Pirámide de energía
Definición de pirámide energética
Una pirámide de energía (a veces llamada pirámide trófica o pirámide ecológica) es una representación gráfica que muestra el flujo de energía en cada nivel trófico de un ecosistema.
El ancho de cada barra representa las unidades de energía disponibles dentro de cada nivel trófico; la altura es siempre la misma. El flujo de energía se mueve a través de las capas de la pirámide de energía de abajo hacia arriba y se reduce gradualmente a medida que los organismos consumen energía en cada nivel.
La base de la pirámide energética indica la energía disponible dentro de los productores primarios. Los productores primarios, también conocidos como autótrofos, son organismos que crean su propio alimento tomando su energía de fuentes de energía no vivas. En la mayoría de los casos, se trata de plantas fotosintetizadoras, que utilizan la energía del sol para crear su propia nutrición en forma de azúcares simples, aunque existen excepciones como los organismos de aguas profundas, que utilizan energía química de los respiraderos hidrotermales. En esta descripción nos centraremos en los ecosistemas que toman energía del sol.
Todos los demás niveles de la pirámide energética consisten en heterótrofos, organismos que obtienen su nutrición del carbono orgánico, generalmente en forma de otras plantas y animales.
El segundo nivel trófico consta de consumidores primarios. Estos son los herbívoros que se alimentan únicamente de productores primarios. Los niveles tercero y cuarto están compuestos por consumidores secundarios y consumidores terciarios. Se trata de carnívoros y omnívoros, que pueden alimentarse de cualquiera de los niveles inferiores, aunque consumen principalmente organismos del nivel trófico directamente debajo de ellos. La capa superior de la pirámide de energía contiene depredadores ápice. En su mayoría son animales carnívoros que no tienen depredadores naturales.
La forma piramidal se utiliza para representar el flujo de energía debido a la forma en que la energía se consume y se pierde en todo el sistema.
Los productores primarios obtienen energía del sol. Sin embargo, solo alrededor del 1% de la energía solar disponible total se absorbe realmente en las plantas (puede moverse a través de las plantas o rebotar en ellas); este es el GPP o la Productividad Primaria Bruta. Afortunadamente, el sol emite una cantidad tan alta de energía que el 1% es suficiente para sustentar las plantas; en áreas de alta entrada de energía del sol, por ejemplo, biomas tropicales, el GPP es más alto que en aquellas áreas donde la entrada de energía del sol es baja.
Las plantas utilizan la fotosíntesis para convertir la energía del sol en energía química, que se almacena en forma de compuestos orgánicos como los azúcares. Las plantas luego realizan la respiración celular para convertir los azúcares en la molécula de energía utilizable ATP (trifosfato de adenosina). La respiración celular es una reacción metabólica que consume alrededor del 60% de la energía de la planta, dejando alrededor del 40% del GPP como NPP, o Productividad Primaria Neta. Este valor de NPP representa el 100% del total de unidades de energía disponibles para el uso de las plantas.
La energía se utiliza para todos los procesos de la vida, como la respiración, el movimiento, los procesos metabólicos y la reproducción. Entonces, del 100% de la energía total disponible para las plantas, solo alrededor del 10% se convierte en tejidos vegetales, mientras que el 90% se consume y se pierde como calor.
En cada uno de los niveles tróficos subsiguientes, la misma cantidad de energía (90%) se pierde como calor, mientras que el 10% se convierte en biomateria disponible. ¡Para cuando la energía alcance el nivel trófico superior, los depredadores ápice solo recibirán el 0.01% de la energía primaria! Debido a que hay tan poca energía disponible en el nivel trófico más alto, las cadenas alimentarias generalmente se limitan a un máximo de seis niveles.
A lo largo de toda la pirámide de energía, los descomponedores y detritavores descomponen los tejidos y otras materias orgánicas que no han sido consumidas por los animales más altos en la cadena alimentaria. Al hacerlo, estos organismos reciclan los nutrientes de vuelta al suelo, desempeñando un papel de vital importancia en los ciclos del carbono y el nitrógeno.
Términos de biología relacionados
- Nivel trófico: cada uno de los niveles jerárquicos de un ecosistema, en el que los organismos comparten la misma función y relación nutricional dentro de la cadena alimentaria.
- Red alimentaria: la comunidad biológica en la que los organismos interactúan entre sí y con su entorno físico.
- Autótrofo: organismo que puede producir su propia nutrición en forma de sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas como el dióxido de carbono.
- Heterótrofo: organismo que debe obtener su nutrición de sustancias orgánicas, generalmente materia vegetal y animal.
