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Flujo de Energía en los Ecosistemas

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Lesly Porras Sabando

on 11 February 2016

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Transcript of Flujo de Energía en los Ecosistemas

Flujo de Energía en los Ecosistemas
Flujo de Energía
Fotosíntesis
Los ecosistemas pierden energía en forma de Calor
La interrelación entre los seres vivos(la competencia, el parasitismo, etc.) se produce por intermedio de ciclos de materia y flujos de energía de los que depende el funcionamiento de todo el ecosistema. El sistema ecológico (o ecosistema) recibe energía del sol que ingresa como energía radiante, la que es transformada en energía química por las plantas y transferida como alimento al resto de la cadena trófica. Cuando sale, lo hace en forma de energía calórica o migración de especies y erosión que transporta materia orgánica.
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 enorme cantidad, 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

Para que un ecosistema funcione, necesita de un aporte energético que llega a la biosfera en forma, principalmente, de energía luminosa, la cual proviene del Sol y a la que se le llama comúnmente flujo de energía.
Energía fluye a través de la cadena alimenticia sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores.
Esta ENERGIA es aprovechada:
-Por los productores primarios u organismos fotosintéticos (plantas y otros), para la síntesis de compuestos orgánicos que a su vez utilizarán los consumidores primarios o herbívoros , de los cuales se alimentarán los consumidores secundarios o carnívoros.
-De los cadáveres de todos estos grupos los descomponedores podrán obtener la ENERGIA para subsistir.
-En los ecosistemas acuáticos , en cada paso se pierde el 90% de la ENERGIA y solo queda el 10% para el siguiente nivel trófico

Todos los seres vivos necesitan materia y energía para llevar a cabo sus funciones vitales. Toda la energía utilizada por los seres vivos proviene del Sol, está energía es consumida y ya no volverá a ser utilizada por los seres vivos, por eso se dice que la energía que atraviesa un ecosistema es unidireccional, es decir, fluye en una sola dirección. La materia orgánica procedente de restos y cadáveres de seres vivos es transformada por algunos microorganismos en materia inorgánica. Esta materia es consumida por los seres autótrofos y heterótrofos. A su vez, cuando estos mueren, sus restos son de nuevo transformados en materia inorgánica, es por ello, que la materia constituye un ciclo cerrado en el ecosistema.
Importancia de la Fotosíntesis
La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos:
1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos.
2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos
3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.
4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.
5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.
6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos yheterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.

De la energía solar que llega a la superficie de un ecosistema se aprovecha sólo un 1 % aproximadamente, porque las pérdidas son considerables hasta llegar a la producción primaria. En efecto, sólo el 45% de la luz disponible es absorbible por los orgánulos fotosintéticos; una parte de la radiación potencial es reflejada; otra parte es transmitida por los órganos vegetales, 0 sea, que pasa por ellos, y la energía absorbida es transformada en calor.

En el mismo ecosistema hay pérdida de energía, porque cerca de la mitad de la producción primaria bruta es gastada por los productores en su metabolismo y se pierde como calor, y sólo la otra mitad está disponible para los consumidores como alimento (carbohidratos, celulosa, lignina, grasas, proteínas, etc.).

En la cadena trófica, al pasar de un eslabón a otro, hay más pérdida de energía a través de la respiración y los procesos metabólicos de los individuos, porque el mantener vivo un organismo implica gastar, en forma de calor, parte de la energía captada; las sustancias no digeribles, que son excretadas o regurgitadas y descompuestas por los detritívoros; y la muerte de individuos, que ocasiona pérdidas, pero la energía es devuelta, en parte, por los desintegradores.

La fotosíntesis de las plantas verdes es el proceso fundamental mediante el cual la energía solar es transformada en materia orgánica, que mantiene todas las formas de vida sobre la Tierra.

La energía va pasando de un ser vivo a otro, a través de cadenas alimenticias. En cada paso, una parte de la energía se utiliza o almacena, y otra, vuelve al ambiente en forma de calor. Ese calor queda retenido en la atmósfera y contribuye a mantener en la Tierra una temperatura adecuada para la vida.

El resultado es que los consumidores de primer orden no pueden aprovechar toda la energía que estaba disponible para los herbívoros.
Las pérdidas de energía se pueden observar cada vez que se pasa de un eslabón a otro en la cadena alimenticia. Así al llegar al cuarto o quinto nivel, la energía que queda es insuficiente para transferirse a otro eslabón.


Leyes de la termodinámica
La energía es la capacidad de realizar un trabajo y el comportamiento de la misma la describen las leyes de la termodinámica, que son dos:
· La primera ley dice que la energía puede transformarse de una clase en otra, pero no puede destruirse. Por ejemplo, la energía de la luz se transforma en materia orgánica (leña), que a su vez se transforma en calor (fuego) y luz; el calor se puede transformar en energía de¡ movimiento (máquinas a vapor); ésta en luz (dinamo que produce electricidad), y así sucesivamente.
La segunda ley dice que al pasar de una forma de energía a otra (energía mecánica a química a calor y viceversa) hay pérdida de energía en forma de calor. Cualquier cambio de una forma de energía a otra produce pérdidas por calor. De esto se deduce que un ecosistema no puede ser autoabastecido de energía en el corto plazo y que todos los procesos naturales son irreversibles en cuanto al flujo de energía, es decir, el flujo de energía sigue una sola dirección.
Fases de la fotosíntesis
La fase luminosa, fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill:
es la primera etapa de la fotosíntesis, que convierte la energía solar en energía química.

La fase luminosa requiere la presencia de la luz para que ocurran los siguientes procesos:
Síntesis de ATP(fotofosforilación cíclica, fotofosforilación acíclica)

Fotólisis del agua

Fase oscura de la fotosíntesis son un conjunto de reacciones independientes de la luz
(mas llamadas reacciones oscuras porque pueden ocurrir tanto de día como de al mediodía, más se llaman así por la marginación fotogénica ya que se desarrolla dentro de las células de las hojas y no en la superficie celular de las mismas) que convierten el dióxido de carbono y otros compuestos en glucosa.

El ciclo de Calvin es el proceso en el cual el dióxido de carbono se incorpora a la ribulosa-
1,5-bisfosfato que acaba rindiendo una molécula neta de glucosa, que la planta usa como energía (respiración mitocondrial) y como fuente de carbono, y de la cual depende la mayor parte de la vida en la Tierra.
La pérdida de energía restringen la extensión de la cadena trófica y biomasa
Cadena trófica (del griego throphe: alimentación) es el proceso de transferencia de energía alimenticia a través de una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del siguiente.
Cada cadena se inicia con un vegetal, productor u organismo autótrofo (autotropho del griego autós=sí mismo y trophe=alimentación) o sea un organismo que "fabrica su propio alimento" sintetizando sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas que toma del aire y del suelo, y energía solar (fotosíntesis).
Los demás integrantes de la cadena se denominan consumidores. Aquel que se alimenta del productor, será el consumidor primario, el que se alimenta de este último será el consumidor secundario y así sucesivamente. Son consumidores primarios, los herbívoros. Son consumidores secundarios, terciarios, etc. los carnívoros.
Existe un último nivel en la cadena alimentaria que corresponde a los descomponedores. Estos actúan sobre los organismos muertos, degradan la materia orgánica y la transforman nuevamente en materia inorgánica devolviéndola al suelo (nitratos, nitritos, agua) y a la atmósfera (dióxido de carbono).

Cada nivel de la cadena se denomina eslabón.
En una cadena trófica, cada eslabón obtiene la energía necesaria para la vida del nivel inmediato anterior; y el productor la obtiene del sol.. De modo que la energía fluye a través de la cadena.
En este flujo de energía se produce una gran pérdida de la misma en cada traspaso de un eslabón a otro, por lo cual un nivel de consumidor alto (ej: consumidor 3ario) recibirá menos energía que uno bajo (ej: consumidor 1ario).
Una pirámide alimentaria en equilibrio tendrá más productores que consumidores primarios, más consumidores primarios que secundarios y así sucesivamente.

Dada esta condición de flujo de energía, la longitud de una cadena no va más allá de consumidor terciario o cuaternario.

Una cadena alimentaria en sentido estricto, tiene varias desventajas en caso de desaparecer un eslabón:

a)Desaparecerán con él todos los eslabones siguientes pues se quedarán sin alimento.

b)Se superpoblará el nivel inmediato anterior, pues ya no existe su predador.

c)Se desequilibrarán los niveles más bajos como consecuencia de lo mencionado en a) y b).

d)Por tales motivos las redes alimentarias o tramas tróficas son más ventajosas que las cadenas aisladas.
Ejemplo de una cadena trófica que fue afectada por la intervención del hombre, es el caso de los coyotes en EE.UU. que fueron considerados plaga y se diezmaron. Si bien es verdad que estos animales vivían cerca del hombre y de cuando en cuando robaban una gallina su principal alimento lo constituía un grupo de roedores que se alimentan de tubérculos y raíces carnosas empleadas en agricultura. La desaparición casi total de los coyotes trajo aparejado una superpoblación de roedores, que como consecuencia hizo estragos en los cultivos.

Una cadena que naturalmente tiende a la extinción es el caso del oso panda, cuyo único alimento es la caña de bambú. En caso de desaparecer el bambú, el panda desaparecerían sin remedio, a menos que fuera capaz de alimentarse de otro vegetal.
Abigail Porras
3 "A"
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