CTM Marta García Toledano

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TEMA 12. EL FLUJO DE ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS

1) ESTRUCTURA TRÓFICA DE LOS ECOSISTEMAS. CADENAS Y REDES TRÓFICAS.

Entre unos organismos y otros se produce la transferencia de energía a través del alimento, de modo que la estructura trófica del ecosistema refleja la forma en la que los organismos acceden a los nutrientes.

Según la forma que tiene un organismo de conseguir materia orgánica (energía) distinguimos tres niveles tróficos:

1. Productores: organismos autótrofos, capaces de elaborar su propia materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas.

2. Consumidores: organismos que no son capaces de elaborar su propia materia orgánica, por lo que deben alimentarse de otros organismos para sobrevivir. Los herbívoros serán los consumidores primarios y los carnívoros que se alimentan de éstos son los consumidores secundarios. También se habla de consumidores terciarios para omnívoros, y consumidores cuaternarios (otros carnívoros que continúan un eslabón más).

3. Descomponedores: se encargan de degradar los restos orgánicos convirtiéndolos en sustancias inorgánicas más sencillas, que pasarán a formar parte del suelo, o bien se disuelven en el agua. En cualquier caso, los extraerán de nuevo los autótrofos reiniciando así el ciclo de la materia. Son descomponedores bacterias y hongos.

Para representar gráficamente las relaciones tróficas utilizamos las cadenas y redes tróficas:

a. Cadenas tróficas: muestran de forma lineal los traspasos de materia y energía que se establecen entre los distintos organismos, desde los productores a los consumidores superiores (normalmente no se representan los descomponedores). Los organismos están unidos mediante flechas que indican el sentido en el que fluyen la materia y la energía.

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b. Redes tróficas: son representaciones del entramado de cadenas tróficas que se establecen entre las poblaciones de un ecosistema. Describen las interrelaciones entre las distintas especies, ya que las cadenas no son unidades aisladas, y un mismo organismo puede ser consumidor en una cadena y servir de alimento a otras especies de distinto nivel trófico. En el conocimiento de estas redes se pone de manifiesto la importancia de la desaparición de cualquier especie en algún nivel, ya que las consecuencias se pueden multiplicar por afectar de forma diferente a distintos niveles tróficos.

2) FLUJOS DE ENERGÍA ENTRE NIVELES TRÓFICOS.

La dinámica de los ecosistemas está definida por los intercambios de materia y energía. Sin embargo, mientras la materia forma ciclos cerrados, la energía circula y es utilizada en los distintos niveles del ecosistema desde su fuente original, la energía del sol.

Los organismos autótrofos tienen la capacidad de transformar la energía solar en energía química mediante la fotosíntesis, de modo que es a partir de los productores como la obtienen el resto de seres vivos en el planeta.

La radiación solar que llega a la superficie terrestre no es transformada en su totalidad en energía química acumulada por los productores (de hecho se estima que sólo se fija menos de un 1%). A partir de aquí, esta energía fluye desde productores a consumidores primarios, secundarios, terciaros y descomponedores, pero a diferencia del paso de la materia, en el camino la energía se va disipando como calor y perdiendo por la respiración.

La Eficiencia Ecológica es la cantidad de energía que se transfiere de un nivel trófico al siguiente en relación con la que le llegó a él. En la mayoría de los ecosistemas se ha estimado que la eficiencia ecológica es de un 10% en cada nivel, si bien es variable en distintos ecosistemas, aunque en general se puede aplicar la llamada Regla del 10%.

Este flujo de energía en la cadena trófica se caracteriza por:

1. Es unidireccional y abierto, de modo que necesita de un aporte de energía exterior. 2. En cada nivel al que ascendemos, hay mayores requerimientos para respiración celular y

se produce una disminución de energía disponible, por pérdidas de actividad metabólica. Esto provoca que las cadenas tróficas no suelan tener más de 4 niveles tróficos.

3. Una gran parte de la energía disponible en cada nivel no se utiliza y se acumula como residuos orgánicos o sedimentos marinos.

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3) PIRÁMIDES TRÓFICAS.

Una pirámide trófica es una representación esquemática de las relaciones alimentarias en un ecosistema, en la que cada eslabón corresponde a un nivel trófico. En la base se representan los productores, y en el eslabón más alto, los consumidores superiores. Todos los eslabones tienen la misma altura, y su anchura es proporcional al valor de la variable que se quiere representar.

En función de las variables que queramos representar, existen tres tipos de pirámides:

a) Pirámides de Números: en cada escalón se representa el número de individuos del nivel trófico correspondiente. Da mucha importancia a organismos pequeños, por lo que es la menos útil para comparar (proporciona una información muy fragmentaria). Pueden ser invertidas en ecosistemas terrestres.

b) Pirámides de Biomasa: se representa la cantidad de masa biológica de cada estamento nivel trófico en un momento dado, y se expresa como peso seco total por unidad de superficie (t/km2, g/m2). No tiene en cuenta los cambios estacionales. Pueden ser invertidas (en ecosistemas marinos).

c) Pirámides de Energía: en cada escalón se representa la producción neta del nivel trófico correspondiente. Se expresa en Kcal/m2/año. Son las más prácticas para obtener información adecuada para comparar ecosistemas distintos. Como siempre hay pérdidas de energía al pasar ésta de un nivel trófico a otro en los ecosistemas, estas pirámides, a diferencia de las otras dos, nunca podrán aparecer invertidas.