Un ecosistema incluye animales, plantas, microbios y los componentes del hábitat no vivo que los rodea, como el agua, el aire y el suelo. Cada organismo vivo requiere una cierta forma de producción de energía. Todos los animales requieren respiración, el intercambio de oxígeno por dióxido de carbono, para mantenerse con vida. Las plantas también requieren respiración y oxígeno, pero también fijan o eliminan el carbono del medio ambiente y producen oxígeno vital que utilizan los animales, alimentado por energía solar que cosechan utilizando orgánulos especializados llamados cloroplastos. El intercambio neto del ecosistema se calcula mediante una fórmula que muestra la cantidad de carbono que se introduce en el medio ambiente en comparación con la cantidad que se elimina. El intercambio neto de ecosistemas también se denomina a veces "producción neta de ecosistemas".
El ciclo del carbono
Para mantener la vida en la Tierra tal como está ahora, el carbono en la atmósfera y el carbono fijado en organismos biológicos necesitan estar equilibrado De lo contrario, se producirá un cambio climático. Los animales y las personas agregan más carbono al ecosistema simplemente respirando. El carbono atmosférico también se produce por la descomposición, ya que los animales muertos y la materia vegetal liberan carbono almacenado en sus tejidos, y por la combustión de árboles, plantas y combustibles fósiles, como el petróleo y el carbón. Para contrarrestar estos efectos, las plantas vivas se conocen como "sumideros de carbono" porque eliminan el dióxido de carbono del medio ambiente y lo transforman en oxígeno y energía alimentaria.
Factores y términos clave
Varios factores son necesarios para determinar el intercambio neto del ecosistema. El primero es la producción primaria neta, que es la cantidad neta de carbono orgánico extraído del ecosistema por las plantas. Las plantas son autótrofos, lo que significa que son capaces de formar nutrientes y energía a partir de sustancias inorgánicas y la luz solar durante un proceso llamado fotosíntesis. La cantidad total de carbono fijado, eliminada del ecosistema, durante la fotosíntesis se denomina producción primaria bruta. Sin embargo, las plantas también desprenden carbono durante la respiración. Por lo tanto, la producción primaria neta se calcula restando la cantidad de carbono emitido por las plantas durante la respiración de la cantidad de carbono fijada durante la producción primaria bruta.
Determinación del intercambio neto de ecosistemas
Mientras las plantas son autótrofas , los humanos y los animales son heterótrofos, lo que significa que requieren nutrientes orgánicos (alimentos) del medio ambiente y deben usar oxígeno para producir energía de los alimentos digeridos. La respiración heterotrófica produce grandes cantidades de carbono que se ponen en el ecosistema. Por lo tanto, el intercambio neto de ecosistemas se determina restando la cantidad de carbono producido por la respiración heterotrófica de la producción primaria neta.
Propiedades de los Ecosistemas
El balance de carbono es una propiedad fundamental que asegura que los ecosistemas sean sostenibles y saludable. El intercambio neto de ecosistemas ayuda a medir el equilibrio del ciclo del carbono. Como se calcula restando la cantidad de carbono que fijan o eliminan las plantas, de cuánto carbono se pone en el ecosistema, el mejor resultado sería un valor negativo. Por ejemplo, los datos de 1992 a 2000 mostraron que los bosques del este de los Estados Unidos tenían intercambios netos de ecosistemas que iban de -84 a -740. Esto indica que se está eliminando más carbono de lo que se libera. Si el carbono no se elimina de manera eficiente, la calidad del aire y de la vida en un ecosistema sufrirá. Otros factores a considerar para el balance de carbono en un ecosistema es la contaminación de fábricas y vehículos, mientras que los océanos también eliminan el carbono de la atmósfera.
