Ciencia y tecnología

Los ciclos de la materia

Durante toda la historia de la vida en la Tierra ha habido transferencias de energía y materia. Las especies evolucionan o desaparecen, pero los procesos siempre han sido los mismos.

Los ciclos de la materia

Los ecosistemas se pueden concebir como unidades procesadoras de energía. Sin embargo, en general no están limitados por la energía, sino por la disponibilidad de los nutrientes, que son reciclados continuamente.

Los requerimientos minerales de las plantas eran conocidos desde hace tiempo en el campo de la agricultura. La práctica del abonado de los cultivos responde precisamente a la necesidad de tener que cerrar el ciclo de los nutrientes.

Justus von Liebig, en 1840, fue quien precisó claramente dichos requerimientos y formuló la ley del mínimo que lleva su nombre. Según dicha ley, aunque un proceso dependa de muchos factores, está controlado realmente por aquel factor cuya intensidad o concentración en el sistema se aproxime más al valor que hace que el proceso se detenga.

Sin embargo, el concepto de que existe un ciclo de nutrientes o elementos químicos que pasan de la materia orgánica de un ser vivo al mundo inorgánico, y viceversa, fue quizá expresado por primera vez por Thienemann en 1918 como resultado de sus estudios limnológicos en los lagos alemanes.

Grupos de organismos en un ecosistema

En 1926, el mismo autor introdujo el lenguaje económico en el estudio de los ecosistemas, considerando que todo ecosistema estaba compuesto de tres grupos de organismos funcionalmente importantes.

  1. Los productores, organismos como las plantas verdes, que fotosintetizan, es decir, que son capaces de producir alimento con la energía solar. Aquí se tendrían que añadir las bacterias foto y quimiosintéticas.
  2. Los consumidores, que son los animales que necesitan consumir otros seres vivos para obtener la energía y la materia.
  3. Los reductores, más tarde denominados con el nombre más adecuado de descomponedores, principalmente bacterias y hongos, que pueden obtener energía de los restos vegetales o animales y, al mismo tiempo que satisfacen sus necesidades metabólicas y de crecimiento, efectúan un trabajo de gran utilidad: la mineralización de la materia orgánica, es decir, descomponen los materiales constitutivos de plantas y animales, y sus excrementos, en compuestos simples, inorgánicos, o sea, materia orgánica que contiene una energía que los organismos pueden utilizar.
    Por ello, los elementos químicos que componen, por ejemplo, nuestro cuerpo son tan viejos como la Tierra y han formado parte de infinidad de organismos anteriormente. Quizá de algún dinosaurio o, por qué no, de algún antepasado.

Estas cadenas pueden ser muy complejas e incluir todos o casi todos los miembros de un ecosistema, o por el contrario tan sencillas como hombre -> mejillón -> hombre.

Los nutrientes

El ciclo de los nutrientes se desarrolla en los ecosistemas según un eje vertical, y tanto ecosistemas terrestres como acuáticos presentan una heterogeneidad y estructuración vertical condicionada por la luz y la gravedad.

El agua absorbe las radiaciones luminosas mucho más que el aire, y el desarrollo de la vida vegetal solo es posible en unos 100 metros de espesor, y esto si el agua es clara y transparente.

La vida acuática está sometida a constante explotación bien por sedimentación o por el paso a otros niveles tróficos, lo que contribuye a un transporte hacia abajo de la materia orgánica y de sus elementos constituyentes.

Los animales que comen algas y los que comen otros animales desarrollan migraciones verticales importantes, que, operando en una escala de niveles o relevos, comen arriba y excretan o son comidos más abajo, acelerando de este modo un transporte vertical de los nutrientes.

Según este modelo, se tiende a una situación en la que donde hay luz no hay nutrientes, y donde hay nutrientes no hay luz. Sin embargo, el ecosistema ha evolucionado así, ya que en él interviene una energía externa al sistema vivo gracias a la cual se generan movimientos de agua que producen periódicamente la mezcla o el afloramiento de agua profunda que suministra nutrientes a la capas iluminadas.

La función de los árboles en los ecosistemas

En los ecosistemas terrestres son los árboles quienes controlan el ciclo de los nutrientes. En efecto, estas plantas toman agua con nutrientes minerales por la raíces, y las sustancias ascienden por el tallo hacia las hojas, gracias a la energía solar que hace evaporar el agua que llega a éstas.

También en este caso el transporte hacia arriba se realiza gracias a una energía externa. Las plantas, controlando la caída de las hojas y frutos, regulan también el retorno al suelo de los elementos bioenergéticos.

Fuente: Temas Clave de Aula Abierta Salvat – Ecología. Publicado en el año 1982
Autora: María Rosa Miracle

Fabriciano González

Amante de la informática y de Internet entre otras muchas pasiones. Leo, descifro, interpreto, combino y escribo. Lo hago para seguir viviendo y disfrutando. Trato de dominar el tiempo para que no me esclavice.

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