Biomasa (ecología) para niños
La biomasa es la cantidad total de materia viva que hay en un lugar o ecosistema en un momento dado. Puede referirse a la masa de una sola especie, como la biomasa de salmones, o a la masa de todas las especies en una comunidad. Esto incluye microorganismos, plantas y animales. La biomasa se puede medir como la masa promedio por área o como la masa total de una comunidad.
Contenido
¿Cómo se Mide la Biomasa?
La forma de medir la biomasa depende de lo que se quiera saber. A veces, se mide la masa natural de los organismos tal como están. Por ejemplo, en una zona de pesca, la biomasa de salmón sería el peso total de los salmones si se sacaran del agua.
En otros casos, la biomasa se mide como la masa orgánica seca. Esto significa que solo se cuenta la parte sólida del organismo, sin el agua. Por ejemplo, solo el 30% del peso real podría contar, ya que el resto es agua. Para otros fines, solo se consideran los tejidos biológicos, excluyendo dientes, huesos y conchas. También se puede medir la biomasa por la cantidad de carbono que contienen los organismos.
La biomasa total de seres vivos en la Tierra es de unos 550 a 560 mil millones de toneladas de carbono. Cada año, se produce una cantidad de biomasa nueva de más de 100 mil millones de toneladas de carbono. La cantidad total de bacterias vivas puede ser similar a la de plantas y animales, o incluso menor.
Pirámides de Energía en la Naturaleza
Una pirámide ecológica es un gráfico que muestra cómo se relacionan la biomasa o la producción de vida con los diferentes niveles de alimentación en un ecosistema.
- Una pirámide de biomasa muestra la cantidad de biomasa en cada nivel de alimentación.
- Una pirámide de productividad muestra la cantidad de biomasa que se produce o se renueva en cada nivel.
Estas pirámides nos dan una idea de cómo es una comunidad ecológica en un momento dado.
La base de la pirámide representa a los productores primarios, como las plantas. Ellos obtienen energía del sol o de sustancias químicas y la usan para crear su propio alimento. Este proceso se llama producción primaria. Luego, la pirámide sube a través de los diferentes niveles de alimentación, hasta llegar a los depredadores más grandes en la cima.
Cuando la energía pasa de un nivel de alimentación a otro, solo un 10% se usa para crear nueva biomasa. El 90% restante se pierde en procesos del cuerpo o como calor. Por esta pérdida de energía, las pirámides de productividad nunca están invertidas y las cadenas alimentarias suelen tener un máximo de seis niveles. Sin embargo, en los océanos, las pirámides de biomasa pueden estar invertidas, con más biomasa en los niveles superiores.
Biomasa en la Tierra: Plantas y Animales
En la tierra, la biomasa suele disminuir mucho en cada nivel de alimentación más alto (plantas, animales que comen plantas, animales que comen carne). Por ejemplo, los pastos, árboles y arbustos tienen mucha más biomasa que los animales que los comen, como ciervos o insectos. El nivel con menos biomasa son los depredadores más grandes, como los zorros o las águilas.
En una pradera, las plantas son los productores principales en la base. Luego vienen los animales que comen plantas, como saltamontes. Después, los animales que comen a esos animales, como las musarañas. Y finalmente, los depredadores más grandes, como los lobos. La pirámide de biomasa se hace más pequeña en cada nivel superior.
Biomasa en el Océano: Un Mundo Diferente
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En el océano, la biomasa puede aumentar en los niveles de alimentación más altos, lo contrario de lo que ocurre en la tierra. La cadena alimentaria marina suele empezar con el fitoplancton y sigue este camino: Fitoplancton → zooplancton → zooplancton depredador → animales que filtran el agua → peces depredadores
El fitoplancton es el productor principal en la base de la cadena alimentaria marina. Usa la fotosíntesis para convertir el carbono en materia viva. Luego, es comido por pequeños animales llamados zooplancton.
El zooplancton forma el segundo nivel de la cadena alimentaria. Incluye pequeños crustáceos, como los copépodos y el kril, y las larvas de peces y otros animales marinos.
A su vez, el zooplancton pequeño es comido por zooplancton más grande, como el kril, y por peces pequeños que se alimentan filtrando el agua. Esto forma el tercer nivel de la cadena alimentaria.
Un cuarto nivel puede incluir peces depredadores, mamíferos marinos y aves marinas que comen peces pequeños. Por ejemplo, el pez espada o las focas.
Los depredadores más grandes, como las orcas o los tiburones mako, forman un quinto nivel. Algunas ballenas barbadas pueden comer zooplancton y kril directamente, lo que hace que su cadena alimentaria tenga solo tres o cuatro niveles.
Los océanos pueden tener pirámides de biomasa invertidas. Esto significa que la biomasa de los animales que comen (como el zooplancton) es mayor que la biomasa de los productores primarios (fitoplancton). Esto ocurre porque el fitoplancton es muy pequeño y se reproduce rápidamente, por lo que una pequeña cantidad puede producir mucha biomasa. En cambio, las plantas terrestres, como los árboles, crecen y se reproducen lentamente, por lo que se necesita una masa mucho mayor para producir la misma cantidad de biomasa.
Entre el fitoplancton en la base de la red alimentaria del océano, hay un grupo de bacterias llamadas cianobacterias. Las cianobacterias marinas son los organismos fotosintéticos más pequeños conocidos. La más pequeña de todas, Prochlorococcus, mide solo entre 0.5 y 0.8 micrómetros de ancho. En cuanto a su número, Prochlorococcus es posiblemente la especie más abundante en la Tierra: un solo mililitro de agua de mar puede contener 100,000 células o más. Se estima que hay billones de billones de estos individuos en todo el mundo. Prochlorococcus se encuentra en casi todas partes entre los 40°N y 40°S y es muy común en las zonas del océano con pocos nutrientes. Esta bacteria produce aproximadamente el 20% del oxígeno en la atmósfera de la Tierra y es una parte fundamental de la cadena alimenticia del océano.
La Importancia de las Bacterias
Normalmente, hay 50 millones de células bacterianas en un gramo de suelo y un millón en un mililitro de agua dulce. En 1998, un estudio calculó que la biomasa mundial de bacterias era de 350 a 550 mil millones de toneladas de carbono, lo que era casi igual a la cantidad de carbono en las plantas. Sin embargo, estudios más recientes sobre microbios del fondo marino han cambiado estas cifras. Un estudio de 2012 redujo la biomasa microbiana del fondo marino de 303 billones de toneladas de carbono a solo 4.1 billones. Esto redujo la biomasa global de bacterias a entre 50 y 250 billones de toneladas de carbono. Si el peso promedio de una célula bacteriana es menor, la biomasa global de bacterias se reduce aún más, a entre 13 y 44.5 mil millones de toneladas de carbono, lo que equivale a entre el 2.4% y el 8.1% del carbono en las plantas.
En 2018, todavía había debate sobre la biomasa global de bacterias. Un estudio publicado en la revista PNAS en mayo de 2018 estimó la biomasa bacteriana en unos 70 mil millones de toneladas de carbono, lo que es el 15% de la biomasa total. Otro estudio del proyecto Deep Carbon Observatory en diciembre de 2018 dio una cifra menor, de hasta 23 mil millones de toneladas de carbono.
| Ubicación | Número de células (× 1029) | Miles de millones de toneladas de carbono |
|---|---|---|
|
Fondo oceánico
|
2.9 a 50
|
4.1 a 303
|
|
Mar abierto
|
1.2
|
1.7 a 10
|
|
Suelo terrestre
|
2.6
|
3.7 a 22
|
|
Subsuelo terrestre
|
2.5 a 25
|
3.5 a 215
|
¿Cuánta Biomasa Hay en el Planeta?
Las estimaciones de la biomasa global de diferentes especies y grupos pueden variar. La biomasa total del planeta se calcula en unos 550 mil millones de toneladas de carbono. La mayor parte de esta biomasa está en la tierra, con solo 5 a 10 mil millones de toneladas de carbono en los océanos. En la tierra, hay unas 1000 veces más biomasa de plantas (fitomasa) que de animales (zoomasa). Alrededor del 18% de la biomasa de plantas terrestres es consumida por animales. Sin embargo, en el océano, la biomasa animal es casi 30 veces mayor que la biomasa vegetal. La mayor parte de la biomasa de plantas oceánicas es consumida por animales marinos.
| Nombre | Número de especies | Fecha de estimación | Cantidad individual | Masa media por individuo | Porcentaje de biomasa (seca) | Biomasa seca global en millones de toneladas | Biomasa húmeda global en millones de toneladas | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Terrestre |
1
|
2019
|
7.7 mil millones
|
50 kg
(incluye niños) |
30%
|
105
|
385
|
|
|
2005
|
4.63 mil millones
|
62 kg
(excluye niños) |
287
|
|||||
|
1
|
1.3 mil millones
|
400 kg
|
30%
|
156
|
520
|
|||
|
2
|
2002
|
1.75 mil millones
|
60 kg
|
30%
|
31.5
|
105
|
||
|
1
|
24 mil millones
|
2 kg
|
30%
|
14.4
|
48
|
|||
|
12,649
|
107–108 mil millones
|
0.003 gramos
|
30%
|
10–100
|
30-300
|
|||
|
>7000
|
1881
Darwin |
1.3 millones de millones
|
3 g
|
30%
|
1140–2280
|
3800–7600
|
||
|
>2800
|
1996
|
445
|
||||||
|
Marino
|
1
|
Antes de la caza de ballenas
|
340,000
|
40%
|
36
|
|||
|
2001
|
4700
|
40%
|
0.5
|
|||||
|
>10,000
|
2009
|
800-2000
|
||||||
|
1
|
1924–2004
|
7.8 x 1014
|
0.486 g
|
379
|
||||
|
Copépodos
(zooplancton) |
13,000
|
10−6–10−9 kg
|
||||||
|
Cianobacteria
(picoplancton) |
?
|
2003
|
1000
|
|||||
| Global |
Procariotas
(bacterias) |
?
|
2018
|
1031 células
|
23,000–70,000
|
Los seres humanos representan alrededor de 100 millones de toneladas de biomasa seca en la Tierra. Los animales domesticados suman unos 700 millones de toneladas. Las lombrices de tierra superan los 1100 millones de toneladas, y los cultivos anuales de cereales alcanzan unos 2.3 mil millones de toneladas.
La especie animal con mayor biomasa podría ser el kril antártico, Euphausia superba, con casi 500 millones de toneladas de biomasa fresca. Sin embargo, como grupo, los pequeños crustáceos acuáticos llamados copépodos podrían tener la mayor biomasa animal en la Tierra. Un artículo de 2009 en Science estimó la biomasa total de peces en el mundo entre 0.8 y 2.0 mil millones de toneladas. Se ha calculado que aproximadamente el 1% de la biomasa global es fitoplancton y el 25% son hongos.
¿Qué Tan Rápido se Produce la Biomasa?
La producción primaria neta es la velocidad a la que se crea nueva biomasa, principalmente por la fotosíntesis. La producción primaria global se puede estimar usando observaciones de satélites. Los satélites miden el índice de vegetación en la tierra y los niveles de clorofila en la superficie del mar. Esto muestra que la producción primaria terrestre es de 56.4 mil millones de toneladas de carbono al año (53.8%), y la producción primaria oceánica es de 48.5 mil millones de toneladas de carbono al año. Así, la producción primaria total de la Tierra es de aproximadamente 104.9 mil millones de toneladas de carbono al año.
Sin embargo, hay una gran diferencia en las cantidades permanentes de biomasa: aunque los organismos del océano producen casi la mitad de la biomasa anual, solo representan alrededor del 0.2% de la biomasa total. Los organismos que producen su propio alimento pueden tener la mayor parte de la biomasa global, pero los microbios se les acercan o incluso los superan.
Los ecosistemas de agua dulce en la tierra generan aproximadamente el 1.5% de la producción primaria neta global.
Algunos productores de biomasa en el mundo, ordenados por su velocidad de producción, son:
| Productor | Productividad de la biomasa (gramos de carbono por metro cuadrado al año) |
Área total (millones de km²) |
Producción total (mil millones de toneladas de carbono al año) |
|---|---|---|---|
| Pantanos y marismas | 2500 | ||
| Selvas tropicales | 2000 | 8 | 16 |
| Arrecifes de coral | 2000 | 0.28 | 0.56 |
| Lechos de algas | 2000 | ||
| Estuarios de ríos | 1800 | ||
| Bosques templados | 1250 | 19 | 24 |
| Tierras de cultivo | 650 | 17 | 11 |
| Tundras | 140 | ||
| Mar abierto | 125 | 311 | 39 |
| Desiertos | 3 | 50 | 0.15 |
Galería de imágenes
-
Los pastos, árboles y arbustos tienen una biomasa mucho más alta que los animales que los consumen.
-
La biomasa total de bacterias puede ser igual a la de las plantas.
-
Los copépodos pueden formar la biomasa más grande de cualquier grupo de especies animales.
-
El kril antártico forma una de las biomasas más grandes de cualquier especie animal individual.
-
Se ha afirmado que los hongos representan el 25% de la biomasa global.
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Véase también
En inglés: Biomass Facts for Kids
- Biomasa (energía)
- Materia orgánica
- Grupos nutricionales primarios
