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Capítulo 18
Producción primaria y flujo de energía
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Organismos y energía
• Todo organismo requiere una fuente de energía para vivir
• Existen 3 fuentes principales de energía:– Luz– Moléculas orgánicas
– Moléculas inorgánicas
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Definiciones• Autótrofos = organismos que utilizan fuentes
inorgánicas de carbono y de energía– Autótrofos fotosintéticos = utilizan CO2 como
fuente de carbono y luz como fuente de energía– Autótrofos quimiosintéticos = utilizan CO2 como
fuente de carbono y compuestos inorgánicos como fuente de energía
• Heterótrofos = organismos que utilizan compuestos orgánicos como fuentes de carbono y de energía
• Grupos de organismos y diversidad trófica
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Productividad en una planta
• Mediante la fotosíntesis• Fotosíntesis requiere:
– Luz– Agua– CO2
– Minerales
• Velocidad de fotosíntesis condicionada por:– Disponibilidad de los requisitos mencionados arriba– Otras condiciones ambientales influyen sobre la
productividad
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Productividad en un ecosistema
• Productividad primaria = la producción de nueva materia orgánica (biomasa) por los autótrofos de un ecosistema.– Productividad primaria bruta = toda la producción
de biomasa producida por todos los autótrofos de un ecosistema
– Respiración de autótrofos = gasto energético de autótrofos para mantenerse vivos
– Productividad primaria neta = la porción de biomasa de plantas que sobra luego de que los autótrofos satisfagan sus necesidades de energía
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Factores que limitan la productividad primaria
• Principalmente la temperatura y la precipitación
• Evapotranspiración = cantidad de agua que evapora y transpira un ecosistema durante un año
• Relación entre evapotranspiración y productividad primaria neta– A mayor evapotranspiración mayor
productividad primaria neta
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Factores que limitan la productividad primaria
• Relación entre precipitación y productividad primaria neta– A mayor precipitación mayor productividad
primaria neta
– En cada nivel de precipitación hay variaciones en productividad
• Fertilidad de suelos y productividad primaria en tierra
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Factores que limitan la productividad primaria
• Factores que limitan la productividad primaria– Ley del mínimo : el nutriente en menor
cantidad de acuerdo al requerido por la planta limita su productividad
– Hoy sabemos que lo descrito arriba puede ser mas complejo
– Experimentos de fertilización de suelos• Este y otros experimentos similares en
ecosistemas terrestres muestran que el nitrógeno es el nutriente mas limitante generalmente.
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Factores que limitan la productividad primaria acuática y marina
• Relación entre nutrientes y productividad primaria acuática
• A mayor concentración de fósforo mayor biomasa de algas y mayor tasa de fotosíntesis
• Añadir nutrientes a un lago (C+N+P) aumentó la biomasa de fitoplancton, y al dejar de añadirlos la biomasa volvió a su nivel anterior
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Nutrientes y productividad marina
• Las tasas mas altas de productividad primaria marina se encuentran en los bordes de los continentes y en áreas de resurgimiento (“upwelling”)– En los bordes de continentes los ríos añaden
nutrientes al mar
– En las áreas de resurgimiento el agua profunda provee nutrientes al agua donde hay mas fitoplancton
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Nutrientes y productividad marina
• Experimentos de fertilización marina– En ecosistema marino el nitrógeno resultó ser
mas limitante que el fósforo
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Influencias de los consumidores
• Controles desde-abajo = controles por parte de factores físicos y químicos
• Controles desde-arriba = controles por parte de los consumidores
• Cascada trófica = efectos de depredadores que alteran la abundancia o productividad de una población, comunidad o nivel trófico en mas de un enlace de una red alimenticia.
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Cascada trófica
• Existe una correlación negativa entre el tamaño del zooplancton y la productividad primaria.
• Los peces piscívoros controlan las poblaciones de peces planctívoros.
• Por lo tanto, los peces piscívoros reducen la presión que los peces planctívoros ejercen sobre el zooplancton grande.
• Por lo tanto, a mayor abundancia de peces piscívoros menor productividad primaria.
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Cascada trófica
• Grandes herbívoros del Serengeti– Cercaron unas áreas para impedir que los
ñus pastaran– El pasto fue mas productivo en áreas no
excluidas que en áreas excluidas
– Explicacion: sin la herbivoría las hojas viejas de las plantas tapan a las mas verdes, reduciendo su productividad
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Flujo de energía
• Las pérdidas de energía limitan el número de niveles tróficos de un ecosistema– Gran parte de la energía que pasa de un nivel
trófico a otro termina convirtiéndose en energía inútil (calor o entropía)
– A medida que la energía fluye de un nivel trófico a otro es mucha menos la cantidad de dicha energía pasando al siguiente nivel
– Por lo tanto, es improbable que un nivel trófico adicional tendría suficiente energía para mantener una población o comunidad de organismos viable
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Heterótrofas: parásitas Autótrofas: “carnívoras”
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Chapter opener 18
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