CAMBIOS DE LOS ECOSISTEMAS EN EL TIEMPO

Los ecosistemas también varían a lo largo del tiempo. Las razones pueden ser de muy diverso tipo: cambios rítmicos de origen astronómico (las estaciones),  cambio no rítmicos o fluctuaciones, cambios a largo plazo provocados por cambios climáticos...

Dentro de los cambios que se dan en una escala relativamente larga de tiempo, son destacables los cambios profundos en los ecosistemas en los que unas biocenosis son sustituidas por otras: son las sucesiones.

• La sucesión ecológica

Como las poblaciones, las comunidades evolucionan con el paso del tiempo. Ante los cambios del medio, la comunidad responde modificando su composición y biodiversidad.

Si se pudiera observar un bosque a lo largo del tiempo, apreciaríamos la aparición y sustitución mas o menos ordenada de unas especies por otras: esto es una sucesión ecológica. Se instalan distintas especies según van apareciendo las condiciones y los recursos apropiados.

En la ilustración tenéis un ejemplo de sucesión ecológica, donde se representan las distintas etapas de una sucesión, desde el primer estadio hasta el ultimo.

1. Líquenes y vegetación de roquedo van colonizando y disgregando poco a poco el suelo.
2. El suelo es lo suficientemente profundo para que las hierbas y ciertos arbustos puedan fijar sus raíces.
3. En esta fase aumenta la variedad de arbustos, y aparecen los primeros árboles de pequeña talla.
4. El bosque ha madurado, dominan los arboles de talla grande, y disminuye la proporción de arbustos.

En este caso, se trata de una sucesión primaria, ya que es la primera vez que se coloniza dicho suelo. Si se trata de una colonización sobre un suelo donde previamente se ha destruido un ecosistema se trata de una sucesión secundaria.

En la siguiente ilustración se representa una sucesión secundaria, el ecosistema paso a paso tras una destrucción del ecosistema precio por un incendio.

Como se puede apreciar en el dibujo, la sucesión lleva de nuevo a regenerar el bosque, pero ni las etapas de la sucesión ni el resultado final tienen por que ser los mismos que el de la anterior sucesión. En este caso, las especies que mejor se han adaptado a las nuevas condiciones se han desarrollado mejor en detrimento de otras especies.

FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

Niveles tróficos

Los ecosistemas son unas unidades muy complejas con multitud de interacciones. Para que estos sistemas funcionen necesitan tener un intercambio continuo de materia y energía. Estos intercambios se dan entre seres vivos de diferentes especies, al alimentarse unos de otros. A estas relaciones se le s llama relacione tróficas. Teniendo en cuenta estas relaciones (quien come a quien), los seres vivos se agrupan en diversos niveles que llamamos niveles tróficos.

Productores: son los seres vivos autótrofos. Convierten la materia inorgánica del entorno en materia orgánica mediante procesos como la fotosíntesis. Son los que introducen la materia y la energía en las relaciones tróficas. A este grupo pertenecen las plantas, y ciertas moneras y protoctistas.

Los demás seres vivos obtienen la materia y la energía necesaria para su funcionamiento a partir de los productores; por eso se les denomina consumidores. Los consumidores son heterotrofos, ya que necesitan alimentarse de sustancias orgánicas de otros seres vivos. Son consumidores los animales y ciertas moneras y protoctistas.

Dentro de los consumidores , se pueden distinguir:

• Consumidores primarios: Son los herbívoros, que se alimentan de los productores.
• Consumidores secundarios: Se alimentan de otros consumidores (carnívoros), e incluso de productores también (omnívoros).

Los descomponedores se alimentan de restos de materia orgánica, la descomponen y la vuelven a convertir en materia inorgánica. De esta forma, la materia completa su ciclo a través del ecosistema, y vuelve a sus situación original. Los descomponedores son heterotrofos, y a este grupo pertenecen algunas moneras y los hongos.

Los niveles tróficos se suelen representar en forma de pirámide trófica, en la que cada piso sustenta al piso superior. Cada nivel tendrá que tener la suficiente masa para alimentar el piso superior y además poder reproducirse sin que se extinga. Por ello, conforme vamos subiendo de nivel la masa de seres vivos disminuye, por lo que la representación toma forma de pirámide.

Por ejemplo, para que un águila real viva hacen falta muchos conejos, cada uno de los cuales comerá mucha hierba: Por ello, en una área extensa puede haber toneladas de hierba, que sustentaran a una población limitada de conejos, que a su vez solo dará para mantener a una pareja de águilas reales.

Cadenas y redes tróficas:

Según lo que acabamos de mencionar, los vegetales son el alimento de los herbívoros,  y estos a su vez son consumidos por los carnívoros La materia de unos y otros es devuelta al medio inorgánico por los descomponedores.
Unos seres vivos se comen a otros. A esta relación alimentaria en cadena se le llama cadena trófica.

En la cadena trófica los individuos están ordenados linealmente y en ellas cada individuo se come al que le precede. Sin embargo, las relaciones tróficas en un ecosistema no son tan sencillas. Por lo general, un animal herbívoro se alimenta de mas de una especie y además es fuente de alimentación de más de un consumidor secundario. Se forma así la red trófica que es el conjunto de cadenas tróficas interconectadas que pueden establecerse en un ecosistema.

Gracias a la relaciones tróficas, la materia y la energía discurre por los ecosistemas en los que se denominan el ciclo de la materia y el flujo de energía.

El ciclo de la materia:

La materia entra en la pirámide trófica a través de los productores, que transforman la materia inorgánica en orgánica por medio de las fotosíntesis. Desde los productores la materia pasara de unos consumidores a otros  en las cadenas tróficas subiendo de nivel en nivel en la pirámide. Cuando consumidores y productores mueren o eliminan de su cuerpo los productos de desecho estas sustancias devuelven al suelo la materia mineral con la participación de los descomponedores. 

De esta forma existe un ciclo de la materia en la naturaleza que permite el mantenimiento del equilibrio natural. Se le denomina ciclo por que la materia se recicla una y otra vez y vuelve a pasar por los mismos estados.

El flujo de energía:

La energía también entra en la pirámide trófica a través de los productores, que utilizan la energía solar para hacer la fotosíntesis. Cuando los consumidores incorporan materia de niveles inferiores de la pirámide, también incorporan parte de esa energía. Por un lado, esa energía se gasta en las actividades de los seres vivos, y el resto de la energía se irradiara y se perderá en el entorno, sin posibilidad de volver a utilizarla. 

Por ello, el camino que la energía realiza en el ecosistema a través de los niveles tróficos se denomina flujo de energía, ya que, a diferencia de lo que ocurre con la materia, la energía fluye desde el sol, circula hacia arriba en la pirámide trófica y se pierde en el entorno.