1. El Flujo de Energía en el Ecosistema (Leyes Termodinámicas)
La energía es la capacidad de realizar un trabajo y el comportamiento de
la misma la describen las leyes de la termodinámica, que son dos:
La primera ley dice que la energía puede transformarse de una clase en
otra, pero no puede destruirse. Por ejemplo, la energía de la luz se transforma
en materia orgánica (leña), que a su vez se transforma en calor (fuego) y luz; el
calor se puede transformar en energía de movimiento (máquinas a vapor); ésta
en luz (dinamo que produce electricidad), y así sucesivamente.
La segunda ley dice que al pasar de una forma de energía a otra
(energía mecánica a química a calor y viceversa) hay pérdida de energía en
forma de calor. Cualquier cambio de una forma de energía a otra produce
pérdidas por calor. De esto se deduce que un ecosistema no puede ser
autoabastecido de energía en el corto plazo y que todos los procesos naturales
son irreversibles en cuanto al flujo de energía, es decir, el flujo de energía sigue
una sola dirección.
De la energía solar que llega a la superficie de un ecosistema se
aprovecha sólo un 1 % aproximadamente, porque las pérdidas son
considerables hasta llegar a la producción primaria. En efecto, sólo el 45% de
la luz disponible es absorbible por los orgánulos fotosintéticos; una parte de la
radiación potencial es reflejada; otra parte es transmitida por los órganos
vegetales, 0 sea, que pasa por ellos, y la energía absorbida es transformada en
calor.
En el mismo ecosistema hay pérdida de energía, porque cerca de la
mitad de la producción primaria bruta es gastada por los productores en su
metabolismo y se pierde como calor, y sólo la otra mitad está disponible para
los consumidores como alimento (carbohidratos, celulosa, lignina, grasas,
proteínas, etc.).
En la cadena trófica, al pasar de un eslabón a otro, hay más pérdida de
energía a través de la respiración y los procesos metabólicos de los individuos,
porque el mantener vivo un organismo implica gastar, en forma de calor, parte
de la energía captada; las sustancias no digeribles, que son excretadas o
regurgitadas y descompuestas por los detritívoros; y la muerte de individuos,
que ocasiona pérdidas, pero la energía es devuelta, en parte, por los
desintegradores.
La fotosíntesis de las plantas verdes es el proceso fundamental
mediante el cual la energía solar es transformada en materia orgánica, que
mantiene todas las formas de vida sobre la Tierra.
Sin la energía solar no seria posible la vida, y el día en que el Sol cese
de producir energía, también se acabará la vida en nuestro planeta
indefectiblemente, al menos en forma generalizada. Naturalmente esto
sucederá dentro de unos 7000 millones de años.

2. Flujo De Materia En El Ecosistema
El flujo de energía ingresa a los sistemas a través de los productores y
los abandona a distintos niveles tróficos en forma de calor. En los sistemas
comunitarios la materia sigue las mismas vías por las cuales fluye la energía;
sin embargo, a diferencia de esta, la materia o los compuestos inorgánicos que
componen la materia viva, fluyen en forma cíclica en el ecosistema.
Entre las sustancias inorgánicas que forman parte de los organismos
vivos, las más significativas son: agua. Carbono, nitrógeno, fósforo, potasio,
sulfuro, calcio, magnesio, sodio, cloro y algunos minerales, como fierro,
cobalto, molibdeno y zinc.
En general, el flujo de estas sustancias en el ecosistema se mueve en
los distintos niveles tróficos, pero además fluyen a través de los sistemas
geofísicos: la atmósfera, la corteza terrestre y las fuentes de agua.
Así, debido a que este movimiento atraviesa tanto el componente biótico
como el abiótico del ecosistema, los ciclos que describen estas sustancias son
conocidos como ciclos biogeoquímicos, entre los cuales podemos destacar:
El Ciclo del Agua
El Ciclo del Carbono
El Ciclo del Fósforo
El Ciclo del Nitrógeno