Flujo de energía en los ecosistemas: definición, características y ejemplos

Todos los seres vivos que habitan en un ecosistema necesitan materia y energía para ejecutar sus funciones vitales y, así, desarrollar sus ciclos de vida. Los seres vivos de un ecosistema se agrupan en niveles tróficos según la forma en la que obtienen materia y energía, distinguiendo los siguientes niveles:

• Productores: formado por organismos autótrofos encargados de captar y usar la energía solar para transformar la materia inorgánica en orgánica.
• Consumidores: son los organismos heterótrofos que se alimentan de los productores obteniendo así la materia y energía necesarias. Estos se dividen en consumidores primarios, consumidores secundarios y consumidores terciarios, según su relación de depredación.
• Descomponedores: el grupo de los organismos descomponedores incluye las bacterias y hongos que descomponen y transforman los restos orgánicos e inorgánicos en materia que será posteriormente usada para los productores.

De esta manera, la energía fluye en un ecosistema al ser captada y fijada en forma de materia por los productores e irse transfiriendo a niveles tróficos superiores, siempre a través de relaciones de depredación, dando lugar al flujo de materia y energía de los ecosistemas. Para ampliar todavía más este tema y entender mejor los flujos entre los niveles, te aconsejamos leer este otro post de EcologíaVerde sobre Qué son los niveles tróficos, cuáles son y ejemplos.

El sol es la principal fuente de energía para la mayoría de los ecosistemas del planeta Tierra. Pero, si el sol da la energía necesaria, ¿cómo se da el flujo de energía en los ecosistemas? Este es el proceso:

1. La energía solar es absorbida y fijada en materia mediante fotosíntesis por los productores, componentes de la base de la cadena trófica; la energía fijada mediante el proceso de fotosíntesis equivale solo el 1% de la cantidad total de energía solar que llega a la superficie terrestre.
2. Esta energía, junto con la materia en forma de biomasa, es transferida en los siguientes niveles tróficos hasta llegar a niveles superiores con una eficacia de entre 10-20% entre un nivel y otro, dando lugar al flujo de materia y energía del ecosistema.
3. La energía dentro de un ecosistema se va disipando a medida que avanza por el ecosistema, es decir, es poco a poco liberada al medio en cada nivele trófico en forma de calor a través del proceso de respiración celular. Estas pérdidas de energía entre los diferentes niveles tróficos limitan la longitud de las cadenas tróficas y la biomasa que alcanzará los niveles tróficos superiores. De esta manera, el flujo de energía en un ecosistema es unidireccional, es decir, avanza en dirección única desde los productores hasta los niveles tróficos superiores.
4. Por el contrario, la materia que resulta de cada nivel trófico (cadáveres de seres vivos, restos de sus organismos, excrementos, ramas, hojas secas...) se va acumulando en el suelo y queda a disposición de los organismos descomponedores que, a su vez, también liberan la energía en forma de calor al medio.
5. Estos descomponedores se encargan de transformar esta materia orgánica y devolverla al medio en forma de materia inorgánica, la cual será otra vez utilizada por los organismos autótrofos para entrar en la red trófica. Por lo tanto, se distingue un ciclo de materia cerrado y flujo de energía unidireccional.

Unas de las características del flujo de energía en los ecosistemas más importantes es que, por un lado, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma y que, por otro lado, este cambio de forma conlleva una pérdida de la energía en forma de calor.

La estructuración de los ecosistemas en niveles tróficos y su flujo de energía ocurre de manera parecida tanto en ecosistemas terrestres como marinos, con la excepción de algunos organismos marinos que no usan el sol como fuente de energía. Para dejar claro el concepto tratado en este artículo nos centraremos en el sistema terrestre y, específicamente, en el ejemplo de red trófica del bosque. Por lo general, en un bosque se pueden identificar los siguientes componentes de la red trófica:

• Productores: los árboles, los arbustos y las plantas.
• Consumidores primarios: los conejos, los ratones y las ardillas.
• Consumidores secundarios: desde el zorro al halcón.
• Carroñeros: los zorros y los buitres.
• Descomponedores: los insectos, los hongos y las bacterias, entre otros microorganismos varios.

Flujo de energía en la red trófica del bosque

1. El agua y las sales minerales presentes en el suelo son absorbidas por las raíces de los árboles y plantas, para ser transportadas hasta las hojas donde, junto con el CO2 y la energía capturada del sol, se fabrica la materia orgánica por el proceso de fotosíntesis.
2. Estas plantas serán consumidas por los consumidores primarios.
3. Estos, a su vez, serán consumidos por sus depredadores, los consumidores secundarios y terciarios que depredan a los niveles inferiores.
4. También, las hojas que se desprenden de los árboles y plantas, las ramas, los frutos, etc., se van acumulando en el suelo del bosque y, los descomponedores, serán los encargados de transformar la materia orgánica en nutrientes inorgánicos. Estos nutrientes, serán nuevamente absorbidos por las raíces de plantas y árboles, empezando de nuevo el ciclo.

En la imagen de aquí abajo puedes ver otro ejemplo más general sobre este tema, pues verás reflejada una red trófica del suelo, que también sirve como ejemplos para entender el flujo de energía en los ecosistemas.

Los ecosistemas pierden energía en forma de calor, ya que los organismos vivos no pueden convertir el calor en otras formas de energía. El calor derivado del proceso de respiración celular da lugar a un aumento de la temperatura de los organismos, fenómeno que puede ser muy favorable para organismos de sangre fría, ayudándoles a ser más activos. Aun así, y según las leyes físicas de la termodinámica, el calor se transmite de cuerpos más fríos a más calientes. De esta manera, con el tiempo, el calor producido por los organismos será disipado en el medio o entorno. Esta puede restar cierto tiempo dentro del ecosistema, pero al final, se acabará perdiendo.

Si te ha resultado útil y te ha gustado descubrir todo sobre el flujo de materia y energía dentro de los ecosistemas, también te recomendamos que eches un vistazo a este otro artículo sobre Cómo funciona un ecosistema.

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