La simplificación de los sistemas naturales. Parte I

El flujo de la energía en la cadena alimentária de los seres vivos.

Publicado en Revista Ambiente Siglo XXI - ONG Econciencia
Autora Rosalía Paz

La energía es el combustible de todos los motores, sean estos artificiales o biológicos. Para poder poner en funcionamiento estas maquinarias, es necesario que la energía almacenada en estos combustibles se encuentre en una forma utilizable. De está manera, empleamos energía eléctrica para hacer funcionar un lava ropas, nafta para accionar el motor de un auto y alimentos para poder desarrollar todas las actividades diarias de un ser humano. En todos estos sistemas, ocurren combustiones controladas que permiten poner en marcha las maquinarias necesarias para la ejecución de diversos tipos de trabajo.

 La principal fuente de energía sobre nuestro planeta Tierra proviene de la estrella central de nuestro sistema solar, el Sol. Esta estrella libera grandes cantidades de energía en forma de radiaciones hacia el espacio producto de las reacciones nucleares que se llevan a cabo en su interior.

De la totalidad de la energía solar que alcanza la superficie terrestre, cerca del 30% es reflejada por la atmósfera como un espejo, volviendo nuevamente al espacio exterior. Otro 20% de la radiación, constituido principalmente por los rayos ultra violetas, queda retenido en las capas más exteriores de la atmósfera terrestre, sobretodo por la capa de ozono, no alcanzando nunca la superficie de la tierra. Este tipo de radiación es sumamente peligrosa por que degrada los compuestos biológicos de los cuales está formada la vida.

Solamente el 50% de toda esta energía logra llegar a las capas mas internas de nuestra atmósfera y alcanzar la superficie terrestre. De esta energía, una gran parte es absorbida por los océanos, permitiendo que se calienten sus superficies y que se provoque la evaporación y de esta manera el ciclo del agua. Por su parte, gases atmosféricos como el dióxido de carbono y el agua, son capaces de absorber parte de esta energía solar, permitiendo la retención del calor en la atmósfera y el calentamiento de la superficie terrestre.

Una fracción muy pequeña de de la radiación solar (entre el 1 y el 3%) entra en la cadena alimentaria de los organismos vivos, siendo transformada en formas de energía utilizables por los mismos. Esta pequeña fracción es suficiente para mantener toda la vida sobre el planeta.

simplificación parte 1

La transformación de la energía y las cadenas alimentarias

Para poder utilizar la energía solar como alimento, es necesario convertirla primeramente en alguna forma de energía aprovechable por los organismos vivos. Pero ¿Cuáles son los seres vivos que tienen esta capacidad? Estos organismos son mayoritariamente las plantas en los ecosistemas terrestres y las algas en los ecosistemas acuáticos. Gracias a un pigmento verde conocido como clorofila, estos organismos tienen la capacidad de utilizar la energía solar para convertir agua, dióxido de carbono (CO2) y algunos minerales en carbohidratos o azúcares, proceso conocido como fotosíntesis. Estos azúcares poseen una gran cantidad de energía en sus enlaces químicos y constituyen la moneda de cambio para llevar a cabo todas las funciones de la planta, como ser el crecimiento, la exploración y absorción de los recursos del suelo por las raíces y la reproducción, por mencionar algunas.

Pero esta energía química es también el combustible utilizado por todos los organismos vivos sobre la tierra, y el mismo es transmitido a través de la alimentación a lo largo de todos los niveles de la cadena alimentaria. De esta manera ubicamos las plantas en el primer nivel alimentario, donde se denominan productores debido a las capacidades que anteriormente mencionamos. Luego esta energía fluye a través de los animales, iniciando su camino con los consumidores primarios, los herbívoros, que toman su energía del consumo de las plantas, y posteriormente consumidores secundarios, terciarios, cuaternarios constituidos por los carnívoros, que se alimentan de otros animales. Toda la energía que no pudo ser aprovechada a lo largo de este flujo, ya sea en los restos de las plantas y los animales muertos o en sus deshechos, es aprovechada por microorganismos y hongos, que constituyen el último nivel alimentario y se conocen como descomponedores.

simplificación parte 2

En cada nivel, gran parte de la energía (cerca del 90%) es utilizada para las actividades de ese nivel. Con esta energía los seres vivos crecen, se desarrollan, se reproducen y llevan a cabo sus funciones en el ecosistema. Esta energía consumida es liberada en forma de calor al medio mediante la respiración. Solamente un 10% es almacenado en tejido corporal, y puede ser aprovechado por el nivel siguiente. De esta manera, para mantener toda la cadena alimentaria se requiere una proporción muy grande de organismos productores (más del 99% de la masa de organismos sobre la tierra son plantas) para mantener a todos los subsiguientes niveles de la cadena alimentaria (que en conjunto no llegan al 1% de toda la masa viva sobre la tierra).

 En este artículo intentamos introducir el concepto de energía y los flujos de energía en la cadena alimentaria de los seres vivos. El hombre, al igual que todos los demás seres vivos sobre la tierra, depende de este flujo para poder vivir y desarrollarse, al igual que para poder mantener su civilización. Con la agricultura y la domesticación de plantas y animales no hace más que dirigir el flujo de energía para sistemas biológicos aprovechables por el. Pero no nos adelantemos, por que estos temas los desarrollaremos con más detalles en las partes subsiguientes de este artículo

PDF: Revista Ambiente Siglo XXI. N° 14.pdf

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