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Capacidad de carga

Agosto 16, 2021

La capacidad de carga o de sustentación de una especie biológica en un ambiente es el tamaño máximo de población que el ambiente puede soportar indefinidamente en un periodo determinado, teniendo en cuenta el alimento, agua, hábitat, y otros elementos necesarios disponibles en ese ambiente. En biología de poblaciones la capacidad de carga se define como la carga máxima del ambiente,[1]​ que es diferente del concepto de equilibrio de la población. La de los humanos en la Tierra es dependiente de la infraestructura tecnológica de la que disponga entre otros factores.

Para la población humana a veces se consideran variables más complejas como la atención médica y saneamiento. A medida que aumenta la densidad de población, la tasa de natalidad a menudo disminuye y generalmente aumenta la tasa de mortalidad. La diferencia entre la tasa de natalidad y la tasa de mortalidad es el crecimiento natural. La capacidad de carga podría soportar un crecimiento natural positivo, o podría requerir un aumento natural negativo. Por lo tanto, la capacidad de carga es el número de individuos que un entorno puede soportar sin efectos negativos significativos para el organismo dado y su entorno. Por debajo de la capacidad de carga las poblaciones normalmente aumentan, mientras que por encima, por lo general disminuyen. Un factor que mantiene el tamaño de la población en equilibrio se conoce como factor de regulación o factor limitante. El tamaño de la población disminuye por encima de la capacidad de carga debido a una serie de factores en función de la especie en cuestión, estos pueden incluir factores abióticos como la falta de espacio, el suministro de alimentos o la luz del sol; o factores bióticos, como la competencia intraespecífica y la competencia interespecífica.

Los orígenes del término capacidad de carga son inciertos; algunos investigadores indican que se utilizó «en el contexto del trasporte marítimo internacional»[2]​ o que fue utilizado por primera vez durante los experimentos de laboratorio con micro-organismos del siglo XIX.[3]​ Una revisión reciente encontró el primer uso del término en un informe de 1845 del Secretario de Estado de EE. UU. para el Senado.[4]​

Ejemplos

Una de las relaciones presa-depredador mejor estudiadas del mundo es la de las poblaciones de alce y lobo del parque nacional Isle Royale[5]​ en el Lago Superior. Sin los lobos, los alces acabarían con la vegetación de la isla.[6]​ Sin los alces, los lobos morirían. Los primeros científicos que estudiaron el tema pensaban que llegaría un momento en el cual el aumento de población de los lobos les llevaría a matar a todos los becerros de los alces y luego morirían de hambre. [cita requerida] Esto no ha ocurrido ya que la endogamia,[6]​ enfermedades y factores medioambientales[7]​ han limitado la población de lobos de forma natural.

La Isla de Pascua ha sido citada como ejemplo de caída estrepitosa de población humana. Cuando algo menos de 100 personas llegaron por primera vez a la isla ésta estaba cubierta de árboles y una gran variedad de alimentos. En 1722, la isla fue visitada por Jacob Roggeveen, quien estimó una población de 2.000 a 3.000 habitantes con muy pocos árboles, un suelo rico, buen clima" y donde "todo el condado era cultivado". Medio siglo más tarde, fue descrito como "una tierra pobre" y "en gran parte sin cultivar". El derrumbe ecológico que siguió ha sido atribuido indistintamente a superpoblación, comerciantes de esclavos, enfermedades europeas (incluyendo una epidemia de viruela que mató a tantos y tan rápido que los muertos se quedaron sin enterrar y una epidemia de tuberculosis que acabó con una cuarta parte de la población), agitación social y especies invasoras (como la ratas de Polinesia que pudieron haber aniquilado los nidos terrestres de aves y las semillas de palmera). Sea cual sea la combinación de factores, sólo 111 habitantes se quedaban en la isla en 1877. Por las razones que sean (si el culto Moai, supervivencia, estatus o por ignorancia), la cuestión de cuantos seres humanos podría la isla realmente soportar parece que nunca ha sido contestada.

Otro ejemplo es la isla de Tarawa,[8]​ donde la limitación de espacio es evidente, sobre todo porque no se pueden excavar nuevos vertederos para deshacerse de los residuos sólidos, debido a las limitaciones en la roca del subsuelo y la falta de elevaciones topográficas. Con la influencia colonial y una abundancia de alimentos (en relación a la vida antes del año 1850), la población ha crecido de tal modo que se puede hablar de una sobrepoblación.[9]​

Modelo matemático

La ecuación de Lotka-Volterra es un modelo matemático simple de dinámica de poblaciones que muestra cómo en un sistema cerrado, como el de los lobos y los alces en la Isla Royale, la reducción de presas hará que la población de depredadores disminuya rápidamente. Un ejemplo ampliado se puede utilizar para casos de múltiples especies que compiten por los mismos recursos o una especie que se alimenta de varias presas. ,

Factores limitantes

De todos los nutrientes indispensables para el crecimiento de una población siempre hay uno que tiende a agotarse y se llama factor limitante. En algunas ocasiones este factor puede no ser un nutriente, sino un factor físico cambiante como la temperatura. Para los ecólogos conocer cual o cuales son los factores limitantes es de suma importancia pues de esta manera se puede predecir, en la medida de lo posible, las consecuencias en los cambios producidos en los ecosistemas.[10]​

Crecimiento exponencial

Cuando una área esta en buenas condiciones para el crecimiento y desarrollo de una población se dice que su crecimiento es de forma exponencial hasta que los recursos que hacen esto posible se agoten. Es entonces cuando la población vivirá los efectos de un alto índice de mortalidad que a su vez es el resultado de la competencia que se presenta entre los animales que forman esta población debido a la escasez de recursos.[10]​

Este tipo de crecimiento se presenta en algunas especies de insectos y pequeños organismos así como en plantas.

Humanos

La aplicación de la capacidad de carga para la población humana ha sido criticada por no tener en cuenta correctamente los procesos a múltiples niveles entre los seres humanos y el medio ambiente, que tienen una naturaleza fluida y de no-equilibrio, y que a menudo se usan en el contexto de culpabilización de la víctima.[11]​

Los partidarios de la idea argumentan que los seres humanos, al igual que todas las especies, tienen una capacidad de carga limitada. El tamaño de la población, los niveles de vida y agotamiento de los recursos varían, pero el concepto de capacidad de carga sigue siendo válida. La capacidad de carga de la tierra ha sido estudiada por modelos de simulación por ordenador como World3.

Tecnología

La tecnología es un factor importante en la dinámica de la capacidad de carga. Por ejemplo, la revolución neolítica aumentó la capacidad de carga del mundo en relación con los seres humanos a través de la invención de la agricultura. En la actualidad, el uso de combustibles fósiles ha incrementado artificialmente la capacidad de carga del mundo mediante el uso de la luz del sol almacenada, aunque esto ha producido la contaminación de los océanos, la depredación excesiva de zonas de bosque, como la tala indiscriminada y la quema, así como el mal uso de los recursos. Es decir no hay un balance sustentable ya que el mismo ser humano se ha encargado de destruir y contaminar el medio ambiente de manera irresponsable. Durante siglos se creyó que los recursos naturales eran infinitos, y que jamás se agotarían, hoy día sabemos que es todo lo contrario. Otros avances tecnológicos que han aumentado la capacidad de carga del mundo en relación a los seres humanos son los siguientes: polders, fertilizantes, abono, invernaderos, recuperación de tierras y la cría de peces.

La capacidad de la agricultura en la Tierra se expandió en el último cuarto del siglo XX. Pero hay muchas predicciones sobre una disminución continua de la capacidad agrícola mundial (y por tanto la capacidad de carga) que se inició en la década de 1990. Destacable es la previsión de que la producción de alimentos de China disminuirá en un 37% en la última mitad del siglo XXI, poniendo en tensión toda la capacidad de carga del mundo, ya que la población de China podría aumentar hasta alrededor de 1.500 millones de personas en el año 2050.[12]​ Esta reducción de la capacidad agrícola de China (al igual que en otras regiones del mundo) es en parte debida a la crisis mundial del agua, sobre todo por la extracción de aguas subterráneas más allá del límite de sostenibilidad, como lleva ocurriendo en China desde mediados del siglo XX.[13]​

Huella ecológica

Artículo principal: Huella ecológica

Una forma de estimar la demanda humana en comparación con la capacidad de carga del ecosistema es la huella ecológica. En lugar de especular sobre las posibilidades futuras y las limitaciones impuestas por las restricciones de la capacidad de carga, la huella ecológica proporciona evaluaciones empíricas y no especulativas sobre el pasado. Compara históricamente las tasas de regeneración (biocapacidad) en relación a la demanda histórica humana (huella ecológica) en el mismo año.[14]​[15]​ Uno de los resultados muestra que la demanda de la humanidad para el año 1999 excedió la biocapacidad del planeta en más del 20 por ciento.[14]​

Véase también

Notas

  1. Hui, C. (2006) Carrying capacity, population equilibrium, and envrionment's maximal load. Ecological Modelling, 192, 317-320. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2005.07.001
  2. Sayre, N.F., "The Genesis, History, and Limits of Carrying Capacity", Annals of the Assoc. of American Geo., 98(1), 120-134, (2008)
  3. Zimmerer, K.S., "Human Geography and the "New Ecology": The Prospect of Promise and Integration", Annals of the Assoc. of American Geo., 84(1), 108-125, (1994)
  4. Sayre, N.F., "The Genesis, History, and Limits of Carrying Capacity", Annals of the Assoc. of American Geo., 98(1), p. 122 (2008)
  5. The wolves and moose of isle Royale
  6. ↑ Vucetich, J.A., and Peterson R.O., , Biology and Conservation of Wild Canids, Macdonald, D. and Sillero-Zubiri, C. (ed), OUP, 281-292, (2004)
  7. Wilmers, C.C., Post, E.S., Peterson, R.O. and Vucetich, J.A., , Ecology Letters, 9(4), 383-389, (2006)
  9. Troost, J.M., The Sex Lives of Cannibals: Adrift in the Equitorial Pacific, Broadway, (2004)
  10. ↑ «Dinámicas de la población». Atlas visual de las ciencias. Oceano. ISBN 84-494-1308-7. Consultado el 11 de febrero de 2012. 
  11. Cliggett, L., "Carrying Capacity's New Guise: Folk Models for Public Debate and Longitudinal Study of Environmental Change", Africa Today, 48(1), 2-19, (2001)
  12. Economy, E., China vs. Earth, The Nation, May 7, 2007 issue
  13. Nielsen, R., The Little Green Handbook, Picador, (2006) ISBN 0-312-42581-3
  14. ↑ Wackernagel, M., Schulz, N.B., et al, “Tracking the ecological overshoot of the human economy,” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99(14), 9266-9271, (2002)
  15. Rees, W.E. and Wackernagel, M., Ecological Footprints and Appropriated Carrying Capacity: Measuring the Natural Capital Requirements of the Human Economy, Jansson, A., Folke, C., Hammer, M. and Costanza R. (ed.), Island Press,(1994) http://www.pnas.org/content/99/14/9266.short

Referencias

  • Gausset Q., M. Whyte and T. Birch-Thomsen (eds.) (2005) Beyond territory and scarcity: Exploring conflicts over natural resource management. Uppsala: Nordic Africa Institute
  • Tiffen, M, Mortimore, M, Gichuki, F. (1994) More people, less erosion: Environmental recovery in Kenya. London: Longman.
  • Sayre, N.F. (2008) "The Genesis, History, and Limits of Carrying Capacity". Annals of the Association of American Geographers 98(1), pp. 120–134.
  • Shelby, Bo and Thomas A. Heberlein (1986) "Carrying capacity in recreation settings." Corvallis, OR: Oregon State University Press.
  • Karl S. Zimmer (1994) Human geography and the “new ecology”: the prospect and promise of integration. Annals of the Association of American Geographers 84, p. xxx.

Enlaces externos (en inglés)

  •   Datos: Q866283

Agosto 16, 2021
capacidad, carga, capacidad, carga, sustentación, especie, biológica, ambiente, tamaño, máximo, población, ambiente, puede, soportar, indefinidamente, periodo, determinado, teniendo, cuenta, alimento, agua, hábitat, otros, elementos, necesarios, disponibles, a. La capacidad de carga o de sustentacion de una especie biologica en un ambiente es el tamano maximo de poblacion que el ambiente puede soportar indefinidamente en un periodo determinado teniendo en cuenta el alimento agua habitat y otros elementos necesarios disponibles en ese ambiente En biologia de poblaciones la capacidad de carga se define como la carga maxima del ambiente 1 que es diferente del concepto de equilibrio de la poblacion La de los humanos en la Tierra es dependiente de la infraestructura tecnologica de la que disponga entre otros factores Para la poblacion humana a veces se consideran variables mas complejas como la atencion medica y saneamiento A medida que aumenta la densidad de poblacion la tasa de natalidad a menudo disminuye y generalmente aumenta la tasa de mortalidad La diferencia entre la tasa de natalidad y la tasa de mortalidad es el crecimiento natural La capacidad de carga podria soportar un crecimiento natural positivo o podria requerir un aumento natural negativo Por lo tanto la capacidad de carga es el numero de individuos que un entorno puede soportar sin efectos negativos significativos para el organismo dado y su entorno Por debajo de la capacidad de carga las poblaciones normalmente aumentan mientras que por encima por lo general disminuyen Un factor que mantiene el tamano de la poblacion en equilibrio se conoce como factor de regulacion o factor limitante El tamano de la poblacion disminuye por encima de la capacidad de carga debido a una serie de factores en funcion de la especie en cuestion estos pueden incluir factores abioticos como la falta de espacio el suministro de alimentos o la luz del sol o factores bioticos como la competencia intraespecifica y la competencia interespecifica Los origenes del termino capacidad de carga son inciertos algunos investigadores indican que se utilizo en el contexto del trasporte maritimo internacional 2 o que fue utilizado por primera vez durante los experimentos de laboratorio con micro organismos del siglo XIX 3 Una revision reciente encontro el primer uso del termino en un informe de 1845 del Secretario de Estado de EE UU para el Senado 4 Indice 1 Ejemplos 2 Modelo matematico 3 Factores limitantes 4 Crecimiento exponencial 5 Humanos 5 1 Tecnologia 5 2 Huella ecologica 6 Vease tambien 7 Notas 8 Referencias 9 Enlaces externos en ingles Ejemplos EditarUna de las relaciones presa depredador mejor estudiadas del mundo es la de las poblaciones de alce y lobo del parque nacional Isle Royale 5 en el Lago Superior Sin los lobos los alces acabarian con la vegetacion de la isla 6 Sin los alces los lobos moririan Los primeros cientificos que estudiaron el tema pensaban que llegaria un momento en el cual el aumento de poblacion de los lobos les llevaria a matar a todos los becerros de los alces y luego moririan de hambre cita requerida Esto no ha ocurrido ya que la endogamia 6 enfermedades y factores medioambientales 7 han limitado la poblacion de lobos de forma natural La Isla de Pascua ha sido citada como ejemplo de caida estrepitosa de poblacion humana Cuando algo menos de 100 personas llegaron por primera vez a la isla esta estaba cubierta de arboles y una gran variedad de alimentos En 1722 la isla fue visitada por Jacob Roggeveen quien estimo una poblacion de 2 000 a 3 000 habitantes con muy pocos arboles un suelo rico buen clima y donde todo el condado era cultivado Medio siglo mas tarde fue descrito como una tierra pobre y en gran parte sin cultivar El derrumbe ecologico que siguio ha sido atribuido indistintamente a superpoblacion comerciantes de esclavos enfermedades europeas incluyendo una epidemia de viruela que mato a tantos y tan rapido que los muertos se quedaron sin enterrar y una epidemia de tuberculosis que acabo con una cuarta parte de la poblacion agitacion social y especies invasoras como la ratas de Polinesia que pudieron haber aniquilado los nidos terrestres de aves y las semillas de palmera Sea cual sea la combinacion de factores solo 111 habitantes se quedaban en la isla en 1877 Por las razones que sean si el culto Moai supervivencia estatus o por ignorancia la cuestion de cuantos seres humanos podria la isla realmente soportar parece que nunca ha sido contestada Otro ejemplo es la isla de Tarawa 8 donde la limitacion de espacio es evidente sobre todo porque no se pueden excavar nuevos vertederos para deshacerse de los residuos solidos debido a las limitaciones en la roca del subsuelo y la falta de elevaciones topograficas Con la influencia colonial y una abundancia de alimentos en relacion a la vida antes del ano 1850 la poblacion ha crecido de tal modo que se puede hablar de una sobrepoblacion 9 Modelo matematico EditarLa ecuacion de Lotka Volterra es un modelo matematico simple de dinamica de poblaciones que muestra como en un sistema cerrado como el de los lobos y los alces en la Isla Royale la reduccion de presas hara que la poblacion de depredadores disminuya rapidamente Un ejemplo ampliado se puede utilizar para casos de multiples especies que compiten por los mismos recursos o una especie que se alimenta de varias presas Factores limitantes EditarDe todos los nutrientes indispensables para el crecimiento de una poblacion siempre hay uno que tiende a agotarse y se llama factor limitante En algunas ocasiones este factor puede no ser un nutriente sino un factor fisico cambiante como la temperatura Para los ecologos conocer cual o cuales son los factores limitantes es de suma importancia pues de esta manera se puede predecir en la medida de lo posible las consecuencias en los cambios producidos en los ecosistemas 10 Crecimiento exponencial EditarCuando una area esta en buenas condiciones para el crecimiento y desarrollo de una poblacion se dice que su crecimiento es de forma exponencial hasta que los recursos que hacen esto posible se agoten Es entonces cuando la poblacion vivira los efectos de un alto indice de mortalidad que a su vez es el resultado de la competencia que se presenta entre los animales que forman esta poblacion debido a la escasez de recursos 10 Este tipo de crecimiento se presenta en algunas especies de insectos y pequenos organismos asi como en plantas Humanos EditarLa aplicacion de la capacidad de carga para la poblacion humana ha sido criticada por no tener en cuenta correctamente los procesos a multiples niveles entre los seres humanos y el medio ambiente que tienen una naturaleza fluida y de no equilibrio y que a menudo se usan en el contexto de culpabilizacion de la victima 11 Los partidarios de la idea argumentan que los seres humanos al igual que todas las especies tienen una capacidad de carga limitada El tamano de la poblacion los niveles de vida y agotamiento de los recursos varian pero el concepto de capacidad de carga sigue siendo valida La capacidad de carga de la tierra ha sido estudiada por modelos de simulacion por ordenador como World3 Tecnologia Editar La tecnologia es un factor importante en la dinamica de la capacidad de carga Por ejemplo la revolucion neolitica aumento la capacidad de carga del mundo en relacion con los seres humanos a traves de la invencion de la agricultura En la actualidad el uso de combustibles fosiles ha incrementado artificialmente la capacidad de carga del mundo mediante el uso de la luz del sol almacenada aunque esto ha producido la contaminacion de los oceanos la depredacion excesiva de zonas de bosque como la tala indiscriminada y la quema asi como el mal uso de los recursos Es decir no hay un balance sustentable ya que el mismo ser humano se ha encargado de destruir y contaminar el medio ambiente de manera irresponsable Durante siglos se creyo que los recursos naturales eran infinitos y que jamas se agotarian hoy dia sabemos que es todo lo contrario Otros avances tecnologicos que han aumentado la capacidad de carga del mundo en relacion a los seres humanos son los siguientes polders fertilizantes abono invernaderos recuperacion de tierras y la cria de peces La capacidad de la agricultura en la Tierra se expandio en el ultimo cuarto del siglo XX Pero hay muchas predicciones sobre una disminucion continua de la capacidad agricola mundial y por tanto la capacidad de carga que se inicio en la decada de 1990 Destacable es la prevision de que la produccion de alimentos de China disminuira en un 37 en la ultima mitad del siglo XXI poniendo en tension toda la capacidad de carga del mundo ya que la poblacion de China podria aumentar hasta alrededor de 1 500 millones de personas en el ano 2050 12 Esta reduccion de la capacidad agricola de China al igual que en otras regiones del mundo es en parte debida a la crisis mundial del agua sobre todo por la extraccion de aguas subterraneas mas alla del limite de sostenibilidad como lleva ocurriendo en China desde mediados del siglo XX 13 Huella ecologica Editar Articulo principal Huella ecologica Una forma de estimar la demanda humana en comparacion con la capacidad de carga del ecosistema es la huella ecologica En lugar de especular sobre las posibilidades futuras y las limitaciones impuestas por las restricciones de la capacidad de carga la huella ecologica proporciona evaluaciones empiricas y no especulativas sobre el pasado Compara historicamente las tasas de regeneracion biocapacidad en relacion a la demanda historica humana huella ecologica en el mismo ano 14 15 Uno de los resultados muestra que la demanda de la humanidad para el ano 1999 excedio la biocapacidad del planeta en mas del 20 por ciento 14 Vease tambien EditarCatastrofe malthusiana Crecimiento poblacional Dinamica de sistemas Ecologia de la poblacion Ecuaciones Lotka Volterra Huella ecologica Impacto humano sobre el medioambiente Neomalthusianismo Poblacion biologica Poblacion Sistema complejo Sistema dinamico Superpoblacion Teoria de la seleccion r K Teoria de Olduvai The Ten Million Club Thomas Malthus Tierra cultivableNotas Editar Hui C 2006 Carrying capacity population equilibrium and envrionment s maximal load Ecological Modelling 192 317 320 http dx doi org 10 1016 j ecolmodel 2005 07 001 Sayre N F The Genesis History and Limits of Carrying Capacity Annals of the Assoc of American Geo 98 1 120 134 2008 Zimmerer K S Human Geography and the New Ecology The Prospect of Promise and Integration Annals of the Assoc of American Geo 84 1 108 125 1994 Sayre N F The Genesis History and Limits of Carrying Capacity Annals of the Assoc of American Geo 98 1 p 122 2008 The wolves and moose of isle Royale a b Vucetich J A and Peterson R O Long term population and predation dynamics of wolves on Isle Royale Biology and Conservation of Wild Canids Macdonald D and Sillero Zubiri C ed OUP 281 292 2004 Wilmers C C Post E S Peterson R O and Vucetich J A Disease mediated switch from top down to bottom up control exacerbates climatic effects on moose population dynamics Ecology Letters 9 4 383 389 2006 Pacific Magazine Tarawa Tackles Growing Waste Crisis Troost J M The Sex Lives of Cannibals Adrift in the Equitorial Pacific Broadway 2004 a b Dinamicas de la poblacion Atlas visual de las ciencias Oceano ISBN 84 494 1308 7 Consultado el 11 de febrero de 2012 Cliggett L Carrying Capacity s New Guise Folk Models for Public Debate and Longitudinal Study of Environmental Change Africa Today 48 1 2 19 2001 Economy E China vs Earth The Nation May 7 2007 issue Nielsen R The Little Green Handbook Picador 2006 ISBN 0 312 42581 3 a b Wackernagel M Schulz N B et al Tracking the ecological overshoot of the human economy Proc Natl Acad Sci USA 99 14 9266 9271 2002 Rees W E and Wackernagel M Ecological Footprints and Appropriated Carrying Capacity Measuring the Natural Capital Requirements of the Human Economy Jansson A Folke C Hammer M and Costanza R ed Island Press 1994 http www pnas org content 99 14 9266 shortReferencias EditarGausset Q M Whyte and T Birch Thomsen eds 2005 Beyond territory and scarcity Exploring conflicts over natural resource management Uppsala Nordic Africa Institute Tiffen M Mortimore M Gichuki F 1994 More people less erosion Environmental recovery in Kenya London Longman Sayre N F 2008 The Genesis History and Limits of Carrying Capacity Annals of the Association of American Geographers 98 1 pp 120 134 Shelby Bo and Thomas A Heberlein 1986 Carrying capacity in recreation settings Corvallis OR Oregon State University Press Karl S Zimmer 1994 Human geography and the new ecology the prospect and promise of integration Annals of the Association of American Geographers 84 p xxx Enlaces externos en ingles Editarhttps wayback archive it org all 20090125233843 http www unfpa org public http www isleroyalewolf org https web archive org web 20190402141345 http www optimumpopulation org https web archive org web 20190427074605 http dieoff org http www hartford hwp com archives 24 042 html http www carryingcapacity org http atlas aaas org index php part 1 amp sec trends Archivado el 28 de septiembre de 2011 en Wayback Machine Datos Q866283Obtenido de https es wikipedia org w index php title 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