Flujos energéticos

Los flujos energéticos hacen parte del proceso de consumo de nutrientes realizados por el animal por medio de la alimentación.

facultad de veterinaria · fauna silvestre
viernes, 29 de julio de 2022
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Los seres vivos están sujetos a un comportamiento natural, que les hace disminuir su nivel energético y que presenta una absoluta tendencia al desorden, lo cual se traduce en deshacerse de toda la energía que no tenga un sentido provechoso o útil. Este comportamiento explica de forma práctica como parte de los flujos energéticos en las leyes de la termodinámica, concretamente la primera y la segunda. El primer principio de la termodinámica es conocido como el principio de conservación de la energía y fue enunciado en 1841 (Mayer): «La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma».

Por otro lado, el segundo principio de la termodinámica introduce la entropía y recoge la irreversibilidad de los fenómenos físicos, especialmente cuando hay intercambio de calor: «En un estado de equilibrio, los valores que toman los parámetros característicos de un sistema termodinámico aislado son tales que maximizan el valor de una cierta magnitud que está en función de dichos parámetros, llamada entropía.» (Mayer, 1841). Esta entropía de la que se habla únicamente podría ser definida en un estado de equilibrio termodinámico y de todos los estados que puedan ser sucedidos, únicamente se dará aquel que maximice la misma.

En los procesos que suceden en el medio, la energía fluirá de los sistemas organizados a los menos organizados y lo hará siempre de una manera unidireccional, de manera natural. La evolución ha llevado a estados de máxima entropía donde la energía es constante, pero la calidad varía. Cada ecosistema mantiene un grado de orden interno mediante la disipación de energía y funciona como un sistema con entradas y salidas. En todos estos ecosistemas se produce un reciclaje de elementos y reposición de nutrientes.

Ciclos de los nutrientes

Ciclo del agua

Este ciclo es más que conocido, por lo que se hará una breve revisión a modo de repaso. La esencialidad del agua en todos los organismos es un hecho más que demostrado, todas las especies necesitan un suministro continuo para asegurar su supervivencia; sin embargo, el 97,5 % del agua de la Tierra es salada, y del 2,5 % restante, el 99 % se encuentra en forma de hielo o subterránea, estas cifras hacen pensar que el agua de ríos y lagos no llega ni a un 1 % del total. Es por ello, que se han desarrollado estrategias para obtener tan codiciado bien, como por ejemplo, el almacenamiento de agua de lluvia o la creación de pozos.

Este ciclo necesita de la energía solar para iniciar sus procesos, ya que esta energía es la primera responsable de los procesos de evaporación del agua superficial de océanos y demás reservas, de la sublimación de agua congelada ascendiendo a la atmósfera y de los procesos de evapotranspiración a través de los estomas.

Este vapor de agua, que formará las nubes, se precipitará de nuevo a la superficie en manera de lluvia o nieve, en donde se volverá a evaporar, como sucede cuando directamente cae sobre la vegetación; se filtrará al suelo y de ahí a las raíces de las especies vegetales, o formará parte de las aguas de escorrentía que terminan en ríos, océanos y acuíferos. La escorrentía superficial y la lluvia son los procesos fundamentales para el reciclaje de los minerales, de la tierra al agua.

Ciclo del carbono

Se trata de uno de los principales elementos, y el cuarto más abundante en los seres vivos; esto ya que forma parte de las principales moléculas en ellos. Muchos compuestos de este elemento han permanecido fosilizados durante años y contienen mucha energía. Estos combustibles fósiles han sido empleados a lo largo del tiempo como fuente energética. No obstante, su uso más elevado en las últimas décadas ha propiciado que aumente la cantidad de CO₂ emitido a la atmósfera. Además de que se aceleren los procesos relacionados con el cambio climático.

Aunque se habla del ciclo del carbono, en realidad se trata de dos ciclos; uno hace referencia al intercambio de este elemento en los seres vivos, mientras que el otro se centra en los procesos geológicos del mismo a largo plazo. En cualquier caso, ambos están conectados. El CO₂ es la molécula necesaria para la vida de los seres autótrofos, ya que es su recurso principal para la creación de glucosa. Aunque excepcionalmente, en el caso de los autótrofos marinos, se trata del ácido carbónico que se encuentra disuelto en el agua (HCO3).

Gracias al CO₂ y al H₂O, que absorben a través de la raíz, son capaces de producir la reacción química entre ambas moléculas y la energía procedente del Sol. Esta es la que facilitará la creación de los enlaces covalentes entre H y C. Estos enlaces almacenan toda esa energía que posteriormente será utilizada en otros procesos. Como subproducto de dicha reacción se genera O2; por lo que, gracias a ellos, se mantiene fijo el porcentaje de O2 que forma parte de la atmósfera.

Ciclo del fósforo

El fósforo, al igual que el C, N2, O2 o H2, es un elemento limitante para el crecimiento de los seres vivos,. Lo anterior, ya que, si bien la proporción en la materia viva es relativamente pequeña, es fundamental en muchos de sus procesos metabólicos. Se trata de un elemento necesario en el transporte de energía, como ATP, ADP y GDP, dentro las células; a su vez, también proporciona estructura a las membranas celulares. Estas, están formadas por fosfolípidos y, adicionalmente, forma parte de la estructura del ADN y el ARN. También está muy presente en los huesos humanos, en el fosfato de calcio y en los dientes de los animales.

En la naturaleza, el fósforo se encuentra en las rocas fosfatadas en forma de fosfatos. El proceso de meteorización acaba liberando dichos iones al medio, una vez liberados, son absorbidos por las plantas para cubrir sus funciones vitales. Cuando los consumidores primarios se nutren de los organismos autótrofos ingieren el fósforo y así sucesivamente en la cadena trófica. No obstante, cuando mueren se produce la descomposición de los restos animales gracias a la ayuda de las bacteria. Sse vuelve a liberar, esta vez, en manera de ortofosfatos, pudiendo ser estos directamente absorbidos por los vegetales.

Sin embargo, otra de las posibilidades tras la meteorización de la roca y la obtención de los fosfatos. Misma que permite que estos sean arrastrados por la escorrentía hasta ríos y acabar en los océanos. Una vez allí serán ingeridos por aves, peces e incluso algas. Estas aves marinas a través de sus desechos, guano, liberarán grandes cantidades de fosfatos, siendo estos muy empleados en agricultura.

Preservación y cuidado animal

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