Ciclo de energia y materia en los ecosistemas

Cómo fluye la energía y la materia en un ecosistema

La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas utilizan la energía del sol para crear su propio alimento. Por eso las plantas se denominan productoras. En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua se convierten en azúcar y oxígeno mediante reacciones químicas en las células vegetales. Los animales no producen su propia energía, sino que tienen que comer plantas u otros animales para mantenerse vivos. Los animales respiran el oxígeno creado por la fotosíntesis y exhalan dióxido de carbono como producto a través de su propio proceso llamado respiración celular.

La fotosíntesis es el proceso por el que las plantas utilizan la energía del sol para crear su propio alimento. Por eso las plantas se denominan productoras. En el proceso de fotosíntesis, la energía de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua se convierten en azúcar y oxígeno mediante reacciones químicas en las células vegetales. Los animales no producen su propia energía, sino que tienen que comer plantas u otros animales para mantenerse vivos. Los animales respiran el oxígeno creado por la fotosíntesis y exhalan dióxido de carbono como producto a través de un proceso propio llamado respiración celular.

Red alimentaria

El ciclo de la materia y el flujo de energía dentro de los ecosistemas se producen a través de las interacciones entre los diferentes organismos y entre los organismos y el entorno físico. Todos los sistemas vivos necesitan materia y energía. La materia alimenta las reacciones químicas que liberan energía para las funciones vitales y proporciona el material para el crecimiento y la reparación de los tejidos. La energía de la luz es necesaria para las plantas porque la reacción química que produce la materia vegetal a partir del aire y el agua requiere un aporte de energía para producirse. Los animales adquieren la materia de los alimentos, es decir, de las plantas o de otros animales. Los elementos químicos que componen las moléculas de los organismos pasan por las redes alimentarias y el medio ambiente y se combinan y recombinan de diferentes maneras. En cada nivel de una red alimentaria, parte de la materia proporciona energía para las funciones vitales, otra parte se almacena en estructuras de nueva creación y gran parte se desecha al entorno. Sólo una pequeña fracción de la materia consumida en un nivel es captada por el siguiente. Como los ciclos de la materia y la energía fluyen a través de los sistemas vivos y entre los sistemas vivos y el entorno físico, la materia y la energía se conservan en cada cambio.

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Explicación de la cadena alimentaria

2. Revise el modelo del ciclo del carbono generado por la clase, creado en la actividad “Rastreando el carbono”. Concéntrese en las partes del ciclo sobre las que los alumnos indicaron que necesitaban más información. Diga a los alumnos que esta actividad se centrará en la recopilación de esa información.

Puedes recoger el documento Investigando los ciclos de la Tierra de los alumnos para evaluar su comprensión de las lecturas y darles retroalimentación cuando sea necesario. Después de revisar los documentos, recuerda redistribuirlos antes de la siguiente actividad, Ciclos de la materia y la energía: Modelización, durante la cual los alumnos comenzarán a compartir sus conocimientos con otros grupos.

El ciclo global del carbono es la forma en que el carbono se mueve a través de varios depósitos en la Tierra. Hay una parte más lenta del ciclo del carbono y otra más rápida. Para entender cómo se mueve el carbono en estos dos ciclos es necesario conocer otros subciclos y procesos, como la fotosíntesis y la respiración, el ciclo de las rocas y el ciclo del agua.

El ciclo lento del carbono mueve el carbono a través de la litosfera, la atmósfera y la hidrosfera en escalas de tiempo de 100 a 200 millones de años, principalmente a través de los procesos del ciclo de las rocas. El ciclo rápido del carbono traslada el carbono de la atmósfera a la biosfera a través de la fotosíntesis en las plantas y el fitoplancton. A continuación, puede volver a la atmósfera si la materia vegetal se quema, si las plantas mueren y se descomponen mediante procesos bacterianos, si los animales o las personas se comen las plantas y el carbono se libera a la atmósfera como producto de la digestión, o si se exhala a través del proceso de respiración.

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Describir cómo se convierten la energía y la materia centrada en el carbono en un ecosistema

En todo ecosistema, la energía se transfiere de organismo a organismo a través de diversas formas.    Como humanos, estamos más familiarizados con el consumo, o la ingesta, de alimentos para obtener energía.    Esto se debe a que somos consumidores.    Los consumidores son organismos que obtienen energía consumiendo otros organismos.    Esta energía química de los alimentos se transfiere a una forma práctica de energía que los consumidores pueden utilizar.    Pero, ¿de dónde procede la energía inicial de nuestro?  Aquí es donde entran los productores.    Los productores son organismos que fabrican su propio alimento, normalmente mediante el proceso de fotosíntesis.    Las plantas, las algas y algunas bacterias son productores y convierten la energía luminosa del sol en energía útil para ellos mismos y en energía química almacenada para su uso posterior.  La última forma en que los organismos obtienen energía es a través de la descomposición.    Los descomponedores son organismos, como las bacterias, los hongos y algunos invertebrados, que rompen (descomponen) los organismos antes vivos para obtener su energía y reciclan sus materiales de nuevo en el suelo.    Los descomponedores son vitales para el ciclo del nitrógeno y el carbono en un ecosistema, sobre el que leerás más adelante.    A medida que la energía asciende por cada nivel trófico (nivel energético), sólo el 10% está disponible para ser utilizado por los siguientes organismos.    Esto significa que los consumidores primarios sólo obtienen el 10% de la energía disponible de los productores y los consumidores secundarios sólo obtienen el 1% de los productores.    Echa un vistazo a ESTE vídeo para ver cómo es esto.

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