En un campo de maíz de Jalisco, las plantas captan energía del Sol durante todo el temporal. Si pudieras medir cuánta de esa energía llega a un halcón que caza ratones en ese mismo campo, te sorprendería lo poca que es: por cada 1,000 unidades de energía que entran en las plantas, al halcón le llega aproximadamente una. ¿Por qué se pierde tanta energía en el camino? Esa es la clave para entender cómo funciona un ecosistema.
Productores y productividad primaria
Los productores son los organismos fotosintéticos: plantas, algas y fitoplancton. Capturan la energía de la luz solar y la guardan en moléculas orgánicas (azúcares). A esa energía fijada por unidad de superficie y de tiempo se le llama productividad primaria. Se mide en kJ/m²·año, kcal/m²·año o g/m²·año.
Pero los productores también respiran: igual que tú, rompen parte de sus azúcares en la respiración celular para obtener energía útil. Por eso se distinguen dos medidas.
¿Por qué cambia la productividad de un ecosistema a otro?
La fotosíntesis necesita luz, agua y CO₂, y funciona mejor con temperaturas favorables. Por eso la productividad varía mucho:
Ecosistema
Factor que más limita
Productividad
Selva Lacandona
casi ninguno (mucha luz, agua y calor)
muy alta
Arrecife de coral (Caribe mexicano)
nutrientes escasos, pero mucha luz
alta
Desierto de Sonora
agua
muy baja
Mar abierto (lejos de la costa)
nutrientes (nitrógeno, fósforo, hierro)
baja por m²
Practica★★★Sin empezar
Un encinar y una zona de mar abierto alejada de la costa tienen productividades primarias netas muy distintas. Explica qué es la productividad primaria neta y razona qué…
Un encinar y una zona de mar abierto alejada de la costa tienen productividades primarias netas muy distintas. Explica qué es la productividad primaria neta y razona qué factores abióticos la limitan en cada uno de estos dos ecosistemas.
Una cadena trófica muestra una sola línea de «quién se come a quién»: maíz → ratón de campo → serpiente de cascabel → águila. Pero casi ningún animal come una sola cosa. Las cadenas se entrelazan y forman una red trófica (o red alimentaria), que describe mejor al ecosistema real. Las flechas indican hacia dónde viaja la energía: del alimento al que lo come.
Los descomponedores cierran la red: transforman restos de animales, hojarasca y excrementos en nutrientes que los productores vuelven a absorber.
Practica★☆☆Sin empezar
Define nivel trófico y construye una cadena trófica de cuatro eslabones propia de un encinar mediterráneo, indicando a qué nivel pertenece cada eslabón y el tipo de…
Define nivel trófico y construye una cadena trófica de cuatro eslabones propia de un encinar mediterráneo, indicando a qué nivel pertenece cada eslabón y el tipo de alimentación de cada organismo.
No toda la energía de un nivel llega al siguiente. Al porcentaje que sí pasa se le llama eficiencia ecológica de transferencia (o rendimiento ecológico):
Dos transferencias seguidas: $0.10 \times 0.10 = 0.01$, es decir, el $1\%$ de la energía original.
Practica★☆☆Sin empezar
En una pradera, los productores fijan $20\,000\ \text{kcal/m}^2$ al año y los herbívoros asimilan $2\,000\ \text{kcal/m}^2$ en el mismo periodo. Calcula el rendimiento…
En una pradera, los productores fijan $20\,000\ \text{kcal/m}^2$ al año y los herbívoros asimilan $2\,000\ \text{kcal/m}^2$ en el mismo periodo. Calcula el rendimiento ecológico de esa transferencia, expresado en porcentaje.
Un ecosistema acuático presenta estas energías anuales por nivel: productores, $50\,000\ \text{kJ}$; herbívoros, $4\,800\ \text{kJ}$; carnívoros, $450\ \text{kJ}$.…
Un ecosistema acuático presenta estas energías anuales por nivel: productores, $50\,000\ \text{kJ}$; herbívoros, $4\,800\ \text{kJ}$; carnívoros, $450\ \text{kJ}$. Calcula el rendimiento de cada transferencia y comenta si se ajustan a la regla del $10\ \%$.
Si cada transferencia deja pasar solo una pequeña fracción, ¿qué forma tiene la energía disponible por niveles? Si apilas un piso por nivel trófico, con el ancho proporcional a la energía, obtienes una pirámide.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica, recurriendo al concepto de rendimiento ecológico, por qué las cadenas tróficas de los ecosistemas rara vez tienen más de cuatro o cinco niveles.
Explica, recurriendo al concepto de rendimiento ecológico, por qué las cadenas tróficas de los ecosistemas rara vez tienen más de cuatro o cinco niveles.
Observa la pirámide de energía del esquema: a) Identifica qué nivel trófico ocupa cada piso (A, B, C y D). b) Calcula el valor que falta en el nivel D ($?$) suponiendo…
Observa la pirámide de energía del esquema:
a) Identifica qué nivel trófico ocupa cada piso (A, B, C y D).
b) Calcula el valor que falta en el nivel D ($?$) suponiendo que todas las transferencias tienen el mismo rendimiento que la primera.
En un muestreo en mar abierto se registran $4\ \text{g/m}^3$ de fitoplancton y $12\ \text{g/m}^3$ de zooplancton que se alimenta de él. ¿Cómo puede una cantidad tan pequeña de productores sostener a una masa tres veces mayor de consumidores?
Practica★★☆Sin empezar
Diferencia las pirámides ecológicas de energía, de biomasa y de números. Explica en qué situación la pirámide de biomasa puede aparecer invertida (pon un ejemplo marino)…
Diferencia las pirámides ecológicas de energía, de biomasa y de números. Explica en qué situación la pirámide de biomasa puede aparecer invertida (pon un ejemplo marino) y por qué la pirámide de energía no se invierte nunca.
Como los niveles están conectados, quitar uno afecta a los demás. Si la sobrepesca elimina a los grandes peces depredadores, sus presas (peces más pequeños y herbívoros) aumentan; al haber más herbívoros, comen más algas y estas disminuyen. Este efecto en cadena se llama cascada trófica.
Practica★★★Sin empezar
La sobrepesca elimina a los grandes peces depredadores de una zona costera. Predice qué ocurrirá con los niveles tróficos inmediatamente inferiores y razona cómo esa…
La sobrepesca elimina a los grandes peces depredadores de una zona costera. Predice qué ocurrirá con los niveles tróficos inmediatamente inferiores y razona cómo esa «cascada trófica» puede acabar afectando incluso a las algas del fondo.
Suponiendo un rendimiento ecológico del $10\ \%$ en cada transferencia, calcula cuántos kilogramos de productores hacen falta para generar $1\ \text{kg}$ de biomasa de…
Suponiendo un rendimiento ecológico del $10\ \%$ en cada transferencia, calcula cuántos kilogramos de productores hacen falta para generar $1\ \text{kg}$ de biomasa de un depredador situado en el cuarto nivel trófico de una cadena. Comenta lo que el resultado implica para la conservación de los grandes depredadores.
Vuelve al principio: el halcón recibe solo 1 de cada 1,000 unidades de energía de las plantas porque está en el cuarto nivel (maíz → insecto o ratón → serpiente o ave pequeña → halcón). Con la regla del 10 % en cada transferencia: $1{,}000 \times 0.10 \times 0.10 \times 0.10 = 1$ unidad.
Resumen
¡A practicar! 3 ejercicios de nivel medio en este apartado