Capítulo 18

Capítulo 18
Producción primaria y flujo de
energía
Organismos y energía
• Todo organismo requiere una fuente de
energía para vivir
• Existen 3 fuentes principales de energía:
– Luz
– Moléculas orgánicas
– Moléculas inorgánicas
Definiciones
• Autótrofos = organismos que utilizan fuentes
inorgánicas de carbono y de energía
– Autótrofos fotosintéticos = utilizan CO2 como
fuente de carbono y luz como fuente de energía
– Autótrofos quimiosintéticos = utilizan CO2 como
fuente de carbono y compuestos inorgánicos como
fuente de energía
• Heterótrofos = organismos que utilizan
compuestos orgánicos como fuentes de carbono
y de energía
• Grupos de organismos y diversidad trófica
Productividad en una planta
• Mediante la fotosíntesis
• Fotosíntesis requiere:
–
–
–
–
Luz
Agua
CO2
Minerales
• Velocidad de fotosíntesis condicionada por:
– Disponibilidad de los requisitos mencionados arriba
– Otras condiciones ambientales influyen sobre la
productividad
Productividad en un ecosistema
• Productividad primaria = la producción de
nueva materia orgánica (biomasa) por los
autótrofos de un ecosistema.
– Productividad primaria bruta = toda la producción
de biomasa producida por todos los autótrofos de un
ecosistema
– Respiración de autótrofos = gasto energético de
autótrofos para mantenerse vivos
– Productividad primaria neta = la porción de
biomasa de plantas que sobra luego de que los
autótrofos satisfagan sus necesidades de energía
Factores que limitan la
productividad primaria
• Principalmente la temperatura y la
precipitación
• Evapotranspiración = cantidad de agua
que evapora y transpira un ecosistema
durante un año
• Relación entre evapotranspiración y
productividad primaria neta
– A mayor evapotranspiración mayor
productividad primaria neta
Factores que limitan la
productividad primaria
• Relación entre precipitación y
productividad primaria neta
– A mayor precipitación mayor productividad
primaria neta
– En cada nivel de precipitación hay
variaciones en productividad
• Fertilidad de suelos y productividad
primaria en tierra
Factores que limitan la
productividad primaria
• Factores que limitan la productividad
primaria
– Ley del mínimo: el nutriente en menor
cantidad de acuerdo al requerido por la planta
limita su productividad
– Hoy sabemos que lo descrito arriba puede ser
mas complejo
– Experimentos de fertilización de suelos
• Este y otros experimentos similares en
ecosistemas terrestres muestran que el nitrógeno
es el nutriente mas limitante generalmente.
Factores que limitan la productividad
primaria acuática y marina
• Relación entre nutrientes y productividad
primaria acuática
• A mayor concentración de fósforo mayor
biomasa de algas y mayor tasa de
fotosíntesis
• Añadir nutrientes a un lago (C+N+P)
aumentó la biomasa de fitoplancton, y al
dejar de añadirlos la biomasa volvió a su
nivel anterior
Nutrientes y productividad marina
• Las tasas mas altas de productividad
primaria marina se encuentran en los
bordes de los continentes y en áreas de
resurgimiento (“upwelling”)
– En los bordes de continentes los ríos añaden
nutrientes al mar
– En las áreas de resurgimiento el agua
profunda provee nutrientes al agua donde hay
mas fitoplancton
Nutrientes y productividad marina
• Experimentos de fertilización marina
– En ecosistema marino el nitrógeno resultó ser
mas limitante que el fósforo
Influencias de los consumidores
• Controles desde-abajo = controles por
parte de factores físicos y químicos
• Controles desde-arriba = controles por
parte de los consumidores
• Cascada trófica = efectos de
depredadores que alteran la abundancia o
productividad de una población,
comunidad o nivel trófico en mas de un
enlace de una red alimenticia.
Cascada trófica
• Existe una correlación negativa entre el tamaño
del zooplancton y la productividad primaria.
• Los peces piscívoros controlan las poblaciones
de peces planctívoros.
• Por lo tanto, los peces piscívoros reducen la
presión que los peces planctívoros ejercen
sobre el zooplancton grande.
• Por lo tanto, a mayor abundancia de peces
piscívoros menor productividad primaria.
Cascada trófica
• Grandes herbívoros del Serengeti
– Cercaron unas áreas para impedir que los
ñus pastaran
– El pasto fue mas productivo en áreas no
excluidas que en áreas excluidas
– Explicacion: sin la herbivoría las hojas viejas
de las plantas tapan a las mas verdes,
reduciendo su productividad
Flujo de energía
• Las pérdidas de energía limitan el número
de niveles tróficos de un ecosistema
– Gran parte de la energía que pasa de un nivel
trófico a otro termina convirtiéndose en
energía inútil (calor o entropía)
– A medida que la energía fluye de un nivel
trófico a otro es mucha menos la cantidad de
dicha energía pasando al siguiente nivel
– Por lo tanto, es improbable que un nivel
trófico adicional tendría suficiente energía
para mantener una población o comunidad de
organismos viable
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Heterótrofas: parásitas
Autótrofas: “carnívoras”
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Chapter opener 18
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