Das Wort Ökosystem bezieht sich auf alle lebenden Arten sowie nicht lebende Elemente in einem bestimmten Umweltbereich. Beispielsweise würden ein See, ein Sumpf, ein Korallenriff, ein Wald oder eine Prärie jeweils als Ökosystem betrachtet. Ökosysteme können in Größe und individuellen Merkmalen stark variieren – zum Beispiel unterscheidet sich das Ökosystem einer Pfütze stark von dem eines Tundrastreifens.
Trotz dieser Unterschiede funktionieren alle Ökosysteme ähnlich in der Art und Weise, wie Energie durch den Energiekreislauf hinein, durch und aus ihnen fließt.
Gesamtstruktur
Energie wird übertragen in und aus Ökosystemen über ein Netz komplexer Interaktionen. Energie tritt aus externen Quellen in ein Ökosystem ein und bewegt sich durch seine Komponenten. So fließt beispielsweise die Energie der Sonne durch Pflanzen, Mikroorganismen und Tiere. Energiekreisläufe in einem Ökosystem enden mit der Zersetzung, und dann beginnt der Prozess von neuem.
Im Wesentlichen lässt sich der Energiefluss durch Ökosysteme dadurch erklären, wer was isst. Beachten Sie jedoch, dass die Energieübertragung nicht ganz effizient ist; ein Großteil davon wird in verschiedenen Phasen des Zyklus als Wärme abgegeben.
Die Rolle der Autotrophen
Autotrophe sind die Hersteller in einem Ökosystem. Das Wort "autotroph" bedeutet Selbstfütterer. Autotrophe bestehen hauptsächlich aus Pflanzen, Algen und einigen Bakterien. Dies geschieht häufig über den Prozess der Photosynthese, bei dem die Produzenten die Lichtenergie des Sonnenlichts zusammen mit Wasser und Kohlendioxid in Kohlenhydrate umwandeln. Die Kohlenhydrate verbinden sich mit anderen Molekülen zum grundlegenden Strukturmaterial einer Pflanze.
Die Photosynthese ist jedoch nicht der einzige Weg, auf dem Autotrophe Energie umwandeln; Einige Autotrophe produzieren Kohlenhydrate, indem sie chemische oder thermische Energie anstelle von Sonnenenergie verwenden.
Die Rolle von Heterotrophen
Der Begriff "heterotrop" bezieht sich auf die Konsumtierart in einem Ökosystem. Heterotrophe können je nach ihrer Energiequelle – das heißt, was sie essen – in verschiedene Typen eingeteilt werden. Verbraucher können ausschließlich Pflanzen, Tiere, Pilze, Bakterien oder eine Reihe von Organismen essen.
Tiere, die ihre Energie ausschließlich aus Pflanzen beziehen, werden als Pflanzenfresser oder Primärverbraucher bezeichnet, während Tiere, die ihre Energie hauptsächlich durch den Verzehr anderer Tiere beziehen, werden als Fleischfresser oder sekundär/tertiär bezeichnet Verbraucher. Tiere, die ihre Energie sowohl aus pflanzlichen als auch aus tierischen Quellen beziehen, werden als Allesfresser bezeichnet.
Energie fließt durch Heterotrophe unabhängig von ihrer Art, da sie alle Abfall produzieren und schließlich sterben.
Der Zersetzungsprozess
Der Energiekreislauf in einem Ökosystem endet und beginnt mit dem Zersetzungsprozess von neuem. Bestimmte Bakterien, Würmer, Insekten, Pilze und sogar Schimmelpilze wirken als Zersetzer. Sie wandeln organisches Material – hauptsächlich die Abfälle oder Überreste von Autotrophen und Heterotrophen – in anorganisches Material um, das die Autotrophen schließlich verwenden.
Materie unterscheidet sich jedoch von Energie – bei ihrer Arbeit produzieren Zersetzer Wärmeenergie. Deshalb sind Komposthaufen warm. Die gesamte Energie, die durch das Ökosystem zirkulierte, verlässt es auf diese Weise.
Beispiel für den Energiekreislauf: Waldökosystem
Schauen wir uns ein Beispiel an, das diesen Zyklus veranschaulicht, indem wir uns a. ansehen Waldökosystem.
Primärproduzenten (Autotrophe) wie Bäume, Gräser und andere Pflanzen nutzen die Photosynthese, um Sonnenenergie in chemische Energie, nämlich Glukose, umzuwandeln.
Diese Energie, die sie durch Photosynthese erzeugen, wird dann an die Primärverbraucher (Heterotrophe) weitergegeben, die diese Pflanzen essen. In einem Wald können dies Rehe, Mäuse, Insekten, Eichhörnchen, Streifenhörnchen usw. sein. Von dort aus werden Sekundär- und Tertiärverbraucher diese Primärverbraucher essen und ihre Energie in sich aufnehmen. In einem Wald können dies Füchse, kleine Vögel, Greifvögel, Wölfe, Bären usw.
Wenn einer dieser Organismen stirbt, werden Zersetzer ihn abbauen und diese Energie für sich selbst verwenden. In einem Wald sind dies Pilze, Bakterien, bestimmte Insekten usw.
Bei jedem Schritt dieses Zyklus geht ein Teil der Energie durch Wärme verloren. Der Zyklus beginnt erneut mit der Umwandlung von Solarenergie in chemische Energie mit Produzenten.
