Actividades: A. Elegir la alternativa correcta 1. Es el conjunto de todos los ecosistemas d la tierra. a. Ecología. b. Biosfera. c. Ecosfera. d. Hábitat. e. Biotopo. 2. La energía eólica es un recurso de tipo. a. No renovable. b. Inagotable. c. Mineral. d. Semi renovable. e. Divergente. 3. Es el lugar donde vive y se desarrolla una población. a. Nicho ecológico. b. Ecosistema. c. Factor abiótico. d. Hábitat. e. Germoplasma. 0 4. Es un tipo de recurso semi-renovable. a. El petróleo. b. El viento. c. El suelo. d. El oro. e. El clima. 5. Es la variación existente entre las distintas formas de vida existentes. a. Hábitat. b. Recursos naturales. c. Biodiversidad. d. Ecología. e. Ecosistema. B. Preguntas: 1 1. Cite tres ejemplos de ecosistemas grandes diversificados y señale los factores que amenazan su existencia EJEMPLO 1: LOS ARRECIFES DE CORAL Los huracanes y tormentas tropicales. Contaminación por aguas negras, basuras, fertilizantes, sedimentos y aguas de desecho industrial. Proyectos de desarrollo contero, como edificaciones turísticas carreteras, puentes y puestos La sobrepesca y los métodos de pesca destructivos ( tales como uso de dinamita, cianuro, blanqueadores, trampas de peces, redes o enormes redes de arrastre) Calentamiento global Acidificación oceánica, principalmente por altas emisiones de gas carbónico ( CO2) Tormentas de arena, principalmente en África y Asia, que depositan los granos sobre los pólipos aniquilándolos Anclas de lanchas y turistas que no toman precauciones cuando visitan los corales La basura marina EJEMPLO 2: SELVA TROPICAL HÚMEDA Las empresas madereras talan los árboles de los bosques pluviales para obtener madera empleada en suelos, muebles y otros objetos. Las centrales eléctricas y otras industrias talan y queman árboles para generar electricidad. La industria papelera convierte enormes extensiones de bosque pluvial en pulpa. La industria ganadera usa técnicas de tala y quema para obtener tierra para sus ranchos. 2 Las empresas agrícolas, en especial la industria de la soja, talan bosques para obtener tierra de cultivo. Los granjeros de subsistencia talan y queman zonas de bosque pluvial para conseguir leña, tierra de cultivo y pastos. Las empresas mineras talan bosques para construir carreteras y explotar minas. Los gobiernos y las industrias talan bosques para construir carreteras de servicio y tránsito. EJEMPLO 3 : LA TUNDRA El derretimiento del permahielo como resultado del calentamiento global podría cambiar de modo radical el paisaje y el tipo de especies que puedan vivir en él. El agotamiento del ozono en los Polos Norte y Sur supone que pasen rayos ultravioleta más fuertes que dañarán la tundra. La contaminación del aire puede provocar niebla tóxica que contamine el liquen, fuente alimenticia significativa para muchos animales. La explotación del petróleo, gas y minerales, así como la construcción de oleoductos y carreteras puede dar lugar a contrariedades físicas y la fragmentación del hábitat. Los vertidos de petróleo pueden acabar con la fauna y la flora y dañar de forma considerable los ecosistemas de tundra. Los edificios y las carreteras causan el derretimiento del permahielo, al generar calor y aumentar la presión sobre éste. Las especies invasivas apartan a la vegetación nativa y reducen la diversidad de la capa vegetal. Los proyectos hidroeléctricos inundan hectáreas de bosque pluvial. 2. Explica cómo se relacionan los seres vivos en el ecosistema 3 Las plantas y los animales viven juntos formando parte de los ecosistemas. Una de las formas en que interactúan es a través de las relaciones de tipo alimentario, donde unos se comen a otros. De acuerdo a estas relaciones, se pueden diferenciar a seres vivos productores, consumidores y descomponedores, que forman cadenas y redes alimenticias. Mediante ellas, la energía pasa de los productores a los consumidores. Los seres vivos se relacionan con el ecosistema de la siguiente manera: Asociaciones Intraespecíficas: Se establecen entre los individuos de una misma especie en un ecosistema. Pueden ser de tres tipos: Asociación Familiar: Suele haber un macho, una hembra y sus crías, que viven con sus padres hasta alcanzar su madurez Asociación Social: Individuos que comparten un lugar en donde viven (hormigueros, panales o termiteros) y se reparten las actividades en distintos grupos o castas Asociación Gregaria: Diversos animales (machos, hembras, crías) que conviven. Se alimentan, defienden y trasladan juntos en estrecha colaboración Asociaciones Interespecíficas: Se establecen entre los individuos de diferentes especies en un ecosistema. Pueden ser de varios tipos: Comensalismo: Uno de los individuos se alimenta de los restos de comida que le sobran al otro. El primero se beneficia de la relación, mientras que al segundo le resulta indiferente. Por ejemplo: Tiburón y sus rémoras 4 Mutualismo: Los individuos conviven y obtienen un beneficio mutuo, mejorando sus posibilidades de defensa y alimentación. Por ejemplo: Pez payaso y anemonas de mar Cooperación: Los individuos cooperaran mediante interacciones no indispensables de beneficio general. Por ejemplo: Vaca y garcillas Parasitismo: El parasito que vive en el cuerpo del otro y se alimenta de su sangre su savia, etc. se beneficia; mientras que el ser al que parasita(hospedador) se perjudica. Por ejemplo: Tenia en el intestino humano Depredación: Las presas son los seres perjudicados y predadores o depredadores son los beneficiados, Por ejemplo: Garza y pez Competencia: Varios organismos coinciden en una misma área geográfica por lo que compiten por los recursos del medio. La especie menos apta es eliminada por las demás. Por ejemplo: Diferentes especies vegetales 3. Argumenta las razones por las cuales el Perú es considerado un país megadiverso. En todos los aspectos referentes a la diversidad biológica el Perú está entre los 7 países de mayor diversidad de la Tierra, conocidos como "países megadiversos", por su diversidad de ecosistemas, de especies, de recursos genéticos y de culturas aborígenes con conocimientos resaltantes. El Perú posee una muy alta diversidad ecológica de climas, de pisos ecológicos y zonas de producción, y de ecosistemas productivos. 5 En superficie de bosques es el segundo (2º) país en América Latina y el cuarto (4º) a nivel mundial, y posee el 13% de los bosques tropicales amazónicos. Se reconocen 11 ecorregiones, que comprenden el mar frío, el mar tropical, el desierto costero, el bosque seco ecuatorial, el bosque tropical del Pacífico, la serranía esteparia, la puna, el páramo, los bosques de lluvias de altura (selva alta), el bosque tropical amazónico (selva baja) y la sabana de palmeras. De las 117 zonas de vida reconocidas en el mundo 84 se encuentran en el Perú. En el territorio nacional se encuentran ecosistemas reconocidos a nivel mundial por su altísima diversidad de especies como el mar frío de la Corriente Peruana; los bosques secos en la costa norte; la puna; la selva alta, y los bosques tropicales amazónicos, donde la diversidad de especies llega a su máxima expresión. Alta diversidad de ecosistemas La alta diversidad de ecosistemas ha permitido el desarrollo de numerosos grupos humanos con culturas propias y destacables logros tecnológicos, culinarios y culturales. El Perú es un país privilegiado en biomas únicos, de los que posee una gran parte y que le otorgan ventajas comparativas a nivel mundial. Los más destacados son los siguientes: • Mar Frío de la Corriente Peruana: compartido con Chile y que es de alta diversidad a nivel mundial y muy productivo. • Bosque Seco Ecuatorial: compartido con Ecuador y con una muy alta tasa de endemismos de flora y fauna • Lomas Costeras: compartido con Chile y de una muy alta tasa de endemismos • Desierto del Pacífico: compartido con Chile y con formaciones únicas y especies endémicas 6 • Puna y Altos Andes: compartido con Bolivia, Chile y Argentina, con grandes formaciones de pastos naturales, bosques de altura y especies endémicas. En este bioma destacan dos lagos importantes (Titicaca y Junín) con peculiaridades ecológicas y especies endémicas • Bosques de Neblina: en las vertientes orientales andinas (Selva Alta), compartido con Colombia, Ecuador y Bolivia, con numerosas especies endémicas • Bosques Tropicales Amazónicos: compartido con Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia, Brasil, Guyana y Suriname, y del cual el país posee el 13% • Bosques Secos Interandinos: con características muy peculiares y muy poco conocidos. Los principales son: Marañón, Huaylas, Huanuco, Mantaro, Apurímac, Vilcanota y algunos otros. Alta diversidad de especies El Perú posee una muy alta diversidad de especies, a pesar de los registros incompletos y fragmentados. • Los microorganismos (algas unicelulares, bacterias, hongos, protozoos y virus), los organismos del suelo y de los fondos marinos han sido muy poco estudiados • La flora: se calculan unas 25 000 especies (10% del total mundial) de las cuales un 30% son endémicas. • Es el quinto (5º) país en el mundo en número de especies; • Primero (1º) en número de especies de plantas de propiedades conocidas y utilizadas por la población (4 400 especies); y • Primero (1º) en especies domesticadas nativas (128) • En lo referente a la fauna, es el primero (1º) en peces (2 000 especies, 10% del total mundial). 7 • El segundo (2º) en aves (1 730 especies); • El tercero (3º) en anfibios (330 especies); y • El tercero (3º) en mamíferos (462 especies). Altísima diversidad de recursos genéticos El Perú posee una alta diversidad genética por ser uno de los centros mundiales de origen de la agricultura y la ganadería, y, en consecuencia, es uno de los centros mundiales más importantes de recursos genéticos de plantas y animales. Valgan algunos datos: • Es el primer país en variedades de papa, ocho especies nativas domésticas, 2301 variedades de las 4000 variedades que existen en toda América Latina. Es importante señalar que tenemos el Centro Internacional de la Papa, (C.I.P.), del cual hemos obtenido esta información (2) • Es el primer país es variedades de maíz (36) granos andinos, ajíes, tubérculos y raíces andinos • Tiene un muy alto sitial en frutas, cucurbitáceas, plantas medicinales, ornamentales, y plantas alimenticias y animales domésticos • Posee 128 especies de plantas nativas domésticas con centenares y hasta miles de variedades, y además las formas silvestres de esas plantas (cerca de 150 especies silvestres de papas y 15 de tomates, por ejemplo) • Posee 5 formas de animales domésticos: la alpaca, forma doméstica de la vicuña (Lama vicugna) y cruzada con llama; la llama, forma doméstica del guanaco (Lama guanicoe); el cuy, forma doméstica del poronccoy (Cavia tschudii); el pato criollo, forma doméstica del pato amazónico (Cairina moschata); y la cochinilla (Dactilopius costae) 8 • De los cuatro cultivos más importantes para la alimentación humana a nivel mundial (trigo, arroz, papa y maíz), el Perú es poseedor de alta diversidad genética de dos de ellos, o sea, de la papa y del maíz, su mención especial merece la Quínua. Ese es el capital natural del Perú Megadiverso que respalda las posibilidades de enfrentar hambre, pobreza, inseguridad alimentaria y las desventajas comparativas entre un norte desarrollado y un sur en vías de desarrollo. Alta diversidad cultural y humana El Perú es uno de los países con mayor diversidad etnolingüistico y cultural del continente americano. Sólo en la región amazónica, que ocupa el 62% del territorio nacional existen 42 grupos etnolingüisticos contactados al margen de los grupos que se encuentran en situación de autoaislamiento o de contacto esporádico. De acuerdo a las fuentes disponibles, el panorama es muy preocupante, ya que entre 1950 y 1997, se han ido extinguiendo 11 grupos y actualmente tenemos 18 poblaciones indígenas en proceso de desaparición biológica o cultural. Posee una alta diversidad de culturas y al menos 44 etnias distintas, de las que 42 se encuentran en la Amazonía. Desde el punto de vista cultural la Selva Amazónica es una de las regiones más diversas del planeta, se hablaban a finales del S. XX unas 300 lenguas. Estos grupos aborígenes poseen conocimientos importantes respecto a usos y propiedades de especies; diversidad de recursos genéticos (4400 plantas de usos conocidos y miles de variedades), y las técnicas de manejo. Por ejemplo, en una hectárea 9 de cultivo tradicional de papas en el Altiplano del Titicaca es posible encontrar hasta tres especies de papa y diez variedades. Esto es más que todas las especies y variedades que se cultivan en América del Norte. 4. Defina los términos siguientes. Emplee ejemplos: AUTÓTROFO: Son aquellos organismos capaces de fabricar su propio alimento. Para los seres autótrofos elementos tales como el agua o la luz solar (a partir de la cual se realiza la fotosíntesis o síntesis de luz) son esenciales ya que es sólo a partir de ellos que pueden elaborar su propio alimento y seguir creciendo. Ejemplo: Las plantas, algas y bacterias. HETEROTROFOS: Son aquellos que deben alimentarse con las sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos para obtener energía, bien sean autótrofos o heterótrofos a su vez. Ejemplo: Bacterias y predominantemente los animales. PRODUCTOR PRIMARIO: Los productores primarios son los organismos que hacen entrar la energía en los ecosistemas, como los autótrofos. Ejemplo: En los ambientes marinos, los productores primarios son en su mayoría microscópicos, y tienen un corto período de vida. Estos productores primarios microscópicos son conocidos como Fitoplancton. En el fitoplancton predominan dos grupos: las diatomeas, los dinoflagelados. NIVEL TRÓFICO: Son cada uno de los conjuntos de especies, o de organismos, de un ecosistema que coinciden por el turno que ocupan en la circulación de 10 energía y nutrientes, es decir, a los que ocupan un lugar equivalente en la cadena alimenticia. Ejemplo: Los niveles tróficos se caracterizan de esta manera: Van desde los productores primarios (plantas) en el nivel 1, pasando por los herbívoros (nivel 2), los depredadores (nivel 3), hasta los carnívoros o grandes carnívoros (nivel 4 o 5). BIOACUMULACIÓN EN CADENAS ALIMENTICIAS: Es el proceso de acumulación de sustancias químicas en organismos vivos de forma que estos alcanzan concentraciones más elevadas que las concentraciones en el medio ambiente o en los alimentos. Las sustancias propensas a la bioacumulación alcanzan concentraciones crecientes a medida que se avanza en el nivel trófico en la cadena alimenticia. Ejemplo: La ciguatoxina, causante de la ciguatera que producen algunos peces de nuestros mares, es producto de la Bioacumulación. DESNITRIFICACIÓN: La desnitrificación es un proceso metabólico que usa el nitrato como aceptor terminal de electrones en condiciones anóxicos (ausencia de oxígeno) principalmente. El proceso de reducción de nitratos hasta nitrógeno gas ocurre en etapas sucesivas, catalizadas por sistemas enzimáticos diferentes, apareciendo como productos intermedios nitritos, óxido nítrico y óxido nitroso. Ejemplo: Etapa del ciclo del nitrógeno. 5. El flujo de energía de un ecosistema es unidireccional y depende de una aportación solar continua, en tanto que el flujo de nutrientes es cíclico. Comente acerca de esto y explique cómo crea restricciones. 11 La energía solar mantiene a todos los organismos del ecosistema y ellos dependen de esta energía. Las plantas obtienen su carbono de una fuente inorgánica, los herbívoros tienen que moverse en busca de las plantas verdes de las cuales se alimentan, y los carnívoros requieren un gasto de energía aun mayor para la búsqueda y captura de los herbívoros. La energía disponible empleado para la actividad metabólica va aumentando en la misma dirección y el flujo de nutrientes es cíclico porque pasa del autótrofo-herbívoro- carnívoro y cuando un animal del último nivel de la cadena alimenticia muere, vuelve nuevamente a la tierra y la nutre, permitiendo nuevamente el correcto desarrollo de las plantas y la continuidad del ciclo. 6. ¿El desarrollo humano está asociado con la calidad de vida ambiental? Si están asociados ya que los organismos vivos y el ambiente que lo rodea están inseparablemente ligados y actúan recíprocamente entre sí. Un organismo individual no 12 puede sobrevivir por mucho tiempo sin su población, del mismo modo que tampoco el mundo del órgano podría subsistir por mucho tiempo sin su organismo. Y en forma análoga, en la comunidad no puede existir sin la circulación de materiales y la corriente de energía del ecosistema. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) la calidad de vida es: "la percepción que un individuo tiene de su lugar en la existencia, en el contexto de la cultura y del sistema de valores en los que vive y en relación con sus objetivos, sus expectativas, sus normas, sus inquietudes. Se trata de un concepto muy amplio que está influido de modo complejo por la salud física del sujeto, su estado psicológico, su nivel de independencia, sus relaciones sociales, así como su relación con los elementos esenciales de su entorno". (Organización Mundial de la Salud. Constitution of the World Health Organization 1946) como podemos ver la definición de calidad de vida es muy amplia. En este caso nos centraremos en la calidad de vida ambiental y concluimos que si es muy importante ya que es el lugar en donde nos desarrollamos y si no tuvieran un buen ambiente, tendríamos impedimentos para alcanzar el desarrollo esperado. Ejemplo: Todos necesitamos agua para vivir, si el ambiente se contamina poco a poco, las fuentes de agua de buena calidad se reducen o se terminan, entonces el dinero es gastado en traer agua, o mejorar su calidad. Dinero que podría emplearse en otras cosas, por lo tanto el deterioro del ambiente frena el desarrollo. 7. Dibuje un ciclo de nutriente simplificado para: Carbono: Mostrando la oxidación, la descomposición y la fotosíntesis como se llevan a cabo en el suelo de los bosques. 13 Ciclo del Fósforo: Indicando los procesos entre el fósforo particulado y el disuelto como se verifican en los lagos. 14 Ciclo del nitrógeno: Mostrando la nitrificación, la desnitrificación, la asimilación y la desaminación, así como los compuestos que se forman en cada etapa, según se llevan a cabo en los terrenos agrícolas. 8. ¿Cuál es el significado de los siguientes términos? Cuenca Colectora: Zona de un glaciar con disposición de cubeta o depresión, normalmente rodeada de elevaciones del terreno, en la que se acumulan las precipitaciones de nieve de cada temporada. Macrofitos: Plantas acuáticas más grandes que viven en las partes bajas del área de captación. Zooplancton: El zooplancton son animales acuáticos de un tamaño microscópico o macroscópico que viven suspendidos en la columna de agua y que está formado tanto por individuos microscópicos adultos, como por pequeñas larvas y huevos, siendo los 15 más abundantes y característicos del zooplancton los copépodos, cladóceros, rotíferos, cnidarios o los quetognatos entre otros. Floraciones algáceas: Colorean el agua, producen olores y sabores característicos difíciles de eliminar en las plantas de purificación. Organismos bentónicos: Son aquellos organismos que habitan en el fondo de los ecosistemas acuáticos. Zona eufótica: Capa superficial del agua que llega hasta la profundidad de penetración de la luz, donde la producción fotosintética iguala a la respiración. Oligotrófico: Aguas pobres en nutrientes, por tanto, las algas no proliferan excesivamente, las aguas son claras y penetra la luz con facilidad, hay oxígeno en abundancia y la flora y la fauna es de aguas bien oxigenadas. Termoclinal: Presencia de un rápido cambio vertical de temperatura conformación de estratificación. Hipolimnio: Se refiere a la región baja de todos los lagos la cual se extiende al fondo del lago. En los lagos eutróficos, esta capa inferior del agua no tiene oxígeno y está cargada con materiales tóxicos y en descomposición. 9. Describa el reciclaje del nitrógeno en los ecosistemas y su papel en el abastecimiento de nitrógeno par las plantas superiores. 16 Todos los seres vivos requieren de átomos de nitrógeno para la síntesis de proteínas. El aire contiene 78% de nitrógeno y se utiliza como el reservorio de esta sustancia. A pesar del gran tamaño del patrimonio de nitrógeno, a menudo es uno de los ingredientes limitantes de los seres vivos. Esto se debe a que la mayoría de los organismos no puede utilizar nitrógeno en forma elemental, es decir: como gas N2. Para que las plantas puedan sintetizar proteína tienen que obtener el nitrógeno en forma "fijada", es decir: incorporado en compuestos. La forma más comúnmente utilizada es la de iones de nitrato, NO3. Sin embargo, otras sustancias tales como el amoníaco NH3 y la urea (NH2) 2CO, se utilizan con éxito tanto en los sistemas naturales como en forma de fertilizantes en la agricultura. El ciclo del Nitrógeno está totalmente bajo control biológico. Son los organismos los que lo toman de la atmósfera y convierten en proteínas, proteínas que al descomponerse dan sales de Nitrógeno que usan plantas y animales en un ciclo sin fin en el que en cada vuelta se pierde algo (malditos desnitrificantes) que se ve compensado por lo que los fijadores toman de la atmósfera. Si no existiese vida no habría ciclo de Nitrógeno. El que hay en la atmósfera poco a poco se iría convirtiendo en sales por acción de los rayos, y no volvería porque no habría organismos desnitrificantes que lo hiciesen. La Figura muestra el ciclo del nitrógeno en los ecosistemas. 17 10. Explique cómo se produce la estratificación térmica y el mezclado estacional, por qué estos fenómenos son importantes para las consideraciones de calidad del agua, y a qué nivel se debe situar una toma de un sistema de abastecimiento de agua. COMO SE PRODUCE: La estratificación térmica, que controla las mezclas verticales, tiene un efecto negativo. Proviene de las variaciones del calor proporcionado por las radiaciones solares durante el año. Estas radiaciones solares mantienen una reserva media anual de calor en el lago, pero según sus variaciones anuales hay en el medio acumulación o disipación de calor. Lo que se concreta por las variaciones de temperatura de las aguas y, por consiguiente, de sus densidades. 18 Luego la densidad del agua aumenta cuando baja la temperatura y viceversa (hay compresión de las aguas). En consecuencia, las aguas más frías, que son las más pesadas, tienen tendencia a descender. Entonces en un lago de gran profundidad, las aguas del fondo tienen generalmente una temperatura más o menos igual a la temperatura más baja que pueden alcanzar las aguas superficiales en época fría. Estas aguas son poco afectadas por el recalentamiento en época cálida porque el calor en el interior del lago se disipa en forma exponencial, en otras palabras, su propagación se atenúa muy rápidamente, por lo tanto, los cambios de calor se limitan a una capa superior dentro de la cual las aguas sufren modificaciones de densidad, la misma que es inferior o igual a la de las aguas profundas. En esta zona, al final del invierno, las aguas se recalientan y sus densidades vuelven a ser menores cuanto más cerca estén de la superficie. PORQUE SON IMPORTANTES PARA LAS CONSIDERACIONES DE CALIDAD DEL AGUA: - Se precisa la importancia de la mezcla de las aguas durante el año con la ayuda de los perfiles verticales de temperatura y sus consecuencias sobre la actividad biológica del plancton, mediante la distribución del 02 y C02; y, sobre la actividad de las diatomeas por la distribución de la sílice disuelta. Aparece también que la mezcla de las aguas es activa en agosto y septiembre, favoreciendo enormemente la difusión de los elementos disueltos, y presentando un gradiente vertical de concentración. De esta manera, todo el medio acuoso permanece oxigenado, por lo tanto, la mineralización de la materia orgánica es más completa en presencia de O2, que en su ausencia (en este caso último, habría una descomposición de la materia orgánica incompleta por fermentación. 19 - El metabolismo del lago aparece finalmente bueno por dos razones principales. La existencia de estratificación térmica durante gran parte del año, constituye una barrera sobre la cual sedimenta el plancton muerto. Luego, a este nivel existe una mayor mineralización y consumo de 02; por lo tanto, el resto del plancton muerto que cae hasta el fondo, necesita para su mineralización una cantidad de 02 menor a la utilizada a nivel de la termoclina. Como la reoxigenación de las capas superiores es más fácil que en las profundas y como la mineralización se efectúa principalmente en la termoclina, la reoxigenación global del lago es más eficaz. 11. ¿Por qué es importante la temperatura de 3.94°C para entender los cambios estacionales en los lagos? El agua posee su mayor densidad a 3.94 °C, aumenta en volumen y se hace más ligera, tanto por arriba como por debajo de esta temperatura. Esta propiedad única que evita que los lagos, al helarse, se solidifiquen por completo. Por otra parte, los cambios de temperatura producen patrones característicos de circulación y esta estratificación, influye grandemente sobre la vida acuática. El ciclo estacional típico es asi: Durante el verano, las aguas superiores se hacen más calientes que las del fondo; como resultado, únicamente la capa caliente superior circula y no se mezcla con el agua más fría, que es al mismo tiempo más viscosa. Al subir la temperatura en el verano, la diferencia de temperatura entre las aguas de arriba y las del fondo aumenta, lo que crea una zona intermedia llamada termoclina. El agua superior caliente, circulante, es el epilimnio y el agua más fría, no circulante, es el hipolimnio 20 Si el termoclino está por debajo del alcance de la penetración eficaz de la luz, la reserva de oxígeno se agota en el hipolimnion. Al empezar el tiempo más frío, la temperatura del epilimnio baja hasta ser igual a la del hipolimnio, entonces el agua del lago entero empieza a circular, y el oxígeno es devuelto nuevamente a las profundidades durante el cambio de otoño. Al enfriarse el agua por debajo de 3,94 °C, ésta aumenta el volumen, se hace más ligera, permanece en la superficie y se hiela, produciéndose la estratificación de invierno. En invierno, la reserva de oxígeno no suele reducirse fuertemente, porque la descomposición bacteriana y la respiración de los organismos no son tan grandes a temperaturas bajas, y el agua retiene más oxígeno a estas temperaturas. El estancamiento invernal, por consiguiente, no suele ser tan severo. En la primavera, al fundirse el hielo y hacerse el agua más caliente, se hace también más pesada y baja al fondo. Así pues, cuando la temperatura de la superficie sube a 3,94 °C, el lago realiza una respiración profunda, que constituye el retorno a la primavera En términos generales, cuanto más profundo es el lago, más lenta es la estratificación y más grueso el hipolimnio. El grado de agotamiento del oxígeno en el hipolimnio, depende de la cantidad de material en desintegración y de la profundidad del termoclino. 21 La temperatura de 3.94 C° es importante siendo la máxima densidad del agua ocurriendo esto solo en invierno cuando la superficie está cerca de 0 C°, porque la baja temperatura inhibe en la productibilidad del lago. 22 12. Se ha demostrado que el fósforo tiene una rotación muy rápida en los lagos. ¿En qué sentido es esto pertinente para los problemas potenciales en relación con la eutroficación y las floraciones algáceas? Los problemas del fósforo tienen una rotación de la eutroficación en el crecimiento abundante de algas y otras plantas microscópicas consecuentes del enriquecimiento natural del agua por la adición de nutrientes disueltas, especialmente nitrógeno y fósforo. Puede ser natural, inducida (contaminación del agua), o controlada (cosecha de Fitoplancton para alimento en sistema de hidrocultura). En las floraciones algáceas el problema se encuentra en el enriquecimiento del ecosistema terrestre o acuático, por la adición de nutrientes, especialmente nitrógeno y fósforo, que resulta en un crecimiento desbordante de plantas, algas o de otros productores primarios. Puede ser un proceso natural o resultado de la actividad humana tales como el escurrimiento de la agricultura o la contaminación de aguas residuales. En los ecosistemas acuáticos, un aumento de la población de algas se denomina una floración de algas. 23