Servomecanismos en ecosistemas

Flujo de energía de los sistemas- Biofisica

1. SERVOMECANISMOS EN
ECOSISTEMAS
“Los bienes y los servicios esenciales de nuestro planeta
dependen de la variedad y de la variabilidad de los genes,
de las especies, de las poblaciones y de los ecosistemas”
Agenda 21. Conservación de la diversidad biológica
Río de Janeiro, 1992

4. •Son sistemas complejos que se auto-organizan por el flujo de
energía que atraviesa todos los componentes.

•Los ecosistemas se auto-organizan en términos de la producción,
consumo y el reciclamiento de tal manera que se puedan
aprovechar mayores cantidades de energía a la vez que la auto
organización procede.

•Odum desarrollo una técnica grafica para representar los procesos
fundamentales para la dinámica de ecosistemas en modelos muy
convenientes. (Flujo de energía, Odum 1988)

•Son clasificados mediante Holdrige (1967) en “Zonas de vida”.
Consta de tres niveles incorporados: Zonas de vida, Asociación y
Sucesión.
¿ QUÉ ES UN ECOSISTEMA?

6. Enfoque del estudio: Complejidad de
Sistemas.

En la complejidad de Sistemas (Interrelaciones). Es decir un
sistema ecológico afecta a otro sistema ecológico.
•Composición de Ecosistemas:
Sustancias inorgánicas, orgánicas, factores ambientales, físicos,
productores u organismos, microorganismos, consumidores
microscópicos.
•Funcionamiento de Ecosistemas:
Fotosíntesis, respiración, circulación de minerales, sucesión, patrones
de regulación.

La absorción y concentración de agua y minerales, y la regulación de
flujos de materia y energía. Entre los componentes del sistema
dependen de su organización estructural. Son procesos que
contribuyen al flujo optimo de energía.

8. Principio de la Máxima Potencia (Alfred
Lotka)
•Auto-organización en los sistemas a través de sus
manifestaciones en transformaciones de energía,
estructuras jerárquicas, control de conexiones para la
retroalimentación,etc.
•Los que perseveran son aquellos que cuentan con una
estructura y organización que les permita acceder a la
mayor energía disponible y aprovecharla con mayor
eficiencia. Hay una parte de la energía que no se degrada
sino que se reaprovecha continuamente a través de
mecanismos de reciclaje como parte de su auto
organización.

9. Flujo de Energía jerárquica
•Transformidad: Función del papel que esta cumple en la
organización del sistema. Medida energética de la
posición en la jerarquía del sistema.
•Emergía: Medida que busca representar la memoria de
las transformaciones energéticas en un sistema.
•Gas de camisea, solo se mide el gasto de extracción no
el gasto que representa al sistema.
•A mayor concentración de energía, mayor emergía.
•Entropía: Cantidad de degradación de la energía en un
proceso.
•Exergía: Es la medida de la distancia de un sistema al
equilibrio. Cantidad de energía para hacer trabajo.

10. El término EMergía, del que deriva la
denominación de Síntesis Emergética.
Dicho concepto se define como la
cantidad de energía que ha sido
empleada de
forma directa o indirecta en la
generación de un determinado bien
o servicio (Odum,
1988, 1996; Odum & Odum, 2003).

De esta forma, y siempre según el
método emergético, el valor de un
recurso (bien) o servicio (y el precio
que estima el mismo) es intrínseco a
dicho recurso y proporcional a su
emergía, es decir, a toda la energía
empleada en su “fabricación”,
expresada en las mismas unidades
estandarizadas.

12. Termodinámica y los Ecosistemas
•La termodinámica se define como los cambios de estado
del sistema (Faber y otros 1995)
Odum: La energía no es la misma en diferentes niveles de
la jerarquía organizativa. En términos de la 1era ley, no
importa su calidad. ( Un julio es un julio).

En todo cambio de estado en un sistema, la energía
experimenta degradación en su calidad. “Entropia”. Medida
de dispersión de la energía. (Clausius 1850).

Solo una pequeña parte de la energia usada por cualquier
organismo esta disponible para el consumo por un
organismo del siguiente nivel.

13. •Para entender la producción de elegía es necesario
conocer los siguientes conceptos:

•Producción primaria: Es la cantidad de energía fijada
por los vegetales en la fotosíntesis.

•Producción bruta: Energía total asimilada por el
organismo.

•Producción neta: Energía que se utiliza en crecimiento y
reproducción, esa es la cantidad de energía que queda
después de descontar los gastos de energía en
respiración

14. La Jerarquía de transformación energética, que señala que los flujos de
energía del universo están organizados en una jerarquía de transformación
energética ligada al proceso de disipación de la energía o aumento de la
entropía (Odum, 1996; Campbell, 2000; Tilley, 2004).

15. Termodinamica
•A mayor energía = Mayor Auto-organización
(Energía es lo opuesto a entropía)
•Ilya Prigogine: Los sistemas que se alejan del equilibrio,
no pueden ser reversibles a razon de la entropia que se
produce entre ellos. (Se trata de sistemas reales)
•El aumento del orden en un sistema, significa una
reducción de entropía. La disipación máxima de entropía
ocurre cuando el flujo es ordenado y no caótico.

16. Entra de energía
exógena
Producción interna de
entropía, disipación .
Retroalimentación
positiva.-
Reorganización (AUTO-
ORGANIZACIÓN-
Aumenta la complejidad:

17. Sucesión Ecológica
La sucesión es un fenómeno de ocupación progresiva del espacio, de acción y
reacción incesantes.

Un desierto puede convertirse en una selva si dispone de las condiciones
adecuadas.

La sucesión ecológica se refiere principalmente a las especies vegetales.
Debería existir un estudio integrado de la sucesión a nivel de las diferentes
comunidades del ecosistema: plantas, diversos grupos de animales, bacterias,
etc. Pero este aspecto de la ecología no está muy estudiado.