Importancia de la energía dentro del ecosistema

El Sol desempeña una tarea muy importante, sobre todo en el desarrollo de la vida en la Tierra. Un gran porcentaje de la energía solar que llega a nuestro planeta es retenida por la capa de ozono, la cual recoge las ondas de radiación ultravioleta para evitar que éstas dañen la superficie. La parte que llega a penetrar este “escudo”, lo hace en forma de luz y el resto es devuelto al espacio en forma de calor. Los primeros seres vivos que reciben las bondades del sol son las plantas, quienes realizan la fotosíntesis por también llamado el proceso de “fijación de energía solar”.

Este proceso a simple vista puede parecer sumamente sencillo, no obstante, la cadena de eventos completa que se requiere para terminar dicha transformación energética, conlleva en ocasiones más de cien pasos. Como en el caso de la síntesis de la glucosa.

La etapa siguiente del flujo de energía consiste precisamente en el uso de los compuestos obtenidos para construir estructuras corporales. Los organismos heterótrofos consiguen la energía necesaria para realizar todas sus funciones gracias al proceso de la respiración. En la respiración, las moléculas que forman los alimentos sufren la oxidación. Luego de esto, los seres vivos pueden realizar sus “tareas” biológicas (crecer, desarrollarse, reproducirse etcétera), dentro del medio ambiente que los rodea.

Una cosa muy importante que no debemos dejar de mencionar es que siempre, va a haber un desperdicio de carácter energético. De esta forma, una vez que la energía se transforma en calor, es imposible que vuelva a incorporarse dentro del ciclo biológico.

Para comprender mejor todo lo anteriormente expuesto, vamos a revisar los conceptos fundamentales de las leyes de la termodinámica en su relación con el medio ambiente. La primera ley responde al Principio de la conservación de la energía. Esta ley enuncia que la energía no puede crearse, ni mucho menos destruirse, o sea, que en cualquier proceso químico o físico la energía total del sistema aunada a la del medio permanecen constantes. Esto quiere decir que la suma total de las distintas clases de energía que se encuentran presentes en un sistema permanecerán iguales, aunque durante alguna de las fases se presenten transformaciones.

Por otro lado, hay ciertos comportamientos de la energía que no pueden ser explicados con esta ley. Por ejemplo: si se introducen en un contenedor aislado dos cuerpos que tengan temperaturas distintas, la tendencia presente consistirá en trasmitir el calor del cuerpo más caliente hacia el más frío, hasta que ambos se igualen. En contraste, sí se colocan dos cuerpos con temperaturas iguales dentro de un contenedor aislado, de ninguna manera se observarían cambios, ya que en este escenario el flujo de energía siempre fue constante.

La segunda ley de la termodinámica dice que siempre que la energía se transforma, tiende a pasar de una forma más organizada a otra más dispersa, con el objetivo de alcanzar el equilibrio. Un concepto fundamental que se deriva de esta ley es el de entropía, que se refiere al grado de desorden que hay dentro de un ecosistema. En el momento en que la energía pasa a través de un ecosistema, no se tiene una eficiencia al 100%, pues la cantidad de energía disponible se ve reducida a causa de las radiaciones solares, la respiración y otros fenómenos como su paso por las cadenas alimenticias.

En ellas la totalidad de energía disponible está determinada por los organismos fotosintéticos, los cuales se concentran en el nivel más bajo. A medida que el flujo de energía es transmitido de nivel en nivel, la mayor parte de la fuente energética se pierde en el mantenimiento del propio organismo o bien en forma de calor. Los especialistas calculan que en una cadena alimenticia por lo regular existen un máximo de cinco niveles tróficos, aunque por lo general se dividen en tres: productores, consumidores y degradadores. La energía que se tiene disponible dentro de un nivel trófico, no es la misma que se tendrá en el siguiente nivel.

Hay que recordar que en la naturaleza las cadenas alimenticias no se encuentran presentes como sí se trataran de cosas individuales, sino de entidades entrelazadas que forman a su vez redes alimenticias. Una red alimenticia es definida como la interacción activa de una serie o un grupo de cadenas alimenticias.

Un factor que se encuentra estrechamente ligado a esto, es el denominado como magnificación biológica, el cual se hace presente cuando existen diversos contaminantes en los primeros niveles de una cadena alimenticia. Algunos de ellos se concentran en grandes volúmenes, ya que son muy difíciles de expulsar. Este fenómeno puede provocar graves alteraciones en la población de determinadas especies ocasionando a veces hasta mutaciones.

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