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Secundaria 4° · Biología
La ecología · Sostenibilidad y cambio global

Residuos y biodiversidad

Un pesticida que casi no se detecta en el agua de una bahía de la costa bonaerense puede terminar en niveles peligrosos en las aves que se alimentan de los peces de esa misma bahía. Entender cómo viajan los contaminantes por la cadena trófica, cómo gestionar los residuos para que no lleguen tan lejos y por qué la biodiversidad es lo que se pone en juego es el objetivo de esta página.

Xenobióticos, bioacumulación y biomagnificación

En un estuario se midió un pesticida persistente en varios niveles: agua ($0{,}00005\text{ ppm}$), zooplancton ($0{,}04\text{ ppm}$), peces pequeños ($0{,}5\text{ ppm}$) y aves pescadoras ($25\text{ ppm}$). ¿Por qué un contaminante casi indetectable en el agua llega a niveles letales en los depredadores finales?

¿Por qué no se degradan? Los descomponedores tienen enzimas que "encajan" con las moléculas que existen hace millones de años en la naturaleza. Una molécula sintetizada por el ser humano suele tener una estructura que esas enzimas no reconocen, así que persiste. Si además es liposoluble, se guarda en los tejidos grasos en lugar de eliminarse con la orina.

Diagrama de biomagnificación: la concentración de un pesticida pasa de 0,01 ppm en el agua a 2 ppm en los peces pequeños y a 80 ppm en las aves pescadoras, es decir, se multiplica por 8.000. agua: 0,01 ppm peces pequeños: 2 ppm aves pescadoras: 80 ppm concentración × 8.000

El factor de biomagnificación es el cociente entre la concentración en un nivel y la del nivel de referencia.

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Definí qué es un xenobiótico y poné dos ejemplos, explicando por qué los organismos descomponedores tienen dificultad para degradar estas sustancias.

Definí qué es un xenobiótico y poné dos ejemplos, explicando por qué los organismos descomponedores tienen dificultad para degradar estas sustancias.

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Diferenciá bioacumulación y biomagnificación apoyándote en una cadena trófica marina de tres niveles que vos elijas.

Diferenciá bioacumulación y biomagnificación apoyándote en una cadena trófica marina de tres niveles que vos elijas.

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El esquema muestra la concentración de un pesticida persistente en una cadena trófica de una bahía. Calculá el factor de biomagnificación entre el agua y las aves…

El esquema muestra la concentración de un pesticida persistente en una cadena trófica de una bahía. Calculá el factor de biomagnificación entre el agua y las aves pescadoras (señalado con «?»), y explicá por qué los depredadores finales son siempre los más afectados.

agua peces pequeños aves pescadoras 0,01 ppm 2 ppm 80 ppm concentración × ?
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Un caso real: el mercurio en el pescado

Las autoridades sanitarias recomiendan limitar el consumo de pez espada, atún y tiburones, sobre todo en embarazadas y niños. En cambio, la anchoíta o la sardina casi no tienen restricciones. ¿Qué diferencia hay?

Comparación de cadenas tróficas marinas: una cadena corta con anchoíta y una cadena larga con atún o pez espada, donde el mercurio se concentra mucho más. fitoplancton zooplancton anchoíta peces medianos atún, pez espada poco mercurio mucho mercurio
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Las autoridades recomiendan limitar el consumo de atún, pez espada y emperador, especialmente a embarazadas y niños, por su contenido en mercurio. Explicá, usando los…

Las autoridades recomiendan limitar el consumo de atún, pez espada y emperador, especialmente a embarazadas y niños, por su contenido en mercurio. Explicá, usando los conceptos de persistencia, bioacumulación y biomagnificación, por qué el mercurio se concentra precisamente en los grandes peces depredadores y no en las sardinas.

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La jerarquía de gestión de residuos

¿Qué es mejor para el ambiente: reciclar una botella o directamente no usar una botella descartable? La respuesta está en el orden de prioridades con que se gestionan los residuos.

Pirámide invertida de la jerarquía de gestión de residuos que prioriza reducir y reutilizar frente a reciclar, valorizar y eliminar en un relleno sanitario. reducir reutilizar reciclar valorizar eliminar (relleno sanitario)

Un ejemplo cotidiano de cada nivel: reducir es llevar tu propia bolsa y tu botella al colegio; reutilizar es usar los frascos de vidrio para guardar comida; reciclar es separar el papel y el cartón para una cooperativa de recuperadores; valorizar es quemar el rechazo no reciclable para generar electricidad; eliminar es enterrarlo en un relleno sanitario.

La valorización energética

La valorización energética consiste en incinerar el residuo que ya no se puede reutilizar ni reciclar y aprovechar el calor para generar electricidad o vapor.

Ventajas Inconvenientes
Reduce el volumen que va al relleno sanitario Genera emisiones a la atmósfera que hay que filtrar
Produce energía Deja cenizas que requieren disposición controlada
Útil para residuos no reciclables Puede desincentivar la reducción y el reciclado, porque "hay que alimentar" la planta
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Enumerá la jerarquía de gestión de residuos (reducir, reutilizar, reciclar, valorizar y eliminar) ordenada de más a menos recomendable, y poné un ejemplo cotidiano de…

Enumerá la jerarquía de gestión de residuos (reducir, reutilizar, reciclar, valorizar y eliminar) ordenada de más a menos recomendable, y poné un ejemplo cotidiano de cada nivel.

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Explicá la diferencia entre un relleno sanitario (vertedero controlado) y un basural a cielo abierto (vertedero incontrolado), y señalá dos riesgos ambientales del…

Explicá la diferencia entre un relleno sanitario (vertedero controlado) y un basural a cielo abierto (vertedero incontrolado), y señalá dos riesgos ambientales del segundo (lixiviados, gases, incendios, proliferación de vectores).

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Explicá qué es la valorización energética de residuos (incineración con recuperación de energía) y analizá sus ventajas (menos disposición en rellenos sanitarios,…

Explicá qué es la valorización energética de residuos (incineración con recuperación de energía) y analizá sus ventajas (menos disposición en rellenos sanitarios, electricidad) y sus inconvenientes (emisiones, cenizas, desincentivo del reciclaje) frente a la prevención y el reciclado.

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Economía circular y ecodiseño

En el modelo de "usar y tirar", casi todo lo que se fabrica termina en un relleno o en un basural. ¿Cómo se transforma ese flujo en un ciclo que no agote los recursos?

Comparación entre la economía lineal, un flujo en una sola dirección (extraer, fabricar, usar, tirar), y la economía circular, un bucle en el que se fabrica con ecodiseño, se usa, se repara o reutiliza y se recicla. Economía lineal extraer fabricar usar tirar Economía circular fabricar con ecodiseño usar reparar y reutilizar reciclar

El ecodiseño aplica los principios de la jerarquía desde el diseño: un celular con batería reemplazable y repuestos (reduce y alarga la vida útil), un envase de un solo material (facilita reciclar) o un producto de limpieza en versión recargable (reutiliza el envase).

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Explicá qué es la economía circular y en qué se diferencia del modelo lineal «extraer, fabricar, usar y tirar», poniendo un ejemplo de producto rediseñado según…

Explicá qué es la economía circular y en qué se diferencia del modelo lineal «extraer, fabricar, usar y tirar», poniendo un ejemplo de producto rediseñado según criterios circulares.

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¿Qué es el compostaje? Indicá qué residuos admite y cuáles no, explicá qué proceso biológico ocurre en la pila (descomposición aeróbica) y qué producto se obtiene y para…

¿Qué es el compostaje? Indicá qué residuos admite y cuáles no, explicá qué proceso biológico ocurre en la pila (descomposición aeróbica) y qué producto se obtiene y para qué sirve.

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Explicá qué es el ecodiseño y describí dos ejemplos de productos rediseñados para generar menos residuos (aparatos reparables y con repuestos, envases de un solo…

Explicá qué es el ecodiseño y describí dos ejemplos de productos rediseñados para generar menos residuos (aparatos reparables y con repuestos, envases de un solo material, productos recargables), indicando qué principio de la jerarquía de residuos aplican.

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Residuos en el océano: plásticos y microplásticos

Una botella que cae al río termina en el Río de la Plata y de ahí al Mar Argentino. ¿Qué le pasa en el agua durante los años siguientes?

Esquema de un giro oceánico donde las corrientes concentran en el centro los residuos plásticos flotantes, que se fragmentan en microplásticos. giro oceánico las corrientes concentran los residuos flotantes en el centro
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Explicá qué son los microplásticos, cuáles son sus dos orígenes principales y por qué resulta tan difícil retirarlos del océano. Proponé dos medidas eficaces para…

Explicá qué son los microplásticos, cuáles son sus dos orígenes principales y por qué resulta tan difícil retirarlos del océano. Proponé dos medidas eficaces para reducir su llegada al mar.

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Las llamadas «islas de plástico» se forman en el centro de los grandes giros oceánicos. Explicá cómo las corrientes concentran allí los residuos flotantes, por qué el…

Las llamadas «islas de plástico» se forman en el centro de los grandes giros oceánicos. Explicá cómo las corrientes concentran allí los residuos flotantes, por qué el plástico no desaparece sino que se fragmenta en microplásticos y qué dificultades tiene su limpieza a gran escala.

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Biodiversidad y servicios ecosistémicos

A mediados del siglo XX se llevaron castores desde Canadá a Tierra del Fuego para criarlos por su piel. Se escaparon, se expandieron y hoy modifican arroyos y bosques de lenga y ñire. ¿Qué diferencia a una especie que simplemente "llegó" de una que transforma todo un ecosistema? Lo vemos al final de la página.

Tres niveles de biodiversidad: variación genética dentro de una especie, diversidad de especies y diversidad de ecosistemas. genética especies ecosistemas una sola especie muchas especies muchos hábitats

A menor biodiversidad, los servicios se degradan. Dos ejemplos: si disminuyen los polinizadores (abejas, abejorros nativos), baja la producción de frutas, girasol y otros cultivos: se degrada un servicio de regulación. Si se rellenan o drenan humedales como el Delta del Paraná o los Esteros del Iberá, se pierde su capacidad de absorber crecidas y de filtrar el agua: también es de regulación, y además se afectan los de aprovisionamiento (pesca) y culturales (turismo).

Especies exóticas e invasoras

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Definí biodiversidad y explicá sus tres niveles —diversidad genética, de especies y de ecosistemas— poniendo un ejemplo de cada uno.

Definí biodiversidad y explicá sus tres niveles —diversidad genética, de especies y de ecosistemas— poniendo un ejemplo de cada uno.

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Explicá qué es una especie exótica y en qué condiciones pasa a considerarse invasora, citando un ejemplo de especie exótica no invasora en Argentina y otro de invasora.

Explicá qué es una especie exótica y en qué condiciones pasa a considerarse invasora, citando un ejemplo de especie exótica no invasora en Argentina y otro de invasora.

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Relacioná la pérdida de biodiversidad con la pérdida de servicios ecosistémicos utilizando dos ejemplos concretos (por ejemplo polinizadores, humedales o arrecifes), e…

Relacioná la pérdida de biodiversidad con la pérdida de servicios ecosistémicos utilizando dos ejemplos concretos (por ejemplo polinizadores, humedales o arrecifes), e indicá qué tipo de servicio se degrada en cada caso.

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La crisis de extinción

A lo largo de la historia de la vida, las especies aparecen y desaparecen. ¿Cuándo una pérdida de especies deja de ser "normal" y pasa a ser una crisis?

Comparación esquemática: el ritmo de fondo de extinción representado por una barra corta y el ritmo actual, decenas o cientos de veces mayor, por una barra mucho más larga. ritmo de fondo ritmo actual decenas o cientos de veces mayor

Las grandes causas de la crisis actual, casi todas de origen humano, son: destrucción y fragmentación del hábitat (desmonte, urbanización), sobreexplotación (caza y pesca excesivas), especies invasoras, contaminación y cambio climático. En Argentina, el yaguareté, el venado de las pampas y el huemul perdieron gran parte de su territorio.

Hay quienes hablan de una posible sexta extinción masiva. El motivo es que la velocidad actual es muy superior al ritmo de fondo y que la causa es una sola especie, la nuestra, actuando sobre todo el planeta a la vez. Todavía no se perdió la proporción de especies de las cinco anteriores, pero la tendencia apunta en esa dirección.

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El ritmo actual de extinción de especies se estima decenas o cientos de veces superior al ritmo de fondo del registro fósil. Explicá qué es el ritmo de fondo de…

El ritmo actual de extinción de especies se estima decenas o cientos de veces superior al ritmo de fondo del registro fósil. Explicá qué es el ritmo de fondo de extinción, citá las grandes causas de la crisis actual (destrucción de hábitat, sobreexplotación, especies invasoras, contaminación, clima) y razoná por qué se habla de una posible sexta extinción masiva.

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Especies clave e invasoras: efectos en cascada

Hasta acá vimos que las especies invasoras desplazan a las nativas. Ahora veamos con qué mecanismos una sola especie puede cambiar un ecosistema entero.

Cascada trófica: un depredador tope regula a los herbívoros, lo que permite la regeneración de la vegetación de ribera, que mejora el río. depredadortope herbívoros(menos,más alerta) vegetaciónde ribera ↑ río más limpio,más vida efecto en cascada

Una invasora que "limpia" el agua: ¿mejora o desequilibrio?

Los mejillones invasores (en Argentina, el mejillón dorado, Limnoperna fortunei, en el Río de la Plata y en embalses; el mejillón cebra, Dreissena polymorpha, en otras regiones del mundo) son filtradores: cada individuo filtra litros de agua por día. Se reproducen con estrategia r: muchísimas larvas, crecimiento rápido, ciclos cortos. Ocupan rápido los espacios vacíos antes que las especies nativas de estrategia K (pocas crías, vida larga, poblaciones estables).

Cascada ecológica en un embalse invadido por un bivalvo filtrador: baja el fitoplancton, el agua se aclara, la luz llega al fondo y proliferan macrófitos y cianobacterias bentónicas. bivalvofiltrador(muy denso) fitoplancton↓ 80 % agua claraSecchi ↑ más luzen el fondo macrófitosy cianobact. agua transparente ≠ ambiente sano

La transparencia del agua suele asociarse a "agua limpia", pero acá es síntoma de que desapareció la base de la red trófica (el fitoplancton). Menos fitoplancton significa menos alimento para el zooplancton y los peces, y la luz que llega al fondo favorece a macrófitos y cianobacterias bentónicas, algunas tóxicas. Es un desequilibrio, aunque el agua se vea cristalina.

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Tras cuatro años de la recolonización natural del lobo ibérico (Canis lupus) en una zona de montaña cantábrica, un equipo científico recoge los siguientes datos…

Tras cuatro años de la recolonización natural del lobo ibérico (Canis lupus) en una zona de montaña cantábrica, un equipo científico recoge los siguientes datos cuantitativos:

  • La densidad de ciervos y corzos se ha reducido un 22 %, pero el tiempo de permanencia de los ungulados en riberas y claros abiertos ha caído un 70 % (efecto de «paisaje del miedo»).

  • La regeneración de sauces, abedules y tejos en las márgenes fluviales ha aumentado un 55 %, reduciendo la turbidez estival del río en un 40 % y duplicando la diversidad de macroinvertebrados acuáticos.

  • Los daños de jabalíes a cultivos de maíz periurbanos han disminuido un 35 % por cambios en sus rutas de forrajeo nocturno.

  • Paralelamente, los ataques registrados a establecimientos con ganado ovino en régimen extensivo sin guarda han aumentado de 2 a 31 anuales.

  1. a) Explicá el concepto de cascada trófica top-down a partir de estos datos, discriminando el efecto directo por depredación del efecto indirecto conductual sobre la morfología fluvial y la biodiversidad.
  2. b) Rebatí tanto la postura de quienes defienden la «erradicación total del depredador para salvar el medio rural» como la de quienes promueven una «protección estricta sin gestión ni compensación», utilizando argumentos de ecología de ecosistemas y socioeconomía rural.
  3. c) Diseñá una propuesta de coexistencia basada en el comportamiento del depredador (uso de mastines educados con la manada de ovejas, cercados nocturnos electrificados y sincronización de partos) y justificá biológicamente por qué la caza no selectiva o el veneno suelen desestructurar los grupos familiares del lobo e incrementar, paradójicamente, los ataques al ganado doméstico.
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En un embalse hidroeléctrico se detecta una densidad larvaria de mejillón cebra (Dreissena polymorpha) de 45 000 individuos/m². Paralelamente, la concentración de…

En un embalse hidroeléctrico se detecta una densidad larvaria de mejillón cebra (Dreissena polymorpha) de 45 000 individuos/m². Paralelamente, la concentración de fitoplancton ha caído un 80 %, la transparencia del disco de Secchi ha aumentado de 1,2 m a 5,8 m y se observa una proliferación masiva de macrófitos sumergidos y cianobacterias bentónicas tóxicas.

  1. a) Interpretá la cascada ecológica: ¿por qué un aumento drástico en la claridad del agua no es síntoma de mejora ambiental sino de desequilibrio grave? Relacionalo con las estrategias reproductivas (r/K) y tróficas del bivalvo frente a las náyades autóctonas.
  2. b) Una empresa propone introducir carpas negras asiáticas (Mylopharyngodon piceus), depredador natural del mejillón en su cuenca de origen, como método de biocontrol. Evaluá críticamente esta propuesta prediciendo sus consecuencias según los principios de la ecología de invasiones.
  3. c) Diseñá una estrategia combinada de control para una infraestructura de captación que minimice el impacto químico (evitando la cloración masiva continua) en el tramo fluvial inferior.
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Una sola salud y el reto del tema

El enfoque Una sola salud (One Health) integra la salud humana, la animal y la de los ecosistemas. Los vertidos, las zoonosis (enfermedades que pasan de animales a personas) y la resistencia a antibióticos muestran que la prevención requiere coordinar a quienes cuidan el ambiente, la sanidad animal y la salud pública.

Esquema en ciclo: la presión ambiental lleva a la exposición, esta a los efectos y estos a la prevención; debajo, comparar alternativas con indicadores y límites. Presión ambiental Exposición Efectos Prevención Comparar alternativas con indicadores y límites

Para comparar dos propuestas (por ejemplo, compostar o llevar todo al relleno), registrá volumen evitado, consumo de energía, riesgo de contaminación y costo, con unidades y fuentes. Distinguí un dato medido de una estimación y declará qué efectos no pudiste cuantificar. Una conclusión sólida explica el criterio elegido y sus límites; no alcanza con decir que una opción "parece más verde".

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Reto del tema. Auditoría de sostenibilidad doméstica y acción climática. Convertí tu hogar en un observatorio ambiental y diseñá un plan de transición ecológica…

Reto del tema. Auditoría de sostenibilidad doméstica y acción climática.

Convertí tu hogar en un observatorio ambiental y diseñá un plan de transición ecológica siguiendo estas fases:

  1. Recursos y residuos: Pesá durante 24 horas los residuos generados en tu casa ($m$ en kg), separándolos por fracciones (orgánico, envases, papel, resto). Accedé a la web de CAMMESA (Compañía Administradora del Mercado Mayorista Eléctrico) y anotá el porcentaje de renovables del día (por ejemplo, $54,3\,\%$).

  2. Clima y biodiversidad: Consultá en el Servicio Meteorológico Nacional (SMN) la serie de temperaturas de tu provincia del último mes y detectá si hay anomalía térmica positiva. Investigá y describí brevemente cómo este patrón climático y el modelo de consumo actual amenazan a una especie o ecosistema característico de tu provincia.

  3. Plan de mitigación: Elaborá un informe de una página que incluya la tabla de datos obtenidos y proponé tres medidas viables y argumentadas para reducir la huella de $\text{CO}_2$, optimizar recursos y favorecer la biodiversidad local desde tu entorno cotidiano.

Se valorará:

  • Rigor en la toma de datos empíricos y en el uso de fuentes oficiales (CAMMESA y SMN).

  • Conexión argumentada entre modelo de consumo, cambio climático y pérdida de biodiversidad.

  • Viabilidad, fundamentación científica e impacto de las propuestas de desarrollo sostenible.

  • Claridad de redacción, estructuración y síntesis del informe presentado.

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Volvé al principio: el pesticida se concentra porque no se degrada y cada eslabón de la cadena suma lo que acumuló el anterior, por eso la gestión de los residuos y el cuidado de la biodiversidad empiezan mucho antes de que el contaminante llegue a las aves.

Resumen

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