La fuente de energía de los organismos vivos es
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El sol es la principal fuente de energía. La luz solar es una fuente de energía limpia y renovable. Es un recurso sostenible, lo que significa que no se agota, sino que puede mantenerse porque el sol brilla casi todos los días. El carbón o el gas no son sostenibles ni renovables: una vez que se acaban, no queda nada. Cada vez más gente quiere utilizar energías limpias y renovables, como la solar, la eólica, la geotérmica y otras. Es lo que se llama “energía verde”. Ilumina nuestras casas de día, seca nuestra ropa y productos agrícolas, nos mantiene calientes y muchas cosas más. Pero su potencial es mucho mayor
La energía solar puede utilizarse para generar electricidad. A través de las células solares fotovoltaicas (SPV), la radiación solar se convierte directamente en electricidad de corriente continua. La electricidad generada puede utilizarse tal cual o almacenarse en la batería. La energía eléctrica almacenada puede utilizarse cuando la energía solar no está disponible. Hoy en día, la energía solar fotovoltaica se utiliza con éxito para el alumbrado público y el bombeo de agua en los pueblos. En las zonas montañosas también se utiliza el calentamiento solar del agua.
Fuentes de energía
La energía del sol es captada por las plantas verdes, las algas, las cianobacterias y los protistas fotosintéticos. Estos organismos convierten la energía solar en la energía química que necesitan todos los seres vivos. La disponibilidad de luz puede ser una fuerza importante que afecta directamente a la evolución de las adaptaciones en los fotosintetizadores. Por ejemplo, las plantas del sotobosque de un bosque templado están a la sombra cuando los árboles que están por encima de ellas en el dosel se deshojan completamente a finales de la primavera. No es de extrañar que las plantas del sotobosque se adapten para captar la luz disponible. Una de estas adaptaciones es el rápido crecimiento de las plantas efímeras de primavera, como la belleza primaveral (Figura 1). Estas flores primaverales alcanzan gran parte de su crecimiento y terminan su ciclo vital (se reproducen) a principios de la temporada, antes de que los árboles del dosel desarrollen las hojas.
En los ecosistemas acuáticos, la disponibilidad de luz puede ser limitada porque la luz solar es absorbida por el agua, las plantas, las partículas en suspensión y los microorganismos residentes. Hacia el fondo de un lago, estanque u océano, hay una zona a la que no llega la luz. La fotosíntesis no puede tener lugar allí y, como resultado, han evolucionado una serie de adaptaciones que permiten a los seres vivos sobrevivir sin luz. Por ejemplo, las plantas acuáticas tienen tejido fotosintético cerca de la superficie del agua; pensemos en las hojas anchas y flotantes de un nenúfar: los nenúfares no pueden sobrevivir sin luz. En entornos como los respiraderos hidrotermales, algunas bacterias extraen energía de sustancias químicas inorgánicas porque no hay luz para la fotosíntesis.
La fuente de energía de un ecosistema es
La energía hidráulica (hidroeléctrica) se basa en el agua para hacer girar las turbinas y crear electricidad. Se considera una fuente de energía limpia y renovable porque no produce directamente contaminantes y porque la fuente de energía se regenera. La energía hidroeléctrica proporciona el 35% del consumo de energía renovable de Estados Unidos.
Las presas hidroeléctricas y los embalses que crean pueden tener impactos ambientales. Por ejemplo, la migración de los peces a sus zonas de desove río arriba puede verse obstruida por las presas. En las zonas en las que el salmón debe viajar río arriba para desovar, como en el río Columbia en Washington y Oregón, las presas les impiden el paso. Este problema puede aliviarse parcialmente mediante el uso de “escaleras para peces” que ayudan al salmón a sortear las presas. Sin embargo, los peces que viajan río abajo pueden morir o resultar heridos cuando el agua pasa por las turbinas de la presa. Los embalses y el funcionamiento de las presas también pueden afectar a los hábitats acuáticos debido a los cambios en la temperatura del agua, la profundidad del agua, la química, las características del caudal y la carga de sedimentos, todo lo cual puede provocar cambios significativos en la ecología y las características físicas del río tanto aguas arriba como aguas abajo. Cuando los embalses se llenan de agua, pueden inundar zonas naturales, granjas, ciudades y yacimientos arqueológicos y obligar a las poblaciones a reubicarse.
Sistema biológico
Los científicos utilizan el término bioenergética para describir el concepto de flujo de energía (Figura 4.2) a través de sistemas vivos, como las células. Los procesos celulares, como la construcción y descomposición de moléculas complejas, se producen a través de reacciones químicas escalonadas. Algunas de estas reacciones químicas son espontáneas y liberan energía, mientras que otras requieren energía para llevarse a cabo. Al igual que los seres vivos deben consumir continuamente alimentos para reponer sus reservas de energía, las células deben producir continuamente más energía para reponer la utilizada por las numerosas reacciones químicas que requieren energía y que tienen lugar constantemente. En conjunto, todas las reacciones químicas que tienen lugar en el interior de las células, incluidas las que consumen o generan energía, se denominan metabolismo celular.
Figura 4.2 En última instancia, la mayoría de las formas de vida obtienen su energía del sol. Las plantas utilizan la fotosíntesis para captar la luz solar y los herbívoros se comen las plantas para obtener energía. Los carnívoros se comen a los herbívoros, y la eventual descomposición de la materia vegetal y animal contribuye a la reserva de nutrientes.
