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ECOSISTEMAS

ECOSISTEMATIPOS DE ECOSISTEMA:COMPONENTES:Los ecosistemas y la circulación de materia y energía:Ecosistema terrestre | Ecosistema forestal | Ecosistema montañoso | Ecosistema acuático | Ecosistema desértico | Ecositema ArtificalBiocenosis (factores biótico): Esta formado por todos los seres vivos de un ecosistema. Al conjunto de individuos de la misma especie que habitan en un mismo área se le denomina población. Biotopo (factores abióticos): Es la parte inorgánica del ecosistema. Esta formado por rocas, el aire, el agua, las sales disueltas, la arena, etc.La energía fluye en una sola dirección entre los seres vivos de un ecosistema. La energía solar es aprovechada por organismos productores, como las plantas, y se transfiere a organismos consumidores, como los herbívoros, y luego a otros organismos consumidores, como los carnívoros. Todos los organismos de esta cadena constituyen la comunidad biológica. En cada traspaso de energía, entre los diferentes tipos de organismos hay una liberación de energía al medio, en forma de calor.Por el contrario, la materia fluye cíclicamente, los elementos químicos son transferidos entre los seres vivos y en el propio medio físico de cada ecosistema.De la energía solar que alcanza la superficie de la Tierra, una fracción muy pequeña es derivada a los sistemas vivos. Aun cuando la luz caiga en una zona con vegetación abundante como en una selva, un maizal o un pantano, sólo aproximadamente entre el 1 y el 3% de esa luz (calculado sobre una base anual) se usa en la fotosíntesis. Aun así, una fracción tan pequeña como ésta puede dar como resultado la producción –a partir del dióxido de carbono, el agua y unos pocos minerales– de varios millares de gramos (en peso seco) de materia orgánica por año en un solo metro cuadrado de campo o de bosque, un total de aproximadamente 120 mil millones de toneladas métricas de materia orgánica por año en todo el mundo.Eugene P. Odum, uno de los investigadores norteamericanos que más aportó a la comprensión de la dinámica de funcionamiento de los ecosistemas, utilizó una serie de diagramas de flujo para representarla.El diagrama anterior muestra el flujo unidireccional de energía y el reciclado de materiales. PG = producción bruta; PN = producción neta; P = producción heterotrófica; R = respiración.El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria que consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador . El primero es comido por el segundo, el segundo por el tercero y así sucesivamente en una serie de niveles alimentarios o niveles tróficos. En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en complejas tramas, con muchas ramas e interconexiones. La relación de cada especie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico.Relaciones TróficasLa cadena trófica ​ describe el proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad biológica, ​ en la que cada una se alimenta de la precedente y es alimento de la siguiente.Cicos biogeoquímicosLos elementos químicos o moléculas que son necesarias para la vida de un organismo, se le llama nutriente o nutrimento. Los organismos vivos necesitan de 31 a 40 elementos químicos, donde el número y tipos de estos elementos varía en cada especie.Los elementos asignados por los organismos en grandes cantidades se denominan:Macronutrientes: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio y potasio. Estos elementos y sus compuestos constituyen el 97 % de la masa del cuerpo humano, y más de 95 % de la masa de todos los organismos.Micronutrientes. Son los 132 o más elementos requeridos en cantidades pequeñas (hasta trazas): hierro, cobre, zinc, cloro, yodo, (véase también oligoelementos).AGUA:OXÍGENO:CARBONO:NITRÓGENO:AZUFRE:FÓSFORO:El ciclo del agua (o ciclo hidrológico) es la circulación del agua de la tierra: el agua fresca de los lagos y ríos, los mares y océanos salados y la atmósfera. ... A través de la condensación, el vapor de agua se convierte en gotas del líquido, las cuales forman las nubes o la niebla.El ciclo del oxígeno es un ciclo biogeoquímico que consiste en el paso del oxígeno en diversas formas a través de la atmósfera (aire), la litosfera (corteza terrestre) y la biosfera (suma de los ecosistemas). ... Solo el nitrógeno supera al O en abundancia en la atmósfera.El ciclo del carbono es la forma en que el carbono circula a través de la atmósfera, los océanos y de la superficie e interior de la Tierra a través de procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos llamado ciclo biogeoquímicoSe denomina como ciclo del nitrógeno a cada uno de los procesos biológicos (de plantas, animales y microorganismos) y abióticos (de la luz, pH, características del suelo, entre otros) en que se basa el suministro de este elemento en los seres vivos. ...El ciclo del azufre es un ciclo biogeoquímico que consiste en el paso de este elemento, en sus diversas formas, a través de la naturaleza. Se le considera un ciclo químicamente complejo, ya que a su camino por el suelo, el agua y los ecosistemas, el azufre pasa por diferentes estados de oxidación.El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos.Biomasa:La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica o industrial formada en algún proceso biológico o mecánico; generalmente se obtiene de las sustancias que constituyen los seres vivos, o sus restos y residuos.Ley del 10%La ley del diezmo ecológico es una consecuencia de la segunda ley de la termodinámica ya que en cada transferencia hay una perdida considerable de energía. Es lo que se conoce como la Ley del Diez por Ciento o la Ley de Diezmo Ecológico. Al aplicar las leyes de la termodinámica al flujo de energía y materia y a la formación de biomasa, se ha considerado que al pasar de un nivel trófico a otro se obtiene sólo el 10% de la energía que se obtuvo en el nivel precedente, lo que significa que, de un 100% de energía capturada, los organismos ocupan el 90% en su metabolismo, movimiento, transporte, etc. Analizando este enunciado observamos que un productor aprovecha el 90% de la energía solar que fija para realizar sus funciones de sobrevivencia y en caso de servir de alimento a algún herbívoro esto sólo podrá utilizar el 10% de toda la energía que fijó el vegetal. A su vez el herbívoro utiliza el 90% de esa cantidad que recibió para sobrevivir, y en caso de servir de alimento a algún carnívoro éste, sólo podrá utilizar el 10% de la cantidad que recibió el herbívoro. Basándonos en la ley del diez por ciento, calculemos los kilocalorías (C) que cada nivel de la cadena alimentaria debe añadir a su contenido energético, considerando que cada uno se alimenta con el tejido de un organismo de nivel precedente. Si el productor: elabora 1000 C de tejido. El herbívoro aprovecha 100 C de energía en forma de tejido. El carnívoro aprovecha 10 C de energía en forma de tejido. El carnívoro final aprovecha 1 C de energía en forma de tejido.La Ley del diezmo ecológico es la ley que establece que los organismos solamente pueden capturar aproximadamente el diez por ciento de la energía del nivel, en el nivel trófico inmediato superior, de la pirámide de números. El modelo de la piramide trofica reconoce que la energia disminuye al pasar de un nivel trofico a otro. Esto se representa en la piramide con pisos de menor tamaño. Carlos Elton postulo que del total de la energia disponible en un nivel trofico, solo cierta fraccion pasa al siguiente nivel. Supuso que esta fraccion erarelativamente constante,alrededor del 10%, por lo cual a este fenomeno se le conoce como la ley del 10%, donde el 10% representa la eficiencia de transferencia trofica. Para ejemplicar la ley del 10%,supongamos que en un ecosistema la productividad primaria neta de las plantas es de 100kJ/m²/año. De acuerdo con esto, se esperaria que la productividad de los herbiboros fuera de 10kJ/m²/año y que las de los depredadores del tercer nivel trofico fuera de solo kJ/m²/año. A pesar de que Elton supuso que esta ley era bastante general,se ha visto que no se cumple de manera precisa,pues la eficiencia de transferencia trofica varia entre 2 y 24%. No obstante,sorprendentemente los datos los datos de campo con los que se cuenta arrojan un promedio de 10.13%, valor muy cercano al propuesto por Elton.Esta ley también se le conoce como "Eficiencia ecológica", asume por ejemplo que de la energía que un organismo "X" capta (Ya sea por alimento, radiación solar, etc) un 90% aproximadamente se perderá en las actividades vitales del organismo (moverse, mantener el metabolismo constante, reproducirse, crecer) y que el organismo "Y" que consuma a este individuo "X" únicamente obtendrá el 10% de la energía inicialmente absorbida por "X", es decir, que si un león devorara a una cebra, este león únicamente obtendrá un 10% de la energía que la cebra haya consumido inicialmente, esto es porque la cebra habrá empleado la mayor parte de su energía en su propia supervivencia, esto se aplica de la misma manera en todos los niveles de la pirámide alimenticia, de modo que el organismo tope (un buitre carroñero por ejemplo) obtendrá un 0.001% de la energía total de la pirámide, la misma naturaleza tiene mecanismos para compensar este sistema, es por eso que los depredadores son menos (porque un león necesita consumir 10 cebras para obtener el 100%), en cuanto a acumulación de toxinas u otros compuestos el sistema funciona al revés, de modo que el buitre tendrá una acumulación de toxinas del 1000% al finalizar el sistema (por eso es que siempre a los depredadores les afectan más los pesticidas) esta peculiaridad se conoce como magnificación ecológica.La ley del diezmo ecológico, ley ecológica o del 10% plantea la forma en que viaja la energía en su derivación por los distintos niveles tróficos. Se suele plantear también que esta Ley es simplemente una consecuencia directa de la segunda Ley de la Termodinámica. La energética ecológica es una parte de la ecología que se preocupa de cuantificar las relaciones que hemos esbozado anteriormente. Se considera que Raymond Lindemann (específicamente en su trabajo seminal de 1942), fue quien estableció las bases de dicha área de estudio. Su trabajo se centró en los conceptos de cadena y red trófica, y en la cuantificación de la eficiencia en la transferencia de la energía entre los distintos niveles tróficos. Lindemann parte de la radiación solar incidente o energía que recibe una comunidad, mediante la captura realizada por las plantas a través de la fotosíntesis y continúa monitoreando dicha captura y su uso subsecuente por los herbívoros (consumidores primarios), luego por los carnívoros (consumidores secundarios) y finalmente por los descomponedores. Posteriormente al trabajo pionero de Lindemann, se asumió que las eficiencias de transferencia trófica estaban alrededor del 10%; de hecho, algunos ecólogos se refirieron a una ley del 10%. Sin embargo, a partir de entonces, se han generado múltiples confusiones respecto a este tema. Ciertamente no existe una ley de la naturaleza que resulte precisamente en que una décima parte de la energía que ingresa a un nivel trófico, sea la que se transfiere al siguiente. Por ejemplo, una compilación de estudios tróficos (en ambientes marinos y de agua dulce) reveló que las eficiencias de transferencia por nivel trófico variaron entre aproximadamente 2 y 24%, aunque la media fue de 10,13%. Como regla general, aplicable tanto a sistemas acuáticos como terrestres, se puede decir que la productividad secundaria por parte de los herbívoros suele ubicarse de forma aproximada, un orden de magnitud por debajo de la productividad primaria sobre la que se asienta. Esto frecuentemente es una relación consistente que se mantiene en todos los sistemas de forrajeo y que suele devenir en estructuras del tipo piramidal, en las cuales la base es aportada por las plantas y sobre esta base se asienta otra más pequeña, de los consumidores primarios, sobre la cual se asienta a su vez otra (más pequeña aún) de consumidores secundarios.Piramide trófica: