Productividad y Dinámica de Ecosistemas: Tasa de Renovación, Bioacumulación y Pirámides Ecológicas

Productividad en Ecosistemas

La productividad se define como la relación entre la producción neta y la biomasa. Esta métrica es crucial para evaluar la riqueza de un ecosistema o nivel trófico, ya que indica la velocidad con la que se renueva la biomasa. A esta velocidad se le conoce como tasa de renovación.

Tiempo de Renovación

El tiempo de renovación es el período que tarda en renovarse un nivel trófico o un sistema. Es la relación inversa a la tasa de renovación, calculada como B/Pn.

Eficiencia en los Niveles Tróficos

La eficiencia representa el rendimiento de un nivel trófico o sistema, calculado como el cociente salidas/entradas. Se puede analizar desde diferentes perspectivas:

• Relación energía asimilada/energía solar incidente: Evalúa la eficiencia de los productores, siendo generalmente inferior al 2%.
• Cociente Pn/Pb: Valora la cantidad de energía incorporada a cada nivel respecto al total asimilado, reflejando las pérdidas respiratorias.
• Relación Pn/alimento ingerido: Sirve para evaluar la rentabilidad de los consumidores. En ganadería, se valora por la relación engorde/alimento ingerido.

Una alimentación basada en el primer nivel trófico es más eficiente, ya que aprovecha mejor la energía y puede sostener a un mayor número de individuos.

El Problema Ambiental de la Bioacumulación

Los contaminantes del medio externo ingresan en las cadenas tróficas y se transfieren junto con la materia y la energía de un nivel a otro. La bioacumulación es el proceso de acumulación de sustancias tóxicas, metales pesados o compuestos orgánicos sintéticos en los organismos vivos, en concentraciones superiores a las registradas en el medio ambiente. Esto ocurre cuando las sustancias ingeridas no pueden ser descompuestas ni excretadas.

Se mide mediante el factor de bioconcentración: la relación entre las concentraciones del organismo y el agua o aire circulante. La sustancia bioacumulada puede provenir del suelo, aire, agua u otros organismos vivos, ingresando por vía digestiva, respiratoria o cutánea. Debido a la incapacidad de metabolizar o excretar la sustancia tóxica, los contaminantes se acumulan hasta alcanzar concentraciones que causan lesiones graves o la muerte. Esta concentración aumenta a lo largo de la cadena trófica.

Las Pirámides Ecológicas

La cadena trófica se representa mediante pirámides ecológicas, una serie de barras superpuestas con altura constante y longitud proporcional al parámetro medido: energía acumulada, biomasa o número de individuos.

• Pirámides de energía: Muestran el contenido energético de cada nivel. Tienen forma de pirámide debido a la regla del 10%.
• Pirámides de biomasa: Se basan en la biomasa acumulada en cada nivel. Pueden tener forma de pirámide real, invertida o presentar grandes diferencias entre sus niveles.
• Pirámides de números: Representan el recuento del número total de individuos en cada nivel. Pueden ser engañosas al presentarse en algunos casos de forma invertida.

Factores Limitantes de la Producción Primaria

La ley del mínimo indica que el crecimiento de una especie vegetal está limitado por el elemento en menor cantidad respecto al mínimo necesario. Este elemento actúa como factor limitante. Si todos los factores (luz, temperatura y humedad) y elementos están en cantidades necesarias, excepto uno, este último se convierte en el factor limitante.

Energías Externas o Auxiliares

Las energías externas o auxiliares son las energías de procedencia solar necesarias para la producción primaria, como las que mueven el agua, originan los vientos, condicionan la temperatura, originan las lluvias y mueven los nutrientes por los sistemas.

También incluyen las aportadas por los seres humanos en las explotaciones agrarias para contrarrestar los factores limitantes e incrementar las cosechas o la producción ganadera: maquinaria, sistemas de riego, invernaderos, plaguicidas, abonos químicos, semillas seleccionadas, etc. Estas prácticas implican el uso de combustibles fósiles.