Entendiendo los Ecosistemas: Componentes, Interacciones y Ciclos Biogeoquímicos

Ecosistema y sus Componentes

Un ecosistema está formado por una biocenosis (la comunidad de seres vivos), el biotopo (la parte física y no viva), y las relaciones que se producen entre ambos.

Componentes Clave

• Población: Individuos de la misma especie que viven en una misma área, interactúan y se reproducen.
• Biotopo: Espacio físico natural ocupado por la comunidad, junto con los factores físico-químicos o abióticos característicos del medio.
• Biosfera: Conjunto de todos los seres vivos que pueblan la Tierra.
• Ecosfera: Conjunto de todos los ecosistemas del planeta.

Interacciones en el Biotopo

Las interacciones entre los factores del biotopo incluyen:

• Radiación solar
• Variaciones en la temperatura y la salinidad
• Calentamiento de las masas de aire y vientos

Relaciones Interespecíficas

Las relaciones interespecíficas son las interacciones entre diferentes especies dentro de un ecosistema. Algunas de estas relaciones son:

• Competencia interespecífica: Lucha por los mismos recursos.
• Depredación: Un organismo (depredador) se alimenta de otro (presa).
• Herbivorismo: Consumo de plantas por animales.
• Parasitismo: Un organismo (parásito) vive a expensas de otro (huésped), causándole daño.
• Mutualismo: Interacción beneficiosa para ambas especies.
• Comensalismo: Una especie se beneficia y la otra no se ve afectada.

Niveles Tróficos y Flujo de Energía

Un nivel trófico está formado por todos los organismos que tienen una fuente semejante de alimento y una forma similar de aprovechar los recursos energéticos.

Conceptos Clave

• Cadena trófica: Secuencia de organismos de distintos niveles tróficos, donde se produce un flujo de materia y energía desde los productores a los descomponedores.
• Red trófica: Interconexión entre las cadenas tróficas que existen en una comunidad.

Representación Gráfica

• Pirámides de biomasa: Representan la biomasa de cada nivel trófico, pudiendo estar invertida en algunos casos.
• Pirámides de energía: Representan la energía acumulada por cada nivel trófico, disminuyendo a medida que se asciende en la pirámide.
• Pirámides de números: Representan el número de individuos en cada nivel, independientemente de su tamaño.

Organismos por Nivel Trófico

• Productores: Plantas.
• Consumidores: Insectos, moluscos, carroñeros, detritívoros.
• Descomponedores: Protozoos, bacterias y hongos.

Ciclos Biogeoquímicos

Ciclo del Carbono

El CO2 es una molécula gaseosa estable y soluble en agua, fundamental para la transferencia de carbono entre los seres vivos y el medio.

• El CO2 es fijado y reducido en el proceso de fotosíntesis.
• Mediante la respiración, los organismos devuelven parte del carbono a la atmósfera en forma de CO2.
• La descomposición de la materia orgánica libera carbono en forma de metano y CO2, generando combustibles fósiles.
• El CO2 atmosférico se disuelve en el agua y puede precipitar en forma de carbonatos, formando rocas calizas que liberan CO2 al disolverse.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno es el gas más abundante en la atmósfera.

• La fijación biológica directa del nitrógeno atmosférico es realizada por cianobacterias, algunos líquenes y bacterias.
• La nitrificación consiste en la oxidación de moléculas nitrogenadas procedentes de la descomposición de la materia orgánica, transformando amoniaco y ion amonio en nitritos y nitratos, que son asimilados por los productores. Este proceso consume oxígeno y es realizado por bacterias nitrificantes.
• La desnitrificación es un proceso opuesto que ocurre en medios pobres en oxígeno, donde bacterias desnitrificantes transforman los nitratos en nitritos y nitrógeno molecular, que es devuelto a la atmósfera.

Ciclo del Azufre

• Los volcanes liberan óxidos de azufre y sulfuro de hidrógeno.
• Los productores toman azufre del suelo y el agua en forma de ion sulfato y lo reducen a sulfuro de hidrógeno.
• En la descomposición de la materia orgánica se desprende H2S, que se oxida en presencia de O2 para formar óxidos de azufre y sulfato.
• Los óxidos de azufre reaccionan con el agua para formar ácidos que caen al suelo.
• Algunas bacterias transforman el sulfato en H2S, que es liberado a la atmósfera o precipita.

Ciclo del Fósforo

• Los vegetales y el fitoplancton incorporan fósforo en forma de ion fosfato, que pasa a las cadenas tróficas.
• Los animales acumulan fósforo en sus conchas, caparazones y esqueletos, que se sedimentan.
• El fósforo tiende a sedimentarse en el fondo oceánico, y los afloramientos de aguas profundas lo devuelven a la superficie junto con nutrientes.
• La agricultura utiliza abonos a base de fosfatos de origen mineral y del guano producido por aves, cuyo arrastre puede causar la eutrofización de ríos y lagos.