La parola ecosistema si riferisce a tutte le specie viventi e agli elementi non viventi in una particolare area ambientale. Ad esempio, un lago, una palude, una barriera corallina, una foresta o una prateria sarebbero considerati un ecosistema. Gli ecosistemi possono variare notevolmente in termini di dimensioni e caratteristiche individuali: ad esempio, l'ecosistema di una pozzanghera è molto diverso da quello di una fascia di tundra.
Nonostante queste disparità, tutti gli ecosistemi funzionano allo stesso modo nel modo in cui l'energia fluisce dentro, attraverso e fuori di essi attraverso il ciclo energetico.
Struttura generale
L'energia viene trasferita dentro e fuori gli ecosistemi attraverso una rete di interazioni complesse. L'energia entra in un ecosistema da fonti esterne e si muove attraverso i suoi componenti. Ad esempio, l'energia del sole scorre attraverso piante, microrganismi e animali. I cicli energetici in un ecosistema terminano con la decomposizione e quindi il processo ricomincia.
In sostanza, il flusso di energia attraverso gli ecosistemi può essere spiegato da chi mangia cosa. Tieni presente, tuttavia, che il trasferimento di energia non è perfettamente efficiente; gran parte di esso si dissipa sotto forma di calore in varie fasi del ciclo.
Il ruolo degli autotrofi
Gli autotrofi sono i produttori in un ecosistema. La parola "autotroph" significa auto-alimentatore. Gli autotrofi sono costituiti principalmente da piante, alghe e alcuni batteri. Spesso ciò avviene attraverso il processo di fotosintesi, in cui i produttori convertono l'energia luminosa dalla luce solare, insieme all'acqua e all'anidride carbonica, in carboidrati. I carboidrati si combinano con altre molecole per formare il materiale strutturale di base di una pianta.
Tuttavia, la fotosintesi non è l'unico modo in cui gli autotrofi convertono l'energia; alcuni autotrofi producono carboidrati utilizzando energia chimica o termica invece dell'energia solare.
Il ruolo degli eterotrofi
Il termine "eterotrofo" si riferisce alla specie consumatrice in un ecosistema. Gli eterotrofi possono essere classificati in diversi tipi a seconda della loro fonte di energia, ovvero ciò che mangiano. I consumatori possono mangiare esclusivamente piante, animali, funghi, batteri o un assortimento di organismi.
Gli animali che ottengono la loro energia esclusivamente dalle piante sono conosciuti come erbivori, o consumatori primari, mentre gli animali che ottengono la loro energia principalmente mangiando altri animali sono chiamati carnivori, o secondari/terziari consumatori. Gli animali che ottengono la loro energia da fonti sia vegetali che animali sono chiamati onnivori.
L'energia scorre attraverso gli eterotrofi indipendentemente dal loro tipo, poiché tutti producono rifiuti e alla fine muoiono.
Il processo di decomposizione
Il ciclo energetico in un ecosistema termina e ricomincia con il processo di decomposizione. Alcuni batteri, vermi, insetti, funghi e persino muffe agiscono come decompositori. Convertono la materia organica - principalmente i rifiuti o i resti di autotrofi ed eterotrofi - in materia inorganica, che alla fine gli autotrofi usano.
La materia, tuttavia, differisce dall'energia: nel corso del loro lavoro, i decompositori producono energia termica. Questo è il motivo per cui i cumuli di compost sono caldi. Tutta l'energia che ha attraversato l'ecosistema lo lascia in questo modo.
Esempio di ciclo energetico: ecosistema forestale
Diamo un'occhiata a un esempio che illustra questo ciclo guardando a ecosistema forestale.
I produttori primari (autotrofi) come alberi, erbe e altre piante usano la fotosintesi per trasformare l'energia solare in energia chimica, vale a dire il glucosio.
Questa energia che creano tramite la fotosintesi viene quindi trasferita ai consumatori primari (eterotrofi) che mangiano quelle piante. In una foresta, potrebbero essere cervi, topi, insetti, scoiattoli, scoiattoli, ecc. Da lì, i consumatori secondari e terziari mangeranno quei consumatori primari e incorporeranno la loro energia in se stessi. In una foresta, questo potrebbe includere volpi, piccoli uccelli, uccelli rapaci, lupi, orsi, ecc.
Quando uno di questi organismi muore, i decompositori li scompongono e usano quell'energia per se stessi. In una foresta, questo include funghi, batteri, alcuni insetti, ecc.
Ad ogni fase di questo ciclo, parte dell'energia viene persa attraverso il calore. Il ciclo ricomincia con la conversione di energia solare in energia chimica con i produttori.