A diferencia de los nutrientes que ciclo a través de ecosistemas, energía fluye a través de ellos. Esto significa que la energía debe ingresar al ecosistema en un punto de partida y luego pasa de un organismo a otro hasta que se agota y se pierde por completo. Sin ese paso inicial que permite que la energía fluya hacia el ecosistema, la vida en la Tierra dejaría de existir como la conocemos.
¿Qué es responsable de permitir que la energía ingrese primero al ecosistema? Ese trabajo recae en productores, también conocido como autótrofos. Estos organismos pueden crear su propia energía química y la mayoría de las veces lo hacen a través de la fotosíntesis.
Estos organismos fotosintéticos dependen tanto del acceso a la luz solar como de los nutrientes para producir energía. Puede medir la productividad y la eficiencia de los organismos fotosintéticos. Se llama productividad fotosintética (o productividad primaria) y está directamente influenciado por aquello en lo que dependen los productores: luz de sol y nutrientes.
Flujo de energía en el ecosistema
Los organismos fotosintéticos como las plantas, algunas bacterias y las algas se conocen como la "puerta de entrada" para que la energía ingrese a los ecosistemas. Esto se debe a que utilizan dióxido de carbono ambiental, agua y energía solar (también conocida como luz solar) para realizar fotosíntesis, que convierte esa energía solar en energía química utilizable en forma de glucosa.
Sin este paso, no habría forma de que la energía ingresara a los ecosistemas para que los niveles / organismos tróficos posteriores pudieran acceder.
¿Qué es la productividad fotosintética?
Productividad fotosintética, también llamado productividad primaria, es la tasa a la que se agrega energía a los organismos como biomasa en los productores de un ecosistema (cantidad de materia que forma los cuerpos de los organismos).
La productividad se puede medir para cualquier tipo de organismo y nivel trófico, pero la productividad fotosintética mide específicamente la tasa a la que se agrega energía a la biomasa de productores fotosintéticos como plantas, bacterias y algas.
Dos factores que influyen en la fotosíntesis y la productividad fotosintética
La fórmula y la reacción química para la fotosíntesis se ve así:
6H2O (agua) + 6CO2 (dióxido de carbono) + Luz solar → C6H12O6 (glucosa) + 6O2 (oxígeno)
Al observar estos requisitos para la fotosíntesis, tiene sentido que luz de sol y disponibilidad de nutrientes son los factores que influyen en la productividad primaria en los ecosistemas, ya que son los factores necesarios para que se produzca la fotosíntesis.
Primer factor: luz solar
La luz del sol, también conocida como energía solar, es lo que impulsa a que ocurra la fotosíntesis. En áreas donde hay poca o ninguna luz solar directa, la productividad fotosintética general será menor ya que hay menos energía para impulsar esa reacción.
Esta es la razón por la que la mayoría de la vida fotosintética en los ecosistemas acuáticos se encuentra solo en los niveles de la superficie del agua (desde la superficie hasta 200 metros por debajo), ya que la luz no puede penetrar más profundamente que eso.
Esta es también la razón por la que la productividad fotosintética es más alta en las áreas más cercanas al ecuador (donde hay la luz solar más directa) y más baja en las regiones polares. Esta es también la razón por la que las áreas sin luz alguna tienen una tasa de productividad primaria de cero, ya que no puede tener lugar la fotosíntesis.
Por ejemplo, un bosque tropical tiene una de las tasas de productividad primaria más altas debido a su proximidad al ecuador. A pastizales templados en los EE. UU. tendría una productividad más baja que la selva tropical en el ecuador debido a una menor cantidad de luz solar disponible en esa latitud.
Segundo factor: nutrientes
La disponibilidad de nutrientes es el segundo factor que influye en la productividad fotosintética de una región. Además del acceso al agua y al dióxido de carbono, los organismos fotosintéticos necesitan nutrientes para que sus células y cloroplastos funcionen y realicen la reacción metabólica.
Los científicos han descubierto que los compuestos de magnesio, hierro, azufre, fósforo y nitrógeno son todos factores limitantes para la productividad fotosintética.
Lo que esto significa es que estos factores y nutrientes pueden limitar la productividad de la fotosíntesis incluso si la luz solar es excesiva. Por ejemplo, mar abierto las aguas reciben grandes cantidades de luz solar directa. Pero debido a que estas aguas tienen tan poca vida y acceso a nutrientes, la productividad fotosintética es muy baja.
Los niveles de nutrientes están influenciados por varios otros factores, que incluyen:
- Lluvia
- Tipo de suelo
- Organismos en un ecosistema
- Descomponedores
- Bacterias fijadoras de nitrógeno
- Eventos naturales (erupción volcánica, incendios, desastres naturales, etc.)
- Corrientes oceánicas y / o de viento
- Clima
- Localización geográfica