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Ecosistemas y flujo de energía

Ecosystem & Energy Flow

En un ecosistema la energía entra desde el Sol a través de los productores y fluye en un solo sentido hacia los consumidores, y en cada paso la mayor parte sale en forma de calor por la respiración. La materia, como el carbono y el nitrógeno, circula una y otra vez entre los seres vivos y su entorno, pero la energía que se dispersa como calor ya no puede volver a usarse. De un nivel trófico al siguiente pasa más o menos el 10 % de la energía, así que al apilar los niveles se obtiene una pirámide de energía que se estrecha hacia arriba. En el diagrama puedes cambiar la eficiencia de transferencia del 5 % al 20 % y ver la energía de cada nivel, dibujada como anchura de barra, junto con lo que se pierde como calor en cada paso.

La energía fluye en un solo sentido

☀️ Del Sol al calor
①Los productores introducen energía en el ecosistema al convertir, mediante la fotosíntesis, la energía luminosa del Sol en energía química de la materia orgánica
②Esa energía avanza por la cadena trófica hasta los consumidores primarios y luego los secundarios, y en cada paso la mayor parte se gasta en la respiración y sale como calor
③La materia vuelve a los productores a través de los descomponedores, pero los productores no pueden volver a usar la energía dispersada como calor, así que esta sale del ecosistema

Pirámide de energía

10%
💡 Al cambiar la eficiencia
①El valor inicial del 10 % es la media conocida como «regla del 10 %»; en los ecosistemas reales la eficiencia de transferencia va más o menos del 5 % al 20 %
②Al 10 %, los consumidores primarios reciben 1000 kcal, los secundarios 100 kcal y los terciarios 10 kcal, solo el 0,1 % de la energía de los productores
③Incluso al 20 % la energía se reduce a una quinta parte en cada paso, y a los consumidores terciarios les llega solo el 0,8 % de la energía de los productores
④Como la energía escasea tan deprisa hacia arriba, las cadenas tróficas rara vez pasan de cuatro o cinco niveles

Qué forma un ecosistema

Componentes del ecosistema

Las partes de un ecosistema

Interacciones entre especies

Interacciones en una comunidad

Lo que gana o pierde cada especie
TipoEspecie AEspecie BEjemplo
Competencia interespecíficaperjuicio (−)perjuicio (−)dos especies que se disputan el mismo alimento
Depredaciónbeneficio (+)perjuicio (−)león (A) y antílope (B)
Parasitismobeneficio (+)perjuicio (−)parásito (A) y hospedador (B)
Mutualismobeneficio (+)beneficio (+)abeja y flor; termita y los protistas de su intestino
Comensalismobeneficio (+)sin efecto (0)rémora (A) y tiburón (B)

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1
Los productores tienen 10 000 kcal de energía y la eficiencia de transferencia es del 10 %. ¿Cuántas kilocalorías llegan a los consumidores secundarios?
1
En cada paso hacia arriba solo pasa al nivel siguiente el 10 % de la energía.
2
productores 10 000 kcal → consumidores primarios 1000 kcal → consumidores secundarios 100 kcal
▸ 100 kcal
Dos pasos hacia arriba dejan el 10 % del 10 %, es decir, el 1 %. Con la eficiencia al 10 % en la pirámide, la barra de los consumidores secundarios marca 100 kcal, y los dos niveles de debajo pierden 9000 kcal y 900 kcal como calor.
Ejemplo 2
Una abeja toma néctar de una flor, y la flor queda polinizada gracias a la abeja. ¿Qué tipo de interacción interespecífica es esta, y cada especie gana o pierde?
1
Cuando las dos especies ganan (+, +), la interacción es mutualismo.
2
La abeja obtiene alimento, el néctar, y la flor obtiene la polinización que necesita para reproducirse, así que las dos ganan.
▸ mutualismo (abeja +, flor +)
Las interacciones entre especies se clasifican emparejando cómo afecta a cada especie: beneficio (+), perjuicio (−) o sin efecto (0). (+, +) es mutualismo, (+, −) es depredación o parasitismo, (+, 0) es comensalismo y (−, −) es competencia interespecífica.

Resumen

Regla del 10 % del flujo de energía
energía del nivel trófico siguiente ≈ 10 % de la del nivel anterior
el 90 % restante se gasta en la respiración o pasa por los descomponedores y al final sale como calor
Ciclo de la materia y flujo de energía
materia: ciclo (productor → consumidor → descomponedor → productor) / energía: un solo sentido (Sol → seres vivos → calor)
la materia se reutiliza; la energía, no
Problema tipo CSAT, adaptado
¿Qué afirmación sobre el flujo de energía y el ciclo de la materia en un ecosistema es INCORRECTA?
①La energía empieza en el Sol y fluye en un solo sentido.
②La cantidad de energía disminuye en los niveles tróficos superiores.
③La materia, como el carbono y el nitrógeno, circula dentro del ecosistema.
④La energía circula dentro del ecosistema igual que la materia.
⑤La mayor parte de la energía de cada nivel sale como calor por la respiración.
▸ ④ La energía circula dentro del ecosistema igual que la materia.
1
La materia, como el carbono y el nitrógeno, circula entre los seres vivos y su entorno, pero la energía sigue un solo sentido: entra desde el Sol y sale como calor.
2
La energía dispersada como calor no puede volver a usarse, así que no circula. La afirmación incorrecta es la ④.
🎯 Puntos clave
①La energía fluye en un solo sentido, Sol → productores → consumidores, y al final sale como calor
②Al nivel trófico siguiente pasa más o menos el 10 % de la energía; el resto se convierte en calor por la respiración y otros procesos
③Las pirámides ecológicas pueden ser de energía, de biomasa o de número, y de ellas solo la de energía no puede invertirse nunca
④La materia, como el carbono y el nitrógeno, circula, pero la energía no
⑤Cuanto más compleja es la red trófica, más fácil es sustituir con otro alimento a una especie que disminuye, y más estable es el ecosistema
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