TEMA 2: La biosfera: recursos i impactes
- 1-
Introducció.
- 2-
Definicions de biosfera, ecosistema i bioma
-
- 3-
Funcionament dels ecosistemes
3.1 El flux d'energia als ecosistemes
3.2 Estructura tròfica dels ecosistemes
3.3. Conceptes de biomassa, producció
i productivitat.
3.4. Representació de l'estructura
tròfica d'un ecosistema
1.4.1. Cadenes i xarxes tròfiques
1.4.2. Piràmides ecològiques
3.5 Cicles biogeoquímics
3.5.1 Cicle del Carboni
3.5.2
Cicle del Nitrogen
3.5.2
Cicle del Fòsfor
3.5.3.
cicle del Sofre
-
- 4.
Autorregulació de l'ecosistema
- 4.1-
Mecanismes d’autorregulació d’una població
4.1.1-Factors limitants
4.1.2- Estratègies reproductores. Estratègies de
la r i de la K
4.2- Regulació de la biocenosi. relacions interespecífiques
5. Dinàmica temporal desl ecosistemes:
Successió ecològica
3.1. Tipus de sucessió: primària i secundària
- 3.2
Regles generals de les successions
-
- 6.
Els biomes
-
-
- 7.
El sòl i els seus impactes ambientals
-
7.1.
Composició, estructura i gènesi del sòl
-
7.2.
Nocions generals sobre la composició del sòl
- 7.3.
.Erosió i degradació del sòl
-
7.4.
Mètodes per controlar l'erosió
-
- 8.
Recursos de la biosfera i impactes derivats del seu ús
- 8.1.
Recursos alimentaris
- 8.1.1.
Agricultura
- 8.1.2.
Ramaderia
- 8.1.3.
Pesca
- 8.1.4.
Noves tecnologies
8.2.
Recursos forestals
- 8.3.
Recursos energètics
- 8.4.
Biodiversitat
8.4.1-
Quantes espècies hi ha la la Terra?
8.4.2- Valors que aporta biodiversitat:
8.4.3- Pèrdua de la biodiversitat
8.4.4- Solucions a la pèrdua de biodiversitat
1- Introducció
La idea que la biosfera, és
a dir, el conjunt de la matèria viva i la limitada capa de la superfície
del nostre planeta on és possible la vida, és una realitat
unitària, susceptible de ser objecte d'estudi com un tot, és
prou recent: el terme de biosfera fou introduït pel geòleg austríac
Eduard Suess el 1875 i la primera obra seriosa sobre el tema, escrita per
V. Vernadskij, data de 1926.
Avui en dia se'n parla molt, de la biosfera, de l'ecologia i del medi ambient.
Se'n parla mès que no se'n sap, com passa amb tot allò que
es posa de moda, i es fa amb una estranya barreja de frivolitat desfermada
i terror reverencial, confonent biosfera amb parcs naturals, ecologia amb
contaminació i medi ambient amb metereologia. Això en els
casos mès favorables, perquè tampoc falten els apocalíptics
(i els aprofitats) de tots els colors, des dels que parlen de la biosfera
com si fos una amanaça per al progrés i de l'ecologia com
una ideologia extremista i subversiva, fins als que fan de la biosfera una
divinitat i dels ecologistes un clergat de la nova fe, perseguida pel infidels.
Pocs perceben, segurament perquè no ha estat prou divulgada, la veritable
dimensió del concepte de biosfera: la de la indissoluble solidaritat
funcional de tots els éssers vius, la de la inevitable dependència
d'aquests, sense excloure els de l'espècie humana, dels grans fluxos
d'energia i de materials que afecten la globalitat de la Terra, però
tambè, un per un, incloent-hi cada un del humans, tots els vivents
Josep Camarasa. Biosfera.
Enciclopèdia catalana (1993)
Recorda que
les paraules subrratllades i les figures petites tenen hipervincles.
Tans sols cal fer-hi click
Definicions
de biosfera, ecosistema i bioma
La biosfera
és la part de la Terra on existeix la vida. Una estreta franja discontínua
que s'extén per la part inferior de l'atmosfera, la hidrosfera i
els primers quilòmetres de la litosfera. Podem considerar la biosfera
com el conjunt dels organismes vius de la Terra, l'àrea ocupada per
la matèria viva.
Ecosistema
(Tansley 1935) Sistema format per components biològics (organismes,
matèria orgànica) i elements inerts (energia, components inorgànics)
que coexisteixen en un mateix lloc i mantenen unes relacions recíproques
en les quals es pot quantificar unes "entrades" i "eixides"
de matèria i energia.
L'ecosistema pot definir-se com un nivell
d'organització de la matèria viva molt complex, constituït
per un conjunt de factors físics i químics -biotop-
i el conjunt d'éssers vius que s'hi troben -biocenosi o comunitat-
implicats en un procès dinàmic i constant d'interacció,
ajustament i regulació, el qual s'expressa en un intercanvi d'energia
i matèria i com una seqüència de naixements i morts.
Fig.
2-1. Sistema escosfera(Esquema
animat) Clica ací
Ecosfera:
Conjunt d'ecosistemes que formen la capa vivent de la Terra, incloent l'atmosfera,
la hidrosfera i la part de la litosfera més superficial de tota la
Terra. En realitat, tota la biosfera és un ecosistema, però
per a facilitar la seua comprensió es parcela en fragments més
menuts, de tamany molt variable, en funció d'uns paràmetres
determinats, principalment els climàtics: selves tropicals, deserts,
boscos de ribera, una poma podrint-se o una simple gota d'aigua. Les línies
que delimiten un ecosistema no són clares, ja que existeixen interrelacions
entre dos ecosistemes contigus; per exemple un llac i les seues ribes, un
bosc i una praderal seu voltant, les zones de marees, etc. Aquestes
àrees de contacte entre dos ecosistemes veins reben el nom d'ecotons.
L'ecosistema és el nivell
d'organització de la natura que interessa a les ciències
de la Terra i del medi ambient (aproximació holística). En
la natura, els àtoms estan organitzats en molècules i aquestes
en cèl·lules. Les cèl·lules formen teixits i
aquests, òrgans, els quals es reuneixen en aparells i sistemes com
el digestiu o el nerviós. Un organisme viu pluricel·lular
està format per diferents sistemes anatòmic-fisiològics
íntimament units entre sí. Els organismes de cada espècie
viuen en poblacions, les quals s'estructuren en comunitats o conjunts d'individus
de diferents espècies que viuen en una determinada zona. El concepte
d'ecosistema encara és mès ample ja que inclou, a mès
de la comunitat, l'ambient no viu (biotop), amb totes les característiques
de clima, temperatura, substàncies químiques presents, condicions
geològiques, etc. L'ecosistema estudia les relacions que mantenen
estre sí els èssers vius que composen la comunitat, però
tambè les relacions amb els factors no vius.
Bioma:
Ecosistema que ha assolit un estat màxim de desenvolupament i equilibri
i roman com a tal, amb les seues particularitats diferencials, condicionat
pels fàctors climàtics de la regió on es troba. En
aquest enllaç
podeu estudiar els principals biomes terrestres de la Terra. En aquest
altre els biomes marins
Fig. 2.2: Principals biomes terrestres i la
seua distribució geogràfica
Fig. 2.3 :
Biomes aquàtics
Tornar
a l'inici
3-
Dinàmica dels ecosistemes
El funcionament
de tots els ecosistemes és paregut. Tots necessiten una font d'energia
que passa a través dels diferents components de l'ecosistema i que
és la responsable de mantenir la vida i de movilitzar l'aigua, els
minerals i els altres components físics de l'ecosistema. La font
primera i principal d'energia és el Sol.
En tots els
ecosistemes existeix, a més a més, un moviment continu dels
materials. Els diferents elements químics passen del sòl,
de l'aigua i de l'aire als organismes, d'uns éssers vius a altres,
fins que tornen al sòl o a l'aigua o a l'aire i tanquen el cicle.
Figura
2.4: Cicle energètic de
l' ecosistema
En l'ecosistema
la matèria es recicla -en un cicle tancat- i la energia passa - flueix-(cicle
obert) tot generant-se organització en el sistema. (Veure tema 1)
|
Estudi
de l'ecosistema
En
estudiar els ecosistemes interessa màs el coneixement de
les relacions entre els elements, que no pas com són aquests
elements. Els éssers vius concrets interessen l'ecòleg
per la funció que compleixen dins l'ecosistema, no en sí
mateixos com li poden interessar al zoòleg o al botànic.
Per a l'estudi de l'ecosistema és indiferent, en certa forma,
que el depredador siga un lleó o un tauró. La funció
que desenvolupen en el flux d'energia i en el cicle dels materials
són semblants i és això el que interessa en
ecologia. Com a sistema complex que és, qualsevol variació
en un component del sistema repercutirà en tota la resta
dels components. Per això, són tan importants les
relacions que s'hi estableixen. |
En aquest
tema estudiarem els conceptes següents:
* Les relacions
tròfiques o alimentàries entre els components de l'ecosistema
* El flux d'energia en la biosfera: els mecanismes de captació,
conversió, transferència i el seu destí final. També
estudiarem les formes en que es representen aquestes transferències.
Cadenes, xarxes i piràmides tròfiques.
* El reciclatge de la matèria dins de l'ecosistema.
* L'eficiència en la captació i la transferència
d'energia d'unes baules (cast: eslabones) a altres de les cadenes
tròfiques
* Els mecanismes de transferència de matèria entre els diferents
subsistemes que formen el Sistema Terra: els cicles biogeoquímics
La principal
entrada d'energia a la biosfera és en forma d'energia lumínica
captada pels organismes fotosintetitzadors (aquàtics i terrestres).
En alguns ecosistemes molt localitzats com són els presents als afloraments
d'aigües termals situats a les zones afòtiques de les dorsals
oceàniques, a gran profunditat, l'energia prové de processos
quimiosintètics produïts per bacteris. Amb excepció d'aquest
cas, la vida depén de la llum. En aquest
enllaç
teniu un article sobre les fonts hidrotermals submarines)
L'energia en els ecosistemes flueix en una sola direcció, des del Sol
als descomponedors, passant per la resta de nivells tròfics (fotosintetitzadors,
herbívors, carnívors), és a dir, presenta un flux
unidireccional que segueix les següents transformacions:
fig.2.5:
Circulació de la matèria i l’energia a través
dels ecosistemes (Explicació al text)
Biosfera
FOTOSÍNTESI
L’energia solar es transforma
en energia química (ATP)
RESPIRACIÓ
L’energia química s’utilitza per
a realitzar un treball biològic |
L’energia
degradada s’irradia a l’espai en forma de calor |
2.3. Intercanvis energètics en els ecosistemes.
Principals processos biològics implicats
Els
éssers vius únicament aprofiten una petita fracció de
l'energia radiant que arriba a la superfície del planeta, un 1% aproximadament.
Aquesta energia és captada pels organismes fotosintetitzadors
gràcies a la presencia de pigments (clorofil·les, carotens,
xantofil·les) que els permeten absorbir la llum i d'un complex aparell
enzimàtic que els permeten transformar l'energia lumínica en
energia química utilitzable per la cèl·lula (ATP). Amb
aquesta energia química i amb la participació de molècules
d'alt poder reductor (NADPH), els organismes fotosintètics poden fabricar
matèria orgànica a partir de components inorgànics senzills
(CO2, H2O, sals minerals). Aquest
procés -anomenat fotosíntesi- té lloc a l'interior
dels cloroplasts de les cèl·lules fotosintètiques.
6
CO2 + 6 H2O
energia lluminosa
C6H12O2
+ 6O2
clorofil·la |
Part de l'energia solar captada la fan servir ells mateixos
per a sintetitzar matèria orgànica que originarà noves
estructures i una altra part la dissipen durant la respiració,
conjunt de reaccions oxidatives de la matèria orgànica amb les
quals obtenen l'energia necessària per a realitzar les seues funcions
vitals ( moviment, transport actiu, reproducció, etc). Amb els herbívors
passa el mateix, ja que consumeixen l'energia química emmagatzemada
pels fotosintetitzadors en forma de matèria orgánica, però
en dissipen una part en els processos vitals (respiració). El mateix
podriem dir de la resta de nivells tròfics (carnívors i descomponedors)
C6H12O6 + 6O2 -------------- 6 CO2
+ 6 H2O + energia |
Fig.2.6:
Transferència de l'energia entre els diferents nivells tròfics
Aquest flux energètic
a través de l'ecosistema origina una estratificació tròfica
i l'energia que conté la matèria orgànica passa d'un
estrat a un estrat superior en un sentit únic. Cadascun d'aquests estrats
rep el nom de nivell tròfic.
En una cadena tròfica o alimentària hi ha pèrdues d'energia
cada vegada que hi ha una transferència d'energia d'un nivell a un
altre, per la qual cosa, al final de la cadena, s'ha dissipat gairebé
tota l'energia que havien captat els fotosintetitzadors inicialment. Aquesta
és la causa de que l'energia que utilitza l'ecosistema no és
renovable, com és el cas de la matèria (transformació
de matèria inorgànica a orgànica a la fotosíntesi
i d'orgànica a inorgànica en els procesos de respiració,
descomposició i mineralització - veure cicles biogeoquímics).
Aquesta és la causa que el manteniment dels ecosistemes, i de la vida
en general, requerisca una aportació contínua d'energia. Així
doncs, l'energia flueix unidireccionalment a través del sistema,
el qual es pot considerar con un sistema obert que necessita l'aportació
constant d'energia per al seu funcionament.
Tornar
a l'inici
1.2
Estructura tròfica dels ecosistemes
S'anomena nivell
tròfic la forma en què un ésser viu obté la matèria
i l'energia. Els nivells tròfics
(veure foto) fonamentals són els següents:
* Productors: són els organismes
autòtrofs, els fotosintetitzadors fonamentalment. (també els
quimiosintètics) Fan servir energia lumínica per sintetitzar
matèria orgànica a partir de la matèria inorgànica
del medi. Una part d'aquesta matèria orgànica, en forma de fulles,
fruits, etc, l'aprofitaran altres organismes i, d'aquesta manera, l'energia
passa als nivells superiors. En els ecosistemes marins, els productors estan
constituïts per un conjunt de microorganismes fotosintètics que
es mantenen en suspensió en els primers metres de profunditat i que
reben el nom de fitoplàncton
2 Consumidors:
Són organismes heteròtrofs que incorporen matèria i energia
a partir de la matèria orgànica ja fabricada previament, directament
o indirectament pels autòtrofs. En podem distingir:
* Consumidors primaris: són els animals
herbívors, que s'alimenten directament dels vegetals, amb el consegüent
aprofitament de l'energia química que hi ha emmagatzemada. en els
medis marins el constitueix el zooplàncton.
*
Consumidors secundaris: són
els animals carnívors o depredadors, que s'alimenten dels herbívors,
els superdepredadors, que mengen altres carnívors , i els carronyaires,
que es nodreixen d'animals morts, els paràsits, etc.
* Descomponedors,
sapròfits i detritívors: obtenen la seua energia a partir
de cadàvers, residus i excrements, i duen a terme el reciclatge al
món mineral dels elements constitutius de la matèria orgànica.
Als ecosistemes terrestres són principalment fongs
i bacteris del sòl. (descomposició de la lignina i la cel·lulosa
de les plantes, bacteris desnitrificants, etc).
3 Transformadors:
duen a terme el reciclatge al món mineral dels elements constitutius
de la matèria orgànica. Als ecosistemes terrestres són
principalment fongs i bacteris del sòl. (descomposició de la
lignina i la cel·lulosa de les plantes, bacteris desnitrificants, etc).
Finalment altres bacteris transformen els composts inorgànics anteriors
en substàncies aprofitables pels productors.
Aquest
dibuix ens mostra les relacions entre els diferents nivells tròfics
Així
doncs, veiem com el cicle de la matèria tendeix a ser tancat, ja que
alguns nutrients poden fugir de la biosfera per gasificació o lixiviació
i, per tant, poden ser transportats lluny del seu lloc d'origen. Altres materials
poden quedar sotmesos a condicions anaeròbies i transformar-se en combustibles
fòssils com el petroli i el carbó, els quals queden emmagatzemats
a la litosfera
Tornar
a l'inici
1.3. Conceptes de biomassa i productivitat.
Biomassa
La biomassa
(B) d'un ecosistema és la massa del conjunt d'éssers vius
que constitueix la biocenosi. És la quantitat en pes de matèria
orgànica viva (fitomassa vegetal
o zoomassa vegetal) o morta (necromassa)
de qualsevol nivell tròfic o de qualsevol ecosistema. Es pot expressar
com un volum o com un pes humit o sec (mg/m3,
Kg/ha, etc), tot i que sovint pot ser expressada en unitats d'energia: un
gram de matèria orgànica equival a 4 Kcal.
Amb la reproducció
i el creixement, els organismes incrementen la seua biomassa. La producció
(P) és l'augment de biomassa per unitat de temps. Es mesura en
mg /cm3/dia,
Kg/ha/any o Kcal /ha/any. Ens proporciona la idea de la biomassa disponible
per unitat de temps, que pot ser utilitzada pel nivell tròfic següent
sense que perille l'estabilitat de l'ecosistema
|
Producció
= Augment de la biomassa / temps
|
Segons el
nivell tròfic que considerem tindrem:
*
Producció primària: És l'augment de biomassa
dels organismes productors per unitat de temps. Definim com producció
primària bruta (PPB) com la quantitat total de matèria
que sintetitzen els productors (organismes autòtrofs fotosintètics
i quimiosintètics) per unitat de temps. Si a aquesta PPB descomptem
la biomassa consumida als processos catabòlics (respiració:
R) ens queda l'anomenada la producció primària neta
(PPN)
Factors
limitants de la producció primària
Llum.
En principi, segons augmenta la intensitat de la llum, augmenta la producció
primària, encara que, per damunt d’una determinada intensitat
ja no hi ha un increment de la producció.
Aigua: La mancança
d’aigua en els vegetals terrestres pot impedir el procés
fotosintètic, ja que per sota d’una determinada quantitat
es tanquen els estomes i s’impedeix l’entrada de CO2
i també perquè amb l’aigua penetren
en la planta les sals minerals necessàries
Nitrogen i fòsfor
(veure l’apartat dels cicles biogeoquímics)
Temperatura: Un augment
de temperatura provoca un augment de PPB, tot i que també augmenta
la respiració, per la qual cosa, tal vegada no hi ha un augment
de PPN
Concentració
de CO2. L’assimilació de CO2
augmenta fins estabilitzar-se quan la concentració
d’aquest gas assoleix una quantitat 4 vegades superior a la normal
en l’aire. Altres plantes,però, anomenades C4, com la canya-mel,
típiques de regions tropicals seques, poden fotosintetitzar a
concentracions escasses de CO2.
* Producció secundària
(PS): representa la quantitat de biomassa que s'emmagatzema als nivells
tròfics superiors (consumidors, descomponedors i transformadors).
* La
producció secundària bruta (PSB) és el percentatge
d’aliment assimilat del total consumit.
* La
producció secundària neta (PSN) fa referència
a l’energia (biomassa) que queda disponible per al nivell tròfic
següent. Cal descomptar l’energia (biomassa) utilitzada pel
creixement, excreció i reproducció, més l’energia
dissipada en la respiració
(Veure gràfica)
Així,
per exemple, un esquirol s'alimenta de pinyons, que són l'energia
bruta que introdueix en el seu sistema digestiu, però deixa com
a residus tota la resta de la pinya (energia no utilitzada). Dels pinyons
que ha menjat, part s'elimina en la femta i solament els nutrients digeribles
passen a la sang per ser distribuïts entre les cèl·lules.
D'aquesta energia part s'elimina en l'orina i solament la resta s'utilitza
pel metabolisme. Part de l'energia metabòlica s'empra per mantenir
els seu organisme viu i actiu i part (producció secundària
neta) per creixer o reproduir-se.
La major part de l'energia absorbida s'utilitza en el manteniment o
es perd a través de la femta. Solament una petita part esdevé
producció secundària (augment de pes de l'animal o noves
cries). Solament una fracció insignificant de l'energia posada
en joc en la biosfera circula per les estructures més complexes
de la vida, les dels animals superiors.Vegeu
un altre exemple animat de la transferència energètica
i les seues pèrdues
* Producció neta de l'ecosistema (PNE)
: representa l'augment de biomassa final que s'acumula a l'ecosistema. És
igual a l'energia fixada pels productors (PPB) menys la utilitzada en la
respiració dels diferents nivells tròfics.
En
un ecosistema en equilibri la PNE és igual o pròxima a 0,
és a dir la biomassa produïda és igual a la destruïda.
Als ecosistemes jòvens la PNE >1, és a dir, hi ha un
increment de la biomassa de l'ecosistema; als ecosistemes degradats PNE<1.
Veure
taula de producció de la biosfera
Concepte
d'eficiència
Com es pot apreciar, en el procés de producció secundària
hi ha pèrdues de matèria i energia. Quant menors són
aquestes pèrdues i major és l’aprofitament, es diu que
augmenta l’eficiència de l’ecosistema. Podem definir-la
com la relació existent entre el producte obtingut i els recursos utilitzats
per a la seua obtenció. S’ha calculat que aquesta fracció
és de mitjana d’un 10% (Regla del 10%)
Eficiència
ecològica= (PN/PN del nivell anterior).100(%) |
|
Regla
del 10%
L'energia que passa d'una baula a
una altra de la cadena tròfica és aproximadament el
10% de la que aquesta té acumulada. Aquesta regla explica el
per què les cadenes tròfiques presenten un nonbre de
baules limitat, tot i que aquest percentatge no és constant
al llarg de tota la cadena sinó que augmenta en les últimes
baules.
Des del punt de vista de l'aprofitament energètic, resulta
més eficient una alimentació a partir del primer nivell
(productors), ja que s'aprofita més l'energia i es podrà
alimentar un nombre més gran d'individus
|
Productivitat
Productivitat
= Producció/biomassa
|
La relació entre producció i biomassa rep el
nom de productivitat. Per a entendre millor aquesta relació, la podem
comparar amb els interessos i el capital de que disposem. La productivitat
neta serveix per indicar la riquesa d’un ecosistema o nivell tròfic,
ja que representa la velocitat amb que es renova la biomassa, per la qual
cosa rep el nom de taxa de renovació (r) i es pot expressar com a r=Pn/B.
Els seus valors se situen entre 0 i 1
S’anomena temps de renovació el període de temps que tarda
a renovar-se la biomassa d’un nivell tròfic de l’ecosistema.
Aquest concepte s’expressa mitjançant una relació inversa
a l’anterior, B/Pn i es pot mesurar en hores, dies, anys, etc.
Exemple per comprendre la diferència entre producció
i productivitat
|
Biomassa
(B)
(Kg / Ha) |
Producció
Kg/Ha/0,5 anys |
Productors |
FEBRER
|
AGOST
|
Camp
Conreu |
1
|
5
|
5 |
Bosc |
1000
|
1005
|
5 |
Productivitat 
Fig.6
: Transferències energètiques i pèrdues d'energia en
els diferents nivells
Tornar
a l'inici
1.4.
Representació de l'estructura tròfica d'un ecosistema
3.4.1.
Cadenes i xarxes tròfiques
En el funcionament
dels ecosistemes naturals no hi ha cap desperdici: tot organisme és
font potencial d'aliment per a un altre. Les diverses seqüències
que es poden establir en un ecosistema entre organismes que s'alimenten els
uns dels altres es coneixen amb el nom de cadenes
tròfiques; totes les cadenes començen per un productor
(fotosintètic o quimiosintètic). En realitat aquestes relacions
no són tan senzilles, ja que a cada punt de la cadena tròfica,
hi pot haver una bifurcació. La majoria dels consumidors s'alimenten
de dos o més organismes i, al seu torn, serveixen d'aliment a altres
consumidors, amb la qual cosa el conjunt d'interrelacions tròfiques
es fa més i més complex i adopta la forma de xarxa. Així
doncs, parlarem de xarxes
tròfiques o alimentàries
.
En una xarxa o cadena alimentària, la relació normal entre una
espècie que rep l'aliment i una altra és la de predador - presa,
tot i que també hi tenen llocs altres tipus de relacions com el parasitisme,
simbiosis, etc.
Una cadena no pot fer-se
massa llarga, ja que l'ecosistema ocupa un espai limitat: si un herbívor
necessita una determinada extenció de prat per mantenir-se, caldrà
que el carnívor haja de caçar en un territori més ample
i el supercarnívor hauria de tenir una extenció desproporcionada
per a l'efectivitat dels seus medis de locomoció. A més en cada
un dels nivells tròfics hi ha una pèrdua d'energia. Tot això
fa que les cadenes tròfiques no consten de més de 4 o 5 baules
En una xarxa o cadena alimentària,
la relació normal entre una espècie que rep l'aliment i una
altra és la de predador - presa, tot i que també hi tenen
llocs altres tipus de relacions com el parasitisme, simbiosis, etc
1.4.2
Piràmides ecològiques
Si bé
l'estudi de cadenes i xarxes tròfiques ens permet d'estudiar el funcionament
de l'ecosistema, determinades representacions de les cadenes tròfiques,
en forma de piràmides ens proporcionen una idea més completa
d'aquest funcionament. Ja sabem que únicament un 10% de l'energia passa
d'un nivell tròfic al següent. Si volem representar i comparar
el diferents nivells tròfics d'un ecosistema apareixeran com una torre
de pisos de magnitud decreixent, més o menys com una piràmide.
Transferència energia en la piràmide
tròfica
En aquestes piràmides ecològiques, l'àrea dels nivells
representats és proporcional a la quantitat d'energia, biomassa o individus
que contenen. La seua interpretació ens permet de conéixer l'eficiència
de cada nivell tròfic. L'energia acumulada pel nivell tròfic
dels descomponedors i transformadors no apareix en les piràmides, perquè
és difícilment quantificable, ja que es tracta d'organismes
que no es veuen fàcilment i tenen un cicle reproductor molt ràpid.
En una piràmide,
cada nivell ha de suportar tots els que té per damunt
Relació
de biomassa entre els nivell tròfics d'una piràmide
Hi ha tres tipus de piràmides
Piràmides
del nombre d'individus,
són les menys representatives ja que no té en compte la biomassa
de l’individu. Representen el nombre d'individus de cada nivell tròfic
i sovint poden estar invertides, com és el cas d'un arbre que sustenta
molts ocells, insectes, mamífers, etc.
Les
piràmides de biomassa
representen la massa total dels éssers vius que hi ha en cada nivell.
Ve expressada en unitats com Kg/Ha, g/m2, etc. Als
ecosistemes terrestres el primer escaló és sempre més
ample que els altres, però als ecosistemes marins ens trobem que l'amplada
del primer nivell (el del fitoplàncton) és menor que la del
segon (zooplàncton); si l'ecosistema es pot mantenir així és
per què el fitoplàncton té una taxa de renovació
molt elevada i encara que és majoritàriament consumit a la nit
pels seus depredadors, durant el dia la població creix ràpidament
i es recupera. Les piràmides de biomassa presenten limitacions, ja
que es refereixen a la biomassa present en un determinat període de
temps (biomassa actual) No dóna informació sobre la quantitat
d’energia produïda al llarg del temps, ni de la velocitat amb què
aquesta es produeix
Piràmide
de biomassa invertida. Es pot explicar a partir d'una tasa de renovació
més ràpida dels productors
Piràmides
d'energia o de producció:
indiquen la quantitat d'energia que hi ha en un nivell tròfic i la
que passa al nivell següent. Aporten, doncs, una idea més precisa
dels intercanvis energètics en l’interior de l’ecosistema.
Cada nivell tròfic es representa mitjançant un rectangle,
l'amplada del qual és proporcional a la seua producció. Això
representa l’energia que un nivell posa, en una unitat de temps, a
disposició del nivell tròfic superior. Aquest tipus de piràmide
no pot invertir-se en cap cas, ja que l'energia que posseeix un nivell que
sustenta un altre és sempre major. Recordeu la regla del 10%. Es
representen en Kj/m2/any o Kcal/m2/any.
Cada nivell pot estar dividit en dos parts: una superior que representa
l’equivalent energètic per unitat de temps (total) i una part
inferior que representa l’energia fixada en forma de biomassa, descomptant
l’energia gastada en els processos de respiració. (veure la
figura ue ve a continuació
Tornar
a l'inici
Continuar
el tema
Tornar
a la pàgina principal de CTMA
