Ecología de Ecosistemas: Flujo de Energía, Cadenas Tróficas y Ciclos Biogeoquímicos
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El Flujo de Energía en los Ecosistemas
La energía es la capacidad de efectuar un trabajo.
La Radiación Solar y su Transformación
- La radiación solar es absorbida por las rocas, el agua de los océanos o se refleja en la litosfera, para finalmente retornar a la atmósfera en forma de calor.
- Solo el 1% de esta energía se transforma en materia orgánica para que las plantas se nutran.
- El 4% restante sirve para el alimento de los heterótrofos.
- La energía radiante es transformada en energía química de los compuestos orgánicos y fluye en el medio biótico.
La Cadena Trófica y las Leyes de la Termodinámica
La cadena trófica es la serie de organismos mediante la cual pasa la energía en forma de alimento, describiendo "quién se come a quién". Este proceso está regido por la Segunda Ley de la Termodinámica.
Niveles Tróficos
- Productores: Los vegetales fotosintéticos ocupan el primer nivel trófico.
- Consumidores Primarios (Herbívoros): Son los que obtienen su alimento directamente del vegetal y constituyen el segundo nivel.
- Consumidores Secundarios (Depredadores): El tercer nivel es ocupado por los depredadores, que se alimentan de los herbívoros.
La Ley del 10%
Durante el paso de la energía a través de los niveles tróficos, solo es transferible una mínima proporción de ella, cerca del 10%. El 90% restante es empleado por los organismos en sus funciones metabólicas, degradada en calor y liberada al medio ambiente.
Productividad en los Ecosistemas
Productividad Primaria
La productividad primaria es la cantidad de materia orgánica producida por unidad de espacio y tiempo.
- Productividad Primaria Bruta (PPB): Es la cantidad total de energía que se fija por el proceso de fotosíntesis.
- Productividad Primaria Neta (PPN): Es la energía fijada por la fotosíntesis, restando la energía que la propia planta consume durante el proceso respiratorio.
Productividad Secundaria
La productividad secundaria es la cantidad de biomasa que los consumidores incorporan a su organismo. Se denomina secundaria porque en ella se emplean compuestos ya elaborados por los productores.
El Flujo de Materia: Ciclos Biogeoquímicos
Los elementos utilizados en mayor proporción se llaman macroelementos.
Los Ciclos Biogeoquímicos
Son las rutas más o menos circulares que describen los elementos químicos al ser transportados del medio físico a los organismos vivos y de estos de nuevo al medio físico.
Tipos de Ciclos Biogeoquímicos
- Ciclos Gaseosos: El pozo de depósito de sus nutrientes es la atmósfera y su circulación es con cierta rapidez.
- Ciclos Sedimentarios: Tienen como pozo de depósito de los nutrientes las rocas sedimentarias y su circulación es más lenta.
Ciclos Específicos
Ciclo Hidrológico (del Agua)
También se denomina atmosférico. Este ciclo es fundamental para la circulación de elementos como el carbono, oxígeno y nitrógeno, aunque el texto original lo menciona de forma un poco confusa al inicio de la sección de ciclos específicos.
Ciclo del Carbono
Los autótrofos aprovechan el CO2 atmosférico para producir compuestos orgánicos en la fotosíntesis. Los animales, al alimentarse de los vegetales, incorporan este material a sus tejidos.
Ciclo del Oxígeno
Los organismos aeróbicos toman el oxígeno del medio terrestre para respirar. El oxígeno se libera a la atmósfera, y el agua procede de la disociación de la molécula de agua durante la fotosíntesis, en la que se deja escapar el oxígeno al ambiente como producto secundario. Durante la respiración, el oxígeno de la atmósfera es aprovechado por los organismos para oxidar compuestos orgánicos, con la obtención de la energía que la célula requiere y la producción de dióxido de carbono y agua que contiene oxígeno.