S2-02 Flujos de energía en los ecosistemas S2

Flujos de energía en el ecosistema

Cómo has analizado, los ecosistemas que componen la biosfera se integran por biocenosis y biotopo, en una compleja red de interacciones e interdependencia de flujos de energía y materia, en los cuales ocurren procesos donde los seres vivos del sistema se alimentan, realizan sus funciones vitales y establecen distintos tipos de relaciones unos con otros.

Niveles tróficos

En los ecosistemas, los seres vivos se organizan en distintos niveles, dependiendo de la forma como obtienen su alimento y nutrimentos para realizar sus funciones vitales, o de acuerdo con la función que desempeñan en sistema de vida del que son parte, pudiendo ser: productores, consumidores o descomponedores. Cada uno de esos papeles, se clasifica en niveles tróficos (del griego trophe, que se alimenta de).

Producción primaria y secundaria en los productores primarios

Ahora, revisaremos los tipos de producción que realizan los seres vivos en los ecosistemas al fijar y sintetizar la energía que se irá distribuyendo y fluyendo a través del ecosistema.

Producción secundaria

Producción primaria

Información

Información

Producción primaria

Se refiere a la cantidad de energía solar convertida en materia orgánica por los organismos autótrofos (principalmente plantas y algas) a través de la fotosíntesis. Esta es la base de las cadenas y redes tróficas de los ecosistemas tanto acuáticos como terrestres.

Biomasa: es la producción de materia en cada nivel trófico del ecosistema. Los productores generan biomasa vegetal a partir de la fotosíntesis, pero los consumidores generan biomasa animal en el proceso de alimentación. Se expresa como g/m2 (gramos de materia orgánica por metro cuadrado), o como cal/m2 (calorías por metro cuadrado).

Producción Primaria Bruta (PPB)

Producción Primaria Neta (PPN)

Factores que limitan la producción primaria

La producción primaria en un ecosistema puede verse limitada por varios factores:

La disponibilidad de luz solar, temperatura y precipitaciones afecta la tasa de fotosíntesis. Por ejemplo, en regiones con poca luz solar o bajas temperaturas, la producción primaria tiende a ser menor.

Clima

En muchos ecosistemas, las estaciones influyen en la disponibilidad de luz y agua, lo que a su vez afecta la producción primaria. Durante el invierno o la estación seca, la producción primaria suele ser más baja debido a la menor disponibilidad de recursos.

Estacionalidad

La disponibilidad de nutrientes esenciales como nitrógeno, fósforo y potasio en el suelo o en el agua es crucial para la producción primaria. La falta de estos nutrientes puede limitar el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, reducir la producción primaria.

Nutrientes

Producción secundaria

Es la cantidad de biomasa que los consumidores producen a partir de la materia orgánica que consumen.

La producción secundaria representa la conversión de la biomasa vegetal (o de otros consumidores) en nueva biomasa animal. Es un indicador de cuánta energía de la producción primaria se transfiere a los niveles tróficos superiores.

Supongamos que el zooplancton consume 3,000 kcal/m²/año de la PPN disponible de fitoplancton.

Energía asimilada = 2,000 kcal/m²/año

Energía ingerida por zooplancton = 3,000 kcal/m²/año

Producción secundaria en zooplancton = 800 kcal/m²/año

Los consumidores cuaternarios, se encuentran en el quinto nivel y se alimentan de los consumidores terciarios.

Es importante que consideres que algunos consumidores pueden ser: omnívoros, es decir, que se alimentan tanto de productores, como de otros consumidores.

Los consumidores secundarios son los carnívoros que se alimentan de herbívoros y se sitúan en el tercer nivel. Estos consumidores pueden ser depredadores o parásitos.

El sexto nivel, lo ocupan los detritívoros, que se alimentan de fragmentos de materia orgánica muerta o en descomposición. Pueden ser carroñeros o necrófagos, saprófagos, y coprófagos.

Los consumidores terciarios son carnívoros que se alimentan de otros carnívoros. Se sitúan en el cuarto nivel. Estos consumidores pueden ser depredadores o parásitos.

Es la energía restante después de que los productores primarios han usado parte de la energía capturada para su propia respiración. La PPN es lo que queda disponible como biomasa para los consumidores primarios (herbívoros) en el ecosistema. Se calcula restando la energía usada en la respiración (R) de la PPB: PPN =PPB –R

Es la cantidad total de energía solar capturada y convertida en compuestos orgánicos por los productores primarios durante un período de tiempo determinado. Incluye toda la energía, tanto la que se usa para el crecimiento y la reproducción de las plantas como la que se pierde como calor durante la respiración.

Los consumidores primarios, son los herbívoros y se sitúan en el segundo nivel trófico. Estos organismos se alimentan de los productores y utilizan la energía de la celulosa de los organismos autótrofos en la producción de tejido animal.

El último nivel, lo ocupan los organismos descomponedores. Son hongos y bacterias que se alimentan de y degradan restos y desechos orgánicos.

El 3% de la energía solar que permanece en la biosfera y no regresa al espacio, se utiliza en la fotosíntesis que realizan los distintos organismos autótrofos, siendo los primeros en sintetizar esa energía y metabolizarla. Por ello, se encuentran en el primer nivel trófico y se les llama productores. Además, almacenan la energía y producen tejido vegetal.

Por otro lado, los organismos heterótrofos se clasifican como consumidores primarios, secundarios, terciarios o cuaternarios.