¿Qué es la biosfera?
La biosfera -la esfera de la vida- fue nombrada por Eduard Suess en 1875, pero no se describió completamente como concepto hasta el trabajo de Vladimir Vernadsky en la década de 1920. La biosfera se compone de biomas, o zonas biofísicas, repletas de numerosos ecosistemas. Cada ecosistema está compuesto por un intrincado conjunto de especies adaptadas a las condiciones imperantes, desde el fondo de los océanos, pasando por la superficie terrestre, hasta por encima de las montañas más altas. Incluye formas de vida que van desde las bacterias microscópicas hasta la gigantesca ballena azul. Aunque ha persistido durante miles de millones de años, la biosfera se ha visto afectada por cinco extinciones masivas en el pasado geológico y ahora se enfrenta a amenazas existenciales para la diversidad de especies debido a la actividad humana.
¿Cómo funciona la biosfera?
A lo largo de la evolución de la vida en la Tierra, desde los organismos primitivos hasta el conjunto actual, todas las formas de vida han encontrado formas de obtener energía, adquirir nutrientes para construir moléculas orgánicas y reproducirse. La energía del sol es captada por organismos fotosintetizadores llamados autótrofos, o productores, que pueden aprovechar la energía solar para convertir las moléculas inorgánicas en moléculas orgánicas, los componentes básicos de la vida. Estas moléculas orgánicas almacenan energía y son consumidas por otros organismos no fotosintéticos llamados heterótrofos, o consumidores. Este proceso aparentemente sencillo -la hierba que comen los ciervos, por ejemplo- tardó miles de millones de años en desarrollarse. A través del proceso de evolución, las especies se diversifican para llenar las oportunidades de existencia disponibles, creando un conjunto siempre cambiante de plantas y animales que se encuentran en los biomas de la Tierra, desde la tundra hasta las selvas tropicales.
Diversidad de la vida
Arrecife de coral en Papúa Nueva Guinea. Los arrecifes de coral se denominan a veces la selva tropical del océano por la superabundancia de vida que contienen. En total, se han identificado 90.000 especies únicas de plantas y animales marinos en los arrecifes de coral.
La vida es omnipresente en la Tierra, aunque la productividad biológica varía mucho de los desiertos a las selvas tropicales. Se han nombrado unos 1,9 millones de especies, pero se calcula que hay entre cinco y treinta millones de especies o más que componen la biodiversidad de la Tierra. Muchas de las especies no identificadas se encuentran en lugares especialmente difíciles de alcanzar, como los entornos oceánicos de la Antártida, o los extremófilos que viven en lugares intensamente cálidos o fríos o ácidos. Por debajo de los pies y del mar, pululan miles, si no millones, de organismos diferentes, muchos de los cuales no han sido identificados porque no ha habido tiempo ni atención suficientes para clasificar todas estas pequeñas formas de vida.
La fitomasa, o la masa de las plantas, se estima en unos 500 a 800 GtC (mil millones de toneladas de carbono). Las estimaciones de la masa de los heterótrofos están dominadas por grandes incertidumbres respecto a la masa de los organismos que viven en el suelo, en las profundidades del suelo y en los sedimentos oceánicos. Los procariotas, organismos simples sin núcleo (bacterias y arqueas), pueden tener por sí solos una masa igual a la de las plantas. Los heterótrofos terrestres y oceánicos distintos de los procariotas representan una contribución relativamente pequeña a la masa total. Las estimaciones de la masa total de la biosfera son de más de 1 TtC (trillón de toneladas de C) y quizás hasta 4 TtC.
Selva en las Montañas Azules, Australia. Gran parte de la biodiversidad del mundo se encuentra en las selvas tropicales repartidas por todo el planeta. A pesar de la importancia vital de las selvas tropicales para la vida humana y el sistema de la Tierra en su conjunto, están bajo la constante amenaza de los seres humanos que se apoderan de estos bosques saturados de vida para la agricultura y otros usos.
¿Cómo está cambiando la biosfera?
El conjunto de especies de la Tierra en un momento dado está cambiando continuamente a través del proceso de evolución. A lo largo del tiempo geológico, se han extinguido más especies de las que existen en la actualidad. Un ejemplo dramático de este cambio son los eventos de extinción del pasado. Paleobiólogos y geólogos han reunido pruebas en el registro geológico de cinco eventos de extinción masiva que redujeron la biodiversidad de la Tierra a una parte de su potencial. Un ejemplo notable es la extinción masiva de hace 65 millones de años que coincidió con el final de la era de los dinosaurios.
Un cambio brusco en los factores físicos y químicos fundamentales para la vida es clave en las extinciones masivas. Después de cada extinción masiva, la diversidad de la vida se recupera lentamente para llenar el ecoespacio disponible en el entorno de la Tierra. Este proceso puede llevar millones de años de evolución.
Las causas potenciales de las extinciones masivas en el pasado incluyen las erupciones volcánicas masivas y sostenidas y los impactos de cometas y/o asteroides -ambos causando la consiguiente alteración de la atmósfera por los restos lanzados que bloquean la luz solar entrante. El cambio climático sostenido o muy rápido y el cambio en el nivel del mar son también posibles explicaciones de las extinciones masivas del pasado.
Desde la última edad de hielo, la actividad humana que cambia el uso de la tierra ha sido un factor dramático en la alteración del hábitat de las especies. Por ejemplo, cerca del 35% de la tierra libre de hielo se dedica a la agricultura humana y, como consecuencia de esta expansión, las especies se ven obligadas a vivir en entornos en los que no son aptas para sobrevivir. Desde la revolución industrial, la actividad humana ha alterado la calidad del aire y del agua y está forzando un cambio en el clima. Estos factores, además del cambio en el uso del suelo, interactúan de forma compleja para afectar a la biodiversidad. Muchos científicos consideran que nuestra época actual es una sexta extinción masiva. Una estimación de la extinción provocada por el futuro cambio climático (proyectado en un rango de 3,6 a 5,4 grados F), cuando se suma a otros impactos humanos sobre la biodiversidad, considera que entre el 20 y el 30 por ciento de las especies identificadas que se conocen hoy en día podrían perderse junto con los servicios de los ecosistemas que proporcionan.
Actividad de la revista
Materiales: Cuaderno, papel y lápiz o archivo informático específico donde guardar el trabajo.
- Elige una o varias de las Preguntas de la Biosfera.
- Escribe o haz un boceto de tus respuestas basándote en tu propia comprensión sin buscar nada.
- Pregunta a un familiar, amigo o profesor la(s) misma(s) pregunta(s) y escribe o haz un boceto de sus respuestas.
- ¿Cuáles son las ideas comunes en las respuestas que has recogido? Escribe o dibuja los temas/ideas comunes.
- Inventa tu propia estrategia para profundizar (pregunta a un científico, consulta los sitios web de universidades y agencias gubernamentales como la NASA y la NOAA, ve a la biblioteca, diseña y realiza un experimento, etc.) hasta que estés convencido de que la respuesta tiene sentido para ti.
- Resume lo que se sabe y lo que se desconoce sobre el tema de la(s) pregunta(s). Anote también las pruebas que apoyan lo que se sabe y cómo se obtuvieron las pruebas.
- Califique la respuesta que ha dado en una escala de 1 a 10, siendo 1 débil con mucha incertidumbre y 10 perfecta.