Flujo de materia y energía en el ecosistema

Los productores consumen materia inorgánica y la transforman en su propia materia orgánica. los organismos del siguiente nivel trófico consumen esta materia y la transforman, a su vez, en materia propia. El proceso se repite en cada uno de los niveles tróficos del ecosistema.

Finalmente los organismos descomponedores transforman la materia muerta (restos de animales , excrementos, hojas muertas, etc.) en compuestos inorgánicos que pueden ser reutilizados de nuevo por los productores.

La materia circula en el ecosistema de forma cíclica: los compuestos inorgánicos del medio, transformados en materia orgánica en la fotosíntesis, son finalmente devueltos al medio y pueden volver a ser utilizados por los productores.

Sin embargo no ocurre lo mismo con la energía. La energía que entra en el ecosistema es la energía solar, que los organismos fotosintéticos transforman en energía química almacenada en compuestos orgánicos. A su paso por cada nivel trófico, una parte de la energía contenida en estos compuestos orgánicos es liberada por la respiración y se cede al medio en forma de calor. Así, toda la energía química almacenada por los productores acaba, tarde o temprano, transformada en energía calorífica.

La energía solar, transformada y almacenada por las plantas en la materia orgánica es finalmente cedida al medio en forma de calor y no puede ser reutilizada por los seres vivos.

 Casi toda la energía de que disponemos proviene del Sol.

 Él es la causa de los vientos, de la evaporación de las aguas superficiales, de la formación de nubes, de las lluvias y, por consiguiente, de los saltos de agua. Su calor y su luz son la base de numerosas reacciones químicas indispensables para el desarrollo de los vegetales y de los animales que con el paso de los siglos han originado combustibles fósiles como el carbón o el petróleo. La radiación solar tiene otra importancia capital: otras formas de energía renovable, como el viento, las olas o la biomasa no son más que manifestaciones indirectas de ésta.

La radiación solar interceptada por la Tierra constituye la principal fuente de energía renovable a nuestro alcance. La cantidad de energía solar captada por la Tierra anualmente es aproximadamente de 5,4 x 1024 J, una cifra que representa 4.500 veces la energía que se consume.

La Tierra recibe la radiación electromagnética del Sol y reirradia de nuevo al espacio una cantidad de calor igual a la radiación incidente. Por tanto, la utilización de la radiación solar no es otra cosa que su conversión en energía útil para la humanidad. Sin embargo, el resultado neto de dicho aprovechamiento es el mismo que si no hubiera habido interferencia en el proceso de reirradiación al espacio, pues solamente se ha producido un desfase o retraso en este proceso, como resultado de la disposición humana o como parte de los procesos naturales.

La energía solar llega a la superficie de la Tierra por dos vías diferentes: incidiendo en los objetos iluminados por el Sol, denominada radiación directa, o por reflexión de la radiación solar absorbida por el aire y el polvo atmosférico, llamada radiación difusa. La primera es aprovechable de forma directa, mientras que las células fotovoltaicas aprovechan la segunda.

Energía y leyes de la Termodinámica

La primera ley de la termodinámica piensa en grande: se encarga de la cantidad total de energía en el universo y, en particular, afirma que esta cantidad total no cambia. Dicho de otro modo, la Primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea ni se destruye. Solo cambia de forma o se transfiere de un objeto a otro.

Cadenas alimentarias

La cadena alimenticia, también conocida como cadena trófica, es el proceso por el cual se transfiere energía alimenticia por medio de seres vivos, en donde cada uno de estos se alimenta del anterior y es alimento del siguiente. La cadena alimenticia es además una corriente de nutrientes y energía establecida entre las distintas especies de un ecosistema en relación a la nutrición del mismo.

Cada cadena alimenticia tiene su inicio en un vegetal o en un organismo autótrofo, es decir que es capaz de fabricar su propio alimento ya sea sintetizando sustancias orgánicas, usando energía solar o mediante el uso de sustancia y reacciones químicas.

El resto de los integrantes de la cadena alimenticia son denominados como los consumidores. El consumidor primario es quien se alimenta del organismo autótrofo, es decir, del productor. Quien se alimente del primario será el consumidor secundario que generalmente es carnívoro, mientras el tercero sería un ovnivoro o un supercarnívoro. Obviamente el consumidor primario será un herbívoro mientras el cuarto será un necrofago.

La cadena alimenticia cuenta con un último nivel donde ubicamos a descomponedores y degradadores, quienes actúan sobre organismos muertos, descomponiendo la materia orgánica y transformándola de nuevo en inorgánica para devolverla al suelo y a la atmósfera, y así, dar inicio otra vez a la cadena.

La cadena alimenticia cuenta con ciertos “eslabones”, los cuales obtienen la energía necesaria para la vida gracias al eslabón anterior, mientras el productor la obtiene del sol o por otro medio. De esta forma, la energía fluirá de forma lineal a través de la cadena alimenticia, pero se producen pérdidas de energía cuando se pasa de un eslabón a otro, por lo tanto uno de los últimos eslabones recibirá menor energía que uno de los primeros. Debido a esto último, la longitud de la cadena va aproximadamente hasta el cuarto o tercer consumidor. Algunos ejemplos de cadena alimenticia son los siguientes:

-Alfalfa -> Conejo -> Serpiente -> Halcón/Águila.

-Algas marinas -> Peces -> Gaviotas.

Algunas veces, en la cadena alimenticia se da la desaparición de un eslabón, lo cual es una completa desventaja ya que:

1. Con él, desaparecerán el resto de los elabones siguientes ya que no tendrán alimento.
2. El nivel anterior quedará superpoblado
3. Como consecuencia de los dos puntos anteriores, los niveles más bajos quedarán en desequilibrio.

Este suceso ocurre en raras ocasiones ya que la cadena alimenticia en sentido estricto no existe. Cuando desaparezca un eslabón, aparecerá otro consumidor, por lo tanto el ecosistema rara vez variará, pero de todas formas se debe mantener la mano del hombre alejada del tema ya que si queremos lograr una mejor ecología es mejor permitir que la cadena alimenticia siga con sus procesos. Para poder lograr esto, es necesario tratar de mantener en balance los distintos ecosistemas e intervenir lo menos posible en ellos, para evitar que se rompa el equilibrio. Por naturaleza, las cadenas alimenticias son capaces de seguir adelante con sus procesos en la gran mayoría de los casos.

http://www.ecologiahoy.com/cadena-alimenticia

Redes alimentarias

Un ecosistema reúne a los seres vivos (animales y vegetales) y el medio en el que ellos viven e interactúan.
Una red alimenticia (o red trófica) es la vinculación de varias cadenas alimenticias dentro del mismo ecosistema. En esta red, un ser vivo se come a otro para asegurar su propia supervivencia.
Por esta razón, también se puede caracterizar una red trófica por el paso de la energía (materia) de un ser vivo a otro de acuerdo a una jerarquía determinada. Uno hace de este modo las siguientes distinciones:

• Los productores (plantas) capaces de producir su propia energía (materia), principalmente por medio de la fotosíntesis.
• Consumidores (animales) que se comen a otro miembro de la red a fin de obtener energía. Los herbívoros, carnívoros y grandes carnívoros ( que no tienen depredadores) pertenecen a la categoría de consumidores.
• Descomponedores, que no están representados en esta animación, completan el ciclo de vida degradando materia orgánica derivada de las categorías anteriores (material de desecho, carroña).

https://www.edumedia-sciences.com/es/media/363-red-alimentaria-1

Niveles tróficos

Son categorías en las que se clasifican los seres vivos según su forma de obtener materia y energía.

a) El primer nivel trófico está ocupado por los productores, organismos capaces de transformar la materia inorgánica en orgánica gracias a la energía de la luz solar o de reacciones de oxidación. Son los vegetales y algunas bacterias, organismos autótrofos. El resto de niveles está integrado por seres heterótrofos.

b) En el segundo nivel se sitúan los consumidores primarios o herbívoros, que se alimentan de los vegetales.

El tercer nivel trófico lo integran los carnívoros o consumidores secundarios, los cuales se alimentan a su vez de los herbívoros.

c) En el tercer nivel están los carnívoros finales o súper depredadores, que se alimentan de otros carnívoros. Hay otros consumidores, los omnívoros, que ocupan el segundo y tercer nivel. En el caso de los consumidores carroñeros y detritívoros, el nivel en que se sitúan depende del origen de los restos o cadáveres que consumen.

 

http://equilibriomimundo.blogspot.com/2011/09/los-niveles-troficos-y-cadenas.html

Biomasa

La biomasa (Pellets), es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos, o sus restos y residuos.

Podemos clasificar la biomasa a partir del material empleado como fuente de energía, en:

Biomasa Natural

Es la biomasa que abarca los bosques, árboles, matorrales, plantas de cultivo, etc. Por ejemplo, en las explotaciones forestales y se producen una serie de residuos o subproductos, con un alto poder energético, que no sirven para la fabricación de muebles ni papel, como son las hojas y ramas pequeñas, y que se pueden aprovechar como fuente energética.

La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agrícolas como podas o aclareos de bananos, cafetales, cacaoteros, palmas, etc. Así como residuos de la industria agroalimentaria (cuesco, bagazo de caña, etc.)

La biomasa se puede utilizar en todos los ámbitos, e industrias de Ecuador  ya que podemos encontrar desde instalaciones de pequeño tamaño (panaderías, hoteles, secaderos,)  de tamaño mediano (granjas avícolas y porcinas, piscinas climatizadas lavanderías industriales, granjas de champiñones), o de gran tamaño (conserveras, industrias de snack, papeleras, cartoneras, industria cárnicas, arroceras, etc.)

La biomasa pretende ser un sector clave a la hora de alcanzar objetivos en materia de energías renovables y sostenibilidad. Al igual que otras energías renovables, permite disminuir la dependencia energética externa, así como reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, favorece el mantenimiento y diversificación del sector forestal, contribuyendo así al desarrollo de empleo especialmente en el ámbito rural. Con el triturado y compresión de estos residuos se crean diferentes tipos de biomasa, pellets .astilla, briquetas.

El aprovechamiento de la biomasa fortalece sectores tan importantes en Ecuador como el agrícola y el forestal, haciendo más productivos y más respetuosos con el medio ambiente al aprovechar sus residuos

El sector de la biomasa influye de manera muy clara y positiva en los demás sectores industriales del país al ser proveedor de un combustible barato y medioambiental sostenible que redundará en la mayor competitividad en precios de la industria Ecuatoriana y una mayor aceptación de sus productos en mercados internacionales al poder acceder a etiquetados verdes.

Ventajas de la Biomasa

• La biomasa es una energía renovable de futuro, respetuosa con el Medioambiente, que contribuye al cumplimiento del Protocolo de Kyoto y a la firma de Paris
• Las Emisiones de CO2 (dióxido de carbono) de la biomasa son neutras.
• Si la materia prima de la biomasa empleada procede de residuos agrícolas e industriales, estos combustibles ayudan al reciclaje.
• La biomasa es una energía constante y almacenable.
• El sector de la biomasa crea puestos de trabajo en zonas rurales y urbanas
• El precio de la biomasa es un 40% más económica que combustibles fósiles (gasoil, bunker)
• La biomasa es una muy buena alternativa al petróleo, ya que es un recurso renovable que está más uniformemente distribuido sobre la superficie de la Tierra y es una fuente de energía que puede ser explotada usando tecnologías más favorables al medio ambiente.
• La producción de biomasa conlleva la limpieza de los bosques, lo que ayuda a prevenir el riesgo de incendios forestales.

Pirámides Tróficas

Las pirámides tróficas se utilizan para representar las relaciones alimentarias y el traspaso de energía entre los seres vivos que componen sus escalones.

Las pirámides se organizan de acuerdo a la cantidad de energía que presenta cada eslabón de la cadena trófica, dejando a los que tienen mayor cantidad de energía, los productores, en la base de la pirámide. Los niveles siguientes reciben menor cantidad de energía y se ubican en los sectores más angostos de la pirámide, como los consumidores primarios y secundarios. Finalmente, en la cúspide de la pirámide se encuentran los seres vivos que reciben menor cantidad de energía, que pueden ser los consumidores terciarios.