La respiración de los ecosistemas es la suma de todas las respiraciones que se producen en los organismos vivos de un ecosistema específico . [1] Los dos procesos principales que contribuyen a la respiración de los ecosistemas son la fotosíntesis y la respiración celular . La fotosíntesis utiliza dióxido de carbono y agua, en presencia de luz solar, para producir glucosa y oxígeno, mientras que la respiración celular utiliza glucosa y oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y energía. La coordinación de las entradas y salidas de estos dos procesos crea un sistema completamente interconectado, que constituye el funcionamiento subyacente de la respiración general de los ecosistemas.
Es la operación en la que los organismos de un ecosistema específico utilizan el proceso de respiración para convertir el carbono orgánico en dióxido de carbono. Si bien la cantidad de respiración varía según el tipo de ecosistema y la abundancia de la comunidad, el mecanismo ocurre tanto en ambientes acuáticos como terrestres.
La respiración celular es la relación general entre autótrofos y heterótrofos . Los autótrofos son organismos que producen su propio alimento a través del proceso de fotosíntesis, mientras que los heterótrofos son organismos que no pueden preparar su propio alimento y dependen de los autótrofos para su nutrición. [ cita requerida ] Estas dos categorías de seres vivos trabajan en coordinación entre la fotosíntesis y la respiración, ya que ambas producen productos que el otro proceso utiliza. La respiración celular ocurre cuando una célula toma glucosa y oxígeno y los usa para producir dióxido de carbono, energía y agua. Esta transacción es importante no solo para el beneficio de las células, sino también para la producción de dióxido de carbono, que es clave en el proceso de fotosíntesis . Sin la respiración, las acciones necesarias para la vida, como los procesos metabólicos y la fotosíntesis, cesarían. La respiración de los ecosistemas generalmente se mide en el entorno natural, como un bosque o una pradera , en lugar de en el laboratorio. La respiración de los ecosistemas es la parte que produce el dióxido de carbono en el flujo de carbono de un ecosistema , mientras que la fotosíntesis suele ser responsable de la mayor parte del consumo de carbono del ecosistema. [3] El carbono se recicla en todo el ecosistema a medida que varios factores continúan absorbiendo o liberando el carbono en diferentes circunstancias. Los ecosistemas absorben el carbono a través de la fotosíntesis, la descomposición y la absorción oceánica. [4] Los ecosistemas devuelven este carbono a través de la respiración animal y la respiración vegetal. [4] Este ciclo constante de carbono a través del sistema no es el único elemento que se transfiere. En la respiración animal y vegetal, estos seres vivos absorben glucosa y oxígeno mientras emiten energía, dióxido de carbono y agua como desechos. Estos ciclos constantes proporcionan una afluencia de oxígeno al sistema y carbono fuera del sistema.
En los ecosistemas naturales, la mayor utilización del carbono se produce mediante la absorción de carbono en la fotosíntesis y la segunda mayor utilización del carbono se produce mediante la liberación de carbono en la respiración celular. [5] Los cambios mínimos en estos dos flujos pueden tener un efecto mayor en el dióxido de carbono en la atmósfera. [6] Estos dos procesos tienen un efecto significativo en la concentración de dióxido de carbono atmosférico, lo que hace que su correcto funcionamiento sea esencial para mantener la vida. Sin el dióxido de carbono, las plantas no podrían realizar la fotosíntesis, por lo que no producirían oxígeno, lo que afectaría a todas las formas de vida en la Tierra. Sin la presencia de la respiración ecosistémica en todos los sistemas de la Tierra, es seguro decir que se perdería la idea básica de "vida". Antes de estos procesos en los primeros años de formación de la Tierra, el aire y los océanos eran anóxicos. [7] Un entorno anóxico es uno sin la presencia de oxígeno, que consiste principalmente en microbios anaeróbicos. La evolución de la fotosíntesis oxigénica en la atmósfera amplificó la productividad de la biosfera, aumentando la biodiversidad. [7] Con la presencia de la fotosíntesis, que aportaba oxígeno a la atmósfera, la respiración evolucionó rápidamente para proporcionar los componentes necesarios que la fotosíntesis demandaba para funcionar. Esta coevolución de los procesos de fotosíntesis y respiración nos ha llevado a los ecosistemas biodiversos y fructíferos que conocemos hoy.