Com funcionan els ecosistemes?
Per poder realitzar les funcions vitals (nutrició, relació i reproducció) els sers vius necessiten energia. Però què és l'energia? És la capacitat d'un cos per produir canvis sobre ell mateix o sobre un altre cos.
La font d'energia que utilitzen gairabé tots els ecosistemes és el Sol. Si la Terra és un planeta viu és gràcies a l'energia inesgotable que proporciona el Sol.
| Diòxid de carboni + aigua --> Glucosa + oxigen |
Durant aquesta reacció, l'energia lluminosa es transforma en energia química, ja que la glucosa es una molècula que emmagatzema energia en els enllaços que uneixen els seus àtoms. Els animals, no poden aprofitar l'energia del Sol i per obtenir energia han de menjar altres sers vius , per això als animals se'ls hi diu organismes heteròtrofs perquè a diferència de les plantes no fabriquen matèria orgànica sino que la prenen dels aliments que mengen.
Després aquesta energia química que conté la glucosa, es gastada tant en els animals com en les plantes, per fabricar parts del cos, relacionar-se amb l'entorn, mantenir-se viu, mantenir la temperatura, reproduir-se, etc. Una part d'aquesta energia química que es gastada es transforma en calor i escapa del cos. Aquesta calor també es una forma d'energia, l'energia calorífica. Aquesta energia calorífica no pot tornar a ser aprofitada per cap organisme viu.
Per això és diu que l'energia circula en forma de flux obert, seguint un camí linial: arriba als ecosistemes a través de l'energia lluminosa que es transforma en química i després va passant d'uns animals a uns altres per mitjà de l'alimentació. Finalment es perd en forma de calor.
 |
En aquest esquema es pot veure com l'energia (fletxes negres) i la matèria (fletxas blanques) circulen per un ecosistema. Tota l'energia prové del Sol i el seu destí final es perdre's en forma de calor
El cicle de la matèria
Els sers vius d'un ecosistema prenen l'aliment de manera diferent i segons la manera com ho facin es classifiquen diversos grups anomenats nivells tròfics:
- Productors: són els organismes autòtrofs, els que es fabriquen la matèria orgànica a partir de la inorgànica a través de la fotosíntesi. En aquest nivell es troben els vegetals, les algues i el fitoplancton.
- Consumidors: són basicament els animals, que prenen la matèria orgànica d'altres sers vius i la transformen en matèria pròpia.Dintre dels consumidors hi ha tres nivells diferents:
- Consumidors primaris: són els animals herbívors, que s'alimenten dels productors.
- Consumidors secundaris: són els animals carnívors, que s'alimenten dels consumidors secundaris.
- Consumidors terciaris: es tracta dels superdepredadors, carnívors capaços d'alimentar-se tant d'herbívors com d'altres carnívors.
La matèria dels productors passa als consumidors primaris, com aquests cèrvols
- Descomponedors: s'alimenten de les restes de matèria orgànica d'altres sers vius i les transformen en matèria inorgànica. Són basicament els bacteris i alguns fongs . Tenen un paper vital en els ecosistemes, perquè el.liminen els cadavers i retornen al sòl la matèria inorgànica que en el seu moment els productors van extreure per poder fer la fotosíntesi. Si no hi haguessin descomponedors, els sòls s'anirien quedant sense sals minerals i al final les plantes moririen per la qual cosa també desapareixeria tot l'ecosistema.
 |
|
| Fotografia amb microscopi electrònic on es mostren bacteries, els principals organismes descomponedors |
Tal com podem veur, a diferència de l'energia la matèria circula en forma de cicle tancat . La matèria d'una planta passa a formar part d'un herbívor quan aquest en menja la planta. Si l'herbívor es caçat per un carnívor, la seva matèria formarà part d'aquest carnívor. Quan qualsevol organisme mor els seus cossos són transformats en matèria inorgànica (sals minerals) pels descomponedors. Aquestes sals minerals seran reaprofitades per les plantes i d'aquesta manera el cicle començarà de nou. La matèria disponible sempre és la mateixa al llarg del cicle i per tant no és ilimitada com passa a l'energia. Per això s'ha de reutilitzar.
Xarxes i cadenes tròfiques
Una cadena tròfica és una manera de representar com passa la matèria i l'energia entre els individus de diferents espècies que es troben en un ecosistema. Les cadenes sempre comencen amb els productors que passen la seva matèria i energia als consumidors primaris i aquests se la passen als consumidors secundaris.
En els ecosistemes es difícil trobar consumidors que s'alimentin d'una única espècie, ja que el normal es que la seva dieta sigui més o menys variada. En una xarxa tròfica s'expressen totes les cadenes tròfiques d'un ecosistema. Les xarxes tròfiques representen la comlexitat de les relacions alimentàries que es donen en un ecosistema.
 |
Esquema d'una xarxa tròfica marina. Les fletxes indiquen cap a on
flueix l'energia i la matèria a la comunitat
Successions
Els ecosistemes no es mantenen inmutables al llarg del temps. Per exemple, després d'un incendi forestal, els arbres desapareixen i poc després comencen a sortir herbes i arbustos. Amb el temps hi començaran a apareixer arbres que després de molts anys formaran un bosc similar al que hi havia abans del incendi. Una cosa semblant passa quan un camp de conreu és abandonat, ja que al cap de poc temps comencen a apareixer herbes i arbustos i a llarg termini, arbres. Amb l'arribada d'aquestes plantes també apareixeran animals que abans no es trobaven.
Els canvis en la composició i estructura de les comunitats (el conjunt de individus de diferents espècies que hi ha en un ecosistema) rep el nom de successió. Existeixen dos tipus de successions:
- Successions primàries: s'inicien quan es forma un habitat nou, que no havia estat abans ocupat per cap comunitat. Són exemples, un riu de lava que es refreda o una illa formada a partir d'un volcà submarí.
 |
 |
- Successions secundàries: s'inicien a partir d'un ecosistema que pateix una perturbació (un incendi forestal, una inundació, l'abandonament d'un camp de conrreu, etc).
 |
En aquest camp de conreu abandonat, observem uns arbres joves que el colonitzen
Les successions són procesos lents, les fases inicials es donen en ecosistemes amb poques espècies. La fase final, anomenada clímax, es dona quan l'ecosistema presenta una xarxa tròfica complexa amb moltes espècies diferents.
Les successions també poden ser regressives que es donen quan l'ecosistema comença a patir una regressió que el fa anar fins a estadis inicials. Les causes poden ser una pastura intensiva, incendis freqüents, tala excesiva d'arbres, etc.