energy
Para todos nosotros es familiar encontrarnos con máquinas que utilizan energía para funcionar, como es el caso del computador que en este momento te permite leer este texto, o como una plancha que utiliza energía eléctrica para producir calor. Ahora bien, de igual manera, es posible pensar que la tierra es una "gran máquina" que trabaja con la energía queproviene de la luz solar.
En este capítulo nos aproximaremos al concepto de ecosistema en términos de transferencia de materia y energía. Los temas a tratar son los siguientes:
4.3.1. El concepto de energía
4.3.2. ¿De dónde viene la energía que recibimos en la tierra?
4.3.3. El flujo de energía en el ecosistema: cadenas y niveles tróficos
4.3.4. ¿Es la cadena trófica un sistema eficiente detransferencia de energía?
4.3.1 El concepto de energía
La energía no es un objeto tangible, por tanto es difícil definirla. Sin embargo, todos hemos en algún momento experimentado la noción de trabajo; por ejemplo, levantar una caja implica aplicar una fuerza suficiente para vencer la fuerza de gravedad y así desplazarla a una distancia del suelo, esto se define en física como Trabajo; Energía, porsu parte, se define como la capacidad de realizar trabajo; su unidad de medida en el sistema internacional de medidas es el Julio.
La energía se manifiesta de muchas formas en la naturaleza como por ejemplo en forma de calor, movimiento, enlaces químicos, entre otras. Existe una ley muy importante enTermodinámica, ciencia que estudia la energía y sus transformaciones, y es la siguiente: "Laenergía no se crea ni se destruye sólo puede transformarse o transferirse". Para ilustrar mejor este concepto observemos: una persona toma energía a partir de los alimentos (energía química), la utiliza para generar calor (energía calórica) y tejidos corporales (energía química). A continuación veremos como estos conceptos aparentemente físicos pueden ser aplicados a los ecosistemas.
4.3.2. ¿De dóndeviene la energía que recibimos en la tierra?
La luz solar es la fuente de energía que alimenta el planeta tierra; la circulación de los vientos y las corrientes en los océanos son generados por aquella. Sin embargo, como vimos en el capítulo anterior, no todos los organismos pueden aprovecharla directamente, solamente lo hacen los productores primarios, capaces de realizar fotosíntesis.4.3.2.1. La producción primaria
Consiste básicamente en la transformación de moléculas de baja energía y luz solar en moléculas con alta energía aprovechables para los seres vivos. Repasemos nuevamente la ecuación de la fotosíntesis:
6CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2
(6*393 KJ/mol + 6*241Kj/mol)
(6620 Kj/mol)
Observa que el dióxido de carbono y el agua son moléculas de baja energía química (apenascontienen entre los dos 3804 Kj), mientras que la glucosa tiene 6620 Kj, por lo cual, para producir una mol de glucosa los productores primarios deben absorber y transformar 2816 Kj de energía solar.
La planta utilizará la energía contenida en la glucosa para la síntesis de biomasa, compuesta de proteínas, lípidos, almidón, celulosa entre otros. Es importante tener en cuenta que aparte de laenergía solar, la planta necesita para la construcción de biomasa materia prima constituida fundamentalmente por Nutrientes, como veremos en el siguiente capítulo.
Las plantas consumen parte de la energía que asimilan en la biosíntesis de los compuestos que constituyen sus tejidos, por lo cual la cantidad de energía invertida en dichos procesos no se encontrará disponible para otros organismos. De ahíque sea importante realizar una distinción entre la producción primaria bruta y la producción primaria neta. Laproducción primaria bruta se define como la energía total asimilada por los organismos fotosintéticos del ecosistema, mientras que la producción primaria neta es la energía total que se encuentra disponible como biomasa vegetal.
Medición de la producción primaria
Los ecólogos...
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