jueves, marzo 05, 2009

Flujo de energia de los ecosistemas

El 99.98% de la energía disponible sobre la superficie de la Tierra proviene de¡ Sol, la restante de las mareas, de la nuclear o atómica, de la termal o sea del calor del interior de la Tierra, y de la gravitacional o sea la fuerza de la gravedad. La radiación solar, que llega a la superficie terrestre, varía según la latitud (a mayor distancia de la línea ecuatorial menor radiación), la altura sobre el nivel del mar (a más altura más radiación), la orografía (valles profundos tienen menos horas de sol) y la nubosidad (a mayor nubosidad menos radiación), influenciando fuertemente en el tiempo y el clima.



De la energía solar que llega a la superficie de un ecosistema se aprovecha sólo un 1 % aproximadamente, porque las pérdidas son considerables hasta llegar a la producción primaria. En efecto, sólo el 45% de la luz disponible es absorbible por los orgánulos fotosintéticos; una parte de la radiación potencial es reflejada; otra parte es transmitida por los órganos vegetales, 0 sea, que pasa por ellos, y la energía absorbida es transformada en calor.


En el mismo ecosistema hay pérdida de energía, porque cerca de la mitad de la producción primaria bruta es gastada por los productores en su metabolismo y se pierde como calor, y sólo la otra mitad está disponible para los consumidores como alimento (carbohidratos, celulosa, lignina, grasas, proteínas, etc.).En la cadena trófica, al pasar de un eslabón a otro, hay más pérdida de energía a través de la respiración y los procesos metabólicos de los individuos, porque el mantener vivo un organismo implica gastar, en forma de calor, parte de la energía captada; las sustancias no digeribles, que son excretadas o regurgitadas y descompuestas por los detritívoros; y la muerte de individuos, que ocasiona pérdidas, pero la energía es devuelta, en parte, por los desintegradores.




La fotosíntesis de las plantas verdes es el proceso fundamental mediante el cual la energía solar es transformada en materia orgánica, que mantiene todas las formas de vida sobre la Tierra.Sin la energía solar no seria posible la vida, y el día en que el Sol cese de producir energía, también se acabará la vida en nuestro planeta indefectiblemente

Los parámetros tróficos
Los parámetros tróficos permiten evaluar la acumulación y transferencia de energía o materia que se produce en un ecosistema.
Nos informan del flujo de energía que fluye por el ecosistema en su conjunto o de un nivel trófico a otro. Hay varios parámetros de interés:
Biomasa (B). Es la masa seca o húmeda de todos los organismos que forman un nivel trófico o un ecosistema, por unidad de superficie o volumen.
Producción (P). Es la cantidad de energía que se almacena en forma de biomasa en cada nivel trófico, o en el ecosistema, por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo. Dentro de la producción, distinguimos producción bruta y producción neta.
Producción bruta (PB): es la cantidad total de energía capturada por un nivel trófico determinado y por unidad de tiempo.
Producción neta (PN): es la cantidad total de energía captada por un nivel trófico determinado y por unidad de tiempo, tras descontar la energía gastada en la respiración celular (R); es decir, es la energía que realmente se convierte en biomasa por unidad de tiempo, y que puede ser aprovechada por otros niveles (PN = PB - R).
En función del nivel trófico, también podemos distinguir entre producción primaria y producción secundaria:
Producción primaria: es la energía captada por los productores de un ecosistema.
Producción secundaria: es la energía captada por los consumidores mediante la alimentación.
Productividad (p). Este valor expresa la «rentabilidad» de un nivel trófico, pues relaciona su producción anual con su biomasa inicial (p = P/B). Podemos hablar de la productividad bruta (pB = PB/B) y de la productividad neta o tasa de renovación (r = PN/B). Este parámetro varía entre 0 y 1, y es muy interesante; en el plancton o en un campo de cultivo es muy elevado, y se acerca al valor 1 (100 %) debido a que la biomasa se renueva con gran rapidez. En un bosque maduro es mucho menor, cercana a 0, pues posee una gran biomasa, y la producción se emplea, simplemente, para reponer dicha biomasa y para la respiración.

Pirámide ecológica
Pirámides ecológicas
Son representaciones gráficas de algunos parámetros tróficos en forma de barras horizontales superpuestas.
En las pirámides ecológicas, cada nivel trófico equivale a una barra cuya anchura es proporcional al valor del parámetro que queremos representar. En la base se indican los productores; sobre ellos, los consumidores primarios; a continuación, los secundarios, y así sucesivamente. Como, normalmente, el valor del parámetro va disminuyendo desde los productores hasta los distintos consumidores, adopta forma de pirámide.
Los parámetros tróficos utilizados son la energía, la biomasa y el número de individuos, que dan lugar a tres tipos de pirámides ecológicas.








Pirámide de energía
Pirámides de energía
En estas pirámides se representa la producción neta de cada nivel trófico; es decir, la energía que queda disponible para el nivel trófico superior.
La energía disponible varía mucho de unos niveles a otros. En general, la energía de cada nivel supone, aproximadamente, un 10 % de la del nivel inferior, del cual la toman. Por ello, las cadenas alimentarias no pueden ser muy largas, pues la energía disponible se agota con mucha rapidez.
Pirámides de números
Lo que se representa en este tipo de pirámides es el número de individuos de cada nivel trófico. No aportan demasiada información, porque no tienen en cuenta el tamaño de cada individuo, sino solo su número. Así, una encina contaría igual que una amapola.
Estas pirámides pueden adoptar una forma invertida, como en un bosque, donde los productores son los árboles; pocos, pero con una gran biomasa.
Pirámide de biomasa
Pirámides de biomasa
En ellas se representa la biomasa de cada nivel trófico en un momento dado o en un corto período de tiempo. Nos aportan información muy interesante sobre la estructura del ecosistema y sobre su funcionamiento.
En general, su forma es similar a la de las pirámides de energía, aunque hay casos en los que la pirámide se puede invertir. Por ejemplo, esto sucede en algunas cadenas marinas. A veces, la biomasa del zooplancton es mayor que la del fitoplancton. Esto ocurre porque el fitoplancton se puede reproducir a gran velocidad y reponer rápidamente la biomasa perdida.