Riječ ekosustav odnosi se na sve žive vrste kao i na nežive elemente u određenom području okoliša. Na primjer, jezero, močvara, koraljni greben, šuma ili prerija smatrali bi se ekosustavom. Ekosistemi se mogu uvelike razlikovati po veličini i pojedinačnim karakteristikama - na primjer, ekosustav lokve uvelike se razlikuje od ekosustava tundre.
Unatoč tim razlikama, svi ekosustavi funkcioniraju slično na način na koji se energija ulijeva u njih, kroz i iz njih kroz energetski ciklus.
Ukupna struktura
Energija se prenosi u ekosustave i izvan njih putem mreže složenih interakcija. Energija ulazi u ekosustav iz vanjskih izvora i kreće se kroz njegove komponente. Na primjer, energija sunca teče kroz biljke, mikroorganizme i životinje. Energetski ciklusi u ekosustavu završavaju se razgradnjom, a zatim proces započinje iznova.
U osnovi se protok energije kroz ekosustave može objasniti tko što jede. Međutim, imajte na umu da prijenos energije nije savršeno učinkovit; velik dio se u različitim fazama ciklusa rasipa kao toplina.
Uloga autotrofa
Autotrofi su proizvođači u ekosustavu. Riječ "autotroph" znači samohranitelj. Autotrofi se uglavnom sastoje od biljaka, algi i nekih bakterija. Često se to događa kroz proces fotosinteze, u kojem proizvođači pretvaraju svjetlosnu energiju iz sunčeve svjetlosti, zajedno s vodom i ugljičnim dioksidom, u ugljikohidrate. Ugljikohidrati se kombiniraju s drugim molekulama tvoreći osnovni strukturni materijal biljke.
Međutim, fotosinteza nije jedini način na koji autotrofi pretvaraju energiju; neki autotrofi proizvode ugljikohidrate koristeći kemijsku ili toplinsku energiju umjesto sunčeve energije.
Uloga heteroterofa
Izraz "heterotrof" odnosi se na potrošačke vrste u ekosustavu. Heterotrofi se mogu svrstati u različite vrste ovisno o njihovom izvoru energije - odnosno onome što jedu. Potrošači smiju jesti isključivo biljke, životinje, gljivice, bakterije ili niz organizama.
Životinje koje energiju dobivaju isključivo iz biljaka poznate su kao biljojedi ili primarni potrošači životinje koje energiju dobivaju uglavnom jedući druge životinje nazivaju se mesojedima ili sekundarnim / tercijarnim potrošači. Životinje koje energiju dobivaju iz biljnih i životinjskih izvora nazivaju se svejedi.
Energija teče kroz heterotrofe bez obzira na njihovu vrstu, jer svi oni stvaraju otpad i na kraju umiru.
Proces raspadanja
Energetski ciklus u ekosustavu završava i započinje iznova postupkom razgradnje. Određene bakterije, crvi, insekti, gljivice, pa čak i plijesan djeluju kao razlagači. Oni pretvaraju organsku tvar - uglavnom otpad ili ostatke autotrofa i heterotrofa - u anorgansku tvar koju autotrofi na kraju koriste.
Materija se, međutim, razlikuje od energije - u procesu obavljanja svog posla razlagači proizvode toplinsku energiju. Zbog toga su hrpe komposta tople. Sva energija koja je kružila kroz ekosustav ostavlja ga na ovaj način.
Primjer energetskog ciklusa: Šumski ekosustav
Pogledajmo primjer koji ilustrira ovaj ciklus gledanjem a šumski ekosustav.
Primarni proizvođači (autotrofi) poput drveća, trava i drugih biljaka koriste fotosintezu kako bi sunčevu energiju pretvorili u kemijsku energiju, odnosno u glukozu.
Ta energija koju stvaraju fotosintezom prenosi se zatim na primarne potrošače (heterotrofe) koji jedu te biljke. U šumi bi to mogli biti jeleni, miševi, insekti, vjeverice, vjeverice itd. Odatle će sekundarni i tercijarni potrošači jesti te primarne potrošače i ugrađivati svoju energiju u sebe. U šumi to može uključivati lisice, male ptice, grabljivice, vukove, medvjede itd.
Kad bilo koji od ovih organizama umre, razlagači će ih razbiti i tu energiju iskoristiti za sebe. U šumi to uključuje gljive, bakterije, određene insekte itd.
U svakom koraku ovog ciklusa, dio energije gubi se toplinom. Ciklus započinje pretvorbom solarna energija u kemijsku energiju s proizvođačima.
