Este documento presenta varias teorías sobre ecosistemas, incluyendo teorías sobre ecosistemas y termodinámica, jerarquía, sistemas multiescalares y redes. Luego describe la teoría de ecosistemas de Jørgensen y Fath, la cual propone ocho principios observacionales agrupados en tres categorías. Finalmente, discute que una teoría avanzada de ecosistemas debe reconocer su complejidad intrínseca, auto-organización, causalidad interna y capacidad de resiliencia.

2. La literatura ecológica de las últimas dos décadas muestra el
desarrollo de varias líneas de pensamiento y teorías respecto
de los sistemas ecológicos así como de sus aplicaciones tanto
hacia el interior de la ecología como fuera de ella,
particularmente en el ámbito sociedad-naturaleza. Junto con
ello, se ha producido en el mismo período de tiempo una
diversificación de las bases epistemológicas desde las que se
aborda el análisis de los ecosistemas y sus aplicaciones.

3. Teorías sobre ecosistemas
Ecosistemas y termodinámica (Jorgensen, Svirezhev; J. Kay)
Ecosistemas y teoría jerarquica (O,Neill; F. Müller)
Ecosistemas como sistemas multiescalares ( Peterson et al.; Nisbet et al.; Haury
et al)
Ecosistemas y teoría de redes (Pahl-Wostl, Ulanowics; Fath y Patten)
La teoría de ecosistemas de Jørgensen y Fath
Jørgensen y Fath (JØRGENSEN, FATH, 2004) presentan una tentativa que
partiendo de múltiples contribuciones pretenden pueda servir para explicar las
observaciones ecológicas. Los principios básicos observacionales de la teoría de
ecosistemas que proponen son ocho, agrupados en tres categorías:

4. 1) Todos los ecosistemas son sistemas abiertos embebidos en un entorno
del que reciben energía-materia (input) y descargan energía-materia
(output). Desde un punto de vista termodinámico este es un
prerrequisito para los procesos ecológicos.
2) Los ecosistemas poseen varios niveles de organización y operan
jerárquicamente.
Este principio se utiliza reiteradamente cuando se describen ecosistemas:
átomos, moléculas, células, organismos, poblaciones, comunidades,
ecosistemas y la ecosfera.
3) Termodinámicamente la vida basada en el carbono tiene un dominio de
viabilidad entre 250 – 350 K aproximadamente. Es dentro de este rango
donde existe un balance adecuado entre los procesos opuestos de
orden y desorden, es decir, la descomposición de la materia orgánica y
la generación de compuestos bioquimicamente importantes.

5. 4) La masa, incluyendo la biomasa, y la energía se conservan. Este
principio es usado reiteradamente en ecología y particularmente en
modelización ecológica.
5) Los organismos con vida basada en el carbono comparten una
bioquímica básica característica común. Esto implica que muchos
compuestos bioquímicos pueden encontrarse en todos los organismos
vivos. Así los organismos tienen casi la misma composición elemental y
pueden representarse por un relativamente pequeño número de
elementos, unos veinticinco.

6. 6) No existen organismos aislados sino conectados con otros. La unidad
mínima teórica para cualquier ecosistema son dos poblaciones, una de
las cuales fija energía y la otra descompone y recicla los residuos, pero
en la realidad los ecosistemas viables son redes complejas de
poblaciones que interactuan entre si.
7) Todos los procesos de los ecosistemas son irreversibles. El
mantenimiento de los procesos vitales necesita energía, que se cede
como calor al medio de acuerdo con la Segunda Ley de la
Termodinámica.
8) Los procesos biológicos usan la energía captada para apartarse del
equilibrio termodinámico manteniendo un estado de baja entropía
respecto a su entorno.
Después de la captura inicial de energía a través de la frontera, el
crecimiento y desarrollo del ecosistema puede hacerse incrementando la
estructura física (biomasa), incrementando las redes (más ciclos) o
incrementando la información incorporada al sistema.

7. TEORIAAVANZADA DE ECOSISTEMAS
Para tratar de entender a los ecosistemas habría primero que tener en
claro que estos poseen una complejidad intrínseca, siendo una de las
características más resaltantes su auto-organización, además de poseer
una causalidad interna y de su la capacidad de mantenerse en un atractor
pese a los cambios en los ecosistemas, es decir la capacidad de
resiliencia frente a determinadas perturbaciones (Regier & Kay. 2010).
Debido a estas características intrínsecas de un ecosistema, estos
poseen una incertidumbre inherente y una predicción limitada. Por lo que
debemos tener en cuenta alguna de las propiedades de los sistemas
complejos tales como la no linealidad, no existe una jerarquía, causalidad
interna, comportamiento caótico, entre otros. (Regier & Kay. 2010).