LA ENERGIA EN LOS LA ENERGIA EN LOS ECOSISTEMASECOSISTEMAS

Tema 3Tema 3

El sol es la fuente indispensable para la vida en la tierra. Provee de energía a las plantas y la entrada de energía a toda la cadena alimenticia y por ende al ecosistema.

Gracias a esta energía, los organismos viven; son capaces de desarrollar todas las reacciones químicas que intervienen en las funciones de relación, reproducción, nutrición...

Flujo de energía

1.En las interacciones entre los organismos vivos y los factores ambientales de cualquier ecosistema se diferencian dos aspectos:

1.Un flujo de energía entre todos los integrantes del ecosistema.

2. Un reciclaje de la materia que se desplaza desde un medio abiótico hacia los organismos vivos y vuelve de nuevo al medio abiótico.

1. La Tierra recibe una pequeñísima parte del total de energía en forma de energía luminosa, y es del orden de 1600000 kJ/m2 x año.

De toda esta energía, solo el 0,2 % es capturada por los vegetales verdes y por algunas bacterias, y transformada por materia orgánica mediante la fotosíntesis, entrando de esta forma en la cadena alimentaria de los organismos vivos, a través de la cual fluye la energía

Energía, es la capacidad Energía, es la capacidad de realizar trabajo; su de realizar trabajo; su unidad de medida es el unidad de medida es el JouleJoule. En algún . En algún momento hemos momento hemos experimentado la noción experimentado la noción de trabajo; por ejemplo, de trabajo; por ejemplo, levantar una caja implica levantar una caja implica aplicar una fuerza aplicar una fuerza suficiente para suficiente para desplazarla a una desplazarla a una distancia del suelo, esto distancia del suelo, esto se define en física como se define en física como Trabajo.Trabajo.

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La energía se manifiesta de muchas La energía se manifiesta de muchas formas en la naturaleza; en forma de formas en la naturaleza; en forma de calor, movimiento y enlaces QMCS.calor, movimiento y enlaces QMCS.

Con este concepto podemos decir que Con este concepto podemos decir que la Termodinámica es el estudio de las la Termodinámica es el estudio de las transformaciones e intercambios de la transformaciones e intercambios de la energía.energía.

Douglas Barahona, un montador de toros, se alimenta de animales vivos y disfruta sentir cómo sus dientes les desprenden la cabeza a gatos, perros, pollos y murciélagos mientras aún se mueven. También le gusta tomarse la sangre caliente de éstos, pues afirma que le da energía y fuerza.

. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc. 

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad

Hace poco más de un siglo las principales Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio obtenido al quemar la madera. El ingenio humano también ha desarrollado algunas humano también ha desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica fuerza hidráulica para moler cereales, o para moler cereales, o los molinos de viento.los molinos de viento.

Pero la Pero la gran revolución vino con la máquina de gran revolución vino con la máquina de vaporvapor, y desde entonces, el desarrollo de la , y desde entonces, el desarrollo de la industria y la tecnología ha cambiado, industria y la tecnología ha cambiado, fuertemente. fuertemente. Ahora, el desarrollo de un país está Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural.gas natural.

Maquina de vaporMaquina de vapor

Fuentes de energía

1.- Desde un punto energético, la tierra es un sistema abierto. Para que la vida pueda existir, la tierra debe recibir constantemente la energía que proviene del sol y producir salidas de energía calorífica que pasan al espacio exterior.

Relaciones entre la alimentación y la productividad

La energía solar mantiene todos los procesos vitales del ecosistema tierra. Ejm. La Tº. relativamente constante de la superficie terrestre es el resultado del continuo equilibrio energético entrada – salida del ecosistema tierra

4.- Todos los procesos energéticos se controlan por 4.- Todos los procesos energéticos se controlan por dos dos leyes generalesleyes generales; las leyes de la termodinámica. ; las leyes de la termodinámica.

1ra.- ley de la conservación1ra.- ley de la conservación

2da. ley-. pasa de una 2da. ley-. pasa de una forma más forma más organizada y concentradaorganizada y concentrada a otra a otra menos organizada y menos organizada y más dispersamás dispersa

1RA.- LEY DE LA CONSERVACION1RA.- LEY DE LA CONSERVACION "La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma". "La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma".

Por ejemplo: Por ejemplo: una persona toma energía a partir de los una persona toma energía a partir de los alimentos (energía química), la utiliza para generar calor alimentos (energía química), la utiliza para generar calor (energía calórica(energía calórica), la utiliza para la formación de tejidos ), la utiliza para la formación de tejidos corporales (energía química). corporales (energía química). Esta ley Esta ley argumenta que la argumenta que la totalidad de la cantidad de energía presente en el universo totalidad de la cantidad de energía presente en el universo

es constantees constante..   

La segunda ley de la La segunda ley de la termodinámicatermodinámica establece que establece que siempre que la energía se siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de transforma, tiende a pasar de una una forma más organizada y forma más organizada y concentradaconcentrada a otra a otra menos menos organizada y más dispersaorganizada y más dispersa. La . La implicación ecológica, consiste implicación ecológica, consiste en que nunca es eficaz la en que nunca es eficaz la transferencia de energía de un transferencia de energía de un lugar a otro. En cada lugar a otro. En cada transferencia, parte de la transferencia, parte de la energía se torna energía se torna desorganizada, desorganizada, o dispersao dispersa, que deja de ser útil., que deja de ser útil.

Por ejemplo, cuando Por ejemplo, cuando un rayo de sol entra a un rayo de sol entra a través de una ventana través de una ventana causa un cambio causa un cambio porque calienta el porque calienta el interior de la casa. La interior de la casa. La energía le permite a la energía le permite a la hormiga mover sus hormiga mover sus piernas. En un auto, la piernas. En un auto, la energía le permite a la energía le permite a la máquina trabajar al máquina trabajar al mover las ruedas. Casi mover las ruedas. Casi siempre que algo se siempre que algo se mueve o cambia, se mueve o cambia, se usa energía.usa energía.

Cada una de estas Cada una de estas diferentes formas de diferentes formas de energía tiene en común la energía tiene en común la habilidad de causar algún habilidad de causar algún cambio.cambio.

Es el proceso de circulación de energía, de un nivel trófico a otro a través de la cadena alimenticia. El flujo es en un solo sentido.

El flujo de energía en el ecosistemaEl flujo de energía en el ecosistema

Cadena trófica sistema eficiente de Cadena trófica sistema eficiente de transferencia de energíatransferencia de energía

La energía absorbida por las plantas es utilizada La energía absorbida por las plantas es utilizada para la biosíntesis; por ello, no toda la energía para la biosíntesis; por ello, no toda la energía absorbida se encontrará disponible para el absorbida se encontrará disponible para el siguiente nivel trófico y los niveles tróficos siguiente nivel trófico y los niveles tróficos sucesivos. sucesivos.

El porcentaje de energía transferido de un nivel al El porcentaje de energía transferido de un nivel al siguiente de la cadena trófica se denomina siguiente de la cadena trófica se denomina eficiencia ecológicaeficiencia ecológica.. Ésta se encuentra Ésta se encuentra determinada por la determinada por la eficiencia de asimilacióneficiencia de asimilación, , que que es el porcentaje de energía consumida que se es el porcentaje de energía consumida que se asimilaasimila y y la la eficiencia de producción netaeficiencia de producción neta, , es el es el porcentaje de energía asimilada que se gasta en porcentaje de energía asimilada que se gasta en crecimiento y reproduccióncrecimiento y reproducción..

La transferencia de energía de un nivel a otro La transferencia de energía de un nivel a otro es cada vez menor y podría representarse con, es cada vez menor y podría representarse con,

una pirámideuna pirámide

Pirámides EcológicasPirámides Ecológicas Para representar esta disminución se Para representar esta disminución se

utilizan las pirámides tróficas:utilizan las pirámides tróficas: -P NUMÉRICA: número de organismos -P NUMÉRICA: número de organismos

existentes en cada nivel trófico.existentes en cada nivel trófico. -P DE BIOMASA: cantidad de materia -P DE BIOMASA: cantidad de materia

orgánica o biomasa en cada nivel trófico.orgánica o biomasa en cada nivel trófico. -P DE ENERGÍA: energía contenida en la -P DE ENERGÍA: energía contenida en la

biomasa de cada nivel trófico.biomasa de cada nivel trófico.

P NUMÉRICA

P DE BIOMASA

P DE ENERGÍA

Transferencia De Materia y EnergíaTransferencia De Materia y Energía; ; Durante la transferencia de energía menos del Durante la transferencia de energía menos del

30% de la energía disponible en un nivel trófico 30% de la energía disponible en un nivel trófico es aprovechada por el siguiente debido a:es aprovechada por el siguiente debido a:

--No todos los organismos de un nivel son No todos los organismos de un nivel son ingeridos por el siguiente nivelingeridos por el siguiente nivel..

--No todo lo ingerido es digerido y todo lo No todo lo ingerido es digerido y todo lo digerido no es absorbido en el intestinodigerido no es absorbido en el intestino..

--La mayor parte de la energía se utiliza en la La mayor parte de la energía se utiliza en la respiración celular y se elimina con los respiración celular y se elimina con los productos de excreción del propio organismoproductos de excreción del propio organismo..

Ecosistemas maduros:Ecosistemas maduros:Gran diversidad.Gran diversidad.Alto número de especies.Alto número de especies.Muchas y diferenciadas Muchas y diferenciadas funciones en el espacio (nicho funciones en el espacio (nicho ecológico estrecho).ecológico estrecho).Gran fragilidad a cambios del Gran fragilidad a cambios del medio ambiente imprevisibles.medio ambiente imprevisibles.Gran facilidad para explotar a Gran facilidad para explotar a los ecosistemas colindantes los ecosistemas colindantes menos maduros.menos maduros.Uso muy deficiente de la Uso muy deficiente de la energíaenergía

Estas son dos Estas son dos dificultades que los dificultades que los ecosistemas deben ecosistemas deben resolver para resolver para perdurarperdurar. Disponen . Disponen de un buen de un buen método: la método: la existencia de existencia de organismos organismos descomponedores, descomponedores, especialmente en especialmente en sus suelos, pero sus suelos, pero también en el agua también en el agua o en los fondos o en los fondos acuáticos. acuáticos. ((HongosHongos))

Los vegetales podrían terminar con Los vegetales podrían terminar con los recursos del suelo al cabo de cierto los recursos del suelo al cabo de cierto tiempo; además, los cadáveres, tiempo; además, los cadáveres, excrementos, residuos, etc., podrían ir excrementos, residuos, etc., podrían ir envenenando poco a poco el envenenando poco a poco el ecosistema. ecosistema.

Desintegración de Desintegración de materia orgánicamateria orgánica

Gracias