El flujo de energía está relacionado con actividades que mejor organizan el conocimiento disponible acerca del funcionamiento de los ecosistemas. Analizando el diagrama de flujo de energía en donde se establece un puente entre disciplinas al relacionar conceptos físicos tales como las leyes de la termodinámica, con procesos bioquímicos, como la fotosíntesis y la respiración, o biológicos, como las interacciones entre especies. Mancando el diagrama conceptual común para comprender los procesos que ocurren en sistemas naturales y en sistemas manejados o modificados por el hombre tales como los ecosistemas urbanos y los agro-ecosistemas

1. FLUJO DE ENERGIA EN LOS ECOSISTEMAS
Introducción
El flujo de energía está relacionado con actividades que mejor organizan el conocimiento
disponible acerca del funcionamiento de los ecosistemas. Analizando el diagrama de flujo
de energía en donde se establece un puente entre disciplinas al relacionar conceptos físicos
tales como las leyes de la termodinámica, con procesos bioquímicos, como la fotosíntesis
y la respiración, o biológicos, como las interacciones entre especies. Mancando el
diagrama conceptual común para comprender los procesos que ocurren en sistemas
naturales y en sistemas manejados o modificados por el hombre tales como los
ecosistemas urbanos y los agro-ecosistemas.
En el presente estudiaremos, como fluye la energía a través de los ecosistemas y como
está influye en la dinámica de los mismos, determinándonos como fuente principal de
energía al sol, y siguiendo el lineamiento de las leyes de la termodinámica. Haciéndonos
la pregunta ¿Qué entendemos específicamente por funcionamiento del ecosistema? En este
caso nos estaríamos enfocando, en que hace que un ecosistema se mueva y avance con el
tiempo, siendo así nos referiremos a la manera según la cual los componentes del
ecosistema intercambian materia y energía, en donde la materia es el cuerpo que recepta
la energía y la energía es aquella que otorga a la materia la capacidad de realizar un
trabajo. Esa energía en general se mide en kilocalorías (kcal), en donde una kcal es la
cantidad de energía necesaria para aumentar en un grado centígrado la temperatura de un
kg de agua. La energía también puede tomar diversas formas: mecánica (potencial o
cinética), eléctrica, gravitacional, electromagnética, química. El calor es la energía
cinética asociada al movimiento aleatorio de moléculas y átomos.
El flujo de energía está íntimamente relacionado con la circulación de materiales en el
Ecosistema. La energía que se almacena en los organismos vivos permite hacer frente a
los costos energéticos de absorber y reciclar nutrientes en el ecosistema. Sin estas
transformaciones que ocurren a lo largo del flujo de energía no serían posibles los
sistemas ecológicos ni la vida. De la capacidad del hombre para manejar el flujo de
energía depende la provisión de alimentos para la humanidad y la sustentabilidad de los
sistemas de producción.

2. Desarrollo
Las leyes de la termodinámica
Para entender cómo la energía fluye por el ecosistema es importante tener en cuenta las
dos leyes de la termodinámica. La primera ley indica que la energía no se pierde ni se
gana sino que se transforma. Otra formulación señala que en un sistema cerrado la
energía es constante. Entonces como los ecosistemas son sistemas abiertos, es normal
decir con entradas y salidas, la energía y los materiales cruzan sus límites. Si
analizamos la primera ley indica que toda la energía que entra en un ecosistema se
acumula o sale de él., además nos indica a su vez que la forma en que la energía entra
al ecosistema no es la misma que la forma en que se almacena o sale. En un ecosistema
la principal fuente de energía es el sol, provista en forma de radiación electromagnética
de longitud de onda corta (menor a 3000 nm) y la principal pérdida de energía en un
ecosistema se da en forma de calor.
Ahora si analizamos la segunda ley de la termodinámica indica que ningún proceso que
implique una transformación energética puede ocurrir espontáneamente sin que parte
de la energía se degrade, o sea pase de una forma con mayor capacidad de realizar
trabajo (radiación de onda corta por ejemplo) a una con menor capacidad (por ejemplo
calor). La segunda ley define diferencias en la calidad de la energía que restringen las
conversiones entre una y otra forma. Por ejemplo, la energía química puede
transformarse en calor pero el calor no puede transformarse en energía química a menos
que se agregue más energía.
El diagrama de flujo de energía
Los organismos que integran un ecosistema captan y transforman la energía
incidente. Estos organismos están organizados en niveles tróficos. Dentro de cada
nivel trófico y entre niveles, las distintas poblaciones específicas interactúan. Los
niveles trópicos son los siguientes: productores, consumidores primarios
(herbívoros), consumidores de orden superior (secundarios o terciarios) y
descomponedores. Todos los niveles tróficos en su conjunto constituyen la biomasa
y contribuyen a un conjunto adicional en donde se acumulan los desechos y partes
muertas de los organismos, la necromasa.

3. Como decíamos antes, la energía aportada por el sol corresponde a radiación
electromagnética de onda corta. Los productores primarios interceptan parte de esa
energía, una parte es reflejada, otra es transmitida y la restante es absorbida. La cantidad
total de radiación interceptada depende fundamentalmente de la superficie de tejidos
verdes y de su disposición en el espacio. El índice de area foliar y el ángulo de inserción
de las hojas son dos buenos indicadores de cuánta radiación puede interceptar la
vegetación. De la energía interceptada nos interesa particularmente la proporción que
es absorbida por los vegetales.
Los productores primarios o autótrofos transforman la energía electromagnética
absorbida en energía potencial acumulada en los enlaces de los productos orgánicos
sintetizados a través de la fotosíntesis. Sin embargo no toda la energía absorbida está
disponible para el proceso de fotosíntesis. Sólo el 50% de la energía aportada por el sol,
aquella correspondiente a la porción visible del espectro, puede ser potencialmente
utilizada por la fotosíntesis. Esa porción, cuya longitud de onda corresponde a la franja
comprendida entre los 400 y los 700 nanómetros, es la denominada Radiación
Fotosintéticamente Activa (RFA). De la energía efectivamente absorbida por tejidos
verdes una fracción pequeña termina siendo incorpora a estructuras orgánicas. Este
porcentaje rara vez es mayor al 2% de la energía incidente. La energía no utilizada en el
proceso de fotosíntesis se pierde como calor. Buena parte de esa energía es usada para la
evaporación de agua en las hojas de las plantas en el proceso de transpiración.
El producto final de la fotosíntesis es una molécula de glucosa, un azúcar conformado
por una cadena de 6 átomos de carbono. Esos productos finales de la fotosíntesis
constituyen la Productividad Primaria Bruta (PPB). Estos azúcares podrán ser
respirados o utilizados para la síntesis de estructuras o sustancias de reservas de las
plantas. Aquella porción de la productividad primaria bruta que no es respirada y, por
lo tanto, se acumula como biomasa constituye la Productividad Primaria Neta (PPN)
La biomasa acumulada en los vegetales queda estar disponible para los niveles tróficos
superiores. Parte de la productividad será consumida por los herbívoros. Aquí nos
interesa sólo cuánto de la energía acumulada por los autótrofos pasa a los consumidores
primarios.

4. Del total de energía consumida por los herbívoros, una parte no es asimilada, es decir no
es incorporada a la biomasa animal. Esta energía no asimilada es eliminada como
excrementos y pasa al compartimiento de necromasa donde queda disponible para los
descomponedores. Los herbívoros modifican la calidad de lo consumido seleccionando
aquellos tejidos de mayor calidad. A través de prácticas de manejo tales como la
suplementación con nitrógeno o proteínas, el hombre modifica la calidad de lo consumido
por los herbívoros domésticos.
Flujo de Energía
La energía solar incidente es captada parcialmente por las plantas verdes y transferida
como forraje a los herbívoros, como presas a los carnívoros, y como materia muerta desde
cualquiera de esos componentes a los descomponedores. Entonces el flujo de energía se
desplaza a través de los distintos niveles tróficos (plantas, herbívoros, carnívoros y
descomponedores) está compuesto a su vez por un elevado número de flujos parciales
que el hombre puede estar interesado en controlar.
La cantidad de luz absorbida está directamente determinada por la cantidad de área foliar
presente en un ecosistema. La transformación de esa luz interceptada en productividad
primaria bruta depende de la medida en que la luz absorbida es transformada en
fotosintatos. La productividad primaria neta es uno de los flujos más importantes en todo
ecosistema ya que representa la entrada de energía que estará disponible para los otros
niveles tróficos. No toda la productividad primaria neta es consumida por los herbívoros.
Una parte del tejido vegetal muere y es descompuesto sin ser aprovechada por ellos; a
este flujo se lo llama "no utilizado" o, más precisamente, productividad neta de la
comunidad
Los niveles tróficos
El Sol es la principal fuente de energía de nuestro plantea. De este depende la vida en la
Tierra. Entre el 1 y el 3% de la energía proveniente del Sol es aprovechada en la
fotosíntesis realizada por las plantas y las algas. Durante la fotosíntesis, las plantas y las
algas captan la luz del Sol y usan parte de esta energía para fabricar su alimento. Así se
incorpora la energía solar a nuestro planeta.

5. El resto de la energía obtenida inicialmente por las plantas y las algas, es consumida por
los animales que se alimentan de estas, o usada por otros organismos cuando la planta o
el alga mueren. De este modo la energía pasa de un ser vivo a otro. En un ecosistema la
energía fluye cuando unos organismos se alimentan de otros, a esto se le conoce como
cadena alimenticia o red trófica. En las redes tróficas, cada organismo ocupa un nivel
determinado, según su función y el alimento que consume.
Red trófica
El primer nivel está conformado por los organismos PRODUCTORES, denominadas así
porque producen alimento mediante la fotosíntesis. Los principales productores de los
ecosistemas terrestres son las plantas y en los ecosistemas acuáticos son las algas.
El segundo nivel trófico incluye a los organismos CONSUMIDORES. Los consumidores
a su vez pueden ser:
 Consumidores primarios o herbívoros: entre ellos una oruga, un caracol, o yo, que
nos alimentamos de los productores como las plantas o las algas.
 Consumidores secundarios o carnívoros primarios que se alimentan de los
herbívoros.
 Consumidores terciarios que se alimentan de los consumidores secundarios. El
último nivel está formado por los DESCOMPONEDORES como los hongos y las
bacterias, encargados de degradar organismos muertos o restos de ellos.