Capítulo 18

Producción primaria y flujo de energía

Organismos y energía

• Todo organismo requiere una fuente de energía para vivir

• Existen 3 fuentes principales de energía:– Luz– Moléculas orgánicas– Moléculas inorgánicas

Definiciones• Autótrofos = organismos que utilizan fuentes

inorgánicas de carbono y de energía– Autótrofos fotosintéticos = utilizan CO2 como

fuente de carbono y luz como fuente de energía

– Autótrofos quimiosintéticos = utilizan CO2 como fuente de carbono y compuestos inorgánicos como fuente de energía

• Heterótrofos = organismos que utilizan compuestos orgánicos como fuentes de carbono y de energía

• Grupos de organismos y diversidad trófica

Productividad en una planta

• Mediante la fotosíntesis• Fotosíntesis requiere:

– Luz– Agua– CO2

– Minerales

• Velocidad de fotosíntesis condicionada por:– Disponibilidad de los requisitos mencionados arriba– Otras condiciones ambientales influyen sobre la

productividad

Productividad en un ecosistema

• Productividad primaria = la producción de nueva materia orgánica (biomasa) por los autótrofos de un ecosistema.– Productividad primaria bruta = toda la producción

de biomasa producida por todos los autótrofos de un ecosistema

– Respiración de autótrofos = gasto energético de autótrofos para mantenerse vivos

– Productividad primaria neta = la porción de biomasa de plantas que sobra luego de que los autótrofos satisfagan sus necesidades de energía

Factores que limitan la productividad primaria

• Principalmente la temperatura y la precipitación

• Evapotranspiración = cantidad de agua que evapora y transpira un ecosistema durante un año

• Relación entre evapotranspiración y productividad primaria neta– A mayor evapotranspiración mayor

productividad primaria neta

Factores que limitan la productividad primaria

• Relación entre precipitación y productividad primaria neta– A mayor precipitación mayor productividad

primaria neta– En cada nivel de precipitación hay

variaciones en productividad

• Fertilidad de suelos y productividad primaria en tierra

Factores que limitan la productividad primaria

• Factores que limitan la productividad primaria– Ley del mínimo: el nutriente en menor

cantidad de acuerdo al requerido por la planta limita su productividad

– Hoy sabemos que lo descrito arriba puede ser mas complejo

– Experimentos de fertilización de suelos• Este y otros experimentos similares en

ecosistemas terrestres muestran que el nitrógeno es el nutriente mas limitante generalmente.

Factores que limitan la productividad primaria acuática y marina

• Relación entre nutrientes y productividad primaria acuática

• A mayor concentración de fósforo mayor biomasa de algas y mayor tasa de fotosíntesis

• Añadir nutrientes a un lago (C+N+P) aumentó la biomasa de fitoplancton, y al dejar de añadirlos la biomasa volvió a su nivel anterior

Nutrientes y productividad marina

• Las tasas mas altas de productividad primaria marina se encuentran en los bordes de los continentes y en áreas de resurgimiento (“upwelling”)– En los bordes de continentes los ríos añaden

nutrientes al mar– En las áreas de resurgimiento el agua

profunda provee nutrientes al agua donde hay mas fitoplancton

Nutrientes y productividad marina

• Experimentos de fertilización marina– En ecosistema marino el nitrógeno resultó ser

mas limitante que el fósforo

Influencias de los consumidores

• Controles desde-abajo = controles por parte de factores físicos y químicos

• Controles desde-arriba = controles por parte de los consumidores

• Cascada trófica = efectos de depredadores que alteran la abundancia o productividad de una población, comunidad o nivel trófico en mas de un enlace de una red alimenticia.

Cascada trófica

• Existe una correlación negativa entre el tamaño del zooplancton y la productividad primaria.

• Los peces piscívoros controlan las poblaciones de peces planctívoros.

• Por lo tanto, los peces piscívoros reducen la presión que los peces planctívoros ejercen sobre el zooplancton grande.

• Por lo tanto, a mayor abundancia de peces piscívoros menor productividad primaria.

Cascada trófica

• Grandes herbívoros del Serengeti– Cercaron unas áreas para impedir que los

ñus pastaran– El pasto fue mas productivo en áreas no

excluidas que en áreas excluidas– Explicacion: sin la herbivoría las hojas viejas

de las plantas tapan a las mas verdes, reduciendo su productividad

Flujo de energía

• Las pérdidas de energía limitan el número de niveles tróficos de un ecosistema– Gran parte de la energía que pasa de un nivel

trófico a otro termina convirtiéndose en energía inútil (calor o entropía)

– A medida que la energía fluye de un nivel trófico a otro es mucha menos la cantidad de dicha energía pasando al siguiente nivel

– Por lo tanto, es improbable que un nivel trófico adicional tendría suficiente energía para mantener una población o comunidad de organismos viable

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Heterótrofas: parásitas Autótrofas: “carnívoras”

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Chapter opener 18

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