Les relacions alimentàries i el flux d'energia als ecosistemes

Les relacions alimentàries

Segons com obtinguin l'aliment, els organismes d'un ecosistema es classifiquen en nivells tròfics o alimentaris. Cada nivell agrupa espècies que tenen el mateix tipus d'alimentació.

Nivells tròfics

Productors

Són organismes autòtrofs. Fabriquen la seva matèria orgànica a partir d'energia solar i matèria inorgànica (aigua, sals minerals i diòxid de carboni). Són els bacteris fotosintetitzadors, les algues i les plantes.

Consumidors

Són organismes heteròtrofs. S'alimenten de la matèria orgànica que contenen altres éssers vius perquè són incapaços d'elaborar el seu propi aliment. N'hi ha de tres tipus:

• Consumidors primaris: S'alimenten dels productors. Els herbívors són consumidors primaris.
• Consumidors secundaris: S'alimenten principalment d'herbívors. Els animals carnívors són consumidors secundaris.
• Consumidors terciaris: Són els grans depredadors que s'alimenten de consumidors secundaris i de primaris. En alguns ecosistemes també hi ha consumidors quaternaris, que s'alimenten dels terciaris.

Descomponedors

Són organismes heteròtrofs que s'alimenten de les restes orgàniques dels nivells anteriors. Transformen la matèria orgànica en inorgànica, que s'allibera al medi i que els productors empren una altra vegada. Són descomponedors la majoria dels bacteris i els fongs.

Cadenes i xarxes tròfiques

Les relacions alimentàries que estableixen els éssers vius d'un ecosistema es representen mitjançant cadenes i xarxes tròfiques.

Les cadenes tròfiques són una seqüència simple i lineal d'éssers vius d'un ecosistema que s'uneixen mitjançant fletxes que indiquen qui és menjat per qui. Cada baula representa un nivell tròfic.

No obstant això, les relacions d'alimentació d'un ecosistema són més complexes, perquè en general cada espècie pot ser consumida per una gran varietat d'organismes i, a la vegada, menjar una gran diversitat d'aliments. D'aquesta manera, s'estableixen interconnexions entre diferents cadenes que formen una xarxa tròfica.

Piràmides tròfiques

Una piràmide tròfica és una representació gràfica de les relacions alimentàries d'un ecosistema en què es mostra la variació entre els diferents nivells tròfics per a una característica determinada, com l'energia, la biomassa o el nombre d'individus. Les piràmides estan formades per barres horitzontals de la mateixa gruixa que se superposen, i l'amplada és proporcional al valor de la característica que es vol representar.

Energia i matèria en els ecosistemes

El flux d'energia

La principal font d'energia existent és el Sol. Els organismes productors autòtrofs (plantes, algues i bacteris fotosintètics) transformen, mitjançant la fotosíntesi, una part de l'energia lluminosa en energia química, que s'acumula en la matèria orgànica que produeixen.

L'energia que travessa un ecosistema és unidireccional. Els organismes productors i consumidors empren una gran part d'aquesta energia en la respiració, el creixement i els processos metabòlics. Un 10 % de l'energia procedent d'un nivell tròfic pot passar als organismes del nivell següent. Una altra part se cedeix al medi en forma de calor i no es reutilitza.

El cicle de la matèria

A diferència del flux d'energia, el flux de matèria en un ecosistema és cíclic. La matèria no es perd, sinó que es recicla contínuament. Els descomponedors transformen la matèria orgànica (femta, excrements, restes orgàniques i cadàvers) en matèria inorgànica. Després, els organismes autòtrofs s'aprofiten d'aquesta matèria i generen nova matèria orgànica.

El cicle del nitrogen

La fixació del nitrogen es duu a terme a través d'un determinat tipus de bacteris. Els bacteris fixadors de nitrogen, presents en el sòl i a les arrels d'alguns vegetals, capten el nitrogen atmosfèric i el transformen en amoníac. A través de l'alimentació, el nitrogen passa del nivell dels productors als consumidors. Els bacteris nitrificants converteixen l'amoni en nitrats, que les plantes absorbeixen del sòl. Finalment, els bacteris desnitrificants transformen una part dels nitrats del sòl en nitrogen, que torna a l'atmosfera.

El cicle del carboni

El carboni s'incorpora a les biomolècules en forma de diòxid de carboni (CO2). Els productors capten el CO2 mitjançant la fotosíntesi. Mitjançant la respiració cel·lular, productors, consumidors i descomponedors alliberen CO2 a l'atmosfera o la hidrosfera. Una part de les restes orgàniques es transformen en combustibles fòssils (carbó i petroli) o roques calcàries. La crema de combustibles fòssils, els incendis forestals i les erupcions volcàniques alliberen també CO2 a l'atmosfera.