Le mot écosystème fait référence à l'ensemble des espèces vivantes ainsi qu'aux éléments non vivants dans une zone environnementale particulière. Par exemple, un lac, un marais, un récif de corail, une forêt ou une prairie seraient chacun considérés comme un écosystème. Les écosystèmes peuvent varier considérablement en taille et en caractéristiques individuelles - par exemple, l'écosystème d'une flaque d'eau diffère grandement de celui d'une bande de toundra.
Malgré ces disparités, tous les écosystèmes fonctionnent de la même manière dans la manière dont l'énergie entre, traverse et sort d'eux tout au long du cycle énergétique.
Structure globale
L'énergie est transférée dans et hors des écosystèmes via un réseau d'interactions complexes. L'énergie pénètre dans un écosystème à partir de sources externes et se déplace à travers ses composants. Par exemple, l'énergie du soleil traverse les plantes, les micro-organismes et les animaux. Les cycles énergétiques d'un écosystème se terminent par la décomposition, puis le processus recommence.
Essentiellement, le flux d'énergie à travers les écosystèmes peut s'expliquer par qui mange quoi. Gardez à l'esprit, cependant, que le transfert d'énergie n'est pas parfaitement efficace; une grande partie se dissipe sous forme de chaleur à diverses phases du cycle.
Le rôle des autotrophes
Les autotrophes sont les producteurs dans un écosystème. Le mot « autotrophe » signifie auto-alimentateur. Les autotrophes sont principalement constitués de plantes, d'algues et de certaines bactéries. Souvent, cela se produit via le processus de photosynthèse, dans lequel les producteurs convertissent l'énergie lumineuse de la lumière du soleil, ainsi que l'eau et le dioxyde de carbone, en glucides. Les glucides se combinent avec d'autres molécules pour former le matériau structurel de base d'une plante.
Cependant, la photosynthèse n'est pas le seul moyen pour les autotrophes de convertir l'énergie; certains autotrophes produisent des glucides en utilisant de l'énergie chimique ou thermique au lieu de l'énergie solaire.
Le rôle des hétérotrophes
Le terme « hétérotrophe » fait référence aux espèces consommatrices dans un écosystème. Les hétérotrophes peuvent être classés en différents types en fonction de leur source d'énergie, c'est-à-dire de ce qu'ils mangent. Les consommateurs peuvent manger exclusivement des plantes, des animaux, des champignons, des bactéries ou un assortiment d'organismes.
Les animaux qui tirent leur énergie uniquement des plantes sont appelés herbivores ou consommateurs primaires, tandis que les animaux qui obtiennent leur énergie principalement en mangeant d'autres animaux sont appelés carnivores, ou secondaires/tertiaires consommateurs. Les animaux qui tirent leur énergie de sources végétales et animales sont appelés omnivores.
L'énergie circule à travers les hétérotrophes quel que soit leur type, car ils produisent tous des déchets et finissent par mourir.
Le processus de décomposition
Le cycle énergétique d'un écosystème se termine et recommence avec le processus de décomposition. Certaines bactéries, vers, insectes, champignons et même moisissures agissent comme des décomposeurs. Ils convertissent la matière organique - principalement les déchets ou les restes d'autotrophes et d'hétérotrophes - en matière inorganique, que les autotrophes finissent par utiliser.
La matière, cependant, diffère de l'énergie - en faisant leur travail, les décomposeurs produisent de l'énergie thermique. C'est pourquoi les tas de compost sont chauds. Toute l'énergie qui a parcouru l'écosystème le quitte de cette façon.
Exemple de cycle énergétique: écosystème forestier
Regardons un exemple qui illustre ce cycle en regardant un écosystème forestier.
Les producteurs primaires (autotrophes) tels que les arbres, les herbes et d'autres plantes utilisent la photosynthèse pour transformer l'énergie solaire en énergie chimique, à savoir le glucose.
Cette énergie qu'ils créent via la photosynthèse est ensuite transférée aux principaux consommateurs (hétérotrophes) qui mangent ces plantes. Dans une forêt, cela peut être des cerfs, des souris, des insectes, des écureuils, des tamias, etc. À partir de là, les consommateurs secondaires et tertiaires mangeront ces consommateurs primaires et incorporeront leur énergie en eux-mêmes. Dans une forêt, cela pourrait inclure des renards, de petits oiseaux, des oiseaux de proie, des loups, des ours, etc.
Lorsque l'un de ces organismes meurt, les décomposeurs le décomposent et utilisent cette énergie pour eux-mêmes. Dans une forêt, cela inclut les champignons, les bactéries, certains insectes, etc.
À chaque étape de ce cycle, une partie de l'énergie est perdue par la chaleur. Le cycle recommence avec la conversion de énergie solaire en énergie chimique avec les producteurs.