2.2 FLUJO DE ENERGIA

Desde el punto de vista de la termodinámica, la energía se define como la capacidad para hacer un trabajo; este puede ser físico, mecánico, biológico o ecológico; las formas como la energía puede manifestarse, entre otras.

Para que un ecosistema pueda mantener sus funcione, es indispensable la energía solar. En el Sol constantemente están ocurriendo reacciones de fusión de hidrógenos que traen como consecuencia la formación de helio y la liberación de grandes cantidades de energía en forma de radiaciones.

H+ + H+ → He + Energía.

Una mínima cantidad de la energía generada es enviada hacia la Tierra y, aproximadamente, la mitad de la energía solar que logra traspasar la atmósfera y llaga a la superficie del planeta, es utilizada por los vegetales para llevar a cabo la fotosíntesis: esto es el ingreso energético a los ecosistemas.

El proceso biológico de la fotosíntesis es el mecanismo por el cual los organismos autótrofos del ecosistema captan la energía solar y latransforman en energía química (azúcares vegetales) que posteriormente será utilizada por los organismos consumidores herbívoros primariostales como algunos insectos, conejos, vacas, caballos, etc., en los procesos de respiración para utilizar la fuerza almacenada.

Cuando los consumidores herbívoros primarios sirven de alimento a losconsumidores carnívoros secundarios y terciarios, entonces la energía de los primeros se transfiere a los segundos, con lo cual la energía se va moviendo hacia los diferentes niveles tróficos.
Durante este movimiento, una fracción de la energía sufre otras transformaciones y transferencias; otra parte se disipa parcialmente; y por último, el resto de la energía es liberada por los organismos descomponedores que biodegradan los vegetales y animales muertos en el ecosistema.

Todos los cambios de energía, desde su producción en el Sol hasta su captación, transformación y transferencia en los ecosistemas, están regidos por la primera y segunda leyes de la termodinámica:

La primera establece que “la energía existente en el universo es una cantidad constante que no se crea ni se destruye, sólo se transforma”.
La segunda indica que “la transferencia de la energía no es eficiente de una manera total al cambiar de una manifestación a otra; es decir, parte de la energía no es aprovechada y se pierde en forma de calor no utilizable”.

Es evidente la importancia que tiene para la ecología el concepto de energía y las leyes termodinámicas que rigen sus cambios, pues toda manifestación de vida va acompañada por cambios energéticos tales como el metabolismo, crecimiento, reproducción, biosíntesis, etc. Además hay cambios energéticos que van a determinar muchas de las condiciones del medio ambiente en las cuales se desarrollan los organismos, como el clima, vientos, mareas, lluvias, heladas, entre otros.

Cuando la energía solar transformada a energía química fluye a través de los niveles tróficos del ecosistema (productores, consumidores, desintegradotes), una parte de ella se disipa en forma de calor que el sistema no puede aprovechar. Este calor no aprovechable no regresa al Sol y no se establece un flujo cíclico; se dice entonces que éste es un flujo unidireccional de energía.

Cada vez que se transfiere la energía de un nivel trófico al otro, a lo largo de las cadenas alimenticias, ocurre una pérdida muy fuerte de ésta; pérdida que es de un noventa por ciento de la energía obtenida del nivel trófico anterior, y que se aprovecha en la obtención de alimentos y en el metabolismo antes de cederla al nivel siguiente.

Así, es posible hacer referencia al principio del diezmo ecológico o ley del diez por ciento, la cual establece que “el total de la energía que contiene un nivel trófico de un ecosistema alcanza una magnitud igual a un décimo de la que corresponde al nivel que le antecede”