flujo de energía

Ecosistema

Un ecosistema se puede clasificar en sus componentes abióticos , incluidos los minerales , el clima , el suelo , el agua , la luz solar y todos los demás elementos no vivos.

Uniendo estos constituyentes hay dos fuerzas principales: el flujo de energía a través del ecosistema y el ciclo de nutrientes dentro del ecosistema. 

Los ecosistemas varían en tamaño: algunos son lo suficientemente pequeños como para estar contenidos dentro de gotas de agua individuales, mientras que otros son lo suficientemente grandes como para abarcar regiones y paisajes completos.

Flujo de Energía

La fuente fundamental de energía en casi todos los ecosistemas es la energía radiante del sol.

La energía de la luz solar es utilizada por el ecosistema, organismos autótrofos o autosuficientes (es decir, aquellos que pueden producir su propio alimento ).

Compuestos en gran parte de vegetación verde, estos organismos son capaces de realizar la fotosíntesis , es decir, pueden usar la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos simples ricos en energía . 

Los autótrofos utilizan la energía almacenada en los carbohidratos simples para producir compuestos orgánicos más complejos , como proteínas , lípidos y almidones , que mantienen los procesos vitales de los organismos. 

El segmento autótrofo del ecosistema se conoce comúnmente como el nivel del productor.

La materia orgánica generada por autótrofos sostiene directa o indirectamente a los organismos heterótrofos . 

Los heterótrofos son los consumidores del ecosistema; no pueden hacer su propia comida. Usan, reorganizan y, en última instancia, descomponen los materiales orgánicos complejos construidos por los autótrofos. 

Todos los animales y hongos son heterótrofos, al igual que la mayoría de las bacterias y muchos otros microorganismos.

Niveles Tróficos

Juntos, los autótrofos y los heterótrofos forman varios niveles tróficos (de alimentación) en el ecosistema:

1 el nivel del productor (que se compone de autótrofos),

2 el nivel del consumidor primario (que se compone de los organismos que se alimentan de los productores),

3 el nivel del consumidor secundario (que se compone de aquellos organismos que se alimentan de los consumidores primarios), y así sucesivamente.

El movimiento de materia orgánica y energía desde el nivel del productor a través de varios niveles del consumidor constituye una cadena alimenticia. Por ejemplo, una cadena alimenticia típica en un pastizal podría ser pasto (productor) → ratón (consumidor primario) → serpiente (consumidor secundario) → halcón (consumidor terciario). 

De hecho, en muchos casos, las cadenas alimenticias de la comunidad biológica del ecosistema se superponen y se interconectan, formando lo que los ecologistas llaman una red alimenticia . 

El eslabón final de todas las cadenas alimenticias está formado por descomponedores , esos heterótrofos (como aves y mamíferos carroñeros , insectos , hongos y bacterias ) que descomponen los organismos muertos y los desechos orgánicos en componentes cada vez más pequeños, que luego pueden ser utilizados por los productores como nutrientes. 

Una cadena alimenticia en la que el consumidor primario se alimenta de plantas vivas se llama, vía de pastoreo, y una cadena alimentaria en la que el consumidor primario se alimenta de materia vegetal muerta se conoce como vía de detritos. 

Ambas vías son importantes para dar cuenta de el presupuesto energético del ecosistema.

Ciclo de Nutrientes

Los nutrientes son elementos y compuestos químicos que los organismos deben obtener de su entorno para el crecimiento y el sustento de la vida . 

Aunque los autótrofos obtienen nutrientes principalmente del suelo, mientras que los heterótrofos obtienen nutrientes principalmente de otros organismos, las células de cada uno se componen principalmente de seis elementos principales que se encuentran en proporciones similares en todas las formas de vida. 

Estos elementos — hidrógeno ,  oxígeno ,  carbono ,  nitrógeno ,  fósforo y  azufre — forman el núcleo del protoplasma (es decir, la sustancia semilíquida que constituye un citoplasma y núcleo de las células ) de los organismos. 

Los primeros cuatro de estos elementos constituyen alrededor del 99 por ciento de la masa de la mayoría de las células. 

Sin embargo, elementos adicionales también son esenciales para el crecimiento de los organismos. El calcio y otros elementos ayudan a formar estructuras de soporte celular como caparazones, esqueletos internos o externos y  paredes celulares . 

Las moléculas de clorofila , que permiten que las plantas fotosintéticas conviertan  la energía solar  en energía química, son cadenas de compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno construidas alrededor de un ion de magnesio. 

En total, 16 elementos se encuentran en todos los organismos; otros ocho elementos se encuentran en algunos organismos pero no en otros.

Estos bioelementos se combinan entre sí para formar una amplia variedad de compuestos químicos .

Ocurre en los organismos en proporciones más altas que en el medio ambiente porque los organismos los capturan, los concentran y los combinan de varias maneras en sus células y los liberan durante  el metabolismo  y  la muerte . 

Como resultado, estos nutrientes esenciales alternan entre estados inorgánicos y orgánicos a medida que rotan a través de sus respectivos  ciclos biogeoquímicos : el ciclo del carbono , el ciclo del oxígeno , el ciclo del nitrógeno , el ciclo del azufre , el ciclo del fósforo y el ciclo del agua.

Estos ciclos pueden incluir la totalidad o parte de las siguientes esferas ambientales: la  atmósfera , que está compuesta en gran parte por gases, incluido el vapor de agua; la  litosfera , que abarca el suelo y toda la corteza sólida de la Tierra.

La  hidrosfera , que incluye lagos , ríos , océanos , aguas subterráneas , agua congelada y (junto con la atmósfera) vapor de agua; y la biosfera , que incluye todos los seres vivos y se superpone con cada una de las otras esferas ambientales.

Una porción de los elementos está ligada a la piedra caliza y a los minerales de otras rocas y no está disponible para los organismos. 

Los lentos procesos de  meteorización  y  erosión  finalmente liberan estos elementos para entrar en el ciclo. 

Sin embargo, para la mayoría de los principales nutrientes, los organismos no solo interceptan los elementos que se mueven a través de la biosfera, sino que también impulsan los ciclos biogeoquímicos. 

El movimiento de nutrientes a través de la biosfera es diferente de la transferencia de energía porque, mientras que la energía fluye a través de la biosfera y no se puede reutilizar, los elementos se reciclan. 

Por ejemplo, los mismos átomos de carbono o nitrógeno pueden, en el transcurso de eones, moverse repetidamente entre organismos, la atmósfera, el suelo y los océanos. 

El carbono liberado como dióxido de carbono por un animal puede permanecer en la atmósfera durante 5 o 10 años antes de ser absorbido por otro organismo, o puede regresar casi inmediatamente a una planta vecina y ser utilizado durante la fotosíntesis.

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