Cicle de la Matèria i Flux d'Energia en Ecosistemes

Cicle de la Matèria i Flux d'Energia

En un ecosistema, la matèria circula en un cicle tancat. La matèria d'una planta passa a un herbívor quan aquest la menja. Si un carnívor caça l'herbívor, la matèria d'aquest passarà a formar part del carnívor. Quan un organisme mor, els descomponedors transformen el seu cos en matèria inorgànica (sals minerals). Les plantes reaprofiten aquestes sals minerals, i el cicle torna a començar. La matèria disponible és limitada i es reutilitza constantment al llarg del cicle.

Flux d'Energia

L'energia lluminosa del Sol és captada per les plantes, que la utilitzen per a la fotosíntesi. En aquest procés, les plantes fabriquen glucosa (un compost orgànic) a partir de substàncies inorgàniques (aigua i diòxid de carboni). L'energia lluminosa es transforma en energia química, emmagatzemada en els enllaços de la glucosa. Els organismes autòtrofs són la porta d'entrada de l'energia als ecosistemes i la base de l'alimentació dels altres éssers vius.

Els organismes heteròtrofs obtenen l'energia acumulada per les plantes i les algues a través de l'alimentació i la respiració. Durant la respiració, els organismes "cremen" la matèria orgànica per obtenir energia química, que utilitzen per a les seves funcions vitals. Una part d'aquesta energia es transforma en calor i es dissipa, sense poder ser reaprofitada.

Cadenes i Piràmides Tròfiques

En una cadena tròfica, hi ha pèrdues d'energia (en forma de calor) en cada transferència d'energia d'un nivell a un altre. Només un 10-20% de l'energia d'un nivell tròfic passa al següent. L'energia circula en un flux obert: entra com a energia lluminosa, es transforma en química i passa d'un organisme a un altre a través de l'alimentació, perdent-se finalment en forma de calor.

A causa d'aquesta pèrdua progressiva d'energia, les cadenes alimentàries es representen com una piràmide tròfica, on els nivells superiors (més petits) s'alimenten dels inferiors (més grans).

Producció, Biomassa i Piràmides

Per quantificar el cicle de la matèria i el flux d'energia, utilitzem els següents paràmetres:

• Biomassa: Massa total d'organismes (g/unitat de superfície o volum).
• Producció: Augment de la biomassa per unitat de temps (g/m².dia; kg/ha.any).

Els organismes tenen una producció bruta (biomassa incorporada) i una producció neta (biomassa disponible per al següent nivell tròfic). La producció dels autòtrofs és primària, i la dels altres nivells tròfics és secundària.

• Productivitat: Producció/Biomassa (velocitat de renovació de la biomassa).
• Temps de renovació: Biomassa/Producció (temps necessari per renovar la biomassa).

Aquests paràmetres es poden representar amb piràmides. Les piràmides de producció sempre són piramidals, però les de nombre i biomassa poden tenir altres formes. Els descomponedors no es tenen en compte en aquestes representacions.