Luz y fotosíntesis en fondos marinos
Luz: La luz supone un factor limitante en los fondos marinos. Al aumentar la intensidad lumínica, aumenta la fotosíntesis hasta que se alcanza la saturación; en ese momento están ocupados todos los centros de reacción y los sistemas de captación se hacen sombra entre sí.
Autorregulación del ecosistema
Un ecosistema es un sistema formado por la interacción entre una biocenosis y los factores físicos del medio. Un ecosistema modelo es: cerrado para la materia, abierto para la energía y capaz de autorregularse (equilibrios dinámicos).
Los eslabones de las cadenas tróficas están enlazados con bucles de retroalimentación negativa que le dan estabilidad. Un crecimiento exponencial de cualquier nivel trófico llevaría a su propia extinción por falta de recursos si no existen mecanismos de control.
Autorregulación de la población
Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar determinado. El número de individuos de una población suele crecer hasta unos límites y alcanza un valor más o menos constante, donde hay un equilibrio dinámico.
Para que esto ocurra, el número de nacimientos debe ser igual al número de defunciones (TN = TM).
Los factores que condicionan el tamaño de una población son:
- Potencial biótico — máxima tasa a la que puede crecer una población (r).
- Resistencia ambiental — factores que limitan el crecimiento: externos (bióticos o abióticos) e internos.
Un crecimiento exponencial solo es posible si las posibilidades del medio no son limitadas o si las condiciones favorables se mantienen artificialmente.
Valencia ecológica y nicho ecológico
Valencia ecológica: es el rango de tolerancia de una especie respecto a un factor del medio. Se distinguen dos tipos de especies según su valencia:
- Eurióticas: valencia amplia.
- Estenóticas: valencia estrecha.
Nicho ecológico: es el conjunto de circunstancias que definen el papel desempeñado por una especie en el ecosistema. El nicho es diferente del hábitat, que solo implica el lugar donde habita una especie.
Se distinguen dos tipos de nicho:
- Nicho potencial: cumple todas las necesidades máximas exigidas por la especie.
- Nicho ecológico (real): es el ocupado por la especie en condiciones naturales; la competencia reduce el nicho real al existir solapamiento entre especies. En esos casos suele prevalecer la especie más especializada.
Sucesión ecológica
La sucesión ecológica es el conjunto de cambios producidos en los ecosistemas a lo largo del tiempo.
Madurez ecológica: es el estado en que se encuentra un ecosistema en un momento dado del proceso de sucesión.
Reglas generales de la sucesión:
- Aumenta la diversidad.
- Aumenta la estabilidad.
- Se produce un cambio de unas especies a otras.
- Aumenta el número de nichos.
- Evolución de los parámetros tróficos.
Temperatura y humedad
La temperatura y la humedad limitan la producción primaria en áreas continentales. La actividad fotosintética aumenta al aumentar la temperatura y la humedad.
Rutas metabólicas: Rubisco, fotosíntesis y fotorrespiración
Durante la fotosíntesis, las reacciones pueden seguir dos rutas metabólicas según la doble actividad de la enzima Rubisco:
- Fotosíntesis: ocurre cuando las concentraciones de CO2 y O2 son favorables para la fijación de CO2; la enzima incorpora CO2 y se libera O2.
- Fotorrespiración: ocurre cuando la concentración de O2 es elevada y la de CO2 es baja; la Rubisco fija O2 en lugar de CO2, lo que reduce la eficiencia fotosintética.
Pérdida de agua y estomas
En periodos cálidos se pierde agua cuando se abren los estomas para que entre CO2; al mismo tiempo puede salir H2O. Durante el día se incrementa la pérdida de agua (a mayor temperatura).
Tipos de plantas según su vía de fijación de carbono
- Plantas C3: se denominan así porque el CO2 se incorpora primero en un compuesto de 3 átomos de carbono. Mantienen los estomas abiertos durante el día y los cierran por la noche; presentan una marcada fotorrespiración y pierden eficiencia en condiciones cálidas y secas. Son muy competitivas en climas templados y húmedos.
- Plantas C4: suelen ser de áreas tropicales y cálidas; el CO2 se incorpora primero en un compuesto de 4 átomos de carbono. Presentan fotorrespiración mínima y aprovechan mejor el proceso fotosintético en condiciones de sequía y alta temperatura, por lo que son competitivas en climas secos y con periodos de aridez.
- Plantas CAM: almacenan CO2 en forma de ácidos orgánicos durante la noche y cierran los estomas durante el día. Están adaptadas a condiciones de temperatura y sequedad extremas.
Temperaturas frías y estrategias
En condiciones de bajas temperaturas las estrategias vegetales incluyen el predominio de herbáceas anuales, el desarrollo de estructuras subterráneas y la importancia del fotoperiodo.
Falta de nutrientes
El CO2 no suele ser un factor limitante porque está presente en la atmósfera. El fósforo (P) es a menudo el principal factor limitante de la producción primaria; el nitrógeno (N) es el segundo factor en importancia. Cuando falta N aparecen microorganismos fijadores de N2 atmosférico.
Ciclo de materia y flujo de energía
En los ecosistemas los productores realizan la fotosíntesis y los descomponedores degradan la materia orgánica en nutrientes reutilizables por los productores, cerrándose así el ciclo de la materia. En los ecosistemas acuáticos esta separación espacial suele ser mayor: la fotosíntesis ocurre en la superficie del agua y en el fondo tiene lugar la degradación de la materia orgánica.
Los nutrientes ascienden en zonas de afloramiento y llegan por aportes continentales, como las plataformas costeras, que son zonas de elevada productividad debido al oleaje que agita los fondos.