Flujo de energía (ecología)

    En ecología se conoce como flujo de energía a todo paso unidireccional de la energía de un organismo a otro en un ecosistema.

    La fuente inicial de energía de cualquier proceso vital es la radiación solar, una mínima parte de la cual es asimilada y aprovechada por los organismos productores, es decir, los vegetales, para transformarla en energía química. Esa energía queda almacenada en sustancias orgánicas, como la glucosa. Las moléculas de estas sustancias se degradan en el proceso de respiración celular, en el que los carbohidratos, las grasas y las proteínas se descomponen o se oxidan en forma de adenosinatrifosfato (ATP), con liberación de energía. De esta forma, la energía liberada puede aplicarse al desarrollo de funciones biológicas de todos los tipos, como la reproducción, la realización de movimientos, la reparación de tejidos y demás necesidades metabólicas. La pérdida de energía en forma de calor inherente a la realización de estas funciones es la razón por la que los flujos de energía deben ser necesariamente lineales y no cíclicos, dado que, una vez que un organismo ha empleado un cierto grado de energía, ésta no puede ser reutilizada por ningún otro ser ni por los constituyentes del medio abiótico.

    Los procesos vitales que tienen lugar en los organismos vivos dependen, en primera instancia, del aprovechamiento de la energía contenida en la radiación solar por medio de la fotosíntesis. En ella, la energía luminosa se transforma en energía química que, almacenada en las plantas, pasa a los restantes seres vivos a través de las cadenas alimenticias de los consumidores, entre los que se cuentan los herbívoros, los predadores, los descomponedores y los restantes factores bióticos (parásitos, simbiontes mutualistas, etc.).

    La energía del Sol es absorbida por los organismos fotosintéticos por medio de las moléculas de clorofila, compuesto que activa una reacción en la que el dióxido de carbono y el agua interaccionan para dar lugar a hidratos de carbono y oxígeno. Este proceso sucede en unos orgánulos de las células vegetales (y en los de algunas bacterias) denominados cloroplastos y se produce en dos fases. En la primera, a la que se denomina fase luminosa, se capta la energía lumínica, y las moléculas de agua contenidas en las plantas se descomponen para utilizar el hidrógeno y liberar el oxígeno. En la segunda, o fase oscura, se produce el denominado ciclo de Calvin, nombre del biólogo estadounidense que lo estudió. En él, el carbono que procede del dióxido de carbono atmosférico se une con el hidrógeno para formar hidratos de carbono. Además de éstos, se van integrando también las moléculas de proteínas, grasas y ácidos nucleicos.

    Este singular proceso químico es la base de todos los flujos de energía que se establecen en la naturaleza, por lo que constituye el paso inicial para el desarrollo de los mecanismos vitales de los seres vivos. La energía así generada pasará de unos organismos a otros mediante la nutrición o la cadena alimentaria, flujo de la energía contenida en el alimento de un organismo que pasa a otro que se nutre de él, y de éste al siguiente de manera secuencial hasta alcanzar el último eslabón, generalmente conformado por los organismos descomponedores.