Productores

Primer nivel trófico
Formado por organismos autótrofos (litotrofos)
La mayor parte fotosintéticos (fotolitotrofos) que transforman la energía del sol en energía química.
Son productores: Plantas . Algas eucariotas. Cianobacterias . Bacterias fotosintéticas . Bacterias quimisintéticas.

En algunos ecosistemas los productores son quimiolitotrofos independientes de la luz solar
Por ejemplo en los humeros de los fondos oceánicos. Trasforman moléculas inorgánicas obteniendo energía

La energía que obtienen los productores es utilizada, en parte, para realizar sus funciones vitales pero la mayor parte es trasformada en moléculas orgánicas como reserva de energía, para crecer y reproducirse o como alimento para heterótrofos a cambio de algún servicio (simbiontes)

Esta materia orgánica queda a disposición del siguiente nivel trófico.

Consumidores

Organismos heterótrofos.
Se nutren a partir de la materia orgánica que producen productores u otros consumidores
Pueden alimentarse de organismos enteros, partes, restos, o materia orgánioca fabricada por otros organismos en procesos simbióticos

Parte de la materia consumida la utilizan para obtener energía para sus funciones vitales y su metabolismo
Otra parte la emplean para crecer y reproducirse

Son consumidores; Bacterias heterótrofas. Hongos. Animales. Protistas heterótrofos Consumidores primarios Se alimentan de materia orgánica de los productores Herbívoros, fitófagos, filtradoes Parásitos de plantas y algas Simbiontes de plantas y algas (nectar, hongos simbiontes...) Consumidores secundarios Se alimentan de materia orgánica de los consumidores primarios Carnívoros, Parásitos de consumidores primarios Simbiontes de consumidores primarios. Consumidores terciarios Se alimenta de consumidores secundarios No suele haber muchos más niveles de consumidores pues en cada paso gran parte de la energía se pierde

Se calcula que de toda la energía que ingresa en un nivel trófico, tan sólo el 10% es susceptible de ser utilizada por el siguiente, ya que la gran mayoría se invierte en el mantenimiento de la propia vida.
A este hecho se le llama regla del 10% y es la razón por la cual no se puede mantener una cadena con muchos niveles tróficos.

Existen consumidores omnívoros que obtienen su energía a partir de varios niveles tróficos
Existen consumidores carroñeros, que se alimentan de cadáveres
Existen consumidores detritívoros o saprófitos, que se alimentan de materia orgánica en descomposición.

Descomponedores

Transforman los restos de materia orgánica en inorgánica
Muy importantes en los ecosistemas porque reciclan la materia de modo que pueda volver a ser asimilada por los productores

Existen dos grupos de descomponedores:

Transformadores

Heterótrofos. saprófitos que degradan restos orgánicos
Generalmente bacterias y hongos
Obtienen moléculas orgánicas sencillas que pueden constituir el humus, y moléculas inorgánicas susceptibles de ser asimiladas por los productores

Mineralizadores

Autótrofos quimiosintéticos.
El resultado del metabolismo de estos seres vivos puede ser materia orgánica (lo que los convertiría en productores de algunos ecosistemas como los humeros anteriormente citados), o materia inorgánica, que asimilarían los autótrofos del medio.

Biomasa (B)

Cantidad de materia orgánica que existe por unidad de superficie o volumen.
Puede expresarse de varias formas:

Número de individuos por unidad de superficie o volumen
Unidades: Individuos/m2 . Individuos/m3
En ocasiones existen problemas importantes cuando los individuos no tienen el mismo tamaño aproximado
Por ejemplo los árboles que pueden tener tamaños muy diversos

Unidad de masa por unidad de superficie o volumen
Unidades: g/cm2 . g/Ha . Kg/m3
Generalmente se refiere a materia orgánica seca

Unidad de energía por unidad de superficie o volumen.
Si toda la biomasa se transformase en energía.
Un gramo de materia de materia orgánica equivale a 4 ó 5 kilocalorías
Unidades; Kcal/Ha . J/m2 . J/m3

Por ejemplo, la biomasa de robles de un prado puede ser 20.000 kg/Ha, o 8.000 kcal/Ha, o 20 árboles/Ha.

Los datos de biomasa pueden referirse a una sola especie, a una biocenosis o a un determinado nivel trófico.

Se habla de:
- biomasa primaria a la generada por organismos autótrofos
- biomasa secundaria a la de los heterótrofos
- biomasa residual a la generada por acción humana (paja, residuos sólidos urbanos...)

Producción (P)

La producción es la biomasa que se genera por unidad de tiempo

Se puede expresar en:

Unidades de biomasa y tiempo: Kg/Ha/año, mg/cm3/día.
Unidades de energía y tiempo: J/m2/día

La producción de nivel trófico indica la cantidad de biomasa susceptible de ser utilizada por un nivel trófico superior sin desestabilizar al ecosistema.

La producción de un nivel trófico es variable dependiendo de múltiples factores

Por ejemplo: si una pradera tiene una producción de hierba de 500 Kg/Ha/año, los herbívoros no deberían consumir más de esa cantidad, de lo contrario, podría romperse el equilibrio del sistema.

Producción Primaria

Incremento de biomasa de autrótrofos
Da una idea de la cantidad de energía química fabricada por organismos fotosintéticos a partir de energía luminosa.

Producción Primaria Bruta (PPb)
Cantidad de materia orgánica sintetizada por unidad de superficie y tiempo.

Producción Primaria Neta (PPn)
Cantidad de materia orgánica que puede consumir un nivel trófico superior una vez descontada la materia orgánica utilizada por los autótrofos en respiración y otros procesos vitales (R)
PPn = PPb– R

Los factores que limitan la producción primaria son:

El agua
Medio de autótrofos acuáticos . Algas, Cianobacterias, Bacterias fotosintéticas...
Imprescindible para plantas terrestres como medio de trasporte de nutrientes
Si hay poca disponibilidad los estomas se cierran para evitar la transpiración y se impide el metabolismo.

La luz
La fotosíntesis necesita luz como fuente de energía
Existe un límite mínimo de luz para que la fotosíntesis tenga rendimiento positivo
Al aumentar la intensidad de la luz, lo hace también la producción primaria, hasta que se saturan los centros de reacción. A partir de ese momento, aunque aumente la luz, la actividad fotosintética se estabiliza.

La concentración de CO2
Concentraciones bajas dificultan la fabricación de materia orgánica en organismos autótrofos.
Concentraciones elevadas aumenta la prosduccion si no hay otros factores limitantes,

Nitrógeno
Necesario para la síntesis de aminoácidos y otros compuestos celulares
Abunda en la atmósfera y las aguas en fora de N2 pero es costoso energéticamnete fijarlo.
Sólo lo hacen bacterias y cianobacterias. Algunas plantas establecen simbiosis con estos procariotas.

Fósforo
Necesario en pequeñas cantidades para fabricar biomoléculas
A veces es poco abundante sobre todo en océanos donde es secuestrado a las profundidades al morir los organismos.

Hierro
Es un factor limitante importante en ecosistemas acuáticos.
Es necesario para la fijación biológica de nitrógeno por las cianobacterias.

Temperatura
En principio, su aumento produce un incremento de la producción primaria por aceleración del metabolismo, aunque si es demasiado elevada, provoca el cierre de los estomas en plantas o daños celulares en algas y disminuye la producción

 

Producción Secundaria

Cantidad de biomasa almacenada en los individuos heterótrofos, que da idea de la energía almacenada en consumidores y descomponedores.

Producción Secundaria Bruta (PSb)
Alimento que se asimila del total que se consume. Hay un elevado porcentaje de energía que se elimina en forma de excrementos (en herbívoros, un 90% aproximadamente se pierde de esta manera), que aprovecharán los descomponedores.

Producción Secundaria Neta (PSn)
Fracción de energía de la que podría disponer el nivel trófico siguiente, considerando que al alimento asimilado habría que quitarle las pérdidas por mantenimiento. (R)
Lo que queda es la cantidad de biomasa que está realmente disponible para el siguiente nivel trófico.

PSb = Materia consumida – Materia fecal
PSn = PSB – R
Esta energía se ha estimado en un 10%, ya que la mayor parte de la energía que ingresa en un nivel se invierte en el mantenimiento de las propias estructuras.

En un ecosistema joven, la producción es muy alta, es decir, existe un gran aumento de biomasa por unidad de tiempo.
Si el ecosistema está degradado, por ejemplo, por sobreexplotación, la producción es negativa, ya que se retira más biomasa de la que se genera por unidad de tiempo.

Productividad

Es un parámetro trófico que relaciona la producción neta (Pn) y la biomasa (B) de un ecosistema.
Productividad = Pn/B

Tiempo de renovación (tr)

Periodo que tarde en renovarse un organismo, nivel trófico o ecosistema
Se mide en unidades de tiempo tr=B/Pn
En fitoplacton tiene tiempos de renovación de 24 h
En ecosistemas maduros la tasa de renovación es muy larga

Eficiencia

Rendimiento de un nivel trófico
Se puede medir en:

• Energía asimilada/energía incidente .
  Para autótrofos. Alcanza valores del orden del 1 al 2 %
• Pn/Pb .
  10-40% en fitoplacton . 50% en plantas . Menor en consumidores
• Pn/alimento ingerido (engorde/alimento ingerido)

Eficiencia ecológica

Porcentaje de la producción neta de un nivel trófoco que se convierte en producción neta del siguiente
Ee = Pn(1)*100/Pn(2)
Una tasa general es del 10%