FLUJO DE ENERGIA EN UN ECOSISTEMA
Para que un ecosistema
funcione, necesita de un aporte energético que llega a la biosfera en
forma, principalmente, de energía luminosa, la cual proviene del Sol y a la
que se le llama comúnmente flujo de energía (algunos sistemas marinos
excepcionales no obtienen energía del sol sino de fuentes hidrotermales.
De los cadáveres de todos los
grupos, los descomponedores podrán obtener la energía para
lograr subsistir. De esta forma se obtendrá un flujo de energía
unidireccional en el cual la energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido y siempre
con una pérdida en forma de calor.
En los ecosistemas acuáticos en cada paso se pierde el
90% de la energía, y solo queda el 10% para el siguiente nivel
trófico. En los terrestres el porcentaje que llega es aún menor
Flujo de energía en bosques
Los bosques acumulan una gran cantidad de biomasa vertical, y muchos son capaces de
acumularla a un ritmo elevado, ya que son altamente productivos. Esos niveles
altos de producción de biomasa vertical representan grandes almacenes de energía potencial
que pueden ser convertidos en energía cinética
bajo las condiciones apropiadas. Dos de esas conversiones de gran importancia
son los incendios forestales
y las caídas de árboles; ambas alteran radicalmente la biota
y el entorno físico cuando ocurren. Igualmente en los bosques de alta
productividad, el rápido crecimiento de los propios árboles induce cambios
bióticos y ambientales, aunque a un ritmo más lento y de menor intensidad que
las disrupciones relativamente abruptas como los incendios....
La energía es la capacidad de realizar un trabajo y el
comportamiento de la misma la describen las leyes de la termodinámica, que son
dos:
La primera ley dice que la
energía puede transformarse de una clase en otra, pero no puede destruirse.
Por ejemplo, la energía de la luz se transforma en materia orgánica (leña), que
a su vez se transforma en calor (fuego) y luz; el calor se puede transformar en
energía de¡ movimiento (máquinas a vapor); ésta en luz (dinamo que produce
electricidad), y así sucesivamente.
La segunda ley dice
que al pasar de una forma de energía a otra (energía
mecánica a química a calor y viceversa) hay pérdida de energía en forma de
calor. Cualquier cambio de una forma de energía a otra produce pérdidas
por calor. De esto se deduce que un ecosistema no puede ser autoabastecido de
energía en el corto plazo y que todos los procesos naturales son irreversibles
en cuanto al flujo de energía, es decir, el flujo de energía sigue una sola
dirección.
De la energía solar
que llega a la superficie de un ecosistema se aprovecha sólo un 1 %
aproximadamente, porque las pérdidas son considerables hasta llegar a la
producción primaria. En efecto, sólo el 45% de la luz disponible es absorbible
por los orgánulos fotosintéticos; una parte de la radiación potencial es
reflejada; otra parte es transmitida por los órganos vegetales, 0 sea, que pasa
por ellos, y la energía absorbida es transformada en calor.
En el mismo
ecosistema hay pérdida de energía, porque cerca de la mitad de la producción
primaria bruta es gastada por los productores en su metabolismo y se pierde
como calor, y sólo la otra mitad está disponible para los consumidores como
alimento (carbohidratos, celulosa, lignina, grasas, proteínas, etc.).
En la cadena trófica,
al pasar de un eslabón a otro, hay más pérdida de energía a través de la
respiración y los procesos metabólicos de los individuos, porque el mantener
vivo un organismo implica gastar, en forma de calor, parte de la energía
captada; las sustancias no digeribles, que son excretadas o regurgitadas y
descompuestas por los detritívoros; y la muerte de individuos, que ocasiona
pérdidas, pero la energía es devuelta, en parte, por los desintegradores.
La fotosíntesis de
las plantas verdes es el proceso fundamental mediante el cual la energía solar
es transformada en materia orgánica, que mantiene todas las formas de vida
sobre la Tierra.
Sin la energía solar
no seria posible la vida, y el día en que el Sol cese de producir energía,
también se acabará la vida en nuestro planeta indefectiblemente, al menos en
forma generalizada. Naturalmente esto sucederá dentro de unos 7000 millones de
años.
CADENA ALIMENTICIA
Y NIVELES TROFICOS
La cadena trófica (del griego
throphe, alimentación) describe el proceso de transferencia de
sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad
biológica,[1]
en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente.
También conocida como cadena alimentaria, es la corriente de energía y nutrientes
que se establece entre las distintas especies de un ecosistema
en relación con su nutrición.
- Cada cadena se inicia con un vegetal,
productor u organismo autótrofo o sea un organismo que "fabrica su
propio alimento" sintetizando sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas que toma del aire y del suelo, y energía solar (fotosíntesis),
o mediante sustancias y reacciones químicas (quimiosíntesis).
- Los demás integrantes de la cadena se denominan consumidores.
Aquel que se alimenta del productor será el consumidor primario; el que se
alimenta de este último será el consumidor secundario que seria un carnívoro
y un terciario que sería un supercarnivoro de algún otro ser.
- Existe un último nivel en la cadena alimentaria que corresponde a
los descomponedores o degradadores. Son los microorganismos.
Estos actúan sobre los organismos muertos, degradan la materia orgánica. Posteriormente por acción
del ambiente, los microorganismos transforman nuevamente los nutrientes
en materia orgánica disponible para las raíces o en sustancias inorgánicas
devolviéndola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmósfera
(dióxido de carbono).
- Eslabones
En una cadena trófica, cada eslabón (nivel
trófico) obtiene la energía necesaria para la vida del nivel inmediatamente
anterior; y el productor la obtiene del sol. De este modo, la
energía fluye a través de la cadena de forma lineal.
En este flujo de energía se produce una gran pérdida
de la misma en cada traspaso de un eslabón a otro, por lo cual un nivel de
consumidor alto (ej: consumidor terciario) recibirá menos energía que uno bajo
(ej: consumidor primario).
Dada esta condición de flujo de energía, la longitud
de una cadena no va más allá de consumidor terciario o cuaternario.
Desaparición de un eslabón
Una cadena alimentaria en sentido estricto, tiene varias
desventajas en caso de desaparecer un eslabón:
- Desaparecerán con él todos los eslabones anteriores pues se
quedarán sin alimento.
- Se superpoblará el nivel inmediato posterior, debido a que ya no
existe su predador.
- Se desequilibrarán los niveles más bajos como consecuencia de lo
mencionado en 1) y 2) .
En realidad esto rara vez ocurre porque las cadenas
alimentarias en sentido estricto no existen; cuando desaparece un eslabón otros
consumidores ocupan su lugar. La red es modificada pero el impacto en el ecosistema
no es tan severo como en la descripción anterior.
CICLOS
DE NUTRIENTES.
Con la expresión Ciclos de Nutrientes se describe el proceso por el cual
setenta de los noventa y dos elementos químicos de la corteza terrestre se
reciclan desde los seres vivos al suelo, al agua y a la atmósfera, permitiendo
que la vida se vuelva a aprovechar nuevamente de ellos.
De esos setenta elementos, veinte son más importantes y dos configuran el
cuello de botella: el fósforo y el nitrógeno.
