ECOSISTEMAS NATURALES.

ECOSISTEMAS NATURALES.

Los ecosistemas, como todos los sistemas, pueden clasificarse en abiertos (intercambian materia y energía con el exterior) y cerrados (no lo hacen). Como veremos todo ecosistema necesita intercambiar energía con el exterior. Sin embargo, los intercambios de materia, aunque siempre están presentes en casi todos los ecosistemas reales, pueden en principio ser tan reducidos como se quiera. La pirosfera, el ecosistema formado por todos los seres vivos sobre la Tierra más la materia inerte con la que interactúan, es un caso claro de ecosistema prácticamente cerrado en lo que respecta a los intercambios de materia con el exterior.

A una escala más modesta, un ejemplo típico de ecosistema natural es un lago en un paisaje de clima templado. De hecho la limnología o "ciencia de los lagos" es una parte muy importan de la ecología, y una de las primeras históricamente. Es fácil de comprender por qué: los lagos suelen estar muy bien delimitados (una característica esencial de cualquier ecosistema) y además intercambian pocos materiales con el exterior, lo que hace más fácil su estudio. Los describiremos brevemente como ejemplo.

Los lagos en un clima templado tienen un funcionamiento cíclico. Durante la primavera y el verano reciben más energía (solar) del exterior que la que ceden, mientras que durante el otoño y el invierno sucede a la inversa (el lago está en promedio más caliente que el aire y, por tanto, cede energía a éste). Durante la primavera y el verano el agua este estratificada de modo estable, más caliente en la superficie que en el fondo, ya que el agua caliente pesa menos que la fría. En la superficie las algas realizan lafotosíntesis y crean materia orgánica a partir del CO2 y del oxígeno disuelto en el agua, más los nutrientes minerales que llegan de los ríos. Los desechos orgánicas de las algas muertas, más los seres vivos que se alimentan de ellas, caen al fondo del lago donde son descompuestos por otros microorganismos que extraen la energía para sobrevivir de la descomposición de la materia orgánica muerta. Durante el otoño y el invierno, el agua de la superficie se enfría, se hace más densa que la del fondo y "cae", mezclándose con esta y provocando el ascenso de los nutrientes que han ido cayendo al fondo durante el verano, así el ciclo puede volver a comenzar.

Los lagos se clasifican en oligotróficos (oligo=poco) y eutróficos, según que la descomposición de los materiales en el fondo sea aerobia (en presencia de oxígeno) o anaerobia. El primer caso se produce cuando hay pocos nutrientes (de ahí el nombre de oligotrófico) y el segundo cuando hay demasiados nutrientes y no hay oxígeno suficiente en el fondo para efectuar la descomposición aerobia (u oxidación), con lo que la anaerobia toma su lugar, produciéndose gases malolientes como el metano, sulfhídrico, etc. y lodos negros en el fondo del lago.

Entenderemos mejor la diferencia entre un lago oligotrófico y uno eutrófico planteando la ecuación general de la vida aerobia (que es la dominante en la Tierra):

CO2+agua+minerales+energía (solar) materia orgánica oxígeno

Cuando la reacción discurre hacia la derecha se está realizando la fotosíntesis, mediante la cual los vegetales verdes sintetizan la materia orgánica a partir de la energía solar, y cuando discurre hacia la derecha se está realizando la respiración o descomposición aerobia de la materia orgánica, de la que la mayoría de los seres vivos extraen la energía para vivir. Ponemos "solar" entre paréntesis en la ecuación, para enfatizar que cuando la reacción discurre hacia la derecha, la energía que se toma del ambiente es la energía solar. En cambio, cuando la reacción discurre hacia la izquierda, la energía que aparece en la ecuación es la que los seres vivos necesitan para mantener su actividad vital. La eutrofización ocurre cuando hay demasiada materia orgánica (o demasiado poco oxígeno) en el fondo del lago, de modo que los organismos anaerobios (más primitivos y menos eficientes) toman el relevo en la descomposición de la materia orgánica, extrayendo energía por medios menos eficientes y provocando desechos desagradables o incluso venenosos para los seres aerobios (como nosotros).

El ejemplo del lago sirve para ilustrar algunos conceptos elementales en el estudio de los ecosistemas:

La biomasa es el conjunto de la materia viva de un ecosistema (medible en toneladas, kg., etc... de carbono o también de "peso en seco"). En los ecosistemas terrestres casi toda la biomasa es vegetal (autótrofa), siendo la biomasa animal (heterótrofa) menos de una milésima de aquella. Esto es lógico si tenemos en cuenta que la biomasa vegetal es la única que posee la propiedad de producir más biomasa a partir de la materia inorgánica.

ECOSISTEMAS ARTIFICIALES

La influencia cada vez mayor que las actividades humanas realizan sobre los ecosistemas naturales, hasta transformarlos radicalmente como hemos visto en los ejemplos anteriores, pone de manifiesto la necesidad de tener en cuenta estas actividades en el análisis de los ecosistemas. Al mismo tiempo, el hombre ha ido creando una serie de espacios tan humanizados que ya no cabe describirlos ni siquiera como ecosistemas naturales modificados. Estos espacios son las ciudades, las zonas industriales y sus interconexiones (que ocupan más del 3% de la superficie seca del Planeta). De hecho, como hemos visto y vamos a ver enseguida, a buena parte de las explotaciones agrícolas modernas habría que calificarlas también de ecosistemas totalmente artificiales, pues comparten con estos su principal característica (su carácter insostenible a largo plazo). Todas estas creaciones de la humanidad, desde el punto de vista de la ecología, forman parte del metabolismo ex somático (por oposición al metabolismo endoso mático que hace referencia a los intercambios de materia y energía estrictamente necesarios para mantenernos vivos como individuos) de la especie humana, del mismo modo que los panales forman parte del metabolismo ex somático de las abejas. No obstante, en el caso de la especie humana, el metabolismo ex somático supone intercambios de energía que multiplican por 14 la energía de los intercambios endoso máticos.

Al aplicar los métodos de la ecología al análisis de estos sistemas creados por el metabolismo ex somático de la humanidad, observamos notables diferencias con los ecosistemas naturales. La primera y la más llamativa de todas es la fuente de energía. Todos los ecosistemas naturales sin excepción funcionan a base de energía solar: la energía solar es captada por las plantas verdes y transformada en materia orgánica mediante

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