पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा परिवर्तन

पौधे सूर्य की ऊर्जा प्राप्त करते हैं और इसका उपयोग अकार्बनिक यौगिकों को समृद्ध कार्बनिक यौगिकों में बदलने के लिए करते हैं। विशेष रूप से, वे सूर्य के प्रकाश और कार्बन डाइऑक्साइड को ग्लूकोज और ऑक्सीजन में बदल देते हैं। इसलिए, पारिस्थितिक तंत्र में जैविक गतिविधियों के लिए सूर्य से ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

प्राप्त सौर ऊर्जा पारिस्थितिक तंत्र में रासायनिक ऊर्जा में एक ऊर्जा परिवर्तन से गुजरती है, जो प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान ग्लूकोज के रूप में संभावित ऊर्जा के रूप में बंधी होती है। यह ऊर्जा तब पूरे पारिस्थितिक तंत्र में खाद्य श्रृंखला और एक प्रक्रिया के माध्यम से प्रवाहित होती है जिसे कहा जाता है ऊर्जा प्रवाह.

प्रकाश संश्लेषण एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा रूपांतरण की एक श्रृंखला की शुरुआत का प्रतीक है, जिसे कई खाद्य श्रृंखला उदाहरणों में देखा जा सकता है। कई जानवर प्रकाश संश्लेषण उत्पादों पर भोजन करते हैं, जैसे कि जब बकरियां झाड़ियों को खाती हैं, कीड़े घास खाते हैं और चूहे अनाज खाते हैं। जब जानवर इन पौधों के उत्पादों पर भोजन करते हैं, तो खाद्य ऊर्जा और कार्बनिक यौगिकों को पौधों से जानवरों में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

पारिस्थितिक तंत्र में अधिकांश खाद्य श्रृंखला उदाहरण यह भी दिखाएंगे कि वे जानवर जो उत्पादकों को खाते हैं, वे हैं बारी बारी से अन्य जानवरों द्वारा खाया जाता है, आगे एक जानवर से ऊर्जा और कार्बनिक यौगिकों को स्थानांतरित करना दूसरा। इसके कुछ पारिस्थितिक तंत्र उदाहरण हैं जब मनुष्य भेड़ खाते हैं, जब पक्षी कीड़े खाते हैं और जब शेर ज़ेबरा खाते हैं। एक प्रजाति से दूसरी प्रजाति में ऊर्जा परिवर्तन की यह श्रृंखला कई चक्रों तक जारी रह सकती है, लेकिन यह अंततः समाप्त हो जाता है जब मृत जानवर सड़ जाते हैं, कवक, बैक्टीरिया और अन्य के लिए पोषण बन जाते हैं डीकंपोजर

कवक और जीवाणु इसके उदाहरण हैं अपघटक पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा परिवर्तन में। वे जटिल कार्बनिक यौगिकों को सरल पोषक तत्वों में तोड़ने के लिए जिम्मेदार हैं। पारिस्थितिक तंत्र में डीकंपोजर महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे मृत पदार्थों को तोड़ते हैं जिनमें अभी भी ऊर्जा के स्रोत होते हैं। विभिन्न प्रकार के डीकंपोजर जीव हैं, जो पौधों द्वारा उपयोग की जाने वाली मिट्टी में सरल पोषक तत्वों को वापस करने के लिए जिम्मेदार हैं - और इसलिए ऊर्जा परिवर्तन चक्र जारी है।

प्राथमिक उत्पादकों द्वारा संचित ऊर्जा को खाद्य श्रृंखला के माध्यम से विभिन्न पोषी स्तरों के माध्यम से एक परिघटना में स्थानांतरित किया जाता है जिसे कहा जाता है ऊर्जा प्रवाह. ऊर्जा प्रवाह का मार्ग प्राथमिक उत्पादकों से प्राथमिक उपभोक्ताओं तक द्वितीयक उपभोक्ताओं तक और अंत में डीकंपोजर तक जाता है। उपलब्ध ऊर्जा का केवल लगभग 10 प्रतिशत ही एक पोषी स्तर से दूसरे पोषी स्तर तक जाता है।

पारिस्थितिक तंत्र के उदाहरण और पारिस्थितिक तंत्र के भीतर खाद्य श्रृंखला के उदाहरण इस अवधारणा को थोड़ा आसान दिखाते हैं।

उदाहरण के लिए, वन पारिस्थितिकी तंत्र में, पेड़ और घास सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदल देते हैं। वह ऊर्जा पारिस्थितिकी तंत्र के प्राथमिक उपभोक्ताओं जैसे कि कीड़े और हिरण जैसे शाकाहारी लोगों को प्रवाहित होती है। लोमड़ियों, भेड़ियों और पक्षियों जैसे द्वितीयक उपभोक्ता उन जीवों को खाते हैं और ऊर्जा प्राप्त करते हैं। जब उन जीवों में से कोई भी मर जाता है, तो कवक, कीड़े और अन्य डीकंपोजर ऊर्जा और पोषक तत्व प्राप्त करने के लिए उन्हें तोड़ देते हैं।

खाद्य श्रृंखला के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह थर्मोडायनामिक्स के दो नियमों के परिणामस्वरूप होता है, जो पारिस्थितिकी तंत्र पर लागू होते हैं।

ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम कहता है कि ऊर्जा परिवर्तन से जुड़ी प्रक्रियाएं तब तक अनायास नहीं होंगी जब तक कि ऊर्जा का गैर-यादृच्छिक रूप से यादृच्छिक रूप में अवक्रमण न हो। इस कानून की आवश्यकता है कि एक पारिस्थितिकी तंत्र में प्रत्येक ऊर्जा हस्तांतरण के साथ श्वसन या अनुपलब्ध गर्मी में ऊर्जा का फैलाव होना चाहिए। सीधे शब्दों में कहें: ट्राफिक स्तरों के बीच ऊर्जा हस्तांतरण भी गर्मी के माध्यम से ऊर्जा की हानि का परिणाम है।

ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम ऊर्जा के संरक्षण का नियम है, जिसमें कहा गया है कि ऊर्जा एक स्रोत से दूसरे स्रोत में परिवर्तित हो सकती है लेकिन न तो बनाई जाती है और न ही नष्ट की जाती है। यदि किसी पारितंत्र की आंतरिक ऊर्जा (E) में वृद्धि या कमी होती है, तो कार्य (W) हो जाता है और ऊष्मा (Q) बदल जाती है।