Nivells tròfics, el flux d'energia i el cicle de la matèria.

En el post anterior vam explicar quines són les relacions que es donen entre els éssers vius, ja siguin de la mateixa espècie o no i que existeixen unes relacions, anomenades relacions tròfiques, relacionades amb l'alimentació. També vam comentar que es donen relacions entre la biocenosi i el biòtop i que consisteixen en un flux de matèria i energia. Tot i que a primera vista podeu pensar que les relacions alimentaries no tenen a veure amb l'intercanvi de matèria i energia que es pot donar en l'ecosistema quan acabeu de llegir aquest post, veureu que no sols estan relacionades si no que són interdependents.
Comencem per comentar les relacions alimentàries, o tròfiques, que es pot trobar en un ecosistema.
Ja sabem que hi ha éssers vius que per viure s'han d'alimentar d'altres. Així mateix també hi ha éssers vius que són capaços de produir el seu propi aliment i que per tant poden viure sense necessitar la presència d'altres. En aquest sentit podem diferenciar el que s'anomenen nivells tròfics:

• Productors: són tots aquells éssers vius capaços de produir el seu aliment a partir de matèria inorgànica com les sals minerals, l'aigua i el diòxid de carboni, és a dir són éssers autòtrofs. Ho poden fer gràcies a una reacció química anomenada fotosíntesi que utilitza la energia del Sol. El seu paper en l'ecosistema és cabdal, ja que són els responsables de captar energia solar i fixar-la en substàncies químiques com els sucres i els greixos que desprès la resta d'éssers vius aprofita per aconseguir energia, a més de ser els responsables de transformar la matèria inorgànica en matèria orgànica. El principal integrant d'aquest grup és el regne de les plantes, tot i que no és l'únic. L'anomenat fitoplàncton, éssers vius unicel·lulars que pertanyen al regne dels protoctists, també són autòtrofs i són els principals productors dels ecosistemes marins.

• Consumidors primaris: Són els éssers vius que s'alimenten, únicament, d'éssers productors. També els podem anomenar herbívors. Com a exemples podem esmentar les ovelles o els saltamartins.

• Consumidors secundaris: Són els éssers vius que s'alimenten d'altres consumidors, són per tant carnívors i alguns casos també s'alimenten de productors, és a dir són omnívors. Un exemple seria el porc i molts ocells petits.

• Consumidors terciaris o superdepredadors: S'inclouen en aquest grup tots aquells éssers que s'alimenten tant d'herbívors com carnívors i no tenen cap depredador que s'alimenti d'ells. És a dir, estan al final de la cadena alimentària. Com a exemples tenim l'os, les àligues, el llop, el lleó, el cocodril o el tauró.

• Descomponedors: Al igual que tots els consumidors són éssers heteròtrofs, és a dir, són incapaços de produir el seu propi aliment, però a diferència dels consumidors que s'alimenten directament d'altres éssers vius, ja siguin herbívors o carnívors, els descomponedors s'alimenten de les restes d'altres éssers. És a dir, utilitzen la matèria orgànica, com les fulles mortes, els pels, les plomes, els excrements, etc. per a desenvolupar les seves activitats vitals transformant amb aquest procés tota la matèria orgànica morta en matèria inorgànica que els productors poden aprofitar.

Com podeu veure, la matèria orgànica és produïda pels productors gràcies a la fotosíntesis, aquesta passa desprès als consumidors (primaris, secundaris i terciaris) per últim els descomponedors tornen a transformar la matèria orgànica en matèria inorgànica i el cicle torna a començar, és l'anomenat cicle de la matèria o biomassa (la biomassa és la quantitat de matèria que forma un individu, un nivell tròfic o un ecosistema). Amb això ja hem establert una clara relació entre el biòtop i la biocenosi. El biòtop és el que proveeix als productors de matèria inorgànica per tal que la biocenosi es pugui desenvolupar. Els descomponedors, d'altra banda són els encarregats de retornar tota aquesta matèria al biòtop.

Hi ha una altre manera de representar la biomassa o matèria d'un ecosistema: Mitjançant una piràmide de biomassa o piràmide tròfica en la que veiem de forma proporcional la quantitat de matèria orgànica seca per superfície. A mesura que pugem els pisos són cada cop més petits ja que una part de la matèria orgànica del nivell s'ha d'utilitzar per produir energia.

Bé, ja sabem que passa amb la matèria i com aquesta passa d'un nivell tròfic a un altre. Tot i així hem dit que els productors no sols elaboren matèria, si no que quan ho fan fixen l'energia del Sol en totes les substàncies químiques que elaboren, com els greixos i els sucres. Però que passa amb aquesta energia? És extreta del Sol per tant, es pot arribar a retornar al biòtop per a que una altre espècie l'aprofiti? Doncs no ben bé. L'anomenat flux d'energia és unidireccional. Els productors són els encarregats de captar tota l'energia que l'ecosistema sencer necessita per desenvolupar-se. Cada cop que l'energia es transfereix d'un nivell a l'altre mitjançant l'alimentació, una part es perd en forma de calor que es cedida al medi i no es pot reutilitzar. És a dir, de nivell a nivell tròfic l'energia fixada per els productors es va perdent, fins al punt que al final de la cadena alimentària la quantitat d'energia que es transfereix és molt menor respecte a la que va ser produïda al principi. 

En la imatge anterior, es pot veure com la quantitat de matèria i producció d'energia és suficient per mantenir tot l'ecosistema. Està representada en forma de piràmide d'energia on cada esgraó es molt més petit que l'anterior ja que es perd una gran quantitat d'energia en passar de nivell.

Amb això últim ja hem establert una clara relació entre el biòtop i la biocenosi, però encara queden alguns conceptes més per acabar d'entendre el funcionament d'un ecosistema. Però això serà en els pròxims posts!