Capacidad de carga
Definición
La capacidad de carga es la cantidad de organismos que un ecosistema puede soportar de manera sostenible. La capacidad de carga de un ecosistema para una especie en particular puede verse influenciada por muchos factores, como la capacidad de regenerar los alimentos, el agua, la atmósfera u otras necesidades que las poblaciones necesitan para sobrevivir.
Explicación de la capacidad de carga
En biología, el concepto de capacidad de carga relaciona el número de organismos que pueden sobrevivir con los recursos dentro de un ecosistema. Los ecosistemas no pueden exceder su capacidad de carga durante un largo período de tiempo. En situaciones en las que la densidad de población de una especie determinada excede la capacidad de carga del ecosistema, la especie agotará su fuente de alimento, agua u otras necesidades. Pronto, la población comenzará a morir. Una población solo puede crecer hasta que alcanza la capacidad de carga del medio ambiente. En ese momento, los recursos no serán suficientes para permitir que siga creciendo a largo plazo.
El gráfico anterior muestra la población (N) de una determinada especie a lo largo del tiempo (t). En la capacidad de carga (K), la población deja de crecer a medida que se agotan los recursos.
Ejemplos de capacidad de carga
Florecimiento de ciervos de América del Norte
Un ejemplo de una situación en la que se excedió la capacidad de carga de un medio ambiente se puede ver en las poblaciones de ciervos de América del Norte .
Después de la eliminación generalizada de los lobos, el depredador natural de los ciervos de América del Norte, los ciervos se reprodujeron hasta que su necesidad de alimento excedió la capacidad del medio ambiente para regenerar su alimento. En muchas áreas, esto resultó en un gran número de ciervos muriendo de hambre hasta que la población de ciervos se redujo drásticamente.
Antes de que los europeos colonizaran América del Norte, uno de sus principales herbívoros forestales eran los ciervos. Habitualmente existiendo en pequeños grupos, las poblaciones de ciervos fueron mantenidas bajo control por los lobos, el principal depredador de estos ecosistemas forestales.
Los ciervos, al ser un herbívoro norteamericano bastante grande, eran capaces de comer hojas de árboles y arbustos, así como de plantas de bajo crecimiento como flores y césped. ¡Y necesitaban muchas hojas para seguir funcionando, ya que los miembros de diferentes especies de ciervos podían pesar entre 50 y 1,500 libras!
Pero cuando los colonos europeos agotaron gravemente la población de lobos, que consideraron un peligro para los niños humanos y el ganado, se produjo una consecuencia inesperada: los ciervos comenzaron a multiplicarse sin control, hasta que excedieron la capacidad de carga de su entorno.
Disminución de los ciervos de América del Norte
Como resultado, los ciervos comenzaron a morir de hambre. Las especies de plantas también comenzaron a sufrir, algunas incluso en peligro de extinción, ya que los ciervos hambrientos se comieron todas las plantas verdes que pudieron encontrar.
Cuando los humanos se dieron cuenta de lo que estaba sucediendo, y comenzó a afectar sus propias fuentes de alimento, después de que los ciervos salvajes comenzaron a invadir jardines y granjas en busca de cultivos para comer, comenzaron a ayudar a la naturaleza a reducir la población de ciervos.
En los tiempos modernos, algunas áreas “sacrifican” ciervos, una práctica en la que los ciervos son cazados sistemáticamente, no solo por carne o por deporte, sino para prevenir el hambre de los ciervos y el daño a las plantas. Otras áreas incluso han comenzado a reintroducir lobos y, como resultado, estas áreas han visto ecosistemas, jardines y cultivos más saludables.
La historia de los lobos y ciervos de América del Norte ha actuado como una advertencia para las personas que están considerando realizar cambios de cualquier tipo en su entorno natural, lo que podría tener consecuencias no deseadas.
El modelo de Daisyworld
El modelo hipotético “Daisyworld” es un modelo desarrollado por científicos para estudiar cómo los organismos cambian su entorno y cómo los ecosistemas se autorregulan.
En la simulación matemática original de «Daisyworld», solo había dos tipos de formas de vida: las margaritas negras, que aumentan la temperatura del ambiente al absorber el calor del Sol (esta es una propiedad real de los materiales negros), y las margaritas blancas, que disminuyen la la temperatura del ambiente al reflejar el calor del sol (esto también es un efecto real de los materiales de color blanco).
Cada especie de margaritas tenía que vivir en un equilibrio adecuado con las otras especies. Si las margaritas blancas se sobrepoblaran, el mundo se volvería demasiado frío. Las margaritas de ambos tipos comenzarían a morir y el mundo comenzaría a recuperar el equilibrio. Lo mismo puede decirse de las margaritas negras: si se sobrepoblan, el mundo se vuelve cada vez más cálido hasta que las margaritas comienzan a morir nuevamente.
Los ecosistemas de la vida real son mucho más complicados que esto, por supuesto.
Cada organismo tiene muchas necesidades, y qué tan bien el ambiente puede satisfacer esas necesidades puede depender de con qué otros organismos comparte el ambiente.
Los seres humanos cambian la capacidad de carga
Los humanos se han convertido en una de las únicas especies globales del mundo, mi tecnología de dominio. Una y otra vez, la especie humana ha superado un factor, como la disponibilidad de alimentos o la presencia de depredadores naturales, que limitaba nuestra población.
La primera gran explosión de población humana ocurrió después de la invención de la agricultura, en la que los humanos aprendieron que podíamos cultivar una gran cantidad de nuestras plantas alimenticias más nutritivas guardando semillas para plantar en el suelo. Al asegurarnos de que esas semillas recibieran suficiente agua y estuvieran protegidas de la competencia de las malas hierbas y de ser devoradas por otros animales, aseguramos un suministro constante de alimentos.
Cuando se inventó la agricultura, la población humana se disparó ; los científicos creen que sin la agricultura, entre 1 y 15 millones de seres humanos podrían vivir en la Tierra. ¡Hoy en día, hay aproximadamente 1 millón de humanos solo en la ciudad de Chicago!
En la Edad Media, cuando surgió una agricultura bien organizada en todos los continentes, había alrededor de 450 millones, o alrededor de 500 millones, de seres humanos en la tierra.
Poniendo la tecnología a trabajar
Una nueva revolución en la capacidad de la Tierra para transportar humanos comenzó en los siglos XVIII y XIX cuando los humanos comenzaron a aplicar tecnología avanzada y automatizada a la agricultura. El uso de inventos como el recolector mecánico de maíz y la rotación de cultivos, una forma de cultivar diferentes cultivos en una secuencia que enriquece el suelo y conduce a mayores rendimientos, permitió a los humanos producir aún más alimentos. Como resultado, la población mundial se triplicó de aproximadamente 500 millones a 1500 millones de personas.
En el siglo XX, se produjo una tercera revolución cuando los humanos comenzaron a aprender a reescribir los genomas de las plantas, utilizando virus para insertar nuevos genes en semillas directamente en lugar de depender de la reproducción selectiva y la mutación aleatoria para aumentar el rendimiento de los cultivos. El resultado fue otro aumento drástico en la capacidad de la Tierra para producir alimentos para los humanos.
Durante el siglo XX, la población humana de la Tierra se cuadruplicó con creces, de 1.500 millones a 6.100 millones. ¡Hemos recorrido un largo camino desde los días previos a la agricultura!
Pero a algunos científicos les preocupa que podamos estar en camino de exceder la capacidad de carga de la Tierra, o que ya lo hayamos hecho.
¿Qué es la capacidad de carga humana?
Aunque hemos ampliado enormemente la capacidad de carga de la especie humana , nuestras actividades no dejan de tener consecuencias. Existen varias limitaciones posibles en la especie humana de las que ni siquiera la tecnología puede salvarnos.
Los científicos señalan la rápida disminución de las poblaciones de abejas, que son necesarias para polinizar algunos de nuestros cultivos y que muchos científicos creen que están siendo destruidas por los pesticidas que usamos para proteger esos mismos cultivos, como evidencia de que nuestras prácticas actuales de producción de alimentos pueden no ser sostenibles. por mucho mas tiempo.
La proliferación de algas venenosas , que pueden envenenar nuestros suministros de agua y que se alimentan del mismo fertilizante que usamos para alimentar nuestros cultivos, es otra señal preocupante de que podemos estar excediendo nuestra capacidad de carga, y pueden comenzar a causarnos problemas si nuestra población continúa creciendo.
Algunos científicos temen que los humanos puedan exceder la capacidad de carga de la Tierra para los humanos y alientan el uso de anticonceptivos para disminuir las tasas de natalidad a fin de evitar que las poblaciones humanas agoten sus fuentes de alimentos y otros recursos vitales.
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