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8.10. Ciclo de materia y flujo de energía

En todos los ecosistemas tienen lugar, a la vez, dos procesos de transferencia: un flujo de energía, abierto y un ciclo de materia, cerrado.

En la mayor parte de los casos, es el Sol la fuente de energía en la que se basa el ecosistema.La mayor parte de la energía solar que llega a la Tierra es reflejada y absorbida por la atmósfera, la superficie terrestre y los mares, y sólo un 2% es absorbida por las plantas.

Mediante la fotosíntesis, los organismos productores fabrican su propia materia orgánica (glúcidosd, lípidos, proteínas, etc.) a partir de materia inorgánica como H2O, CO2, y sales minerales, utilizando la luz solar.

Cuando un consumidor secundario se come a uno primario, o un consumidor primario a un productor, la energía que contiene esa materia orgánica (glúcidos, lípidos, proteínas, etc.), y los elementos químicos que componen esas sustancias, pasan de unos a otros, igual que cuando los descomponedores se alimentan de los restos de cualquiera de los otros grupos.

En esto consiste el ciclo de la materia y el flujo de energía de un ecosistema.

El ciclo de la materia

Los ecosistemas, como cualquier industria, necesitan materia y energía para funcionar. Ambos términos, aunque se citen por separado, son una misma cosa ya que la materia contiene energía.

La materia que se encuentra en los ecosistemas es utilizada de forma cíclica, una y otra vez: esta materia está formada por moléculas inorgánicas (agua y sales minerales) y orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas) que se transforman químicamente, aunque los elementos químicos que la constituyen (carbono, nitrógeno, fósforo, etc.) permanecen.

La materia pasa del medio a los seres vivos, y viceversa, describiendo un ciclo cerrado.

Gran parte de la materia que circula por el ecosistema se transforma en excrementos y restos orgánicos que sirve de alimento de los descomponedores, que reciclan estas sustancias para que vuelvan a ser utilizada por los productores.

La circulación de la materia se produce a través de los seres vivos y también por el medio inerte (tierra, agua y aire).

Actividad interactiva: ¿Orgánico o inorgánico?.

Actividad interactiva: ¿De dónde vienen estos elementos químicos?.

Ciclo de la materia

49.jpg (Imagen JPEG, 550 × 517 píxeles) - Escalado (0 %). (s. f.). Recuperado a partir de http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/500/570/html/Unidad05/imagenes/49.jpg 

El flujo de la energía

El flujo de energía es unidireccional y abierto: Sol → productores → consumidores primarios → consumidores secundarios → etc.

En cada nivel trófico, como consecuencia de la respiración y de los procesos de falta de eficacia, se pierde energía, por lo que el flujo energético es cada vez menor. Así, en los ecosistemas acuáticos, cada nivel cede al siguiente, por término medio, un 10% de la energía que le llega; en los terrestres la proporción es aún mayor. Esto explica que las cadenas tróficas, tengan un número reducido de eslabones. (Regla del 10 por ciento)

La energía, a diferencia de lo que ocurre con la materia, no se recicla: fluye en una sola dirección desde los organismos autótrofos hasta los heterótrofos, y finalmente se disipa en el medio.

Entra al ecosistema como energía luminosa, se transforma en energía química dentro de los compuestos orgánicos de los seres vivos y después se disipa en forma de calor.

Los organismos autótrofos, como las plantas, las algas y algunas bacterias, captan una pequeña parte de la energía solar y, mediante la fotosíntesis, la utilizan para transformar la materia inorgánica, pobre en energía, en materia orgánica, rica en energía química.

La energía química almacenada en las plantas pasa a los animales herbívoros a través del alimento, y de la misma manera, pasa de éstos a los animales carnívoros.

Sin embargo, cada vez que se produce la transferencia de un nivel al siguiente, de un organismo a otro, se pierde energía. Y esta progresiva reducción de la energía es la que determina que no haya más de cuatro o cinco niveles tróficos.

Flujo de energía

50.jpg (Imagen JPEG, 501 × 456 píxeles) - Escalado (0 %). (s. f.). Recuperado a partir de http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/500/570/html/Unidad05/imagenes/50.jpg

La pérdida se produce por dos motivos:

  • Una parte de la energía almacenada en los organismos, se utiliza para el mantenimiento de las funciones vitales, y es devuelta al medio en forma de calor.

  • Otra parte de la energía almacenada, lo constituye los desechos y la materia que no se consume (hojas, ramas, excrementos, restos de animales) que pasa directamente a las bacterias y los hongos.

Dinámica de ecosistemas. (s. f.). Recuperado 5 de abril de 2016, a partir de http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena10/imagenes10/flujo_energi.swf 

Pregunta Verdadero-Falso

Pregunta 1

Los compuestos orgánicos contienen energía química

Pregunta 2

La energía que contiene un nivel trófico es una pequeña parte de la que tenía el nivel anterior.

Pregunta 3

La materia y la energía se pueden reciclar.

Pregunta 4

Las pirámides tróficas representan la pérdida de materia y de energía a través de los organismos del ecosistema.

 

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