FLUJO DE ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS

FLUJO DE ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS

El sol, fuente de energía

L energía solar es la fuente primaria de toda la energía del planeta tierra la cual se estima que puede mantenerse durante otros 5000 millones de años.

Del total de energía solar que ingresa en forma continua al planeta, solo un 46% aproximadamente alcanza la superficie terrestre y de este porcentaje, apenas el 1% es utilizado por los Organismos fotoautótrofos. Todos los demás seres vivos en el planeta dependemos del flujo de esta energía para vivir. El resto de la energía que ingresa hasta la superficie, es reflejada a la atmósfera, en forma de calor.

Las zonas verdes de la Tierra tales como los bosques, reflejan menos energía solar que aquellas claras como los polos —un ecosistema nevado refleja más del 90% de esta energía—, lo que promueve aún más su enfriamiento. Otros factores que influyen sobre la cantidad de luz solar reflejada son las nubes, la composición atmosférica y el ángulo de incidencia del Sol.

Los organismos fotoautótrofos captan la energía solar y la transforman mediante el proceso de fotosíntesis en energía química realizando el siguiente proceso: utilizan dióxido de carbono y agua del medio y, en presencia de la luz solar, producen sustancias químicas de alta energía, los cuales son acumuladas en diferentes partes de su organismo, en forma de macromoléculas de carbohidratos, lípidos y proteínas. El oxígeno es liberado al ambiente, de donde lo captamos para respirar.

Esta energía acumulada por los organismos autótrofos, puede transferirse a los organismos heterótrofos, principalmente herbívoros, al consumirlos. Los organismos heterótrofos también utilizan una parte de la energía obtenida en la alimentación, para realizar las funciones propias del organismo (metabolismo) y otra se acumula en Su cuerpo, formando su biomasa. Los descomponedores también obtienen energía, al convertir la materia orgánica proveniente de organismos en descomposición, cuando estos mueren, o en otros procesos intermedios.

En cada transferencia de energía de un organismo a otro, una parte de la energía obtenida se utiliza para realizar las funciones vitales; otra parte es almacenada como biomasa y otra parte de la energía es liberada en la respiración celular, en forma de calor. Por tanto la energía se va degradando o reduciendo en cada transferencia.

Energía y leyes de la Termodinámica

La primera ley establece que la energía no se puede crear ni destruir, sino únicamente transformar de un tipo a otro.

La segunda ley explica que en cada transferencia de energía, una parte de ella se degrada como calor. Por ello, el planeta requiere el aporte continuo de energía solar, para sostener la vida.  

Cadenas Alimenticias

Las cadenas alimenticias, reflejan la transferencia de energía, desde productores, hasta descomponedores, pasando por todos los niveles tróficos.

Sedes alimenticias

Las sedes alimentarias, reflejan el número de veces en que animales de lo más alto de la pirámide, es decir, de los consumidores terciarios son alimentados por los herbívoros

Niveles Tróficos

Los niveles tróficos son el tipo de clasificación según el tipo de alimentación que tiene cada especie. Son:

• ·         Autótrofos o productores
• ·         Heterótrofos o consumidores:
• ·         Consumidores
• ·         Descomponedores

Los productores

Constituyen el primer nivel trófico. Toman la energía del sol y la transforman en moléculas orgánicas ricas en carbohidratos, lípidos y azúcares. Los principales productores en los diferentes ecosistemas son:

• ·         Ecosistemas acuáticos: algas.
• ·         Ecosistemas terrestres: plantas.

Los consumidores

Son aquellos que se clasifican en:

• ·    Consumidores Primarios (herbívoros).- Se alimentan de los organismos productores.
• ·    Consumidores Secundarios (carnívoros).- Se alimentan de herbívoros.
• ·    Consumidores Terciarios.- Se alimentan de los consumidores secundarios.
• ·   Descomponedores.- Son principalmente bacterias y hongos. Se alimentan de los seres muertos, y de sus desechos; así forman una conexión entre lo orgánico y lo inorgánico.

Traficación

El flujo de energía, se puede graficar mediante pirámides alimenticias, cadenas alimenticias, redes alimenticias y en las sedes alimentarias

·     Las pirámides alimenticias, reflejan el número de individuos, presentes en cada nivel (menos los descomponedores), trófico. Mientras más alto se llega en la pirámide (mayor nivel), menos integrantes se tienen, y menos energía.

·  Las cadenas alimenticias, reflejan la transferencia de energía, desde productores, hasta descomponedores, pasando por todos los niveles tróficos.

·     Las Redes alimenticias, son uniones de cadenas alimenticias. Esta muestra la relación entre diferentes cadenas alimenticias.

·     Las sedes alimentarias, reflejan el número de veces en que animales de lo más alto de la pirámide, es decir, de los consumidores terciarios son alimentados por los herbívoros

Biomasa

La biomasa es la cantidad de materia orgánica (masa) de una población, comunidad, nivel trófico o ecosistema por unidad de volumen (en un medio acuático) o superficie (en un medio terrestre). Incluye los alimentos, combustibles, fósiles, madera, etc. Se estima que la producción anual de materia orgánica seca es de  toneladas. (60% de ella se forma en la tierra, el resto en océanos y aguas continentales). Se puede expresar en gramos, kilogramos, toneladas o kilojulios por unidad de superficie o volumen. Según su origen, la biomasa puede ser natural, cuando se produce sin intervención humana; biomasa residual seca, cuando proviene de recursos generados en las actividades agrícolas, forestales, o de la industria agroalimentaria y de madera.

Producción de energía

 

La producción de energía, se puede medir para una población, nivel trófico o ecosistema completo y hace referencia a la cantidad de energía que tal nivel o ecosistema es capaz de acumular. Por ejemplo, una pradera es capaz de convertir más energía solar en biomasa que un desierto y, por tanto es más productiva.

Productividad ecológica

La productividad ecológica, hace referencia a la cantidad de materia orgánica acumulada en un determinado tiempo y en un área determinada. Si se trata de organismos autótrofos, se denomina productividad primaria y si es de los consumidores, entonces corresponde a la productividad secundaria.

Pirámides tróficas o ecológicas

Las pirámides ecológicas son una forma de representar la información de los niveles tróficos de un ecosistema. Por ejemplo, la energía acumulada, la biomasa, la productividad, el tamaño de la población, etc. Cada nivel trófico se representa mediante una barra horizontal, con un ancho proporcional al valor que representa.

La base de la pirámide corresponde a los productores, le sigue la de los consumidores primarios, secundarios, y así sucesivamente. Una pirámide de números muestra el número de individuos que hay en cada nivel trófico