El Sistema Biosfera y su Importancia Global

En el sistema biosfera, una de cada tres moléculas de O2 que respiramos es producida por los océanos, específicamente por el fitoplancton.

  • Definición de Biosfera: La biosfera es el conjunto formado por todos los seres vivos que habitan en la Tierra.
  • Definición de Ecosistema: Un ecosistema es un sistema natural integrado por componentes vivos y no vivos que interactúan entre sí.
  • Definición de Ecosfera: La ecosfera es el conjunto formado por todos los ecosistemas que constituyen la Tierra o, lo que es lo mismo, la ecosfera es el gran ecosistema planetario.

Niveles Tróficos: Productores, Consumidores y Descomponedores

Productores (Autótrofos)

Los productores transforman la materia inorgánica en materia orgánica. Los principales organismos fotosintéticos son:

  • Plantas superiores: Predominantes en los ecosistemas terrestres.
  • Fitoplancton: En los ecosistemas marinos, constituido por un conjunto de algas microscópicas y cianobacterias que viven flotando a la deriva en las zonas marinas iluminadas.

Parte de la materia orgánica sintetizada es utilizada por los propios organismos fotosintéticos para el proceso de la respiración, lo que supone una degradación de la energía que, tras ser utilizada en los procesos vitales, se transforma en calor. El resto de la materia orgánica producida se almacena como tal, constituyendo los tejidos vegetales, pudiendo ser transferida en forma de alimento al resto de los niveles tróficos.

Consumidores (Heterótrofos)

Transforman la materia orgánica de un nivel en materia orgánica propia. Dentro de los consumidores se pueden distinguir:

  • Consumidores primarios (herbívoros): Se alimentan de los productores y constituyen el segundo nivel.
  • Consumidores secundarios (carnívoros): Se alimentan de los herbívoros y constituyen el tercer nivel.
  • Carnívoros finales: Se alimentan de otros carnívoros y constituyen el cuarto nivel.

Aunque tradicionalmente se habla de cadenas tróficas (sucesión de individuos donde cada uno se alimenta del anterior), es más preciso referirse a redes tróficas, ya que de cada nivel suelen partir ramificaciones. En este contexto destacan:

  • Omnívoros: Se alimentan de más de un nivel trófico, lo que constituye un carácter adaptativo que garantiza su supervivencia (por ejemplo, el ser humano).
  • Carroñeros o necrófagos: Se alimentan de cadáveres.

Ejemplos de Cadenas Tróficas

Nota: Es poco frecuente que existan sistemas con seis niveles tróficos.

  • Ártico: Fitoplancton (P) → Zooplancton (C1) → Calamar (C2) → Morsa (C3) → Foca (C4) → Orca (C5) → Humano (C6).
  • Canarias: Vegetación (P) → Saltamontes (C1) → Pinzón azul (C2) → Águila (C3).

Ciclo de Materia y Flujo de Energía

Flujo de Materia

Tiende a ser cerrado. Se utiliza el término «tiende» porque, con frecuencia, los nutrientes escapan de la biosfera mediante el proceso de lixiviado.

Flujo de Energía

Es un sistema abierto. No toda la energía ingerida pasa al siguiente nivel, ya que se pierde a través del calor, la respiración y los propios procesos metabólicos del animal (como el crecimiento). Según la Regla del 10%, la energía que pasa de un eslabón a otro en una cadena trófica es, aproximadamente, el 10% de la energía acumulada en el nivel anterior (tejidos de engorde).

Bioacumulación y Pirámides Ecológicas

Bioacumulación

Se denomina bioacumulación al proceso de acumulación de sustancias tóxicas, como metales pesados o compuestos orgánicos sintéticos, en los organismos vivos. Estas sustancias alcanzan concentraciones cada vez mayores y superiores a las registradas en el medioambiente. Ocurre cuando las sustancias ingeridas no pueden ser descompuestas ni excretadas. Se mide mediante el factor de bioconcentración: la relación existente entre las concentraciones del organismo y el agua o aire circundante.

Las Pirámides Ecológicas

  • Pirámides de energía: Siempre mantienen la forma de pirámide porque siguen la regla del 10%; por lo tanto, no pueden ser invertidas (se miden en kcal o J).
  • Pirámides de biomasa: Pueden presentarse invertidas (se miden en kg).
  • Pirámides de números: Pueden presentarse invertidas (basadas en el número de individuos).

La Falta de Nutrientes y Valencia Ecológica

Zonas de Afloramiento

En estas zonas, el agua asciende desde el fondo hacia la superficie, arrastrando consigo los nutrientes que fertilizan el fitoplancton. La energía externa o auxiliar que hace esto posible es aportada por el viento, que desplaza el agua de la superficie marina y crea un vacío superficial que favorece el ascenso de aguas profundas.

Valencia Ecológica

Se denomina valencia ecológica al campo o intervalo de tolerancia de una especie respecto a un factor cualquiera del medio (luz, temperatura, fósforo, nitrógeno, pH, etc.), que actúa como factor limitante. Existen dos tipos de especies según su tolerancia:

  • Eurioicas: Aquellas poco exigentes respecto a los valores de un determinado factor; poseen valencias ecológicas de gran amplitud.
  • Estenoicas: Aquellas muy exigentes respecto a los valores de un factor; presentan límites de tolerancia estrechos.

Mecanismos de Supervivencia de las Especies

Las especies han desarrollado diferentes estrategias para asegurar su continuidad:

  • Estrategas de la r: Producen muchas crías pero no brindan cuidado materno. Se suelen denominar especies generalistas.
  • Estrategas de la k: Tienen pocas crías pero invierten en cuidado materno. Se suelen denominar especies especialistas.