Flujo de energía en los ecosistemas

Conoce cómo se mueve la energía en los ecosistemas,en un ciclo desde organismos productores (autótrofos) hacia consumidores (heterótrofos).

Los organismos productores son aquellos a través de los cuales ingresa la energía procedente desde el sol, y es transformada en energía química bajo la forma de moléculas orgánicas como la glucosa, moneda energética para la gran mayoría de las formas de vida que existen en nuestro planeta. Organismos que no usan la glucosa como pilar energético central usan sustratos similares, o en algún momento de sus metabolismos dependerán de ella. Los organismos productores son capaces de generar su propia energía gracias a la fotosíntesis, donde la energía solar actúa como intermediaria, junto a una batería enzimática especializada, en la fijación del carbono inorgánico procedente desde el CO₂. Todos los organismos productores son autótrofos, es decir, fabrican su propio alimento y energía. Aquellos que dependen de otros para obtener la energía de sus procesos metabólicos, como todos los consumidores y también los descomponedores, son llamados heterótrofos. Del 100% de energía solar que llega hasta nuestro planeta, la cantidad que los productores logran procesar no supera el 2%, de acuerdo a las mediciones experimentales realizadas. En el traspaso entre un nivel de los ecosistemas y otro, también se pierde energía en forma de calor, la cual retorna al medioambiente. El traspaso y flujo energético en los ecosistemas será siempre unidireccional, desde los productores a los consumidores, y luego a los descomponedores, al ser los primeros los únicos facultados enzimáticamente para ingresar la energía a los organismos vivos.

Traspaso de energía y leyes de la termodinámica

El traspaso de energía entre un nivel de los ecosistemas y otro estará condicionado a las leyes de la termodinámica; la primera de ellas, Ley de Conservación de la Energía, o Ley de Lavoisier, determina que la energía no se crea ni se destruye en el universo, sino que solo cambia y transforma sus representaciones, así, la energía lumínica procedente del sol se transforma en energía química bajo la forma de glucosa, pero su valor energético es el mismo. Cuando un consumidor depreda a un productor, ingresa la energía de este a su cuerpo, sin embargo no es posible que lo haga en su totalidad, perdiendo en el proceso energía bajo la forma de calor, la que se libera al entorno, de acuerdo a lo que señala la segunda ley de la termodinámica o Ley de la Entropía. Todas las transformaciones químicas no son completamente eficientes, por lo que pierden energía como calor al ambiente, donde la fotosíntesis y respiración celular no son excepciones. En general, el traspaso energético en los ecosistemas ocurrirá de la siguiente manera:

El sol emite energía lumínica (solar), la cual es captada en parte por los organismos productores (solo un 2% de toda la energía lumínica es aprovechada por ellos).
Los productores transforman mediante la fotosíntesis la energía lumínica en energía química (formación de glucosa). Esta energía es usada por los productores para sustentar sus procesos vitales y/o almacenados como almidón. Parte de esta energía se pierde como calor, la cual es liberada al medioambiente.
Los consumidores primarios (herbívoros) al depredar a los productores ingresan la energía contenida en estos a sus sistemas, la cual es usada para sus procesos vitales y perdidos como calor, siendo liberada al entorno.
Los consumidores secundarios (carnívoros) al depredar a los consumidores primarios ingresan la energía contenida en estos a sus sistemas y también pierden energía hacia el entorno bajo la forma de calor. La sumatoria de energía perdida como calor determina un valor energético muy reducido hasta este nivel de los ecosistemas, por lo que, por lo general los carnívoros requieren gran cantidad de alimento para saciar sus procesos metabólicos.
En todos los niveles del ecosistema, y de forma transversal, los descomponedores recién energía desde los niveles para sus procesos metabólicos y también liberan gran cantidad de esta al medioambiente como calor.