Flujos de energia e informacion

Desde el punto de vista ecológico es posible diferenciar tres formas distintas de energía en los sistemas ecológicos. Ellas son:

  • La energía Metabólica. Esta es la que siendo asimilada por los compartimentos productores (foto y quimiosintetizadores) se utiliza directamente en los procesos metabólicos de los componentes vivos del sistema.
  • La energía externa. Esto es la que constituye el medio ambiente energético donde se desarrolla el sistema y determina la naturaleza del hábitat. Dicha energía está conformada por energía lumínica, calórica, de los vientos y corrientes, etc. y no actúa directamente en procesos metabólicos aunque pueden influir sobre ellos; si lo hace a favor se le llama e. de subsidio y si en contra, de tensión ó stress.
  • La energía acumulada en el sistema como información, esto es cualquier forma de organización, experiencia, conocimiento, incluido los genéticos, que el sistema ha conservado a lo largo de su desarrollo, esto es su herencia histórica acumulada en el tiempo. La información incluye cosas tan importantes como un medio físico transformado por acción del sistema, con grandes acumules de estructura (Ej. la arquitectura en un bosque o en un arrecife, con todo lo que implica de organización del espacio y acumulación de estructura-árboles o esqueletos coralinos; cambios geomorfológicos, creación y modificación de hábitats, aumentos de gradientes ambientales, acumulación de biomasa y de especies, etc.).

Desde una perspectiva puramente física la última forma es una variante de la segunda, toda vez que la información es no metabólica; no obstante, para efectos analíticos la consideración de la información por aparte permite clasificar y analizar mejor lo que podría denominarse la influencia histórica o el efecto del desarrollo ontogénico del sistema sobre los atributos del mismo. Dicho de otro modo, el análisis del contenido de información del sistema como resultado de su historia evolutiva (o si se prefiere sucesional) permite diferenciar los efectos que éste tiene sobre la estructura y funcionamiento del sistema con independencia de los atribuibles exclusivas o primordialmente a condiciones del medio físico.

La consideración más detallada de las diferentes formas de energía quizá ilustre mejor la importancia y necesidad del punto en cuestión.

Energía metabólica. La energía lumínica transformada por las plantas en energía potencial química y acumulada en la biomasa vegetal constituye la mayoría de energía metabólica en cualquier ecosistema. La energía así asimilada se usa a través de dos vías diferenciables, aunque confluyentes: las vías de pastoreo y las vías detríticas.

Como vías de pastoreo se consideran las que implican consumo directo de biomasa por parte de consumidores herbívoros que son a su vez presas de carnívoros, eventualmente comidos por consumidores superiores de varios niveles; por ejemplo; hierbas que sirven de alimento a venados que son presa de jaguares.

Las vías detríticas implican utilización de materia orgánica muerta; tanto vegetal como animal el proceso es más complejo ya que la materia muerta (Ej. hojarasca en un bosque) es atacada inicialmente por hongos y bacterias que dan principio a la descomposición. La materia parcialmente descompuesta o detritus es consumida por diferentes detritívoros, en especial invertebrados; el detritus es alimento más concentrado que la materia original pura, ya que parte de sus carbohidratos se ha usado para sintetizar proteínas bacteriana y fúngica.

Los detritívoros, además de aprovechar el alimento, fraccionan el material detrítico favoreciendo la acción de los descomponedores que actúan más fácilmente sobre el material particulado y sobre las heces mismas de los consumidores; la materia orgánica puede ser ingerida repetidas veces hasta su consumo total.

El consumo por vías detríticas posibilita la utilización de materiales poco digeribles o cuyo bajo nivel energético hace poco "rentable" su aprovechamiento; tal es el caso de la celulosa y la quitina, tan abundantes en la naturaleza. Avanzando en la cadena trófica, se encuentra que los detrívoros y sus predadores son a su vez presa de grandes predadores que se benefician tanto de vías detríticas como de pastoreo.

En los ecosistemas en general se espera que el consumo detrítico adquiera mayor importancia que el de pastoreo a medida que el sistema complejiza su estructura y madura; en la selva húmeda tropical se calcula que más del 90% de la energía fluye por esta vía; quizá solo en las sabanas africanas, con sus manadas de herbívoros y grandes predadores, las vías de pastoreo tienen importancia equivalente a las detríticas. El consumo detrítico disminuye la eficiencia teórica del sistema pero incrementa su eficiencia real al posibilitar el uso de la energía almacenada en la materia orgánica muerta que de otro modo se acumularía y desperdiciaría.

Energía Externa. Los textos de ecología acostumbran tratar la energía externa en estricta relación con los conceptos de energías de subsidio y de tensión, esto es con formas de energía que aplicadas al sistema lo ayudan o lo perjudican.

En una acepción más amplia, la energía externa debería implicar todas las formas de energía que confluyen en la conformación del medio físico, esto es del hábitat; de hecho este no es otra cosa que un espacio físico sometido a una serie de influjos energéticos dependientes de sus condiciones y ubicación sobre la Tierra. Así, cada sitio está sometido a determinada cantidad de energía según la cantidad que reciba en forma de luz, calor, energía calórica, barométrica o como corrientes, lluvias o aportes de nutrientes, etc.

Combinaciones diferentes de estos y otros aportes energéticos determinan las diferencias que existen entre hábitats y consecuentemente en el tipo de biocenosis que los ocupen. Los conceptos de subsidio o tensión pierden referencia en este contexto pero pueden aplicarse, conservando su utilidad práctica, a aportes excepcionales que determinen particularidades en el sistema; por Ej. ingresos extras periódicos de nutrientes a través de ríos a un estuario o la fertilización regular del mar en un área de surgencia, aumentan la productividad, o bien los excesos de energía proveniente de un ciclón o una marejada, cuyos efectos desfavorables son evidentes. Otros casos incluyen la tensión inducida por el hombre a través de la contaminación, el exceso de fertilización o bien el subsidio dado a la agricultura a través de tractor, riego, fertilización y otros medios que implican consumos energéticos.

 

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