El Sol es la estrella del sistema planetario en el que se encuentra la Tierra; por tanto, es la más cercana a la Tierra y el astro con mayor brillo aparente. Su presencia o su ausencia en el cielo determinan, respectivamente, el día y la noche. La energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que constituyen la base de la cadena trófica, siendo así la principal fuente de energía de la vida. También aporta la energía que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos. El Sol es una estrella que se encuentra en la fase denominada secuencia principal, con un tipo espectral G2, que se formó hace unos 5000 millones de años y permanecerá en la secuencia principal aproximadamente otros 5000 millones de años.
FLUJO DE ENERGIA DE UN ECOSISTEMA:
La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce, como también a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde.La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m².)Según los informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.productoresFuncionamiento de un ecosistema
Comprender que todos los seres vivos de un ecosistema están relacionados por la alimentación y dependen unos de otros para sobrevivir.Distinguir diferentes seres vivos en función de su alimentación: productores, consumidores y descomponedores.Definir niveles tróficos y cadenas alimentarias.Construir e interpretar cadenas alimentarias y redes tróficas.
Describir los niveles tróficos definidos en una pirámide alimentaria de un ecosistema concreto.Flujo de la energía a través de los ecosistemasLa vida en la tierra depende de la energía del sol que llega a la superficie terrestre y queda a disposición de los seres vivos. A 150 millones de kilómetros de distancia el sol libera enormes cantidades de energía, una pequeñísima fracción de esta energía llega a la tierra en forma de ondas electromagnéticas, que incluyen calor, luz y radiación ultravioleta. De la energía que llega, gran parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre. La tierra y su atmósfera absorben una cantidad aún mayor, y sólo queda alrededor de 1% para ser aprovechada por los seres vivos. Del 1% de la energía que llega a la tierra en forma de luz, las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos capturan 3% o menos. En conclusión la vida en la tierra se sostiene con menos de 0,03% de la energía que la Tierra recibe del Sol. Como vimos en Elementos de Ecología, todas las transformaciones de la energía obedecen a las Leyes de la Termodinámica.
La segunda ley de la Termodinámica gobierna los patrones de flujo de energía a través de los ecosistemas.La fotosíntesis y el flujo de la energíaLa energía entra a las comunidades por la vía de la fotosíntesis. Esta energía alimenta los procesos del ecosistema. La tasa o intensidad a la cual las plantas (productores de un ecosistema) capturan y almacenan una cantidad dada de energía se denomina productividad primaria bruta, la que está determinada por la cantidad de agua y temperatura disponibles.
Y producción primaria neta es la que queda luego de restar la energía que las plantas usan para su mantenimiento (como respiración, construcción de tejidos y reproducción). Parte de esta energía (la que forma los tejidos vegetales) es consumida por animales herbívoros o usada por otros organismos cuando la planta muere. Las plantas contienen mucha menos energía que la que asimilaron debido a la gran cantidad que consumen para su mantenimiento, solo la energía que las plantas no usan para mantenerse está disponible para ser almacenada por los animales.Niveles tróficosDado que el flujo de energía en un ecosistema ocurre cuando los organismos se comen unos a otros es necesario agruparlos teniendo en cuenta su fuente de energía. Dentro de un ecosistema los organismos que obtienen energía de una fuente común constituyen un nivel trófico o alimentario.
Las plantas fotosintéticas, que obtienen su energía directamente del sol, constituyen el nivel trófico denominado productores. Elaboran moléculas orgánicas ricas en energía y a partir de ellas se alimentan los demás organismos.Los organismos que se alimentan de otros seres vivos constituyen el nivel conocido como consumidores, los que a su vez se dividen en:organismos herbívoros, a través de ellos ingresa la energía producida por las plantas, al mundo animal,animales carnívoros primarios, se alimentan de organismos herbívoros,y los carnívoros secundarios se alimentan de organismos carnívoros primarios, y así sucesivamente.Los organismos que se alimentan del cuerpo muerto de otros organismos o de sus productos de desecho se denominan descomponedores.
El paso de energía de un organismo a otro se produce a lo largo de una cadena trófica. Generalmente las cadenas tróficas se interconectan y forman una trama trófica o red trófica.Productores (1º nivel)Constituyen el primer nivel trófico de una trama alimentaria. En ecosistemas terrestres está representado por plantas, en tanto que en ecosistemas acuáticos los productores son las algas.Se caracterizan por usar la energía solar para producir moléculas orgánicas (por ejemplo hidratos de carbono) y otros compuestos que luego serán transformados en energía química. Los productores constituyen el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo.Son organismos capaces de captar y aprovechar la energía solar o lumínica (que es prácticamente toda la energía exterior que recibe el ecosistema) para transformar sustancias inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales), pobres en energía química, en sustancias orgánicas, ricas en energía química.
A este grupo pertenecen básicamente las plantas verdes, algunos organismos procarióticos, las algas verde-azules y pocas bacterias, pero su contribución es menor que las plantas verdes. Los mayores productores primarios de los ecosistemas acuáticos son las algas que a menudo forman el fitoplancton en las capas superficiales de los océanos y lagos. En los ecosistemas terrestres, los principales productores primarios son las plantas superiores, las angiospermas y gimnospermas.consumidoresLa energía disponible para el mundo animal ingresa a través de los animales herbívoros.
Consumidores
Consumidores o segundo nivel trófico: estos organismos aprovechan la materia orgánica de los productores para convertirla en materia orgánica propia. A este grupo pertenecen los: Consumidores primarios: se alimentan de los productores primarios y son los denominados herbívoros. En la tierra, los herbívoros típicos incluyen insectos, reptiles, pájaros y mamíferos. Dos grupos importantes de mamíferos herbívoros son los roedores y los ungulados. Estos últimos son los animales con pezuñas, que pastan, como los caballos, las ovejas o el ganado vacuno. En los ecosistemas acuáticos (de agua dulce y salada) los herbívoros son típicamente pequeños crustáceos y moluscos. La mayoría de estos organismos, como las pulgas de agua, los copépodos, las larvas de cangrejo y bivalvos (mejillones y almejas). Estos, junto con los protozoos forman el zooplancton, el cual se alimenta del fitoplancton.
Los consumidores primarios también incluyen algunos parásitos de plantas, como por ejemplo: hongos, otras plantas y otros animales.
Consumidores secundarios: este nivel está constituido por animales que comen otros animales, se alimentan de los herbívoros y por lo tanto son carnívoros, por ejemplo: halcón, orca, carpa, etc.Consumidores terciarios se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto también son carnívoros, por ejemplo: león, cocodrilo, etc.
Los consumidores secundarios y terciarios pueden ser de tres tipos:predadores (cazan, capturan y matan a su presa), carroñeros (que se alimentan de cadáveres) y parásitos (que suelen ser más pequeños que su huésped).En una cadena trófica típica, donde el consumidor secundario es un predador, los consumidores aumentan de tamaño en cada nivel.
fotosintesis
La energía entra a las comunidades por la vía de la fotosíntesis. Esta energía alimenta los procesos del ecosistema.
La tasa o intensidad a la cual las plantas (productores de un ecosistema) capturan y almacenan una cantidad dada de energía se denomina productividad primaria bruta, la que está determinada por la cantidad de agua y temperatura disponibles. Y producción primaria neta es la que queda luego de restar la energía que las plantas usan para su mantenimiento (como respiración, construcción de tejidos y reproducción). Parte de esta energía (la que forma los tejidos vegetales) es consumida por animales herbívoros o usada por otros organismos cuando la planta muere. Las plantas contienen mucha menos energía que la que asimilaron debido a la gran cantidad que consumen para su mantenimiento, solo la energía que las plantas no usan para mantenerse está disponible para ser almacenada por los animales.
flujo de energia en los ecosistemas
La vida en la tierra depende de la energía del sol que llega a la superficie terrestre y queda a disposición de los seres vivos.
A 150 millones de kilómetros de distancia el sol libera enormes cantidades de energía, una pequeñísima fracción de esta energía llega a la tierra en forma de ondas electromagnéticas, que incluyen calor, luz y radiación ultravioleta. De la energía que llega, gran parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre. La tierra y su atmósfera absorben una cantidad aún mayor, y sólo queda alrededor de 1% para ser aprovechada por los seres vivos. Del 1% de la energía que llega a la tierra en forma de luz, las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos capturan 3% o menos. En conclusión la vida en la tierra se sostiene con menos de 0,03% de la energía que la Tierra recibe del Sol.
Como vimos en Elementos de Ecología, todas las transformaciones de la energía obedecen a las Leyes de la Termodinámica. La segunda ley de la Termodinámica gobierna los patrones de flujo de energía a través de los ecosistemas.
cadenas y pirámide trófica
La secuencia general de quien come, descompone o degrada en un ecosistema, se llama cadena alimentaria. Esta secuencia de organismos relacionados muestra cómo se transfiere energía de un organismo a otro, cuando fluye a través de un ecosistema.
Un nivel trófico está constituido por organismos que, dentro de un ecosistema, obtienen su energía de una fuente común.
Cadena trófica (o alimentaria):
Se denomina cadena trófica a la relación lineal y unidireccional entre los seres vivos de un ecosistema que se alimentan unos de otros.
En la cadena trófica, el sentido de la flecha señala la dirección de la transferencia de materia y energía. Ejemplo:
En el ecosistema unos seres (eslabones) se alimentan de otros (eslabones), constituyendo una "cadena trófica" o cadena alimentaria.
Mediante la cadena, el alimento pasa de unos "eslabones" a otros "eslabones". De esta manera se establece un nexo de unión entre los integrantes del ecosistema. Recordemos que los niveles tróficos que constituyen un ecosistema y dan lugar a una cadena alimentaria son:
