Fundamentos de Ecología: Relaciones Tróficas y Ciclos Biogeoquímicos Esenciales

Relaciones Tróficas en los Ecosistemas

Las relaciones tróficas son aquellas que se establecen entre los organismos que se alimentan unos de otros. Estas interacciones son fundamentales para el flujo de energía y materia en un ecosistema y se pueden representar mediante cadenas y redes tróficas. En los ecosistemas, se establece un entramado complejo de relaciones alimentarias que forma intrincadas redes tróficas entre los organismos.

Los Ciclos Biogeoquímicos: Flujo de Elementos Esenciales

Los ciclos biogeoquímicos son los recorridos que realizan ciertos elementos químicos esenciales a través de la biocenosis (seres vivos) y el biotopo (medio físico) de un ecosistema. Estos ciclos son vitales para mantener la vida en la Tierra.

Ciclo del Carbono

El carbono es un elemento fundamental para la materia viva, ya que forma parte de todas las moléculas orgánicas. Su ciclo es el siguiente:

• Los organismos autótrofos, mediante la fotosíntesis, captan el CO₂ atmosférico y lo transforman en compuestos orgánicos.
• Mediante la respiración celular, los seres vivos utilizan la materia orgánica y liberan CO₂ a la atmósfera.
• Parte de los restos orgánicos pueden quedar enterrados y, con el tiempo, se transformarán en combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural).
• Algunos organismos marinos utilizan el CO₂ disuelto para formar conchas y esqueletos, que más tarde se transformarán en rocas calizas.
• Las erupciones volcánicas también liberan CO₂ a la atmósfera.

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno es un componente fundamental de las proteínas y los ácidos nucleicos. Su ciclo es complejo:

• Aproximadamente el 78% de la atmósfera es nitrógeno (N₂), pero muy pocos seres vivos pueden utilizarlo directamente del aire.
• Determinadas bacterias fijadoras de nitrógeno captan el N₂ atmosférico y lo transforman en amonio y nitratos, formas asimilables por las plantas.
• Mediante la fotosíntesis, las plantas incorporan el nitrógeno disuelto del suelo y lo utilizan para formar compuestos orgánicos.
• A través de la alimentación, el nitrógeno pasa por los distintos niveles tróficos de la cadena alimentaria.
• Los restos orgánicos que generan los seres vivos al morir devuelven el nitrógeno al medio, donde las bacterias nitrificantes lo convierten nuevamente en nitratos.
• El ciclo se cierra con las bacterias desnitrificantes, que utilizan los nitratos y generan N₂ gaseoso que vuelve a la atmósfera.

Ciclo del Fósforo

El fósforo es un elemento escaso pero esencial, que forma parte de los ácidos nucleicos, las membranas celulares y los huesos. Su ciclo es principalmente sedimentario:

• La mayor parte del fósforo se encuentra en rocas sedimentarias de origen marino.
• La erosión de estas rocas libera fosfatos inorgánicos que pueden ser utilizados por las plantas.
• A través de la alimentación, el fósforo pasa al resto de la cadena trófica.
• Una parte de los fosfatos son arrastrados por el agua hasta el mar.
• Allí, el fósforo es incorporado por el fitoplancton y, posteriormente, a las conchas y esqueletos de animales acuáticos.
• Con el tiempo, estos restos orgánicos y minerales se acumulan en el fondo marino, originando nuevas rocas sedimentarias ricas en fósforo.

Conceptos Fundamentales del Ecosistema

Biosfera

La biosfera es el conjunto de todos los seres vivos que habitan la Tierra, junto con los entornos donde viven. Ningún organismo vive aislado, y su distribución no es uniforme, sino que depende de las condiciones del medio.

Ecosistema

Un ecosistema es el conjunto de seres vivos (biocenosis) que habitan un lugar, las características fisicoquímicas que definen ese medio (biotopo) y las relaciones que se establecen entre ellos y el entorno. La zona de transición entre dos ecosistemas recibe el nombre de ecotono.

Componentes del Ecosistema

• Biotopo

  El biotopo está formado por el medio físico y las características fisicoquímicas del entorno (temperatura, luz, humedad, pH, etc.). Estos elementos constituyen los factores abióticos del ecosistema.

• Biocenosis (Comunidad)

  La biocenosis, también conocida como comunidad biológica, está formada por el conjunto de seres vivos (poblaciones de diferentes especies) que habitan y se relacionan en el biotopo.

Ecología

La ecología es la ciencia que estudia la composición, la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas, así como las interacciones entre los seres vivos y su ambiente.

Biomas

Los biomas son los grandes ecosistemas terrestres que ocupan extensas regiones geográficas. Cada bioma se caracteriza por una flora y fauna específicas, adaptadas a las condiciones climáticas predominantes. Los principales biomas son: el desierto frío, la tundra, la taiga, la estepa, la sabana, la selva tropical, el bosque mediterráneo, entre otros.