Flujos y ciclos de energía en los ecosistemas y la sociedad

En esta lección analizaremos los flujos y ciclos de energía que circulan en los ecosistemas y en las sociedades humanas.

El sol manda un flujo energético continuo sobre la tierra. La energía de las reacciones atómicas del sol sale finalmente en forma de luz, que está formada por pequeñísimas partículas de energía llamadas fotones. Cuando los fotones salen del sol se difunden hacia el exterior y al alcanzar la tierra están ya relativamente separados. La luz recibida por la tierra está por este motivo diluida: relativamente pocos fotones llegan al mismo sitio en el mismo tiempo. Cuando la luz solar alcanza la tierra o el agua, éstas se calientan porque la luz pasa a otra forma de energía: el calor.

La luz solar penetra también en las plantas verdes que la emplean, por medio de reacciones complejas junto con agua y nutrientes del suelo, para producir alimento. El alimento producido por las plan­tas es empleado, por los animales, por los sistemas ecológicos naturales para su supervivencia y crecimiento y también por las granjas para mantener a los seres humanos.

En algunos lugares, como por ejemplo los pantanos, los deltas de los ríos y los mares salados, la materia orgánica elaborada por las plantas queda enterrada entre la arena y los sedimentos antes de que pueda ser consumida por animales y microorganismos. Bajo ciertas condiciones de calor y tempe­ratura y a lo largo de miles o millones de años de estar enterrada la materia orgánica se convierte en carbón y petróleo. Estos yacimientos muestran sig­nos del material vivo original en estado fosilizado y son llamados por este motivo combustibles fósiles. Estos procesos de conversión trabajando len­tamente a lo largo del tiempo originaron grandes depósitos de carbón y petróleo. En los últimos cien años estos depósitos han sido extraídos o bom­beados para mantener la cultura humana de las ciudades.

La energía solar que no se convierte en alimento calienta tierras y mares. La temperatura es la medida de la concentración de calor. A más diferencia de temperatura, más diferencia de concentración de calor. La energía calo­rífica concentrada tiende a pasar de las áreas calientes hacia las áreas frías.

Cuando el sol calienta las diferentes partes de la tierra se originan dife­rencias de temperatura tanto entre tierras y mares como entre los trópicos y las zonas árticas. Las diferencias de temperatura al calentar las masas as­cendentes de aire son la causa de los vientos.

Las olas y las corrientes del océano constituyen otra forma de energía que está parcialmente generada por los vientos y por tanto en último lugar producida por el sol.

Cuando el agua es calentada por el sol, una parte de ella se evapora. El vapor de agua en el aire es transportado por el viento hacia la tierra, donde puede caer como agua o como nieve. La energía del agua recibida de la lluvia quedará retenida detrás de las lagunas en las montañas. Esta agua elevada es una reserva de energía almace­nada que puede ser empleada para mover turbinas o norias a lo largo de su trayecto de vuelta hacia el mar. El agua sigue un ciclo desde los océanos hacia la atmósfera, del agua de lluvia a los continentes, a los ríos, volviendo otra vez a los océanos. El sol, al mover el ciclo del agua, también erosiona las mon­tañas, depositando los sedimentos en la costa. Directa o in­directamente la luz solar mantiene a la naturaleza y al hombre sobre la tierra.