Unidad 2. 3. Factores limitativos

 

¿Qué son los factores limitativos?

Sólo aquellos agentes que obstaculizan la reproducción e incluso la sobrevivencia de una población determinada dentro de un ecosistema, es decir, todos los factores abióticos tienen su punto óptimo y su límite de tolerancia, de ahí que cualquier factor o fuera del margen óptimo causará una tensión y será una limitante.

Los factores limitantes significan un gran problema, ya que, por ejemplo, las plantas pueden morir no por falta de agua, nutrientes naturales o artificiales, sino por exceso de ellos. Otro de los factores limitantes es la temperatura, ya que puede provocar mayor o menor reproducción de una especie, afectando así a la población en un hábitat determinado.

Es importante señalar que uno o más factores abióticos pueden delimitar o prevenir el crecimiento, así como la reproducción de una especie, a pesar de que los otros factores se encuentren en o cerca del punto óptimo.

Odum y Barrett mencionan que otro ejemplo es el caso de la bahía de Great South en Long Island, Nueva York, donde se demostró que el exceso de un factor bueno puede modificar a todo el ecosistema, influyendo en este caso a la industria marisquera. Este caso fue nombrado Los patos contra las ostras y fue documentado por las relaciones causa y efecto. Al determinar grandes granjas de patos dentro de esta baja se ocasiono una extensa fertilización de las aguas originada con el estiércol producido por este animal, que dio como resultado un gran aumento en la densidad del fitoplancton; sin embargo, otro factor determinante fue que la baja circulación de barcos en está bahía provoco un exceso de acumulación de nutrientes por falta de oxigenación, en lugar de ser desplazados hacia el mar. El exceso de nutrientes agregados y la baja proporción de nitrógeno-fósforo modificaron en la totalidad la producción y crecimiento de organismos.

Justus Von Liebig, en 1840 a través de experimentaciones y observaciones de factores limitantes, realizadas con los nutrientes químicos en el proceso de crecimiento de las plantas, concluyo que la restricción de alguno de los nutrientes en cualquier instante obtenía el mismo resultado y limitaba el crecimiento de estas, con lo cual estableció una ley de factores limitantes, también conocida como Ley del Mínimo de Liebig que a continuación se describirá.

2. 3. 1. Ley del Mínimo de Liebig.

La ley del mínimo es un principio desarrollado en la ciencia agrícola, expuesto en 1828 por Carl Sprengel, y más tarde fue interpretado y reformulado por Justus Von Liebig, quien afirmo que el crecimiento no es controlado por un monto total de los recursos que están disponibles, sino por el recurso que se encuentra más escaso y que sería el factor limitante. Por lo tanto, la idea de que un organismo es más fuerte que otro de un eslabón más débil dentro de una cadena trófica con ciertos requerimientos, no es del todo cierta, ya que la dependencia del recurso puede afectar a una especie más que a otra. Está idea fue elaborada por Justus Von Liebig en 1840, pionero en el estudio de algunos factores de crecimiento de las plantas, con la cual se descubrió la manera de como los agricultores en la actualidad conocen el rendimiento de las puntas, que suele está limitado no solo por los nutrientes, sino por el agua y la temperatura que necesitan; su afirmación señala que el crecimiento de una planta depende de los nutrientes que se encuentran disponibles solo en rangos mínimos.

Ilustración 1. Representación de la Ley del Mínimo de Liebig.

En esta imagen podrás ver una serie de nutrientes representados por tablillas de diferentes colores; el potasio (K) es el que representa el mínimo, el cual sería el que limitaría la producción en una determinada área de cultivo. Este concepto fue aplicado al crecimiento de plantas y cultivos, donde se encontró que al aumentar la cantidad de nutriente en mayor abundancia no incrementaba el crecimiento, solo con el aumento de la cantidad del nutriente limitantes, es decir el más escaso o de menor representación, se podía mejorar el crecimiento de los cultivos. Puedes identificar este principio en el siguiente aforismo, el cual menciona que la disponibilidad de los nutrientes más abundantes en los suelos es como la disponibilidad del nutriente de menor proporción en el suelo.

Varias investigaciones han demostrado que es fundamental agregar dos restricciones subsidiarias a este concepto para que este resulte aplicable:

·         La primera restricción dice: la ley del Mínimo de Liebig se aplica estrictamente solo en condiciones de relativa estabilidad; es decir, cuando el promedio de flujos energéticos de entrada y la materia prima se equilibran con los flujos de salida durante un ciclo anual. Por ejemplo: el dióxido de carbono es el principal factor limitativo en un lago y por lo tanto su productividad está controlada por la tasa de suministro de dicho dióxido, procedente de la descomposición de materia orgánica. Suponiendo que otros factores hayan estado disponibles en abundancia como luz, nitrógeno o fósforo y no hayan sido factores limitativos, un cambio climático, como una tormenta, puede ser el factor que lleva más dióxido de carbono al lago provocando que la tasa de producción cambie. Mientras se encuentre cambiando, hay menos probabilidad de que dependa de un constituyente mínimo y se encuentre en equilibrio.

·         La segunda restricción es la interacción de factores; es decir, una concentración elevada, la disponibilidad de alguna sustancia o la acción de algún factor distinto del constituyente mínimo, podría modificar la tasa de uso del factor limitante. Hay ocasiones en las cuales los organismos pueden sustituir, por lo menos de manera parcial, alguna sustancia relacionada de una manera cercana por otra que sea deficiente en el entorno, como es el nitrógeno atmosférico, del cual las plantas toman únicamente lo necesario, aunque este sea variable y no afecta su crecimiento.

La Ley del Mínimo fue redefinida por Bartholomew en el año de 1958, se podría utilizar en el problema de la distribución de las especies, tomando en cuenta los límites de la tolerancia de la siguiente forma; se menciona que la distribución de las especies estará siempre controlada por los factores ambientales para que el individuo tenga un espacio de adaptabilidad o un control más estrecho.

Estos límites de tolerancia que menciona Bartholomew los retoma Shelford en su Ley de Tolerancia.

2. 3. 2. Ley de la Tolerancia de Shelford.

La distribución y la abundancia que presentan los seres vivos en un hábitat están determinados por la existencia de los nutrientes, pero también por los factores fisicoquímicos dentro de los ecosistemas.

La existencia y el bienestar de los individuos siempre dependerán del carácter de un determinado conjunto de condiciones, la desaparición o el mal estado de un organismo pueden darse por la deficiencia o la abundancia, de manera cualitativa o cuantitativa, con respecto a uno de los diferentes factores que se acercan a los límites de tolerancia del ente en cuestión.

No siempre la falta de algo puede determinarse como un factor limitativo, sino también el exceso de algo. De forma que los organismos siempre tengan un mínimo o un máximo ecológico, siempre con un margen entre uno y el otro de manera que se puedan representar estos límites de tolerancia.

Las consecuencias que tiene está ley las definimos en cuatro puntos que a continuación se marcan:

a)  Un organismo siempre tendrá un margen amplio de tolerancia para un factor y un margen chico para otro.

b)  Los individuos con márgenes amplios de tolerancia para todos los factores son los que tienen mayores posibilidades de estar mejor distribuidos.

c)   Cuando las condiciones no sean óptimas para las especies con respecto a un cierto factor, los límites se reducirán con respecto a otros factores ecológicos.

d)  Los periodos de reproducción suelen ser espacios críticos en los cuales los factores ambientales tendrán mayores posibilidades de ser limitativos; es decir, los límites de tolerancia serán más estrechos en los individuos en etapa reproductiva.

La expresión de los grados relativos de tolerancia se ha diversificado en la ecología con el empleo de algunos términos que sirven como prefijos y que son utilizados de manera cotidiana en textos ecológicos, dichos prefijos son:

1.   Esteno, cuyo significado es corto u angosto.

2.   Euri, que significa amplio.

Es primordial reconocer que la aplicación de las leyes de Liebig y Shelford, nos llegan a explicar en gran medida por que un organismo puede estar siempre presente o ausente en menor o mayor cantidad dentro de un ecosistema dado. Por ejemplo, los organismos vegetales y animales más esparcidos y distribuidos en nuestro planeta son los que toleran las altas y bajas temperaturas, presiones, salinidad, etc. En este caso podemos mencionar al ser humano, los ratones, las cucarachas, los peces tripones y algunos patos.