Lección 19 PRODUCCIÓN PRIMARIA

Los ecosistemas se pueden analizar desde dos puntos de vista: su Estructura y su Función. Existe una relación directa entre la organización de los ecosistemas y su dinámica.

La dinámica se analizaría en los flujos de energía y de materia que por ella discurren. El flujo energético basado en materiales orgánicos reducidos sostiene el funcionamiento de la biosfera en general, y de cada ecosistema en particular.

Los organismos que son capaces de sintetizar materiales orgánicos a partir de componentes inorgánicos son los productores primarios, o autótrofos. La energía necesaria para la reducción del carbono y otros elementos puede ser lumínica, utilizada por los organismos foto autótrofos, o química, utilizada por los organismos quimio autótrofos. La foto autotrófica es la fuente dominante en la biosfera.

Los materiales sintetizados por los productores primarios son utilizados, en parte, por los mismos productores primarios para su metabolismo. Se distingue por ello la Producción primaria bruta (PPB) de la Producción primaria neta (PPN), que se relacionan por la ecuación PPN = PPB - Respiración.

La PPB se realiza mediante la fotosíntesis. Además de los factores que directamente influencian a la tasa fotosintética: luz, agua, nutrientes, existen otros factores que influyen sobre la PPB. El primero de ellos es la disposición y dimensión de las superficies fotosintéticas. Se pueden relacionar con el Índice Foliar, y la concentración de pigmentos fotosintéticos. La temperatura afecta a la PPN, ya que modifica de forma diferencial a la fotosíntesis y la respiración.

La Eficiencia Fotosintética, que mide la relación entre la energía disponible y la fijada en la fotosíntesis, es muy baja en toda la biosfera, aproximadamente el 1%. Es mas alta en los ecosistemas con mayor complejidad estructural, bosques (2,5 a 3,5), menor en comunidades de herbáceas (1,0 a 2,0), y menor en comunidades acuáticas (0,5 a 1,0).

La dinámica de los productores primarios se puede estimar por su tasa de renovación o índice Producción/Biomasa. Cuantos más componentes estructurales tengan los productores primarios, menor será su tasa de renovación. Los bosques tienen un P/B de 0,05, los cultivos de 1,5, mientras en las comunidades planctónicas puede ser de 17.

La PPN terrestre presenta una relación saturante con la pluviosidad (o la evapotranspiración), y sigmoidal con la temperatura media. Para el mismo tipo de bioma está afectada por la longitud del periodo de crecimiento.

La PPN de sistemas acuáticos está afectada por la luz y la concentración de nutrientes. El efecto limitante de cada nutriente depende de la afinidad de los productores primaros por cada uno de ellos, de su concentración, y de sus relaciones estequiométricas.

La luz limita la producción en profundidad, por su extinción. En el caso del fitoplancton, también influye el porcentaje del tiempo en el que una célula se encuentra en zona iluminada, que puede ser pequeño cuando se dan condiciones de mezcla.

Algunos organismos pueden incrementar su producción gracias a su capacidad metabólica para fijar nitrógeno, como ciertas cianobacterias. También se puede lograr por relación mutualista con un fijador de nitrógeno, o con organismos que pueden captar nutrientes, como las micorrizas.