Pflanzen erhalten die Energie der Sonne und nutzen sie, um anorganische Verbindungen in reichhaltige organische Verbindungen umzuwandeln. Insbesondere wandeln sie Sonnenlicht und Kohlendioxid in Glukose und Sauerstoff um. Daher benötigen biologische Aktivitäten in einem Ökosystem Energie von der Sonne.
Die aufgenommene Sonnenenergie erfährt in Ökosystemen eine Energieumwandlung in chemische Energie, die bei der Photosynthese als potentielle Energie in Form von Glukose gebunden wird. Diese Energie fließt dann durch das gesamte Ökosystem durch die Nahrungskette und einen Prozess namens Energiefluss.
Energiewende in Ökosystemen beginnt mit der Photosyntheseyn
Photosynthese markiert den Beginn einer Kette von Energieumwandlungen in einem Ökosystem, die in vielen Beispielen der Nahrungskette zu sehen ist. Eine Reihe von Tieren ernähren sich von den Photosyntheseprodukten, beispielsweise wenn Ziegen Sträucher fressen, Würmer Gras fressen und Ratten Körner fressen. Wenn sich Tiere von diesen Pflanzenprodukten ernähren, werden Nahrungsenergie und organische Verbindungen von den Pflanzen auf die Tiere übertragen.
Die meisten Beispiele für Nahrungsketten in Ökosystemen werden auch zeigen, dass die Tiere, die Produzenten essen, in von anderen Tieren gefressen werden, wodurch Energie und organische Verbindungen von einem Tier auf. weiter übertragen werden Ein weiterer. Einige Beispiele für Ökosysteme dafür sind, wenn Menschen Schafe essen, Vögel sich von Würmern ernähren und Löwen Zebras fressen. Diese Kette der Energieumwandlung von einer Spezies zur anderen kann sich über mehrere Zyklen hinziehen, aber es endet schließlich, wenn sich die toten Tiere zersetzen und zur Nahrung für Pilze, Bakterien und andere werden Zersetzer.
Zersetzer
Pilze und Bakterien sind Beispiele für Zersetzer bei der Energieumwandlung in Ökosystemen. Sie sind für den Abbau der komplexen organischen Verbindungen in einfache Nährstoffe verantwortlich. Zersetzer sind im Ökosystem wichtig, weil sie tote Materialien abbauen, die noch Energiequellen enthalten. Es gibt verschiedene Arten von Zersetzungsorganismen, die dafür verantwortlich sind, dem Boden einfachere Nährstoffe für die Pflanzen zurückzugeben – und so geht der Energieumwandlungskreislauf weiter.
Energiefluss in Ökosystem-Beispielen
Die von den Primärproduzenten angesammelte Energie wird über die Nahrungskette durch verschiedene trophische Ebenen in einem Phänomen namens. übertragen Energiefluss. Der Energiefluss verläuft vom Primärerzeuger über den Primärverbraucher zum Sekundärverbraucher und schließlich zu den Zersetzern. Nur etwa 10 Prozent der verfügbaren Energie wandern von einer trophischen Ebene zur nächsten.
Beispiele für Ökosysteme und Beispiele für Nahrungsketten innerhalb von Ökosystemen veranschaulichen dieses Konzept etwas einfacher.
In einem Waldökosystem wandeln beispielsweise Bäume und Gräser Sonnenenergie in chemische Energie um. Diese Energie fließt zu den Hauptverbrauchern des Ökosystems wie Insekten und Pflanzenfressern wie Rehen. Sekundärverbraucher wie Füchse, Wölfe und Vögel fressen und beziehen Energie von diesen Organismen. Wenn einer dieser Organismen stirbt, zersetzen ihn Pilze, Würmer und andere Zersetzer, um Energie und Nährstoffe zu erhalten.
Prinzipien des Energieflusses
Der Energiefluss durch eine Nahrungskette erfolgt aufgrund zweier thermodynamischer Gesetze, die auf das Ökosystem angewendet werden.
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Prozesse mit Energieumwandlung nicht spontan auftreten, es sei denn, die Energie wird von einer nicht zufälligen Form in eine zufällige Form umgewandelt. Dieses Gesetz verlangt, dass in einem Ökosystem jede Energieübertragung mit einer Energieverteilung in die Atmung oder nicht verfügbare Wärme einhergeht. Einfach ausgedrückt: Energieübertragung zwischen trophischen Ebenen führt auch zu Energieverlust durch Wärme.
Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist der Energieerhaltungssatz, der besagt, dass Energie von einer Quelle in eine andere umgewandelt werden kann, aber weder erzeugt noch zerstört wird. Wenn die innere Energie (E) eines Ökosystems zu- oder abnimmt, wird Arbeit (W) verrichtet und Wärme (Q) ändert sich.
