Escrito por Tendenzias

Pirámides ecológicas: ciclo de materia y flujo de energía

Las pirámides ecológicas son una estructura representativa de la función trófica de comunidades de seres vivos. En una cadena alimenticia cada eslabón produce la suficiente energía para subsistir y posteriormente alimentar al siguiente eslabón.

Pirámides ecológicas

En una pirámide ecológica, mana por una dirección empezando por los productores pasando a los consumidores y finalmente a los descomponedores. Tanta sucesión hace que gran parte de la energía quede en el camino. Esta es una de las razones por la que la cadena alimenticia tiene forma de pirámide. Hay que subrayar que las cadenas tróficas son reducidas. Esto se debe al detrimento de energía que se mezcla a lo largo de su transferencia en los distintos niveles.

Transferencia de energía

Generalmente solo el 10% de energía acumulada en la vida vegetal, puede convertirse en biomasa para el animal que se come a esa planta. Este porcentaje va repitiéndose a lo largo de las transferencias de energía en los próximos niveles. Este 10% solo es una media, hay transmisiones desde el 1% y hasta las hay que alcanzan el 20% según las especies.

Ciclo de materia y flujo de energía

En cualquier ecosistema se lleva a cabo dos tipos de transferencia, el flujo de energía abierto y el ciclo de materia cerrado. En la mayoría de los casos, el sol supone la energía vital en que se basa un ecosistema. Gran parte de esta energía que recibe el planeta queda absorbida por la atmósfera. También lo hace el océano y la superficie de la Tierra. Las plantas solo absorben el 2%.

A través de la fotosíntesis, los seres vivos, que son productores (la vida vegetal), sintetizan su propio alimento a partir de elementos inorgánicos como el H2O, el CO2 y sales minerales utilizando la energía del sol.

Cuando el consumidor secundario (carnívoro) consume al primario, este último le transfiere la energía. Lo mismo ocurre cuando el consumidor primario (herbívoro) consume al productor (plantas). Esa energía se compone de glúcidos, proteínas, lípidos, etcétera.

Ciclo de la materia

Un ecosistema precisa materia y energía para poder funcionar correctamente. La materia que se puede encontrar en un ecosistema se usa de forma cíclica una vez tras otra. Esa materia se constituye de agua, sales minerales, glúcidos, proteínas y lípidos. Éstos se modifican químicamente a través de elementos que van incluidos, el nitrógeno, el carbono, el fósforo, etcétera.

Toda esa mezcla se traslada del medio ambiente a los seres vivos y a la inversa, detallando un ciclo cerrado. Casi toda la materia que recorre por un ecosistema termina por convertirse en restos orgánicos o excrementos. Estos últimos sirven de alimento para los descomponedores, encargados de reciclar las sustancias para que la puedan utilizar los productores, las plantas. Así que, el ciclo de la materia se lleva a cabo a través de los seres vivos y a través del medio inerte, que son el agua, tierra y aire.

Flujo de energía

Este flujo es de una sola dirección y es abierto, el sol transmite energía a los productores, éstos a su vez a su vez la transmite a los consumidores primarios, éstos a los secundarios, etcétera.

A través de la respiración y de procesos con falta de eficacia, en los niveles tróficos se pierde energía. Esto quiere decir que la energía se va perdiendo. En un ecosistema acuático, en cada nivel se traspasa alrededor del 10% de energía los unos a los otro. En el ecosistema terrestre el porcentaje es mayor.

La energía, al contrario de lo que pasa con la materia, no se aprovecha. Va fluyendo unidireccionalmente desde los seres autótrofos hasta los heterótrofos. Al final se termina disipando en el ambiente. El flujo de energía penetra en el ecosistema como de energía solar, se convierte en energía química en los compuestos orgánicos de los organismos y por último se dispersa a través del calor.

Transmisión de energía

Los seres autótrofos (plantas) recogen una pequeña porción de la energía solar y con ella convierten la materia inorgánica en orgánica. Esta transformación la llevan a cabo a través del proceso de la fotosíntesis.

Esa energía química acumulada en los autótrofos pasa a los heterótrofos (animales) herbívoros a través de su consumo, y a su vez, ésta pasa a los carnívoros una vez los han consumido. Aunque, cada vez que se transfiere la energía, ésta se va perdiendo. La pérdida de energía se consigue de dos formas:

  • Parte de la energía acumulada en el organismo de un ser vivo, se emplea para mantener las funciones vitales y posteriormente retorna a través de calor.
  • La otra parte de la energía acumulada se constituye de deshechos y materia inerte, ramas, excrementos, hojas o restos de animales. Todos éstos forman a ser parte de las bacterias y hongos.

Producción primaria y secundaria

Estas dos formas de producir son el modo de proceder que tienen los seres vivos para absorber y fijar la energía. La producción primaria es la que los seres autótrofos llevan a cabo. La secundaria es la que llevan a cabo los heterótrofos.

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La energía recogida a través de la fotosíntesis se transmite parcialmente. Esto sucede porque parte de la energía se pierde con las transferencias en forma de calor. También sucede así porque hay organismo que no terminan siendo consumidos, por lo tanto, terminan siendo el alimento de los descomponedores.

Es significativo comentar que de toda la energía solar que penetra en el planeta, solo hasta el 3% será aprovechada por los seres vivos. El volumen de energía que transita de un nivel trófico a otro depende en gran parte de las veces del tipo de ecosistema, de la ubicación geográfica y de fluctuaciones de factores abióticos según las estaciones del año. A la elaboración de materia en cualquier nivel trófico se la llama biomasa. Normalmente se expresa por g/m2 (gramos por m2) o por cal/m2 (calorías por m2).

Sin embargo, aunque el porcentaje parece pequeño, ese 3% se traduce en 120 mil millones de toneladas anuales de materia orgánica en el planeta.

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