¿Qué es la ecología de sistemas?

ecología de sistemas

La ecología de sistemas se encarga de estudiar el conjunto de partes que funcionan y se relacionan formando un todo, o lo que se podría definir como un sistema en ecología, es decir, niveles en los cuales los individuos u organismos interactúan entre sí, tanto con ellos como con el medio que los rodea (transacciones dentro y entre los sistemas biológicos y ecológicos) comprendiendo la estructura y el funcionamiento de estos sistemas.

Un sistema ecológico o ecosistema es una constitución o sistema entre organismos (elementos bióticos) y factores inorgánicos (elementos abióticos) que funciona con un equilibrio dinámico asumido como estable. La ecología de sistemas usa la filosofía, las técnicas y herramientas  del análisis de sistema empleado en ingeniería para hacer predicciones sobre estas entidades complejas (los sistemas).

Esta es una de las ramas de la ecología utiliza y amplía conceptos de la termodinámica y desarrolla otras descripciones macroscópicas de sistemas complejos, enfocándose en el flujo de energía y el reciclaje de nutrientes y está estrechamente relacionada con otros campos como la ecología profunda, la ingeniería y gestión de sistemas terrestres, la economía ecológica y la ecología industrial.

Esta ciencia examina cómo estos sistemas funcionan y cómo se relacionan sus componentes y sus interacciones dentro del marco de un ecosistema, examinando estructuras tanto físicas como biológicas.

Índice del contenido

    Desarrollo del campo

    La ecología de los sistemas surgió como una subdisciplina de ecología en a finales de la década de 1960, con la aplicación de ideas y herramientas de la tecnología, la informática, la ingeniería, las operaciones cibernética y sistemas.

    El origen del término “ecología de sistemas” y la amplitud de este nuevo campo se encuentran en “La nueva ecología” de E. P. Odum, quien ve las computadoras y el enfoque de sistemas matemáticos como un medio poderoso para promover la teoría de la autoorganización de los ecosistemas y establecer principios de gestión de ecosistemas.

    La descripción general de Van Dyne (1969) es quizás el más inclusivo. En él, el autor concibe la ecología de sistemas como un esfuerzo interdisciplinario que involucra el trabajo en equipo, la gestión de datos y las habilidades de síntesis mucho más allá de la aplicación de herramientas de análisis de sistemas matemáticos a los ecosistemas.

    El Dr. Bernard C. Patten es quien ha contribuido centralmente al desarrollo de la ecología de sistemas desde sus inicios. Sus fortalezas en el campo de la ecología y la historia natural fusionadas con la simulación, la computación, y el pensamiento de sistemas condujeron a nuevos conocimientos, métodos y enfoques para la ciencia. Sus contribuciones han tomado muchas formas incluyendo investigaciones fundamentales en modelado, simulación y análisis de sistemas ecológicos.

    Objetivos

    La ecología de sistemas es un enfoque para el estudio de ecosistemas basado en procedimientos formales de pensamiento, síntesis y modelado de sistemas. Sus objetivos son los de la ecología de los ecosistemas en general: desarrollar y probar la teoría de la organización de los ecosistemas; detectar y gestionar propiedades emergentes; y predecir las respuestas a las perturbaciones.

    Esta rama de la ecología implica la construcción de modelos conceptuales de ecosistemas; la manipulación estadística de datos; construcción de modelos dinámicos de ecosistemas; simulación por ordenador; aplicación de técnicas de análisis de sistemas a modelos de ecosistemas; y utilizando todo lo anterior para formular nuevas hipótesis y pruebas de hipótesis en el campo.

    Los rasgos comunes de los ecologistas de sistemas incluyen familiaridad con la metodología de sistemas; capacidad para sintetizar un sistema a partir de una amplia variedad de información; y fascinación por la autoorganización, la respuesta a las perturbaciones y las propiedades emergentes de los ecosistemas.

    La ecología de sistemas se centra en el estudio de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas basándose en los métodos de la teoría general de sistemas y la modelización ecológica. Primero trata la teoría de los ecosistemas; segundo, la modelización ecológica; y tercero, la aplicación de los métodos de ecología de sistemas para estudiar la estructura y funcionamiento de los ecosistemas elaborados en las dos primeras secciones.

    Ecosistemas y su clasificación

    Un ecosistema puede considerarse un conjunto de especies que interactúan en un área determinada tanto entre ellas como con su ambiente abiótico,  a través de procesos como el parasitismo, la competencia, la simbiosis, la depredación, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes, y estas relaciones entre las especies y su medio resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.

    Actualmente a la definición de ecosistema se le ha dado un énfasis geográfico pero sin simplificar el hecho de que los ecosistemas no tiene límites en comparación con los tipos de vegetación con los que se asocia al pensar en esta palabra (como los bosques y matorrales) que si tienen límites geográficos aunque muchas veces sean discretos.

    Niveles de interrelación

    • Ecosfera: es el ecosistema global en donde las diversas formas de energía y materia que constituyen el planeta interactúan de manera continua y está conformado por la atmósfera, biosfera, hidrosfera y litosfera. Y funciona debido a dos procesos fundamentales: la energía del Sol (electromagnética, radiación, impulsa el clima, y fotosíntesis) y el reciclaje de materia (ciclos biogeoquímicos, carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrológico y fósforo)
    • Población: grupos del mismo organismo que viven en un área específica.
    • Comunidad: todos los organismos vivos en un área específica.
    • Ecosistema (sistema ecológico): las interacciones de una comunidad con los elementos abióticos de un área específica.

    El flujo de energía es el movimiento de energía a través de los ecosistemas y este también es importante para que estos sistemas existan, pudiendo ser esta energía radiante (EM), química, eléctrica, mecánica y térmica y se rige por las leyes de la termodinámica, un ejemplo del flujo de energía se puede ver en los ciclos biogeoquímicos que son los movimientos de un elemento desde el entorno abiótico en organismos vivos, y luego de vuelta en el ambiente abiótico.

    Y también en las cadenas alimentarias donde se puede ver reflejada el flujo de energía y nutrientes de un organismo a otro por medio de una serie de procesos de alimentación.

    Teoría General de Sistemas

    La teoría general de sistemas o TGS tiene su origen en la filosofía y la ciencia y plantea que el 'todo' es más que la suma de las partes y el todo determina la naturaleza de las partes que a su vez no pueden comprenderse si se consideran en forma aislada del todo, y que están dinámicamente interrelacionadas o son interdependientes, haciendo un esfuerzo para tratar de encontrar las propiedades comunes a los sistemas, que se presentan en todos los niveles de la realidad.

    La ecología de sistemas puede verse como una aplicación de la teoría general de sistemas a la ecología, y su enfoque de ecología de sistemas es la idea de que un ecosistema es un sistema complejo que exhibe propiedades emergentes. La TGS se fundamenta en tres premisas básicas, primero que los sistemas existen dentro de otro sistemas, por ejemplo, las moléculas existen dentro de células y las células dentro de y así sucesivamente.

    La segunda se basa en que los sistemas son abiertos y que cada sistema que se examine, se relaciona y causa un efecto en otros sistemas. Los sistemas abiertos son caracterizados por un proceso de intercambio infinito con su ambiente, que terminan siendo los otros sistemas, cuando este intercambio cesa el sistema se desintegra, ya que pierde sus fuentes de energía.

    La tercera prensa explica que las funciones de un sistema dependen de su estructura para los sistemas biológicos y mecánicos esta afirmación es intuitiva. Por ejemplo, los tejidos musculares, se contraen porque están constituidos por una estructura celular que permite contracciones.

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