Ecosistemas, ciclos de la materia y calentamiento global en 1.º de secundaria
En un ecosistema, la materia circula y la energía fluye por redes y pirámides tróficas. Algunas prácticas de consumo (quemar combustibles fósiles, talar bosques, abusar de los fertilizantes) alteran los ciclos del carbono y del nitrógeno y aumentan el efecto invernadero, que calienta el planeta.
Qué dice el programa
Contenido 7 de Biología
El calentamiento global como una consecuencia de la alteración de los ciclos biogeoquímicos en los ecosistemas.
1.er grado · Procesos de desarrollo de aprendizaje (PDA)
- Representa la transferencia de materia y energía entre los organismos de un ecosistema mediante redes y pirámides tróficas; elabora explicaciones, inferencias y predicciones consistentes con los modelos generados acerca de la pérdida o incremento de organismos en los eslabones.
- Identifica interacciones de competencia e interdependencia en el ecosistema local y explica cómo regulan el funcionamiento y mantenimiento en la dinámica general del ecosistema.
- Analiza las prácticas de consumo que han alterado los ciclos biogeoquímicos del carbono y el nitrógeno, sus efectos asociados al calentamiento global y sus impactos en el medio ambiente y la salud.
Planear con este contenidoLista de cotejo y rúbrica de este PDA
Fuente: anexo del Acuerdo 08/08/23 (Diario Oficial de la Federación, 15 de agosto de 2023), según la edición de la SEP del Programa Sintético de la Fase 6 (2024), pág. 64 del PDF. Se reproduce sin cambios: es texto oficial publicado en el DOF (Ley Federal del Derecho de Autor, art. 14, fracc. VIII). Lo demás de esta página es de Aulapedia. La edición SEP 2025 dice lo mismo en este contenido. Edición 2025 cotejada el 2 de octubre de 2026. Última comprobación de los enlaces: 11 de octubre de 2026.
Qué es y por qué importa
Este contenido une dos escalas que el alumnado suele ver por separado: lo que pasa en un ecosistema cercano (quién se come a quién, quién compite por el agua o la luz) y un problema del planeta entero, el calentamiento global. El hilo que las une son los ciclos biogeoquímicos: el carbono y el nitrógeno pasan del aire y del suelo a los seres vivos y regresan, y cuando las actividades humanas alteran ese ir y venir, el clima y los ecosistemas lo resienten.
Los tres PDA siguen una ruta clara: modelar con redes y pirámides tróficas cómo pasan la materia y la energía, y hacer predicciones con esos modelos; reconocer la competencia y la interdependencia en el ecosistema local (la milpa, el huerto escolar, un baldío), y analizar qué prácticas de consumo alteran los ciclos del carbono y del nitrógeno y qué efectos tiene eso en el ambiente y en la salud.
Se trabaja con los ejes de pensamiento crítico y vida saludable, y conecta con Geografía (el clima) y con Química (la combustión). El enfoque importa: más que transmitir miedo, se trata de entender las causas y valorar acciones posibles, personales y colectivas.
Para el docente: cómo explicarlo
Redes y pirámides tróficas: quién se come a quién
Una cadena trófica (o cadena alimenticia) muestra un solo camino de la materia: pasto → chapulín → lagartija → aguililla. Como casi ningún organismo come una sola cosa, las cadenas se cruzan y forman una red trófica. Las flechas apuntan siempre hacia quien come: indican hacia dónde viajan la materia y la energía.
Los productores (plantas, algas y algunas bacterias) captan la energía del Sol con la fotosíntesis y fabrican materia orgánica. Los consumidores primarios comen productores; los secundarios y terciarios, otros consumidores. Los descomponedores (hongos y bacterias del suelo) transforman restos y desechos en sustancias que las plantas vuelven a usar: sin ellos, la materia no circularía.
Una pirámide trófica ordena esos niveles de abajo arriba. En cada nivel, la mayor parte de la energía se gasta en vivir y se libera como calor; solo una pequeña parte pasa al nivel siguiente. Por eso hay mucha más materia viva de productores que de depredadores y las cadenas suelen ser cortas.
- Si desaparece un depredador: sus presas pueden multiplicarse y acabar con su propio alimento.
- Si disminuyen los productores: todos los niveles de arriba se quedan con menos materia y energía.
- Si faltan los descomponedores: los restos se acumulan y el suelo pierde nutrimentos.
Competencia e interdependencia en el ecosistema local
Hay competencia cuando dos organismos necesitan el mismo recurso y no alcanza para todos: las plantas de un terreno compiten por la luz, el agua y los nutrimentos; los colibríes de un jardín, por las flores. La competencia regula el tamaño de las poblaciones: ninguna crece sin límite.
Hay interdependencia cuando unos organismos necesitan de otros. Los polinizadores se alimentan del néctar y, al hacerlo, permiten que las plantas formen frutos. En la milpa, el maíz sostiene al frijol; en las raíces del frijol viven bacterias que toman nitrógeno del aire y enriquecen el suelo, y la calabaza cubre la tierra y ayuda a conservar la humedad. El segundo PDA pide explicar con estas ideas un ecosistema conocido.
Los ciclos del carbono y del nitrógeno
En el ciclo del carbono, las plantas toman CO₂ del aire para la fotosíntesis y lo convierten en materia orgánica; los seres vivos lo devuelven al respirar y al descomponerse. Parte del carbono queda guardado durante muchísimo tiempo en los suelos, los océanos, los bosques y los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas), que se formaron con restos de seres vivos de hace millones de años.
En el ciclo del nitrógeno, el N₂ es el gas más abundante del aire, pero ni las plantas ni los animales pueden usarlo así. Algunas bacterias del suelo y de las raíces de las leguminosas lo transforman en compuestos que las plantas absorben; los animales lo obtienen al comer, los descomponedores lo devuelven al suelo y otras bacterias lo regresan al aire.
Efecto invernadero y prácticas de consumo
El efecto invernadero es natural y necesario: gases como el vapor de agua, el CO₂ y el metano (CH₄) retienen parte del calor que emite la superficie terrestre; sin ellos, el planeta sería mucho más frío. El problema es el efecto invernadero aumentado: al acumularse más de esos gases se retiene más calor y sube la temperatura media del planeta. Eso es el calentamiento global.
Quemar combustibles fósiles para el transporte, la electricidad y la industria libera carbono que llevaba millones de años guardado. La deforestación elimina árboles que absorbían CO₂ y, si se queman, libera el que tenían. El exceso de fertilizantes nitrogenados llega a ríos y lagunas, donde crecen algas en exceso y falta oxígeno para los peces, y una parte escapa al aire como óxido nitroso (N₂O), otro gas de efecto invernadero. La ganadería y los tiraderos de basura producen metano.
Los efectos alcanzan al ambiente y a la salud: olas de calor más intensas, cambios en las lluvias, sequías, pérdida de cosechas y de especies, y la posible llegada de mosquitos transmisores de enfermedades como el dengue a zonas donde antes eran raros; la combustión, además, contamina el aire. Hay acciones posibles: reducir el desperdicio de comida, preferir alimentos locales, moverse a pie, en bicicleta o en transporte público, ahorrar energía y exigir que se protejan los bosques.
Cómo llevarlo al salón
Empieza por lo cercano: recorre el patio o el huerto para registrar seres vivos (ejemplo 1) y arma con ellos una red trófica en el pizarrón; luego quita un eslabón y pide predicciones. Deja el calentamiento global para el final, cuando el grupo ya entiende que la materia circula, y cierra con acciones posibles, no con imágenes catastróficas.
Ejemplos para el salón
Inventario del patio
Pide a los equipos que recorran durante 15 minutos el patio o una jardinera y anoten todo ser vivo o rastro que encuentren: pasto, hormigas, arañas, palomas, hongos, hojas mordidas. En el salón clasifican lo observado en productores, consumidores y descomponedores y unen con flechas quién come a quién: saldrá una red pequeña, pero real.
La red de estambre
Reparte tarjetas con organismos de un ecosistema (maíz, frijol, chapulín, ratón, tlacuache, víbora, aguililla, hongos) y une con una bola de estambre a quienes se relacionan al comer o ser comidos. Cuando todo el grupo sostiene la red, quien tiene la tarjeta del ratón suelta su hilo: quienes notan que el suyo se afloja son los afectados.
Dos frascos y un poco de fertilizante
Llena dos frascos transparentes con agua de un charco o de un estanque y agrega a uno una pizca de fertilizante para plantas. Tras una o dos semanas junto a una ventana soleada, el frasco con fertilizante suele ponerse más verde porque las algas crecen más: es lo que pasa cuando el nitrógeno que sobra en los cultivos llega a ríos y lagunas. Al terminar, que el grupo se lave las manos.
Errores frecuentes e ideas previas
- Dibujar las flechas al revés, del depredador a la presa: indican hacia dónde pasan la materia y la energía, así que apuntan hacia quien come.
- Pensar que la energía circula igual que la materia: la materia se recicla gracias a los descomponedores, pero la energía fluye en un solo sentido y en cada nivel se pierde como calor.
- Confundir el efecto invernadero con el calentamiento global: el efecto invernadero es natural y permite la vida; el problema es su aumento por la acumulación de gases.
- Creer que el calentamiento global se debe al agujero de la capa de ozono: son dos problemas distintos, con causas distintas.
- Ver a los hongos y las bacterias del suelo como algo que solo «ensucia»: sin descomponedores, los nutrimentos no regresarían al suelo y los productores se quedarían sin ellos.
Ideas de proyecto: comunitario, escolar y de aula
Propuestas propias para trabajar este contenido por proyectos, con una metodología de las que sugiere la SEP para los campos formativos. Adáptalas a tu grupo y a tu comunidad: no son un formato oficial.
Proyecto de aula
¿Qué pasa si falta un eslabón?
¿Cómo cambiaría la red trófica de nuestro entorno si desapareciera uno de sus organismos?
El grupo registra los seres vivos de un espacio cercano, construye su red y su pirámide tróficas y predice qué ocurriría si un organismo desapareciera o se multiplicara, para contrastarlo después con fuentes confiables.
Cómo se hace
- Registrar durante una semana los organismos de un espacio de la escuela o de la casa.
- Clasificarlos en productores, consumidores y descomponedores y dibujar la red trófica.
- Construir una pirámide trófica con los niveles identificados.
- Elegir un organismo, predecir qué pasaría si desapareciera y argumentarlo con las flechas de la red.
- Contrastar las predicciones con fuentes confiables y presentar las conclusiones.
- Producto
- Cartel o maqueta de la red y la pirámide tróficas con las predicciones escritas.
- Metodología
- Aprendizaje basado en indagación (STEAM como enfoque)
- Ejes articuladores
- Pensamiento crítico
- PDA que trabaja
- PDA 1 de 1.er grado (ver en el programa)
Proyecto escolar
Aliados y competidores del huerto
¿Qué organismos ayudan y cuáles compiten con las plantas de nuestro huerto o jardín escolar?
El grupo observa un huerto, una jardinera o unas macetas de la escuela, identifica relaciones de competencia (hierbas, plagas) e interdependencia (polinizadores, lombrices, bacterias del suelo) y propone un manejo sin venenos ni exceso de fertilizantes.
Cómo se hace
- Observar y registrar con dibujos o fotos qué organismos viven en el huerto o la jardinera.
- Clasificar las relaciones en competencia o interdependencia y explicar cada una.
- Investigar cómo funciona la milpa como ejemplo de cultivos que se ayudan entre sí.
- Proponer y probar una mejora: composta, asociación de cultivos o un refugio para polinizadores.
- Registrar los cambios y compartirlos con otros grupos.
- Producto
- Guía ilustrada del huerto escolar con sus relaciones y las mejoras propuestas.
- Metodología
- Aprendizaje Basado en Problemas (ABP)
- Ejes articuladores
- Pensamiento crítico, Interculturalidad crítica
- PDA que trabaja
- PDA 2 de 1.er grado (ver en el programa)
Proyecto comunitario
Menos carbono en mi comunidad
¿Qué prácticas de consumo de nuestra comunidad liberan más gases de efecto invernadero y cuáles podemos cambiar?
Con una encuesta anónima de hábitos (sin datos personales), el grupo investiga cómo se trasladan, qué comen y cómo usan la energía las familias, lo relaciona con los ciclos del carbono y del nitrógeno y propone una campaña con acciones realistas.
Cómo se hace
- Investigar qué actividades liberan CO₂, metano y óxido nitroso y cómo afectan la salud.
- Aplicar una encuesta anónima sobre transporte, desperdicio de comida y uso de energía.
- Analizar los resultados con tablas y gráficas.
- Elegir dos o tres acciones posibles y diseñar materiales para difundirlas.
- Presentar la campaña a las familias y valorar qué cambios se lograron.
- Producto
- Campaña con carteles, cápsulas de audio o una feria de acciones por el clima.
- Metodología
- Aprendizaje Servicio (AS)
- Ejes articuladores
- Vida saludable, Pensamiento crítico
- PDA que trabaja
- PDA 3 de 1.er grado (ver en el programa)
Ficha de trabajo con solucionario
10 ejercicios que se corrigen solos y 3 tareas para pensar y escribir, con las respuestas en las últimas hojas. PDF en A4 o Carta y Word para editar. «Generar otra versión» cambia el orden de las opciones: sirve para tener dos versiones del mismo examen.
Paso 1: Personaliza
Más opciones (incluir la parte 2 (tareas abiertas), título de la hoja)
Paso 2: Revisa y descarga
Más acciones (imprimir, proyectar, enlace, guardar, PNG)
Para incluir la página visible en una presentación o compartirla como imagen.
Practicar en pantalla
Los mismos ejercicios de la parte 1 de la ficha, en el mismo orden que la vista previa. Comprueba cada respuesta y verás al momento si es correcta y por qué. Con «Pantalla completa», para la pizarra digital. Sin registro y sin datos del alumnado.
Ficha de trabajo: Ecosistemas y calentamiento global
Lee con atención cada ejercicio y responde: elige, ordena, une, completa o clasifica según se pida.
0 de 10 respondidas
Se corrige en este dispositivo: las respuestas no salen de tu navegador.
Parte 2: para pensar y escribir
Estas tareas no se corrigen solas: se hacen en el cuaderno o en la ficha impresa. Al terminar, compara con la respuesta orientativa.
Dibuja una red trófica con al menos seis organismos de tu comunidad (incluye productores, consumidores y un descomponedor) y explica qué pasaría si uno de ellos desapareciera.
Ver la respuesta orientativa
Una red con flechas que apuntan hacia quien come, que empieza en productores e incluye un descomponedor. La predicción menciona efectos en cadena: por ejemplo, si desaparece un depredador, aumentan sus presas y disminuye el alimento de estas.
Describe un ejemplo de interdependencia y otro de competencia que hayas observado en tu entorno (el patio, la milpa, un parque, tu casa).
Ver la respuesta orientativa
Un ejemplo de interdependencia (polinizadores y flores, el frijol y sus bacterias, el maíz que sostiene al frijol) y uno de competencia (plantas que se disputan la luz o el agua, aves que se pelean el alimento), con el recurso en juego o el beneficio de cada parte.
Elige una práctica de consumo de tu familia o tu comunidad que altere el ciclo del carbono o del nitrógeno. Explica cómo lo altera y propón un cambio realista.
Ver la respuesta orientativa
Nombra una práctica (uso del auto, quema de basura, desperdicio de comida, exceso de fertilizante), la relaciona con el CO₂, el metano o los compuestos de nitrógeno, menciona un efecto en el ambiente o la salud y propone una acción posible y concreta.
Preguntas frecuentes
¿Cómo trabajo el ecosistema local si mi escuela no tiene áreas verdes?
Cualquier rincón sirve: una maceta, el borde de una banqueta, un árbol de la calle o un baldío tienen productores, consumidores y descomponedores. También puedes llevar al salón un poco de hojarasca o un tronco viejo, que suelen esconder pequeños animales y hongos.
¿Cómo hablo del calentamiento global sin causar angustia en el grupo?
Explica las causas con fuentes confiables, evita las imágenes catastróficas y dedica tanto tiempo a las soluciones como al problema. Ayuda distinguir lo que depende de cada persona, de la escuela y de los gobiernos, y cerrar con una acción concreta del grupo.
¿Dónde busco datos confiables sobre el clima?
En instituciones públicas y científicas: el Servicio Meteorológico Nacional, las universidades y los informes del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), que publica resúmenes en español. Enseña al grupo a revisar quién publica cada dato y de cuándo es.
¿Sirve el experimento del frasco tapado como modelo del efecto invernadero?
Sirve para empezar, pero tiene límites: el frasco tapado se calienta sobre todo porque el aire caliente no puede salir, mientras que en la atmósfera los gases retienen el calor que emite la superficie terrestre. Que el grupo diga en qué se parece y en qué no el modelo a la realidad es un buen ejercicio de pensamiento científico.
También en Aulapedia
- Qué es un ecosistemaRepaso breve de los componentes de un ecosistema.
- La cadena alimentariaPara repasar productores, consumidores y descomponedores antes de pasar a las redes.
- La fotosíntesisLa puerta de entrada del carbono y de la energía en el ecosistema.
- Organizadores gráficosPara representar los ciclos del carbono y del nitrógeno con causas y efectos.
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