El flujo de energía

FLUJO DE ENERGIA

La energía, es básica para el funcionamiento de cualquier ecosistema. Gracias a las diferentes interacciones que se dan entre diferentes organismos, la energía fluye de especie a especie. Sin embargo, a medida de que esta va entrando al ecosistema, su cantidad disminuye. La cantidad de nutrientes, y energía aquí en la tierra, es muy pequeña, y por eso tiene diferentes ciclos. El ciclo empieza en los productores, los cuales captan la luz solar, y la utilizan en un ciento por ciento. Luego, al ser consumidos por un consumidor del primer orden, el diez por ciento de esa energía pasa a ese ser vivo. Si seguimos con la cadena trófica, nos encontramos con los consumidores de segundo orden que, al alimentarse de los del primer orden, toman también un diez por ciento de su energía, lo que sería un uno por ciento de la original. El siguiente eslabón son los consumidores de tercer orden, que obtienen un 0,1% de la energía primeramente obtenida por el productor. Así, los descomponedores nada más pueden sacar el 0,01% de la energía, lo que significa que esta se pierde a medida que se avanza en la cadena alimentaria, o mismo, se libera al ambiente en otras formas de energía, tales como la térmica.

Flujo de energía

La energía proviene del sol.

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 otro de estos niveles básicos eh. Importantes es el atún, cuchiriguau y las caricias

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: Los principales productores de estos ecosistemas son las algas.

• Ecosistemas terrestres: Los principales productores de este ecosistemas son las plantas.

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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.

Graficación

El flujo de energía, se puede graficar mediante pirámides alimenticias, cadenas alimenticias, y redes alimenticias

• 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.

Pirámide alimenticia

• 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.

EL FLUJO DE ENERGÍA

De la energía solar que alcanza la superficie de la Tierra, una fracción muy pequeña es derivada a los sistemas vivos. Aun cuando la luz caiga en una zona con vegetación abundante como en una selva, un maizal o un pantano, sólo aproximadamente entre el 1 y el 3% de esa luz (calculado sobre una base anual) se usa en la fotosíntesis. Aun así, una fracción tan pequeña como ésta puede dar como resultado la producción –a partir del dióxido de carbono, el agua y unos pocos minerales– de varios millares de gramos (en peso seco) de materia orgánica por año en un solo metro cuadrado de campo o de bosque, un total de aproximadamente 120 mil millones de toneladas métricas de materia orgánica por año en todo el mundo.

Eugene P. Odum, uno de los investigadores norteamericanos que más aportó a la comprensión de la dinámica de funcionamiento de los ecosistemas §, utilizó una serie de diagramas de flujo para representarla.

Diagrama de flujo de un ecosistema.

El diagrama anterior muestra el flujo unidireccional de energía y el reciclado de materiales. PG = producción bruta; PN = producción neta; P = producción heterotrófica; R = respiración.

El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria que consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. El primero es comido por el segundo, el segundo por el tercero y así sucesivamente en una serie de niveles alimentarios o niveles tróficos. En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en complejas tramas, con muchas ramas e interconexiones. La relación de cada especie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico.

Diagrama de una red trófica en la tundra ártica, durante la primavera y el verano.

Las flechas indican la dirección del flujo de energía. Esta red alimentaria está muy simplificada. En realidad, forman parte de ella un número de especies de plantas y animales mucho mayor que el representado.

El primer nivel trófico de una trama alimentaria siempre está ocupado por un productor primario. En tierra, el productor primario habitualmente es una planta; en ecosistemas acuáticos, habitualmente, un alga. Estos organismos fotosintéticos usan energía lumínica para hacer carbohidratos y otros compuestos, que luego se transforman en fuentes de energía química. Los productores sobrepasan en peso a los consumidores; el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo está constituida por plantas y algas. Todos los heterótrofos § combinados sólo dan cuenta del l % de la materia orgánica.

La productividad bruta es una medida de la tasa a la cual los organismos asimilan energía en un determinado nivel trófico. Una cantidad más útil –y a menudo más fácil de medir– es la productividad neta §. que es comparable a la tasa de ganancia neta. Habitualmente se la expresa como la cantidad de energía medida en calorías o en unidades equivalentes de energía, como el kilojoule en los compuestos químicos.

La biomasa es un término abreviado y útil que significa el peso seco total de todos los organismos que se mide en un momento dado. La productividad neta es una medida de la tasa a la cual los organismos almacenan energía, que luego queda a disposición de los organismos del siguiente nivel trófico.

En los ecosistemas agrícolas, el peso seco del total de plantas al final de la estación de crecimiento representa la producción primaria neta de esa estación y suministra una buena base de comparación entre distintos ambientes. Habitualmente, de ese valor se excluyen las raíces porque es difícil extraerlas de la mayoría de los suelos. Esto puede conducir a gruesas subestimaciones en, por ejemplo, la vegetación natural de los ecosistemas de desierto.

Los consumidores primarios (herbívoros) comen a los productores primarios. Un carnívoro que come a un herbívoro es un consumidor secundario, y así sucesivamente. En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismo del organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y, finalmente, por los descomponedores.

La eficiencia ecológica es el producto de las eficiencias con las cuales los organismos explotan sus recursos alimentarios y los convierten en biomasa: eficiencias de explotación, asimilación y producción neta. La eficiencia ecológica depende principalmente de la eficiencia de asimilación –que es la proporción de energía consumida que se asimila–, y la eficiencia de producción neta –que es la proporción de energía asimilada que se gasta en crecimiento, almacenamiento y reproducción. En las plantas, la eficiencia de producción es la relación entre la productividad neta y la productividad bruta. Este índice varía entre un 30 y un 85%.

El valor energético de las plantas para sus consumidores depende de la proporción de materiales indigeribles que ellas contienen. El alimento de origen animal se digiere más fácilmente que el de origen vegetal.

La brevedad de las cadenas tróficas, es decir, el hecho de que sean tan cortas, fue atribuida desde hace tiempo a la ineficiencia involucrada en la transferencia de energía de un nivel trófico a otro, una explicación que, como tantas otras en ecología, está ahora sufriendo una revisión crítica. Sin embargo, en general, sólo un 10% de la energía almacenada en una planta se convierte en biomasa animal en el herbívoro que come esa planta. Se encuentra una relación semejante en cada nivel sucesivo.

El cálculo empírico del 10% es sólo una estimación grosera. Las mediciones reales muestran amplias variaciones en las eficiencias de transferencia, desde menos del 1% a más del 20%, dependiendo de las especies de que se traten. El flujo de energía con grandes pérdidas en cada pasaje al nivel sucesivo puede ser representado en forma de pirámide.

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