Ciclo de materia y flujo de energía en los ecosistemas.
En la imagen a continuación se muestran los procesos de flujo de energía y ciclo de materia.
Explica detallada y claramente cual corresponde a cada uno y explica por qué.
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Respuestas
Respuesta:
En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición.Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si se descarta la materia oscura).
Explicación:
transformaciones de fase de la materia:
Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.
Esto ocurre porque en la fase sólida las moléculas se mantienen unidas formando una estructura cristalina rígida, de tal manera que la sustancia tiene una forma y volumen definidos.
Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.
Vaporización y ebullición: Son los procesos físicos en los que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión al continuar calentando el líquido, este absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.
Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.
Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.
Deposición o sublimación inversa: Es el paso directo del estado gaseoso al estado sólido.
Ionización: Es el cambio de un gas a plasma.
Desionización: Es el cambio de un plasma a gas.
Respuesta:
El flujo de energía se define como “la circulación de materiales en el ecosistema.” Así, las ganancias de carbono y el flujo de energía pueden considerarse como aspectos de un mismo proceso. De esta manera la energía que se almacena en los organismos vivos permite hacer frente a los costos energéticos de absorber y reciclar nutrientes del ecosistema, sin estas transformaciones que ocurren a lo largo del flujo de energía no serían posibles los sistemas ecológicos de la vida.
Un ecosistema es “un sistema abierto formado por el conjunto de las comunidades vivas y los elementos abióticos. Y un sistema es el complejo de elementos que interactúan, generalmente dentro de un espacio tridimensional que tiene los límites reales o imaginarios.”
Así, en ecosistema es abierto de acuerdo a la posibilidad de que entren o salgan sus componentes, en este caso materia o energía.
Para entender el flujo de energía en el ecosistema es importante entender las dos primeras leyes de la termodinámica:
La primera ley de la termodinámica nos dice que “la energía no se pierde no se gana sino que se transforma.” La principal fuente de energía es el sol y la principal perdida de energía es en forma de calor. La forma más común de la acumulación de energía en el ecosistema es en enlaces de carbono-carbono en tejidos vivos, biomasa muerta o fósil. Esta es una forma de energía que se libera como calor al transformarse la sustancia, por ejemplo en la respiración o en la combustión.
La segunda ley de la termodinámica nos indica que “ningún proceso que implique una transformación energética puede ocurrir espontáneamente sin que parte de la energía se degrade.” Esta ley define diferencias en la calidad de la energía que restringen las conversiones entre una y otra forma. Por ejemplo, la energía química puede transformarse en calor, pero el calor no puede transformarse en energía química.
Así, los organismos que integran un ecosistema captan y transforman la energía incidente y estos organismos están organizados en niveles tróficos, que es “un conjunto de poblaciones que captan y transforman la energía de manera similar” esta dinámica del ecosistema implica del siguiente proceso:
Flujo de energía
“Los ecólogos distribuyen las especies en niveles tróficos en función de su principal fuente de nutrición y energía. El nivel trófico que sostiene al resto de los niveles lo forman los autótrofos o productores primarios del ecosistema, la mayoría de ellos siendo organismos fotosintéticos. Después siguen los organismos heterótrofos, que dependen en forma directa o indirecta de la producción fotosintética de los productores primarios. Los herbívoros, que comen plantas y otros productores primarios, son consumidores primarios. Los carnívoros que se alimentan de herbívoros son consumidores secundarios y los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros son consumidores terciarios. Otro grupo de los heterótrofos son los detritívoros.”
La energía ingresa en forma de luz solar y los organismos autótrofos la convierten en energía química. Luego pasa a los heterótrofos en los compuestos orgánicos de los alimentos, y se disipa en forma de calor. Los elementos químicos (como el carbono y el nitrógeno) cumplen un ciclo entre los componentes bióticos y abióticos del ecosistema. Los organismos fotosintéticos asimilan estos elementos en forma de compuestos inorgánicos del aire, el suelo y el aguay los incorporan a moléculas orgánicas, algunas de las cuales se consumen por los animales. Los elementos vuelven en forma inorgánica en el aire, al suelo y al agua por el metabolismo de las plantas y los animales y por la acción de otros organismos, como bacterias y hongos, que descomponen desechos orgánicos y organismos muertos.
La materia y la energía se movilizan a través de los ecosistemas por la transferencia de sustancias durante la fotosíntesis y por las relaciones alimentarias.
El ecosistema debe recibir energía de manera constante de una fuente externa, en la mayoría de los casos el sol. La energía fluye a través de los ecosistemas, mientras que la materia se recicla entre ellos.
Explicación: