LA ENERGÍA Y SU FLUJO EN LOS ECOSISTEMAS

El modelo del flujo de energía en los ecosistemas se desarrolló para intentar responder preguntas muy simples que surgían de las observaciones de los primeros naturalistas: ¿por qué los animales depredadores son, por lo general, pocos y grandes mientras que los herbívoros, en particular los más pequeños, suelen ser muy abundantes?

Más aún, ¿por qué son tan abundantes las plantas, incluso los árboles? Estos fenómenos fueron descritos en 1927 por el ecólogo inglés Charles Elton (1900-1991), a través de las pirámides de números. Estas pirámides se construyen para representar la cantidad de individuos por unidad de área en cada nivel. Los conjuntos de organismos que comen y son comidos (consumidores depredadores, herbívoros, descomponedores y plantas) ocupan cada uno un piso de la pirámide, las plantas siempre en la base, los herbívoros sobre éstas y los carnívoros en el tope.

Una primera aproximación a la comprensión de este tipo de interrogantes se produjo varios años después, de la mano de la segunda ley de la termodinámica. Esta ley considera -en términos físicos- que en un sistema en el que ocurren procesos de transformación de la energía, una parte de la energía útil se disipa, de modo que sólo una fracción de la energía disponible puede ser usada al mismo tiempo que se produce un incremento de la entropía dentro del sistema. En los ecosistemas, las plantas aprovechan la energía lumínica que proporciona el Sol y, mediante el proceso de fotosíntesis, la transforman en energía química, que queda almacenada en los carbohidratos sintetizados durante ese proceso.

La energía necesaria para que los herbívoros de un ecosistema se desarrollen no puede ser mayor que la que es fijada por las plantas a través de la fotosíntesis. Al mismo tiempo, los herbívoros sólo pueden disponer de esa energía si transforman los carbohidratos vegetales en carbohidratos animales. Esta nueva transformación, tal como predice la segunda ley de la termodinámica, no tiene una eficiencia del ciento por ciento, ya que parte de la energía útil se disipa, de modo que los animales disponen de una cantidad menor de energía que las plantas. Esto explica por qué los animales usualmente son menos abundantes que las plantas, como describió Elton en sus pirámides de números.