Fundamentos de la Ecología: Ecosistemas, Flujo de Energía y Conservación de la Biodiversidad

Definición y Componentes del Ecosistema

El ecosistema es el conjunto de organismos vivos inmersos en un medio de características definibles, sometido todo ello a un incesante proceso de ajuste y regulación. O lo que es lo mismo, la interacción en el tiempo y en el espacio de una serie de factores bióticos y abióticos.

Biotopo y Biocenosis

El biotopo es el soporte físico-químico y el conjunto de factores sobre el cual se asienta una biocenosis, constituida por un conjunto de organismos de distintas especies en continua relación entre sí y con los elementos del biotopo. La unión de biotopo y biocenosis constituye el ecosistema.

Dinámica Energética y Niveles Tróficos

La energía que necesitan los organismos de un ecosistema para vivir proviene del Sol. Las plantas transforman la energía procedente del Sol en energía química, la cual va circulando a través de los distintos niveles tróficos. A esta transferencia es a lo que se denomina flujo de energía de un ecosistema.

La energía solo fluye en una dirección y se va perdiendo progresivamente, de modo que no puede ser reutilizada y se disipa en forma de calor. Por esta razón, la energía total almacenada en un nivel trófico viene a ser tan solo un 10% de la que corresponde al nivel anterior (Regla del 10%).

Normalmente, en los ecosistemas terrestres, el primer nivel (los productores) es de mayor superficie que el siguiente (los herbívoros), y este, a su vez, mayor que el de los carnívoros, y así sucesivamente. Esta disminución hacia arriba se debe a que hay una pérdida de masa y energía en cada transferencia.

La Biodiversidad y su Importancia Ecológica

Concepto de Diversidad Biológica

La diversidad biológica se entiende como la riqueza o variedad de especies. Hay que tener en cuenta que las especies menos abundantes y las raras, aunque no contribuyen a la estabilidad inmediata del sistema, en el caso de extinción de las dominantes, pueden ampliar su nicho al desaparecer la competencia. La extinción de una especie es un proceso irreversible, puesto que jamás volverán a surgir.

Funciones Vitales de la Biodiversidad

Sin la biodiversidad, la vida del ser humano sobre la Tierra sería imposible. De la biodiversidad dependen:

  • La fotosíntesis.
  • La formación y el mantenimiento de los suelos.
  • Los ciclos biogeoquímicos.
  • Los flujos energéticos.
  • Determinados procesos simbióticos.
  • El control de las poblaciones.
  • La alimentación humana.
  • La obtención de productos farmacéuticos.

La biodiversidad es esencial para la supervivencia de la humanidad, pues de ella depende la alimentación humana y en buena medida la obtención de productos farmacéuticos y medicinales. Desde un punto de vista ambiental, se considera que la pérdida de determinados ecosistemas y especies o la falta de variabilidad genética de estas puede llevar a graves alteraciones en el equilibrio ecológico. Hay que tener en cuenta que la extinción de una especie es un proceso irreversible, puesto que jamás volverá a surgir.

Amenazas y Causas de Extinción de Especies

Uno de los graves problemas que hoy afectan a nuestro planeta es la pérdida acelerada de recursos. Hay que tener en cuenta que la extinción de una especie es un proceso irreversible, puesto que jamás volverá a surgir.

Causas Antrópicas de la Pérdida de Biodiversidad

Las causas principales de la pérdida de especies incluyen:

  • La deforestación y el sobrepastoreo.
  • La destrucción de hábitats.
  • La caza indiscriminada y el coleccionismo.
  • La utilización de ciertas especies como mascotas.
  • La introducción de especies no autóctonas (exóticas).
  • Las actividades humanas que originan impactos ambientales (industria, minería, uso de pesticidas, contaminación ambiental).

Entre las principales causas humanas que ocasionan la extinción de las especies destacamos:

  1. Deterioro, destrucción y fragmentación de los hábitats.
  2. Introducción de especies exóticas.
  3. Sobreexplotación de especies.
  4. Contaminación de suelos, aguas y atmósfera.
  5. Cambio climático.
  6. La creciente urbanización e industrialización.
  7. La intensificación agropecuaria y forestal.

Conceptos Clave en Ecología

El Bioma

El bioma es una gran unidad biótica con una formación vegetal fácilmente reconocible. Se identifica por estar constituida por unas plantas dominantes, pero, como los animales dependen de las plantas, cada bioma soporta una fauna característica. Ejemplos de biomas terrestres son:

  • Tundra
  • Bosque mediterráneo
  • Bosque ecuatorial
  • La pradera
  • El desierto

Cadenas Tróficas

Las cadenas tróficas representan el mecanismo de transferencia energética de unos organismos a otros en forma de alimento. Se suelen representar mediante las cadenas tróficas formadas por los niveles.

Biomasa

La Biomasa es la masa total de materia orgánica de una determinada población, o conjunto de especies pertenecientes al mismo nivel trófico, o a una biocenosis. Es un parámetro trófico utilizado para evaluar la rentabilidad del ecosistema, y se expresa mediante la cantidad en peso de materia orgánica viva o muerta de un nivel trófico o de todo un ecosistema.

Producción

Producción es el aumento de biomasa por unidad de tiempo. Se calcula mediante la fórmula: Producción = Aumento de biomasa / tiempo.

La producción representa la cantidad de energía que fluye por cada nivel trófico. Se distingue entre: Producción primaria, producción secundaria, producción bruta y producción neta.

Factores Limitantes de la Producción Primaria

El factor limitante de la producción primaria es aquel requerimiento o elemento que condiciona la fotosíntesis de los productores primarios o plantas.

Los factores limitantes de la producción primaria más importantes son:

  • La luz
  • El CO2 (dióxido de carbono)
  • El agua
  • La temperatura (Tº)
  • La disponibilidad de fósforo y nitrógeno

La luz, el dióxido de carbono y el agua son indispensables para la fotosíntesis. Los aparatos fotosintéticos son factores limitantes de la producción primaria, pues serían los encargados de absorber la energía de la luz para llevar a cabo reacciones fotoquímicas. Elementos como el nitrógeno y el fósforo son factores limitantes en el crecimiento de las plantas (el nitrógeno es clave para proteínas y ácidos nucleicos; el fósforo, para ácidos nucleicos y fosfolípidos).