En esta lección
- Video de la lección (próximamente)
- Apuntes de la lección
- Ejemplos resueltos
- Ideas clave
- Alineación con NGSS
Llévatelo
Pregunta esencial
¿Cómo moldean el clima y el suelo a las comunidades en tierra firme?
Un bosque en Maine, un pastizal en Kansas y un desierto en Arizona se ven muy distintos, y la razón principal es el clima. En esta lección aprenderás cómo la temperatura y la precipitación clasifican la tierra en biomas, cómo afecta el clima al suelo y cómo están adaptadas las plantas a las condiciones donde viven.
Video de la lección próximamente. Mientras tanto, lee la lección que aparece abajo.
¿Qué es un bioma?
- Bioma: una región grande con un clima similar y tipos de plantas similares
- La temperatura y la precipitación son los factores principales
- Los límites entre biomas se traslapan y varían
Un bioma es una región grande definida por su clima y por los tipos de plantas que crecen ahí. El clima, sobre todo la temperatura promedio y la cantidad y la época de la precipitación, es el factor principal que decide qué bioma tiene una región. La cuadrícula muestra un modelo sencillo de dónde encajan seis biomas terrestres. Los límites reales entre biomas no son nítidos, sino que se traslapan. Otros factores, como el suelo, la elevación, el fuego y el pastoreo, también importan, y el modelo deja fuera biomas como la sabana y el chaparral.
Clima y rasgos de seis biomas
- Selva tropical: cálida y muy húmeda
- Bosque y pastizal templados: estacionales
- Bosque boreal y tundra: fríos
- Desierto: muy seco
- Los rangos son aproximados y se traslapan
Los recuadros enumeran rangos aproximados de la temperatura promedio anual y de la precipitación anual de cada bioma, con plantas típicas. Las fuentes dan rangos ligeramente distintos, y los rangos se traslapan, así que tómalos como una guía del mejor ajuste y no como límites exactos. Las selvas tropicales son cálidas y húmedas todo el año y tienen muchísimas especies. Los bosques y los pastizales templados tienen estaciones bien marcadas. El bosque boreal y la tundra tienen inviernos largos y fríos. Los desiertos reciben muy poca precipitación, y algunos son calientes mientras que otros son fríos.
Suelo y nutrientes
- El clima afecta qué tan rápido se descompone la materia muerta
- La descomposición devuelve nutrientes al suelo
- Selva tropical: los nutrientes están sobre todo en las plantas vivas
- Pastizal: las raíces profundas forman un suelo rico
- Tundra: el frío frena la descomposición; permafrost debajo
El suelo es parte de lo que hace a un bioma. Los descomponedores degradan las plantas y los animales muertos y devuelven nutrientes al suelo, y el clima determina qué tan rápido ocurre esto. En una selva tropical cálida y húmeda, la descomposición es rápida y las plantas absorben pronto los nutrientes liberados, así que una gran parte del suministro de nutrientes está almacenada en las plantas vivas y muchos suelos de selva tienen pocos nutrientes. En un pastizal, las raíces densas mueren y agregan materia orgánica al suelo, y muchos suelos de pastizal son ricos, que es una de las razones por las que gran parte de esa tierra se cultiva. En la tundra, el frío frena la descomposición, y una capa de suelo congelado de forma permanente llamada permafrost queda debajo de la superficie.
Adaptaciones al clima
- Las adaptaciones ajustan a los organismos a sus condiciones
- Las plantas del desierto ahorran agua
- Las coníferas boreales dejan resbalar la nieve
- Los pastos vuelven a crecer desde cerca del suelo
Las plantas y los animales de un bioma tienen adaptaciones, rasgos heredados que les ayudan a sobrevivir y reproducirse en esas condiciones. Muchas plantas del desierto, como los cactus, almacenan agua en sus tallos y tienen una cubierta cerosa que reduce la pérdida de agua, y sus hojas son pequeñas o están reducidas a espinas. Las coníferas boreales tienen hojas en forma de aguja, y su forma de cono deja resbalar la nieve. La mayoría de las hojas de los pastos crecen desde la base, cerca del suelo, así que los pastos pueden volver a crecer después de que los pastan o los queman. Estos rasgos evolucionaron por selección natural a lo largo de muchas generaciones. Un rasgo que ayuda en un bioma puede ser inútil o dañino en otro.
Ejemplos resueltos
Primero intenta resolver cada problema por tu cuenta y luego abre la solución para revisar tu trabajo.
Ejemplo 1: ¿Qué bioma corresponde al sitio A?
El climograma muestra datos de ejemplo del sitio A. Las barras muestran la precipitación de cada mes y la línea muestra la temperatura promedio. Encuentra la temperatura promedio anual y la precipitación anual, y luego usa los recuadros de biomas para decidir qué bioma corresponde mejor. Escribe una afirmación, evidencia y razonamiento.
Mostrar la solución
- Precipitación anual: suma las 12 barras: 2 + 1 + 3 + 5 + 7 + 8 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2 + 2 = 48 cm.
- Temperatura promedio: suma las 12 temperaturas mensuales y divide entre 12: 96 ÷ 12 = 8.0 °C.
- Compara con los recuadros: 8.0 °C está en el rango del bosque templado y del pastizal templado, no del bosque boreal. 48 cm está en el rango del pastizal (de 25 a 75 cm) y debajo del rango del bosque (de 75 a 250 cm).
- Afirmación: el sitio A corresponde mejor a un pastizal templado.
- Evidencia: la temperatura promedio es de 8.0 °C y la precipitación anual es de 48 cm. La temperatura varía de cerca de -8 °C a 23 °C, así que el sitio tiene estaciones bien marcadas.
- Razonamiento: los dos valores caen dentro de los rangos del pastizal, pero 48 cm es demasiado bajo para un bosque templado. La coincidencia se basa solo en el clima, así que los científicos también revisarían las plantas y el suelo.
- Respuesta: Pastizal templado: 8.0 °C de promedio y 48 cm por año.
Ejemplo 2: Una región se vuelve más seca
Usa el modelo de la cuadrícula. Una región es un bosque templado. Durante muchos años su clima se mantiene suave, pero la precipitación baja muy por debajo del rango del bosque. Predice a qué bioma correspondería entonces el clima y explica.
Mostrar la solución
- Encuentra el punto de partida: el bosque templado está en la parte suave y húmeda de la cuadrícula.
- Cambia solo la precipitación: menos precipitación mueve a la región hacia abajo en la cuadrícula, porque la temperatura se queda igual.
- Lee el resultado: directamente debajo del bosque templado está el pastizal templado.
- Predicción: el clima correspondería mejor a un pastizal templado.
- Límite del modelo: la cuadrícula muestra lo que favorece el clima. Un cambio real en la vegetación toma muchos años y también depende del suelo, el fuego y el pastoreo.
- Respuesta: Pastizal templado, porque menos precipitación con la misma temperatura mueve a la región hacia abajo en la cuadrícula.
Ejemplo 3: Cultivar en una selva talada
Usa el modelo del suelo. Unos agricultores talan y queman una parte de una selva tropical y siembran cultivos. Los primeros cultivos crecen bien, pero los rendimientos suelen bajar después de unos años. Usa el modelo para explicar por qué.
Mostrar la solución
- Dónde están los nutrientes: en una selva tropical, gran parte del suministro de nutrientes está en las plantas vivas, y el suelo tiene relativamente pocos.
- Talar y quemar: quitar las plantas quita gran parte de ese suministro almacenado. Quemar devuelve algunos nutrientes como ceniza, que puede fertilizar los primeros cultivos.
- Lluvia fuerte: la ceniza y los nutrientes que haya en el suelo se pueden lavar, y quedan pocas plantas que los absorban.
- Explicación: los cultivos gastan el poco suministro que queda, así que los rendimientos suelen bajar después de unos años.
- Respuesta: La mayoría de los nutrientes estaba almacenada en las plantas, así que talar los quita, y el suelo pobre en nutrientes no puede sostener cultivos por mucho tiempo.
Práctica
Relaciona biomas con descripciones, usa la cuadrícula de biomas para ubicar sitios, lee un climograma como evidencia y explica cómo afecta el clima a los nutrientes del suelo. Inténtalo primero por tu cuenta y luego revisa tu trabajo con la clave de respuestas.
- Hoja de práctica: Biomas terrestres (PDF) (en inglés)
- Clave de respuestas: Biomas terrestres (PDF) (en inglés)
Diapositivas de la lección
Ideas clave
- Un bioma es una región grande con un clima y plantas similares
- La temperatura y la precipitación son los factores principales que clasifican a los biomas
- Los límites de los biomas se traslapan, y el suelo, el fuego y el pastoreo también importan
- El clima determina qué tan rápido circulan los nutrientes por el suelo
- Las adaptaciones ajustan a los organismos a las condiciones de su bioma
De vuelta a la pregunta esencial: el clima, sobre todo la temperatura y la precipitación, clasifica la tierra en biomas, y también determina qué tan rápido circulan los nutrientes por el suelo. Las plantas de cada bioma tienen adaptaciones que se ajustan a las condiciones. A continuación, verás los ecosistemas acuáticos, donde la luz del sol, la sal y el agua en movimiento hacen el papel que hace el clima en tierra firme.
Alineación con NGSS
Esta lección avanza hacia estas expectativas de desempeño de los Estándares de Ciencias de Nueva Generación (NGSS):
- HS-LS2-6: Evaluar las afirmaciones, la evidencia y el razonamiento de que las interacciones complejas en los ecosistemas mantienen números y tipos de organismos relativamente constantes en condiciones estables, pero que los cambios en las condiciones pueden dar como resultado un nuevo ecosistema.
NGSS no tiene una expectativa de desempeño escrita para los biomas terrestres, así que esta lección usa la más cercana.
Ideas disciplinarias básicas: LS2.C Dinámica, funcionamiento y resiliencia de los ecosistemas