, etc.)
 Recursos pesqueros marinos (océanos y mares)
 Recursos pesqueros en aguas mixohalinas (estuarios,
bahías, etc.)
Plataforma marina argentina
Recursos Naturales Marinos
Que ocurre simultáneamente en
la Zona Económica Exclusiva y el
océano abierto
Fuente: Glosario de Pesca de FAO
Minimizar la Captura de Ejemplares en
Etapa Reproductiva
Pesca de arrastre: la mas dañina
Pesca de arrastre de fondo
Pesca de arrastre de fondo
Pesca con palangres: más selectiva
Pesca con trampas: más selectiva
Impacto Tecnológico
• Durante las últimas décadas el progreso
tecnológico permitió a las compañías pesqueras
disponer de herramientas capaces de incrementar
sus niveles de captura. Ej.:
– radares, ecosondas, etc., utilizados para
detectar cardúmenes y navegar más
eficientemente
– motores más potentes y de mayor rendimiento,
mejorando así la capacidad de arrastre.
– etc.
• Simultáneamente la población mundial del
hombre sigue creciendo significativamente,
generando así una mayor presión de mercado.
A
L
E
R
T
A
Mortalidad por pesca
– Esfuerzo pesquero (f): es una medida de la capacidad de
captura cuya definición varía según los países. Ej. cantidad
de anzuelos o trampas u horas de arrastre por día
(fuente: Glosario Pesquero de FAO). Una buena medida de
esfuerzo pesquero debería ser proporcional a la
mortalidad por captura.
– La tasa de mortalidad por captura (rF) se puede definir
como el producto entre un coeficiente q (susceptibilidad
de la especie o eficacia de captura) y el esfuerzo
pesquero. El coeficiente q depende de la tecnología y por
lo tanto tiende a aumentar con los años.
𝒓𝑭 = 𝒒 ∙ 𝒇
𝑭=𝒒∙𝒇∙𝑩
Equilibrio poblacional
Es indispensable conocer la capacidad de recuperación poblacional
de una especie para conocer cuál es la máxima mortalidad
admisible (natural + pesquera); para luego determinar el esfuerzo
pesquero que permite acercarnos a un valor de máxima producción
sostenible.
Mortalidad
natural
Larvas,
alevinos
y
juveniles
Peces adultos
Mortalidad por
pesca
Mortalidad
natural
Reclutamiento
Reproducción
Mortalidad por
pesca
Modelo de Graham-Schaefer
(sobre modelo logístico de crecimiento)
El modelo poblacional de Graham-Schaefer resulta en una
ecuación diferencial que relaciona biomasa (B), su variación en
el tiempo, el esfuerzo pesquero (f) y la capacidad de carga
mediante dos coeficientes:
ro: productividad
q: susceptibilidad
dB(t )
B(t )
 ro (1 
) B(t )  qfB
dt
K
El modelo de Graham-Schaefer
Interpretación de la ecuación
•
rB(1-B/K): where r (Productivity) represents the rate of
contribution of Biomass, regarding a limiting capacity factor
determined by the term (1-B/K) which becomes zero when
B=K, to the increment of Biomass on time.
•
–qEB: where q (Susceptibility) represents the rate of
contribution of the product between Biomass and Fishing
Effort (EB) to the decrease on time (minus sign) of Biomass.
dB(t )
B(t )
 ro (1 
) B(t )  qfB
dt
K
Definitions
– Productivity: the biological capacity of a species
to regenerate populations when impacted by
fisheries.
– Susceptibility: the sensitivity of a species to be
impacted by fisheries activities.
Impacto de la Contaminación en las
Pesquerías
•
Los agroquímicos disueltos en el agua de la lluvia pueden
llegar a través de la tierra (percolación) o por sobre la
misma (escurrimiento) hasta las aguas de lagos, lagunas,
ríos y mares; que directamente o través de la cadena trófica
pueden alcanzar los alimentos para el hombre (ejemplo, los
pesticidas que pueden actuar como disruptores
endócrinos, es decir sustancias que sin ser hormonas
actúan como tales en el organismo).
•
Los desechos cloacales son otra fuente importante de
contaminación en organismos. Esta fuente de
contaminación es muy variada, incluyendo contaminantes
orgánicos (decantan y son ingeridos por especies detríticas,
tales como la lisa) e inorgánicos, que disueltos en agua
ingresan en todos los organismos vivientes.
Regulaciones de Estado y Regulaciones de
Mercado
• Regulaciones de Estado: el control en la explotación de los
recursos naturales es un rol indelegable de cada estado en la
órbita de su soberanía. No obstante, organismos
internacionales deben fijar pautas concensuadas entre sus
estados adherentes, para regular la explotación de los
recursos que trascienden fronteras.
• Regulaciones de Mercado: son los ecoetiquetados de
sustentabilidad y resultan una forma innovadora de
regulación. Ej. “Marine Stewardship Council” o Consejo de
Administración Marina.
Pesquerías de Argentina
Algunos de los principales recursos pesqueros explotados en
Argentina son:




Moluscos: calamar, vieira
Crustáceos: langostino, centolla, centollón
Péces óseos: merluza, polaca, merluza de cola, merluza
negra, corvina rubia, corvina negra
Peces cartilaginosos: gatuzo (escualo), otros tiburones,
rayas
La exportación (medida en divisas) de productos de origen
marino supera a la de cortes vacunos, tradicional fuente de
ingresos de Argentina.
Corvina rubia

1997: record de
captura de 71000
toneladas para
Argentina y
Uruguay (recurso
compartido)‫‏‬
Calamar
• Se han capturado
entre 200 y 350.000
toneladas anuales,
durante los últimos
20 años.
Merluza común
CBA: capturas biológicamente aceptables, recomendadas por INIDEP.
CMP: capturas máximas permisibles adoptadas por la autoridad de
aplicación
Se observa que entre 2004 y 2007 los desembarques estuvieron siempre
entre un 20% y un 37% por encima de lo recomendable.
Ley Federal de Pesca
Según la Ley Federal de Pesca: “es obligación de las
Autoridades de la Nación Argentina fomentar el
ejercicio de la pesca marítima en procura del
máximo desarrollo compatible con el
aprovechamiento racional de los recursos vivos
marinos y promocionar la sustentabilidad de la
actividad pesquera, fomentando la conservación a
largo plazo de los recursos, favoreciendo el
desarrollo de procesos industriales ambientalmente
apropiados”.
Riesgo poblacional
Análisis de productividad-susceptibilidad
de Hobday-Smith
Interpretación de la Ecuación
dB
B
 ro B (1  )  qfB
dt
K
B: Biomasa,
K: Capacidad de Carga,
f: Esfuerzo Pesquero,
ro: productividad,
q: susceptibilidad
1 dB 1
B
 [ro B (1  )  qfB ]
K dt
K
K
d (B / K )
 ro ( B / K )[1  ( B / K )]  qf ( B / K )
dt
dBr
 ro Br (1  Br )  qfBr
dt
Organización Internacional
Agropecuaria
dBr
dt
Br: Biomasa,
ro: productividad,
q: susceptibilidad
Términos de la ecuación
ro Br (1-Br): contribución de la biomasa relativa a
la regeneración poblacional de la especie
– q f Br: contribución del esfuerzo de captura a la
reducción de la biomasa relativa de la especie
dBr
dt
Br: Biomasa,
ro: productividad,
q: susceptibilidad
Coeficientes ro y q
Susceptibilidad (q): es un indicador del nivel de
interacción entre el esfuerzo pesquero y la biomasa
relativa
Productividad (ro) es un indicador de la capacidad de
regeneración poblacional de la especie
Análisis de productividadsusceptibilidad de Hobday-Smith
Capacidad de recuperación frente a
impactos dado por la productividad
Equilibrio
Susceptibilidad de las especies a los
impactos (especies objetivo: eficiencia de
captura)
Explotación
sostenible
Análisis de productividadsusceptibilidad
•Edad máxima promedio
•Tamaño máximo promedio
•Edad primera de madurez
•Tamaño primero de madurez
•Fecundidad anual
•Estrategia reproductiva
•Nivel trófico
Atributos de Productividad
Los riesgos se clasifican como bajo (1),
medio (2) o alto (3).
Los atributos considerados presentan
relaciones de comportamiento entre sí;
por lo tanto estos atributos son en
general dependientes entre sí.
Agropecuaria
Atributos de Susceptibilidad
Los riesgos se clasifican también como bajo (1), medio (2) o alto (3).
El riesgo final se calcula como el producto de los riesgos de los atributos,
normalizado a una escala de 1 a 3.
• Disponibilidad horizontal: grado de solapamiento (latitud,
longitud) entre el esfuerzo pesquero y la distribución de la especie
• Disponibilidad vertical: grado de solapamiento batimétrico entre
el arte de pesca (red, palangre, etc.) y la distribución de la especie
• Selectividad
• De redes: esencialmente el tamaño de madurez en relación al
tamaño de la malla
• De anzuelos: peso del pez relativo a la resistencia de la línea,
dieta de especies potencialmente capturables, etc.
• Mortalidad post-captura: depende de las características de la
especie y de las prácticas pesqueras, incluyendo el manejo a bordo.
Agropecuaria
Susceptibilidad = q = D · E · S · MPC
D= Disponibilidad
E = Encontrabilidad
S = selectividad
MP = Mortalidad Post-captura
Agropecuaria
Clasificación de Riesgos de Productividad (MSC)
Low productivity (high
risk, score=3)
Medium productivity
(medium risk,
score=2)
High productivity
(Low risk, score=1)
Average age at maturity
>15 years
5-15 years
<5 years
Average maximum age
>25 years
10-25 years
<10 years
<100 eggs per year
100-20,000 eggs per
year
>20,000 eggs per year
Average maximum size
>300 cm
100-300 cm
<100 cm
Average size at maturity
>200 cm
40-200 cm
<40 cm
Live bearer
Demersal egg layer
Broadcast spawner
>3.25
2.75-3.25
<2.75
Fecundity
Reproductive strategy
Trophic Level
Agropecuaria
Clasificación de Riesgos de Susceptibilidad (MSC)
Low
susceptibility
(low risk,
score=1)
Medium
susceptibility
(medium risk,
score=2)
High
susceptibility
(High risk,
score=3)
Availability. Overlap of species
range with fishery
<10% overlap
10-30% overlap
>30% overlap
Encounterability –Habitat and
depth check (scores vary by
fishery)
Low overlap with
fishing gear
Medium overlap
with fishing gear
High overlap with
fishing gear
Selectivity (scores vary by gear
type, this example is for set
gillnets. Selectivity for hooks is
found in Table B4.4)
< mesh size, or >5
m in length
1-2 times mesh
size, 4-5 m in
length
>2 times mesh
size, to say, 4 m in
length
Post-capture mortality (scores
vary by fishery)
Evidence of postcapture release
and survival
Released alive
Retained species,
or majority dead
when released
Agropecuaria
Representación vectorial del riesgo potencial según PSA
Riesgo en la Susceptibilidad
3
El Riesgo Final PSA se calcula por
trigonometría, con los valores de
Riesgo Productividad y Riesgo
Susceptibilidad
1,9; 2,6
1,3; 2,2
2
1
0
0
1
2
3
Riesgo en la Productividad
Agropecuaria
Análisis de productividadsusceptibilidad ‫‏‬
Principio de áreas iguales de riesgo
Se determinan los dos radios
que permiten trazar
circunferencias, las cuales
dividen la zona (cuadrado) de
riesgo en tres zonas de igual
área, cada una de las cuáles
representará respectivamente
riesgo bajo, medio y alto.
Riesgo en la Susceptibilidad
3
2,42; 2,6
2
1,3; 1,7
1
0
0
de
1
2
Riesgo en la Productividad
Organización Internacional Agropecuaria
3
Zona de riesgo alto
Zona de riesgo medio
Zona de riesgo bajo
Representación vectorial del riesgo en PSA y zonas de Riesgo
Riesgos Altos
Riesgos Bajos
Agropecuaria
Los arcos, con
centro en el origen
de las coordenadas,
seccionan la zona
de riesgo en tres
áreas iguales.
Ej.: Pesquería Argentina de hoki
(Macruronus magellanicus)
Ej.: Pesquería Argentina de hoki
(Macruronus magellanicus)

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