ثلاثة أدوار للطاقة في نظام بيئي

كوكب الأرض هو موطن لمجموعة مذهلة من النظم البيئية ، من قمم جبال الألب المغطاة بالثلوج إلى الفتحات الحرارية المائية في أعماق المحيط. تأتي النظم البيئية بأحجام مختلفة ؛ قد تكون صغيرة مثل بستان من الأشجار إلى كبيرة مثل الغابات الشمالية الشاسعة. يمكن استنتاج تعريف النظام البيئي بتقسيم الكلمة إلى جزأين مكونين: "eco" يشير إلى الكائنات الحية في بيئتها الطبيعية ، ويشير "النظام" إلى التفاعلات بين معهم. بغض النظر عن الحجم أو الموقع ، فإن ثلاثة أدوار للطاقة في أي نظام بيئي ضرورية لاستمرار وظيفته.

لفهم أدوار الطاقة الثلاثة ، من المفيد أولاً التعرف على الطريقة التي تنتقل بها الطاقة عبر الأنظمة البيئية. تأتي معظم الطاقة في النظم البيئية من الشمس ، حيث تدخل كضوء ، ثم تتحول إلى طاقة كيميائية وتترك النظام البيئي في النهاية كطاقة حرارية. ومع ذلك ، يمكن أن تخرج الطاقة من النظام البيئي كحرارة خلال أي نقطة في العملية ، مما يعني أن توفر الطاقة يتناقص على طول سلسلة متصلة. بمجرد أن تدخل الطاقة إلى نظام بيئي ، فإن نقلها يتلخص أساسًا في تحديد الأنواع التي تتغذى على الأنواع الأخرى.

تعتبر النباتات في النظام البيئي من المنتجين الأساسيين لأنها توفر كل الطاقة أو الغذاء تقريبًا الذي تحتاجه الأنواع الأخرى للبقاء على قيد الحياة. النباتات - بما في ذلك الزهور والأشجار والأعشاب البحرية والطحالب وأكثر من ذلك بكثير - تحافظ على نفسها ليس من الأنواع الأخرى في النظام البيئي ، ولكن من مجرد ضوء الشمس. من خلال عملية التمثيل الضوئي ، تحول النباتات الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية على شكل سكريات ، والتي تستخدمها بشكل أساسي لتغذية نفسها. أيضًا ، تتحد هذه السكريات لتكوين السليلوز ، وهو اللبنة الأساسية للنبات نفسه.

توفر النباتات الطاقة للأنواع المستهلكة ، والتي تشمل الحيوانات من جميع الأنواع ، من النحل إلى الكركند إلى الأرانب إلى البشر. يمكن للمستهلكين الحصول على طاقتهم مباشرة من المنتجين الأساسيين أو من المستهلكين الآخرين أو من مزيج من الاثنين. أولئك الذين يحصلون على طاقتهم من خلال تناول المنتجين الأساسيين يُعرفون بالحيوانات العاشبة ، أولئك الذين يحصلون على طاقتهم من خلال تناول منتجات أخرى يُطلق على المستهلكين اسم آكلات اللحوم ، ويُعرف أولئك الذين يكتسبون طاقتهم من مزيج من المنتجين والمستهلكين الآخرين باسم حيوانات آكلة اللحوم ونباتات. يقع معظم البشر في فئة آكلات اللحوم.

ينتج المستهلكون من جميع الأنواع ، وكذلك المنتجون الأساسيون ، النفايات ، وفي النهاية يموتون. تحصل أنواع معينة على طاقتها من نفايات المستهلكين أثناء حياتهم ومن بقاياهم عند وفاتهم. تُعرف هذه الأنواع بالمحللات وتشمل أنواعًا من البكتيريا والفطريات والديدان وغيرها. المُحلِّلات هي الجهات الفاعلة الأخيرة في حركة الطاقة عبر نظام بيئي. أثناء عملية التحلل ، يتم إطلاق كل الطاقة المتبقية في النظام البيئي على شكل حرارة ، والتي تتشتت بعد ذلك. وهذا يفسر سبب ميل أكوام السماد ونشارة الحديقة إلى إصدار الحرارة.