martes, 20 de noviembre de 2012

Flujo de energia (Infoextra)

Unidireccional: va pasando de un nivel al siguiente de la cadena alimentaria en una sola dirección, va siempre desde el Sol a los productores, de ahí, a los consumidores y finalmente a los descomponedores.

Abierto: porque una vez la energia ha sido utilizada por los seres vivos se degrada y desaparece en forma de calor.

La energía

La energía

La energía solar calienta el planeta y nuestros edificios provenientes del
Sol y no cuesta. Sin esta esencialmente inagotable energía solar (capital solar)
La temperatura promedio del planeta seria -240 grados Celsius y no existirá la vida tal y como la conocemos.
La energía comercial vendida en el mercado conforma el 1% restante de la energía que empleamos para complementar la entrada directa de la energía solar en el planeta. Casi toda la energía comercial proviene de la extracción y quema de recursos no renovables.
Tipos de energía comercial
Alrededor de 82% de la energía comercial consumida en el mundo proviene de recursos energética, 76% de combustibles fósiles y 6% de energía nuclear. El 18% restante proviene de de recursos renovables: biomasa (11%), fuerza hidroeléctrica y una combinación energía geotérmica, eólica y solar (2.5%)

Alrededor de la mitad de la población mundial depende de la quema de madera para mantenerse calientes y cocina la comida.
Esta energía de biomasa es renovable siempre y cuando las reservas de madera no se consuman rápido.

Energía Neta

La energía neta es la cantidad de energía, por ejemplo, antes de que el petróleo sea útil
debe ser localizado, bombardeado desde el subsuelo o del suelo oceánico luego es refinado y transportado para ser consumido.
Esta energía es de alta calidad disponibilidad de una cantidad específica de un recurso energética es su energía neta.

Ciclos biogeoquímicos

Ciclo del carbono (CO2)
Este ciclo comienza cuando los organismos productores, toman dióxido de carbono, para realizar la fotosíntesis, y lo incorporan a sus tejidos, en forma de azúcares. El carbono, al igual que el fósforo, pasa de nivel trófico a nivel trófico en las cadenas y redes alimenticias. Vale decir, que parte del carbono absorbido por las plantas es expulsado luego por las mismas, en el proceso de la respiración. Igual sucede con los consumidores; almacenan parte del carbono consumido, y el resto lo liberan en la respiración. Al final, los descomponedores desarman las moléculas, y liberan el dióxido de carbono a la atmósfera. El dióxido de carbono puede entrar también al agua.


Ciclo del oxígeno (O2)
Se puede dividir en las siguientes partes:
  1. El O2, sale de las plantas, en el proceso de fotosíntesis. En el agua también hay bastante oxígeno(La molécula está compuesta por un átomo de oxígeno, y dos de hidrógeno). Esta sube en el proceso de evotranspiración a la atmósfera. En las partes muy altas, los rayos solares descomponen la molécula del agua, separando así el oxígeno del hidrógeno. Los organismos fotosintéticos también producen oxígeno
El ciclo del oxígeno. El oxígeno sufre varias transformaciones, como agua, y surge como desecho de la fotosíntesis de los organismos fotosintéticos
  1. Los organismos aeróbicos, utilizan el oxígeno para la respiración, desechando así dióxido de carbono. Por esto se dice que el ciclo del oxígeno está muy ligado con el del carbono y el agua.
  2. El dióxido de carbono es usado por los organismos fotosintéticos, y sale como desecho oxígeno.
Así, pueden suceder dos cosas:
  1. Los organismos aeróbicos lo reutilizan, y luego los fotosintéticos, completando el ciclo, o
  2. El oxígeno sea incorporado al agua, junto con dos átomos de hidrógeno. Así, esta agua sube, y completa y repite el susodicho ciclo.
Ciclo del nitrógeno(N),(N2)
El nitrógeno, es un elemento muy importante en la tierra. Forma el 78%[2] de de la atmósfera. Es fundamental en la estructura de los aminoácidos, las proteínas, y los ácidos nucléicos. Sin embargo, no puede ser utilizado directamente por los organismos. Así, tiene que ser transformado para el uso de los organismos. El ciclo sigue los siguientes pasos:

  1. Transformación. Diferentes bacterias transforman el nitrógeno:
·         Los Clostridios, fijan el nitrógeno al suelo.
·         Los Rizobios, que viven en los nódulos de algunas legumbres, y transforman el nitrógeno, para que la planta lo pueda utilizar
  1. Cadena trófica. Luego, el nitrógeno toma el camino de las redes y cadenas alimenticias, de herbívoros, a carnívoros. Luego, el nitrógeno regresa al suelo, en forma de desechos, y cuerpos muertos.
  2. Regreso al suelo. El nitrógeno vuelve al suelo en forma de amoníaco. El amoniaco puede ser utilizado por las plantas otra vez, o permanecer en el suelo, convirtiéndose en nitratos. Estos nitratos son regresados a la atmósfera gracias a las pseudomonas, que restituyen el nitrógeno a la atmósfera.

Ciclo del fósforo (P)
El fósforo, es indispensable para la vida en la tierra. Hace parte de los huesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las membranas celulares, es el principal componente del ATP, del cual los seres vivos toman energía y nutrientes. Este ciclo, es el único que no tiene movimientos sobre la faz terrestre. El fósforo se mueve a través de sus sitios de almacenamiento. Son las rocas sedimentarias, y los organismos vivos. Se da en los siguientes pasos:
  1. Erosión. Las rocas ricas en fósforo, se erosionan con el tiempo. El fósforo, por lo tanto, también se disuelve, y se incorpora en la tierra en forma de fosfatos.
  2. Cadenas tróficas. Las plantas absorben los fosfatos de la tierra, y luego, el fósforo se mueve con los organismos, en las cadenas y redes tróficas, hasta que llega a los organismos descomponedores (como por ejemplo: hongos, y bacterias).
Los fenómenos volcánicos, y en general, geológicos, pueden trasladar las rocas sedimentarias, y los fosfatos.
También puede suceder, que no todo el fósforo sea absorbido por las plantas, sino que sea arrastrado por las corrientes acuíferas. En estos casos, es transportado al mar, en donde es depositado junto con los sedimentos marinos, al fondo del océano. Luego de varios años, se incorpora a las rocas, que más tarde, pueden subir a la superficie por algún fenómeno geológico, comenzando así, nuevamente el ciclo. Al estar el fósforo en el mar, puede suceder que los animales lo beban, por esto, los organismos marinos son ricos en fósforo.

Flujo de nutrientes y Ciclos biogeoquímicos

Flujo de Nutrientes
La energía aquí en la tierra, y los nutrientes, se encuentran en cantidades limitadas. Por eso, deben ser reciclados y reutilizados.

Ciclos biogeoquímicos

Gracias a las interacciones entre diferentes especies y organismos, los nutrientes se acaban, se desplazan, y se reutilizan cumpliendo así un movimiento ciclico, en los ecosistemas.Hay unos nutrientes de especial importancia, que son:
  • Agua
  • Carbono
  • Oxígeno
  • Nitrógeno
  • Fósforo
  • Ciclo del agua (H2O)

    El agua, es un compuesto fundamental para la vida, ya que actúa como solvente para las reacciones químicas que se dan dentro de los organismos. El agua le permite tomar los nutrientes del suelo a las plantas, y el oxígeno del aire a los animales. Se da en 4 pasos básicos:
    1.      La evotranspiración. Es el proceso, mediante el cual, el agua pasa de estado líquido a gaseoso, (vapor de agua). En este proceso, se dan dos pasos importantes: La evaporación directa del agua, y la transpiración de los organismos, especialmente, de las plantas, que liberan agua. La evotranspiración, aumenta con la temperatura, y la velocidad del viento.

    2.      La precipitación. Es el procedimiento, por el cual, el vapor de agua se condensa, y cae a la tierra en forma de lluvia.

    3.      El almacenamiento, tiene lugar en los océanos y en los ríos. También, se da en los casquetes polares, en forma de hielo. Tal es la cantidad de agua almacenada en los polos, que si estos se derritiesen,, el nivel del mar, subiría 80 mts. Los polos cubren 17 millones de kilómetros cuadrados, y tienen una profundidad de más o menos 1 kilómetro y medio. El agua también se almacena en los picos con nieves perpetuas.
    4.      La escorrentía. Es el proceso por el cual, el agua "rueda" hasta el océano. Se da en los ríos y en las quebradas, principalmente.
    El Agua forma casi tres cuartas partes del mundo. Está distribuida de esta manera:
    · Salada:97%
    · Dulce:3%
  • Hielo polar y glaciares:77.5%
  • Subterranea:22%
  • Continental, superficial, y atmosférica:0.5%
  • Lagos y zonas húmedas:92% 
  • Atmósfera:7%
  • Rios:1%



 
 

miércoles, 14 de noviembre de 2012

Flujo de energía en un ecosistema: pérdida de energía en las cadenas y redes alimentarias.



 
Hay una disminución  en la cantidad de energía disponible para cada organismo subsecuente en una cadena o red alimentaria.

Cada nivel trófico en una cadena o red alimentaria contiene una cierta cantidad de biomasa, el peso seco de toda la materia orgánica contenida en sus organismos. En una cadena o red alimentaria la energía química almacenada se transfiere de un nivel trófico a otro. El porcentaje de energía transferida como biomasa de un nivel trófico a otro que se puede utilizar se denomina eficiencia ecológica. Toma valores entre 2 y 40%(esto significa una pérdida de entre 60 y 98%) dependiendo de los tipos de especies y del ecosistema del que se trate, el valor típico es 10%.

Suponiendo que la energía ecológica es 10%(90% de pérdida) en cada nivel de transferencia entre los niveles tróficos, y si las plantas verdes en un área capturan 10000 unidades de energía del Sol, entonces aproximadamente 1000 unidades de energía estarán disponibles para mantener a los herbívoros y solo cerca de 100 unidades estarán depositadas para mantener a los carnívoros.

Entre más niveles tróficos o pasos dentro de una cadena o red alimentaria, será más grande la pérdida de energía acumulada utilizable a medida que la energía fluye a través de los diferentes niveles tróficos. La pirámide del flujo de energía explican por qué la Tierra podría mantener más personas si se alimentaran de niveles tróficos bajos consumiendo granos, vegetales y frutas directamente en lugar de pasar estas cosechas a otro nivel trófico y alimentarse de comedores de granos, como el ganado.

La pérdida grande de energía entre los niveles tróficos sucesivos también explica porque las cadenas y las redes alimentarias raramente tienen más de cuatro o cinco niveles tróficos. En la mayoría de los casos, queda muy poca energía después de cuatro o cinco transferencias para mantener a los organismos que se alimentan en estos niveles tróficos. Esto explica porque los carnívoros superiores como las águilas, halcones, tigres y tiburones blancos son escasos. También explica porque estas especies normalmente son las primeras en ser afectadas cuando el ecosistema que las mantiene se altera, y porque son estas especies son tan vulnerables a la extinción.

PreguntaEco: ¿ Crees que los humanos están en esta lista?

martes, 13 de noviembre de 2012

Energía en un ecosistema


La  energía  es aportada únicamente por el sol de la que solo es incorporada una parte por las plantas, algas y algunas bacterias por la fotosíntesis. Donde es transformada en glucosa en el interior de los cloroplastos en presencia de la clorofila que capta la energía solar transformando en dióxido de carbono más agua en glucosa y oxígeno.

CO2 + H2O (energía luminosa) → C16 H2 + O2↑

En la respiración celular las plantas liberan la energía por oxidación de la glucosa en las mitocondrias para realizar sus funciones vitales.

C16 H12 O6 + O2 (glucosa) H2O +CO2+ ATP
La fotosíntesis y la respiración celular se realizan de forma involuntaria en los organismos autótrofos y la acumulación de energía en forma de biomasa podría ser incorporada a los consumidores y descomponedores.
La transferencia de energía de un nivel a otro se realiza por el proceso de nutrición heterótrofa que conlleva a la captura de alimento, digestión, respiración, síntesis y expresión habiendo una pérdida de energía en cada transferencia de un nivel a otro por lo que solo una pequeña parte de la energía acumulada pasa al siguiente nivel.  
Fotosíntesis:


La energía en niveles tróficos:



PreguntaEco: Nuestro planeta es hermoso, con tantos procesos interesantes ¿cuáles procesos de elementos integrados a la naturaleza consideras muy interesante para ti?



martes, 6 de noviembre de 2012

Flujo de energia en un ecosistema


 
Flujo de energía en un ecosistema

Para que un ecosistema funcione, necesita de un aporte energético que llega a la biosfera en forma, principalmente, de energía luminosa, la cual proviene del Sol y a la que se le llama comúnmente Flujo de energía. Algunos sistemas marinos excepcionales no obtienen energía del sol sino de fuentes hidrotermales.

El flujo de energía es aprovechado por los productores primarios u organismos compuestos orgánicos que, a su vez, utilizarán los consumidores primarios o herbívoros, de los cuales se alimentarán los consumidores secundarios o carnívoros. De los cadáveres de todos los grupos, los descomponedores podrán obtener la energía para lograr subsistir. De esta forma se obtendrá un flujo de energía unidireccional en el cual la energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido y siempre con una pérdida en forma de calor. Los diferentes niveles que se establecen de organismos fotosintéticos, herbívoros,carnívoros y descomponedores,reciben el nombre de niveles tróficos.
 
En los ecosistemas acuáticos en cada paso se pierde el 90% de la energía, y solo queda el 10% para el siguiente nivel trófico y en los terrestres el porcentaje que llega es aún menor.
 


 

El sol y su importancia



El sol es una estrella del tipo espectral G2 que se encuentra en el centro del Sistema Solar y constituye la mayor fuente de radiación electromagnética de este sistema planetario.La Tierra y otros cuerpos orbitan alrededor del Sol.Por sí solo, representa alrededor del 98,6 por ciento de la masa del Sistema Solar. La distancia media del Sol a la Tierra es de aproximadamente 149.600.000 kilómetros y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos. La energía del Sol, en forma de luz solar, sustenta a casi todas las formas de vida en la Tierra a través de la fotosíntesis, y determina el clima de la Tierra y la meteorología.Su visibilidad en el cielo local determina, respectivamente, el día y la noche en diferentes regiones de diferentes planetas. En la Tierra, la energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, que constituyen la base de la cadena trófica, siendo así la principal fuente de energía de la vida. También aporta la energía que mantiene en funcionamiento los procesos climáticos.

Su importancia:

El Sol es la fuente de energía de la mayor parte de los ecosistemas del planeta. Vamos a supersimplificarlo:


1.Energía que las plantas usan para procesar elementos minerales y convertirlos en su alimento...

2.Alimento con el que las plantas se mantienen vivas, crecen y se reproducen...

Y así un día puede llegar un animal y comerse esa planta...

Y al comerse esa planta obtiene entonces energía para mantenerse vivo, crecer y reproducirse...

Y así un día podría llegar otro animal y comerse a ese primero...

Y al comerse a ese animal obtiene entonces energía para mantenerse vivo, crecer y reproducirse...

Y así indefinidamente...

La "fuente original" de energía que mantiene vivos a casi todas las plantas y animales en el planeta –desde una bacteria hasta una ballena, desde un ratón hasta un tiburón, desde una flor hasta nosotros mismos– fue el Sol.

Por lo tanto, si el Sol no proveyera de energía todos los días al planeta Tierra la vida como la conocemos probablemente no existiría.

¿Es que acaso podría haber vida sin el Sol? Bueno, es muy probable que no. Sin embargo hay actualmente seres vivos en la Tierra que ya no dependen para nada de él:

En regiones océanicas muy profundas que la luz del Sol no llega hasta ahí, hay actividad geotérmica que mantiene pequeños ecosistemas vivos: plantas y animales que ya no dependen del Sol para existir, sino del calor que proviene del propio interior de la Tierra.

El problema con estas extrañas formas de vida es que no sabemos si siempre han estado ahí (desarrollándose desde el principio sin necesidad del Sol) o si son descendientes de animales y plantas que se desarrollaron en la superficie terrestre y luego, con el pasar del millones de años, evolucionaron para adaptarse a un sistema que no requería del Sol.

Aún habrá que investigarlas más para responder verazmente al asunto, pero por ahora lo que la Ciencia supone como lo mas probable, es que sin la energía solar la vida nunca se hubiera desarrollado en la Tierra (ni siquiera esas extrañas formas de vida submarinas).

 
 
PreguntaEco:Qué piensas ¿Es que acaso podría haber vida sin el Sol?

Introducción de la dinámica de los ecosistemas

¿Que es la dinámica de ecosistemas?
Son la serie de fluctuaciones o de movimientos que se llevan dentro de un ecosistema para poder mantenerlo a este en un relativo equilibrio, por ejemplo la cadena alimentaria, regula las poblaciones al existir especies depredadoras, organismos autotrofos, entre otros.
Las especies de un ecosistema se encuentran en un nicho ecológico,significa que cumplen con una determinda acción para contribuir a la dinamica del sistema, por ejemplo los hongos que son descomponedores de materia.
La suceción ecológica es una serie de cambios que llevan a un ecosistema a un estado climax. El climax de conce al estado que alcanza las comunidades que se van sucediendo hasta alcanzar un tipo de biocenosis capaz de permanecer indefinidamente estable en un biotopo.