Het woord ecosysteem verwijst naar alle levende soorten en niet-levende elementen in een bepaald milieugebied. Een meer, moeras, koraalrif, bos of een prairie zou bijvoorbeeld elk als een ecosysteem worden beschouwd. Ecosystemen kunnen sterk variëren in grootte en individuele kenmerken - het ecosysteem van een plas verschilt bijvoorbeeld sterk van dat van een strook toendra.
Ondanks deze verschillen functioneren alle ecosystemen op dezelfde manier in de manier waarop energie in, door en uit hen stroomt door de energiecyclus.
Algemene structuur
Energie wordt overgedragen in en uit ecosystemen via een web van complexe interacties. Energie komt een ecosysteem binnen vanuit externe bronnen en beweegt door zijn componenten. Energie van de zon stroomt bijvoorbeeld door planten, micro-organismen en dieren. Energiecycli in een ecosysteem eindigen met ontbinding, en dan begint het proces opnieuw.
In wezen kan de stroom van energie door ecosystemen worden verklaard door wie wat eet. Houd er echter rekening mee dat energieoverdracht niet perfect efficiënt is; veel ervan verdwijnt als warmte in verschillende fasen van de cyclus.
De rol van autotrofen
Autotrofen zijn de producenten in een ecosysteem. Het woord "autotroof" betekent zelfvoeder. Autotrofen bestaan voornamelijk uit planten, algen en sommige bacteriën. Vaak gebeurt dit via het proces van fotosynthese, waarbij producenten lichtenergie uit zonlicht, samen met water en koolstofdioxide, omzetten in koolhydraten. De koolhydraten worden gecombineerd met andere moleculen om het structurele basismateriaal van een plant te vormen.
Fotosynthese is echter niet de enige manier waarop autotrofen energie omzetten; sommige autotrofen produceren koolhydraten door chemische of thermische energie te gebruiken in plaats van zonne-energie.
De rol van heterotrofen
De term "heterotroof" verwijst naar de consumentensoort in een ecosysteem. Heterotrofen kunnen worden ingedeeld in verschillende typen, afhankelijk van hun energiebron - dat wil zeggen, wat ze eten. Consumenten kunnen uitsluitend planten, dieren, schimmels, bacteriën of een assortiment van organismen eten.
Dieren die hun energie uitsluitend uit planten halen, worden herbivoren of primaire consumenten genoemd dieren die hun energie voornamelijk verkrijgen door andere dieren te eten, worden carnivoren of secundair/tertiair genoemd consumenten. Dieren die hun energie uit zowel plantaardige als dierlijke bronnen halen, worden omnivoren genoemd.
Energie stroomt door heterotrofen, ongeacht hun type, omdat ze allemaal afval produceren en uiteindelijk afsterven.
Het ontbindingsproces
De energiecyclus in een ecosysteem eindigt en begint opnieuw met het ontbindingsproces. Bepaalde bacteriën, wormen, insecten, schimmels en zelfs schimmels werken als afbrekers. Ze zetten organisch materiaal - voornamelijk het afval of de overblijfselen van autotrofen en heterotrofen - om in anorganisch materiaal, dat de autotrofen uiteindelijk gebruiken.
Materie verschilt echter van energie - terwijl ze hun werk doen, produceren ontbinders warmte-energie. Dit is de reden waarom composthopen warm zijn. Alle energie die door het ecosysteem fietste, verlaat het op deze manier.
Voorbeeld van de energiecyclus: bosecosysteem
Laten we eens kijken naar een voorbeeld dat deze cyclus illustreert door te kijken naar a bos ecosysteem.
Primaire producenten (autotrofen) zoals bomen, grassen en andere planten gebruiken fotosynthese om zonne-energie om te zetten in chemische energie, namelijk glucose.
Deze energie die ze via fotosynthese creëren, wordt vervolgens overgedragen aan de primaire consumenten (heterotrofen) die die planten eten. In een bos kunnen dit herten, muizen, insecten, eekhoorns, eekhoorns, enz. zijn. Van daaruit zullen secundaire en tertiaire consumenten die primaire consumenten eten en hun energie in zichzelf opnemen. In een bos kunnen dit vossen, kleine vogels, roofvogels, wolven, beren, enz. zijn.
Wanneer een van deze organismen sterft, zullen ontbinders ze afbreken en die energie voor zichzelf gebruiken. In een bos zijn dit onder meer schimmels, bacteriën, bepaalde insecten, enz.
Bij elke stap van deze cyclus gaat er wat energie verloren door warmte. De cyclus begint opnieuw met de conversie van zonne energie met producenten in chemische energie.