2.1. Equivalencia entre calor y trabajo

Las Leyes de la Termodinámica explican, desde un punto de vista macroscópico, las restricciones generales que la Naturaleza impone a aquellos sistemas materiales cuyo funcionamiento se basa en la transformación de energía en trabajo. Nuestro planeta se puede concebir como un Sistema Termodinámico cerrado que recibe energía concentrada del Sol, realiza un trabajo y emite al espacio exterior energía degradada en forma de calor.

El Primer Principio de la Termodinámica establece que la Energía Total (∆ET) del sistema varía en función de la diferencia entre el Calor Transferido (Q) y el Trabajo (W) realizado por las diferentes envolturas de la Tierra:

                               ET = Q – W

Podemos distinguir dos tipos de fujos que circulan por el sistema, los flujos de energía exosomáticos y los flujos de energía endosomáticos.

Flujos de energía exosomáticos: Proporcionan las condiciones ambientales y los recursos necesarios para el mantenimiento de la Biosfera gracias al trabajo realizado por las diferentes envolturas de la Tierra (Circulación atmosférica, Corrientes marinas, Cambio de estado del agua y disipación de calor del planeta.

Flujos de energía endosomáticos: Sustentan la redes tróficas que mantienen unidos a los organismos de la Biosfera que se describen mediante términos como: biomasa, productividad y eficiencia de los niveles tróficos.

La interacción entre la Biosfera, mantenida por flujos de energía endosomáticos, y las condiciones ambientales, que depende de los flujos de energía exosomáticos, se produce en un marco geográfico a diferentes escalas espaciales y temporales. Como resultado, se obtiene un determinado patrón de distribución espacial de los organismos (Ecoregiones) que están en íntima correspondencia con el patrón de distribución espacial de los diferentes climas de la Tierra.