La ecología: ecosistemas y ciclos biogeoquímicos

Este cuestionario de Biología de Bachillerato desarrolla los fundamentos de la ecología de ecosistemas y los ciclos biogeoquímicos, un bloque de 1º de Bachillerato (Biología, Geología y Ciencias Ambientales) que no forma parte de los saberes básicos de la Biología de 2º, útil como base o repaso. Se establece la diferencia fundamental entre el flujo de energía —unidireccional y que se disipa progresivamente como calor— y el ciclo de la materia, que se recicla constantemente entre los organismos y el medio abiótico. Se identifican los organismos responsables de la fijación del nitrógeno atmosférico en formas asimilables por las plantas, tanto bacterias del género Rhizobium en simbiosis con leguminosas como cianobacterias de vida libre.

En el ciclo del carbono se distingue entre los procesos que liberan CO2 a la atmósfera —la respiración celular y la descomposición de materia orgánica— y los que lo fijan mediante la fotosíntesis. Se resuelve un problema cuantitativo aplicando la regla del 10% de transferencia energética entre niveles tróficos: a partir de 10 000 kcal en un productor primario, los consumidores primarios reciben aproximadamente 1000 kcal y los secundarios solo 100 kcal, ilustrando por qué las cadenas tróficas rara vez superan los cuatro o cinco niveles.

Se define el concepto de especie ingeniera de ecosistemas como aquella capaz de alterar físicamente su entorno, creando o modificando hábitats para otras especies, y se distingue la productividad primaria neta (PPN) —la energía disponible en la biomasa tras descontar la respiración de los propios productores— de la productividad primaria bruta. En el ciclo del agua se identifican la evaporación y la transpiración como procesos impulsados directamente por la energía solar, y se repasan los factores —perturbaciones, especies invasoras, cambios climáticos— que pueden alterar el equilibrio dinámico de un ecosistema según la teoría de la sucesión ecológica.

Finalmente, se distingue el nicho ecológico —la función de una especie en su ecosistema— del hábitat, su localización física, y se clasifican los ciclos biogeoquímicos gaseosos (nitrógeno, carbono) frente a los sedimentarios, como el del fósforo.

Con 10 preguntas de examen y 12 tarjetas de repaso, esta lección cubre con rigor el bloque de ecología del currículo de Bachillerato.

• Diferenciar el flujo unidireccional de energía del reciclaje de la materia en un ecosistema
• Explicar los procesos de fijación biológica del nitrógeno atmosférico
• Aplicar la regla del 10% para calcular la energía disponible entre niveles tróficos
• Distinguir la productividad primaria neta de la bruta y el concepto de especie ingeniera
• Clasificar los ciclos biogeoquímicos en gaseosos y sedimentarios según su reservorio principal

"Considerando la regla del 10% en la transferencia de energía entre niveles tróficos, si un productor primario posee 10 000 kcal, ¿cuánta energía estará disponible para los consumidores secundarios?" — Los consumidores primarios reciben 1000 kcal y los secundarios el 10% de eso, es decir, 100 kcal. "En un ecosistema, ¿qué define a una especie como 'ingeniera de ecosistemas'?" — Su capacidad de alterar físicamente el entorno, creando o modificando hábitats.