Función y dinámica de los flujos

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Función y dinámica de los flujos
Todos los tipos de unidades del paisaje son formados por el diseño de la estructura fisiográfica y el contexto ambiental. Tienen como misión natural regular los pulsos del traslado de energía, materia e información y, por lo tanto, son, a su vez, las unidades funcionales del paisaje. Como la describiría Etter (1991), la función de una unidad de paisaje es “captar, asimilar, transformar, almacenar y transferir...”
Materia y energía
En términos de White et al. (1985), los ecosistemas (o paisajes) son unidades con ciclos biogeoquímicos que han evolucionado (y evolucionan) para capturar, concentrar y acumular energía.
De acuerdo con la función del flujo de energía, se conoce que la Tierra se halla a unos 150 millones de kilómetros de distancia del Sol. De la energía radiante que se desprende de esta estrella, solo una fracción (2/5 partes) la absorben la superficie terrestre y la atmósfera; esta capa refleja la mayor parte de la radiación recibida por el efecto de las nubes (albedo) hacia el espacio en forma de calor.
De acuerdo con lo anterior, las plantas verdes acumulan 1/10 del 1% de la energía solar, cantidad energética suficiente para sustentar toda la vida sobre la Tierra (biosfera).
De tal manera, las plantas verdes transforman la energía solar en energía alimentaria en donde “… las células… que disponen de suficiente luz solar, el anhídrido carbónico y el agua, se transforman en azucares simples, 'carbohidratos'”. Recordemos que este proceso vital se llama fotosíntesis, que significa “reunión o combinación en presencia de luz”. En el proceso de fotosíntesis la energía radiante se convierte (se transforma) en energía química, que puede ser utilizada por las propias plantas, así como por los consumidores y los desintegradores que dependen de ellas (Pringle, 1976); sin embargo, en el universo de los minerales y otros nutrientes no se presentan procesos de reutilización de energía.
En general, la dinámica de circulación de la energía se relaciona con pérdidas en cada uno de los eslabones por los que pasa; por ejemplo, cuando corremos hay pérdida de energía calórica y empleo de la energía alimentaria acumulada en nuestro cuerpo (energía potencial) que al correr (hacer un trabajo), se convierte o se transforma en energía cinética.
En este orden de ideas, resulta importante recordar que la energía se pierde siempre que cambia de forma o se transfiere de un organismo a otro, y que los organismos transmiten menos energía que la que reciben; por ejemplo, cuando un conejo come una planta verde, recibe energía química, pero la que obtiene es mucho menor en comparación con la cantidad que la planta recibió del sol; y cuando un coyote, a su vez, devora al conejo, recibe energía química pero en una proporción mucho menor que la que el conejo absorbió de la planta. Por último, los organismos desintegradores terminan por dar cuenta de los restos del coyote y la energía original recibida por la planta verde ha desaparecido casi por completo.
Sistemas de energía
La Tierra en su conjunto constituye un gran sistema energético. Recibe energía solar (entrada o input) y despide energía lumínica y calórica (output o salida). Dentro del sistema la energía sufre una serie de transformaciones asociadas de una u otra manera con la materia; por lo anterior, el sistema posee:
• Cuerpo (materia)
• Entrada de energía (input)
• Salida de energía (output)
• Una serie de formas de transporte y transformación de energía que se producen al interactuar la energía con la materia.
Cada una de ellas constituye un camino o destino (pathway) energético dentro del sistema. Un ejemplo de ello es la absorción de la energía lumínica por parte de la materia en la superficie terrestre. Esta energía es convertida en calor y posteriormente radiada al espacio. Así, la energía entra con un destino lumínico, se transforma al interactuar con la materia y sale como energía calórica.
Otro principio básico de los sistemas de energía es que la tasa de entrada de esta debe ser igual a la de salida, a menos que parte de la energía quede almacenada en algún sitio del sistema o bien haya sido removida de su almacenamiento. Si enumeramos por un lado las entradas, y por otro sumamos las salidas y el almacenamiento, los resultados serían iguales. A esto podemos llamarle cuota de energía del sistema; asimismo, si sabemos que la materia, como la energía, no se crea ni se destruye, la materia que entra y sale del sistema quedará almacenada.
El concepto de sistema energético provee una herramienta de estudio común a todas las ramas de la ciencia ambiental. El hombre, con su habilidad para modificar la faz del planeta, forma parte importante del sistema energético terrestre. Todas las actividades humanas, desde cultivar la tierra hasta contaminarla, pue den advertirse como cambios en la entrada y salida de energía en el sistema, cuyo delicado balance, a veces, los hace sumamente sensibles.