miércoles, 1 de julio de 2015
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.
Algunas veces, en la cadena alimenticia se da la desaparición de un eslabón, lo cual es una completa desventaja ya que:
- Con él, desaparecerán el resto de los elabones siguientes ya que no tendrán alimento.
- El nivel anterior quedará superpoblado
- 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
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.
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.
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.
Pirámides de energía
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 flujo de la energía a través de una cadena alimenticia se puede representar mediante una pirámide de energía.
De forma similar a las pirámides alimentarias, las pirámides de energía
representan la cantidad de energía que existe en cada nivel.Así, entre más arriba esta un nivel, menos energía posee.
Esto se debe a que en cada nivel, solo una parte de la energía se
encuentra disponible para pasar al siguiente nivel. Por ejemplo, del
total de sustancias alimenticias producidas en la fotosíntesis, las
plantas toman la mayor parte para crecer y mantenerse vivas , mientras
que una mínima parte es almacenada en hojas, frutos, raíces y otros
órganos que pueden servir como alimento a los animales herbívoros.
Igualmente, los herbívoros utilizan parte del alimento en la formación y
mantenimiento de sus cuerpos, mientras que otra parte se pierde como
calor.
El resultado es, como puedes observar en la imagen, 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 alimentiicia. Así al llegar al cuarto o quinto nivel, la energía que queda es insuficiente para transferirse a otro eslabón.
Entonces, en una pradera de alfalfa existe más energía que en las vacas
que se alimentan de ella y que en la leche y la carne que de ellas se
obtiene.
De acuerdo con esto, una pirámide alimentaria en equilibrio tendrá más
productores que consumidores primarios, más consumidores primarios que
secundarios y así sucesivamente.
https://www.portaleducativo.net/sexto-basico/763/piramides-de-energia
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