Planter modtager solens energi og bruger den til at omdanne uorganiske forbindelser til rige organiske forbindelser. Specifikt omdanner de sollys og kuldioxid til glukose og ilt. Derfor kræver biologiske aktiviteter i et økosystem energi fra solen.
Den modtagne solenergi gennemgår en energitransformation i økosystemer til kemisk energi, som er bundet i glukoseform som potentiel energi under fotosyntese. Denne energi strømmer derefter gennem hele økosystemet gennem fødekæden og en proces kaldet energistrøm.
Energitransformation i økosystemer Starter med fotosyntese
Fotosyntese markerer begyndelsen på en kæde af energiomdannelser i et økosystem, hvilket kan ses i mange eksempler på fødekæden. En række dyr lever af fotosyntese-produkterne, f.eks. Når geder spiser buske, orme spiser græs og rotter spiser korn. Når dyr lever af disse planteprodukter, overføres madenergi og organiske forbindelser fra planterne til dyrene.
De fleste eksempler på fødekæden i økosystemer viser også, at de dyr, der spiser producenter, er i bliver spist af andre dyr og overfører yderligere energi og organiske forbindelser fra et dyr til en anden. Nogle økosystemeksempler på dette er når mennesker spiser får, når fugle lever af orme, og når løver spiser zebraer. Denne kæde af energitransformation fra en art til en anden kan fortsætte i flere cyklusser, men den til sidst ender, når de døde dyr nedbrydes, bliver ernæring til svampe, bakterier og andre nedbrydere.
Nedbrydere
Svampe og bakterier er eksempler på nedbrydere i energitransformation i økosystemer. De er ansvarlige for at nedbryde de komplekse organiske forbindelser til enkle næringsstoffer. Nedbrydere er vigtige i økosystemet, fordi de nedbryder døde materialer, der stadig indeholder energikilder. Der er forskellige typer nedbrydningsorganismer, som er ansvarlige for at returnere enklere næringsstoffer til jorden, der skal bruges af planter - og så fortsætter energitransformationscyklussen.
Strømning af energi i økosystemeksempler
Energi akkumuleret af de primære producenter overføres via fødekæden gennem forskellige trofiske niveauer i et fænomen kaldet energistrøm. Vejen for energistrømmen bevæger sig fra primære producenter til primære forbrugere til sekundære forbrugere og endelig til nedbrydere. Kun cirka 10 procent af den tilgængelige energi bevæger sig fra et trofisk niveau til det næste.
Eksempler på økosystemer og eksempler på fødekæden inden for økosystemer viser dette koncept lidt lettere.
For eksempel i et skovøkosystem omdanner træer og græs solenergi til kemisk energi. Denne energi strømmer til de primære forbrugere af økosystemet som insekter og planteædere som hjorte. Sekundære forbrugere som ræve, ulve og fugle spiser og får energi fra disse organismer. Når nogen af disse organismer dør, nedbryder svampe, orme og andre nedbrydere dem for at modtage energi og næringsstoffer.
Principper for energistrøm
Energistrøm gennem en fødekæde opstår som et resultat af to termodynamiske love, der anvendes på økosystemet.
Den første lov om termodynamik siger, at processer, der involverer energitransformation, ikke vil ske spontant, medmindre der er nedbrydning af energi fra en ikke-tilfældig form til en tilfældig form. Denne lov kræver, at i et økosystem skal hver energioverførsel ledsages af spredning af energi i åndedræt eller utilgængelig varme. Kort sagt: energioverførsel mellem trofiske niveauer resulterer også i tab af energi gennem varme.
Den anden lov om termodynamik er loven om bevarelse af energi, som siger, at energi kan transformeres fra en kilde til en anden, men hverken skabes eller ødelægges. Hvis der opstår en forøgelse eller et fald i den indre energi (E) i et økosystem, udføres arbejde (W), og varme (Q) ændres.