L'énergie et les nutriments, ou produits chimiques, circulent dans un écosystème. Alors que l'énergie circule dans l'écosystème et ne peut pas être recyclée, les nutriments circulent dans un écosystème et sont réutilisés. Le flux d'énergie et le cycle chimique aident à définir la structure et la dynamique de l'écosystème.
Producteurs primaires
Les producteurs primaires comme les plantes ou le phytoplancton utilisent l'énergie solaire pour synthétiser les sucres par photosynthèse et sont les sources de toute l'énergie de l'écosystème. Les producteurs primaires ont également besoin de nutriments ou de produits chimiques comme l'azote, le phosphore et le fer pour se développer. Les nutriments et les sucres sont disponibles pour les consommateurs primaires, les herbivores qui mangent les producteurs primaires, et les consommateurs secondaires, les prédateurs qui mangent les consommateurs primaires.
Cyclisme
L'énergie qui circule dans l'écosystème ne peut pas être recyclée. Les consommateurs utilisent les sucres, les graisses et les protéines qu'ils tirent d'autres organismes comme source d'énergie pour faire croître et entretenir leurs cellules. Ils perdent une partie de cette énergie sous forme de chaleur. Les nutriments sont recyclés par décomposition. Lorsque les producteurs primaires ou les consommateurs meurent, les champignons et autres décomposeurs obtiennent de l'énergie en décomposant leurs restes et, dans le processus, ils retournent des nutriments clés comme l'azote dans le sol afin que les producteurs primaires puissent utiliser eux.
Considérations
La disponibilité de l'énergie et des nutriments peut limiter la productivité d'un écosystème. En haute mer, par exemple, la lumière est abondante à la surface mais rare plus loin. De plus, les nutriments comme l'azote et le fer sont également rares, de sorte que la productivité est limitée. Dans les régions de l'océan où les remontées d'eau amènent des nutriments à la surface - comme, par exemple, au large des côtes du Chili les années autres que El Niño - la productivité augmente.