Estás en: Inicio > Los ecosistemas
 
General
Páginas más visitadas
Elergonomista
Objetivos
Contenido
Ecología
Ecosistemas
Muestreo
Censos de poblaciones
Muestreo de la vegetación
Clasificación y ordenación
El organismo y su ambiente
Luz y temperatura
El clima  
El agua en la tierra
 



Los ecosistemas

 

No existe una definición única del término ecosistema. Una definición clásica dice que es la biocenosis (todos los organismo vivos del ecosistema) más el biotopo (el ambiente físico y químico en el que viven). Según esto, las características de un ecosistema son las siguientes:

  • Está formado por los organismos y su medio, que interaccionan en forma de un flujo de energía y de un ciclo de materia.
  • Tienen capacidad de autorregulación; es decir, que es capaz de recibir información del exterior, procesarla y producir una respuesta. Esta respuesta puede, a su vez, modificar las condiciones externas al sistema, originando una retroalimentación que provocará una posterior respuesta. Por tanto, un ecosistema está sometido a una dinámica continua de entradas y salidas de información que son responsables de un continuo proceso de cambios a lo largo del tiempo. Además es un sistema abierto.

CIRCULACIÓN DE ENERGÍA Y MATERIA EN LOS ECOSISTEMAS. Para que exista vida en la Tierra es necesario que se reciba constantemente la energía del Sol. Dado que el planeta es un sistema abierto, desde el punto de vista energético, se producen continuas pérdidas de energía en forma de calor hacia el espacio exterior, que actúa como un sumidero energético. La energía se degrada en su paso unidireccional por el ecosistema (un sistema de paso), de manera que no se recupera. Por ello constituye un ciclo abierto. Por su parte, la materia circula en los ecosistemas formando  un ciclo cerrado.

  • La energía en los ecosistemas
  • Los organismos autótrofos son los responsables de la transformación de la energía radiante solar en energía química mediante el proceso de la fotosíntesis.
  • Los organismos heterótrofos, que son incapaces de fijar la energía del Sol para fabricar sus moléculas orgánicas, deben adquirir las macromoléculas ricas en energía directamente de los autótrofos o de otros heterótrofos. Posteriormente, cuando autótrofos y heterótrofos necesiten energía, degradarán estas moléculas mediante el proceso de la respiración, liberando la energía almacenada en sus enlaces. Los vegetales mediante los cloroplastos, son los principales protagonistas de la captación de energía luminosa. Por último, las bacterias quimiosintéticas tienen un escasísimo aporte energético en la superficie terrestre, pero crucial en las biocenosis ligadas a las  fuentes terminales del fondo de los océanos.

PARÁMETROS TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA. Para entender mejor las relaciones alimentarias es necesario introducir una serie de conceptos. Son los de biomasa, producción y productividad.

Biomasa. Se denomina biomasa (B) a la materia orgánica que se origina en un proceso biológico y que puede ser utilizada como fuente directa o indirecta de energía. Funcionalmente se puede expresar como el peso seco o fresco de materia viva por unidad de volumen o de superficie, en un hábitat determinado. Se mide en g/cm3, g/ha.

  • Biomasa primaria, es la producida directamente por la actividad fotosintética de los vegetales verdes.
  • Biomasa secundaria, sería la producida por los seres heterótrofos, que utilizan para su nutrición la biomasa primaria.
  • Biomasa residual es la biomasa producida como resultado de algún tipo de actividad humana. Puede ser de origen primario (serrín, paja, etc.) o secundario (estiércol, residuos urbanos).
Producción. El concepto de producción (P) se refiere al incremento de la biomasa de un ecosistema o de uno de sus niveles tróficos. Se la define también como la “biomasa que consigue acumular el ecosistema por unidad de superficie y de tiempo”. Se mide en mg/cm2/día, g/cm2/año.
  • La producción primaria de una biocenosis es la cantidad de energía luminosa transformada en energía química por los vegetales. Pueden considerarse dos tipos: bruta y neta.
  • La producción primaria bruta (PPB) es la síntesis total de materia orgánica (biomasa) realizada por los autótrofos, incluyendo la que se consume en la respiración ( R), y que utiliza el vegetal para su crecimiento, funcionamiento y reproducción. PPB=PPN+R
  • La producción primaria neta (PPN) es la materia orgánica que queda después de descontar la respiración. Es el alimento que queda a disposición de los herbívoros. PPN=PPB-R

Se denomina producción secundaria al almacenamiento de energía en los tejidos de los organismos heterótrofos. En ellos, la Producción Secundaria Bruta (PSB) se corresponde con el porcentaje de alimento asimilado del total consumido. La PSNeta se refiere a la energía que queda a disposición del nivel trófico siguiente.

Productividad. La productividad (p)  de un ecosistema, o de uno de sus niveles, consiste en la relación entre la producción (P) y la biomasa (B) de éste por unidad de superficie.
                                                                              p=P/B
La productividad es un índice de la velocidad de renovación de la biomasa y de la eficiencia con que se transmite la energía de un nivel del ecosistema al siguiente.

  • Productividad bruta (pB) o flujo de energía al nivel trófico considerado.  PB=PB/B
  • Productividad neta ( r) o tasa de renovación.  r = PN/B
  • Tiempo de renovación (tr) de la biomasa de un sistema o nivel trófico.  Tr = B/PN
Base energética. Para garantizar una base energética suficiente para los heterótrofos, las poblaciones de autótrofos de los ecosistemas pueden presentar dos estrategias básicas:
  • Tener un gran número de poblaciones, de estructura morfológica simple, con alta capacidad de crecimiento y reproducción en condiciones favorables. Éste es el modelo de muchos ecosistemas acuáticos, son las llamadas poblaciones rápidas.
  • Tener un menor número de poblaciones, en las que un buen número de sus individuos alcanzan gran tamaño, una estructura morfológica compleja y una tasa de reproducción lenta. Sería el caso de los bosques, con sus árboles y arbustos. Son las que se denominan poblaciones “lentas”.
Base energética de reserva. Pueden darse situaciones extremas que perturben la base energética del ecosistema. Para prevenirlas y asegurar la supervivencia de éste, debe  existir la llamada base energética de reserva. Este concepto implica un almacenamiento “extra” de energía, de forma que pueda ser removilizada y reciclada por el ecosistema para hacer frente a situaciones catastróficas improbables. La base energética de reserva debe cumplir dos condiciones:
  • Ser suficientemente grande
  • Presentar tiempos de removilización largos, para que la influencia de los cambios del ambiente a corto plazo sea mínima.

FACTORES QUE REGULAN LA PRODUCCIÓN PRIMARIA. Hay una serie de factores limitantes o reguladores que limitan la producción de los autótrofos.

  • La luz es imprescindible para el crecimiento vegetal. Según aumenta su intensidad, aumenta la producción primaria; pero llega un momento en que el aparato fotosintético se satura, y sucesivos aumentos de luz ya no se corresponden con aumentos en la producción.
  • Una concentración de CO2 baja en el aire es un factor limitante para la producción de materia orgánica. La asimilación de CO2 aumenta hasta que se estabiliza cuando se alcanza una concentración del gas cuatro veces superior a la del aire.
  • La falta de agua en los vegetales terrestres impide que pueda llevarse a cabo el proceso fotosintético. Por debajo de una cierta cantidad, los estomas se cierran, impidiendo la entrada de CO2, con lo que disminuye el rendimiento fotosintético.
  • El nitrógeno y el fósforo son tan esenciales para la síntesis de materia orgánica como el CO2 y el agua. Dado que en el entorno la proporción está desviada a favor del carbono, frente al fósforo, la cantidad de fósforo es el más importante factor que limita la producción primaria en la biosfera. El nitrógeno tiene una importancia menor, debido a la gran cantidad que, en forma de gas, se encuentra en la atmósfera y disuelto en el agua.
  • Una temperatura alta produce, si los otros factores vitales están disponibles, un crecimiento más rápido de los vegetales. Sin embargo, la respiración puede aumentar más que la producción primaria total, con lo que la producción neta no será necesariamente más alta a mayor temperatura.

LA ESTRUCTURA TRÓFICA DEL ECOSISTEMA. UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA POR LIS HETERÓTROFOS.
Si se agrupan los distintos organismos de una biocenosis en función de cómo obtienen los nutrientes, se tendrá una imagen cualitativa de la estructura trófica o alimentaria del ecosistema. Dentro de ella se distinguen diversas especializaciones alimenticias, que se agrupan en los llamados niveles tróficos. Podemos reconocer básicamente tres:; productores, consumidores y descomponedores.

Productores. Son los organismos que fijan y almacenan la energía solar del espectro visible en forma de moléculas orgánicas ricas en energía, fabricadas a partir de compuestos inorgánicos. Se define el nivel trófico de una organismo como el número de etapas que lo separan de los productores primarios.

Consumidores. Son aquellos organismos que se nutren a expensas de la materia orgánica ya elaborada. Dependiendo de si se alimentan de materia viva o muerta, pueden distinguirse dos tipos.

Consumidores propiamente dichos. Son los que se alimentan de materia viva, y pueden ser:

  • Consumidores de primer orden. Se alimentan directamente de los tejidos de los productores. Son los herbívoros.
  • Consumidores de segundo orden. Se alimentan de los consumidores de primer orden. Son los carnívoros que cazan herbívoros.
  • Consumidores de tercer orden. Se alimentan de consumidores de segundo orden. Son carnívoros que comen carnívoros.
Destritívoros o saprobios. Son consumidores que se alimentan por ingestión de residuos, excrementos o cadáveres, a los que se descomponen y mineralizan parcialmente. En función del estado en que se encuentre la materia orgánica de la que se nutren, pueden clasificarse en tres tipos:
  • Necrófagos o carroñeros. Ingieren cadáveres animales recientes o poco descompuestos.
  • Saprófagos. Se alimentan de restos de plantas o de cadáveres animales claramente alterados.
  • Coprófagos. Se nutren de los excrementos de animales.
Descomponedores. También se les llama transformadores, saprófitos o reductores. Estos organismos están especializados en alimentarse por absorción difusa de las moléculas ricas en energía de los organismos muertos: son las bacterias y los hongos. Su actividad descompone totalmente la materia orgánica, haya sido modificada o no previamente por los detritívoros, devolviéndola en forma inorgánica al suelo o al agua, en donde queda a disposición de los productores primarios. En le proceso liberan CO2, NH3, SH2 e iones.

©2005 Elergonomista.com