Planter mottar solens energi og bruker den til å omdanne uorganiske forbindelser til rike organiske forbindelser. Spesielt gjør de sollys og karbondioksid til glukose og oksygen. Derfor krever biologiske aktiviteter i et økosystem energi fra solen.
Den mottatte solenergien gjennomgår en energitransformasjon i økosystemer til kjemisk energi, som er bundet i glukoseform som potensiell energi under prosessen med fotosyntese. Denne energien strømmer deretter gjennom økosystemet gjennom næringskjeden og en prosess som kalles energistrøm.
Energitransformasjon i økosystemer Starter med fotosyntese
Fotosyntese markerer begynnelsen på en kjede av energiomdannelser i et økosystem, noe som kan sees i mange eksempler på næringskjeder. En rekke dyr spiser på fotosyntese-produktene, for eksempel når geiter spiser busker, ormer spiser gress og rotter spiser korn. Når dyr spiser på disse planteproduktene, overføres matenergi og organiske forbindelser fra plantene til dyrene.
De fleste eksempler på næringskjeder i økosystemer vil også vise at dyrene som spiser produsenter er i bli spist av andre dyr, og videre overføre energi og organiske forbindelser fra ett dyr til en annen. Noen økosystemeksempler på dette er når mennesker spiser sau, når fugler spiser ormer og når løver spiser sebraer. Denne kjeden av energitransformasjon fra en art til en annen kan fortsette i flere sykluser, men den slutter til slutt når de døde dyrene brytes ned, og blir ernæring for sopp, bakterier og annet nedbrytere.
Nedbrytere
Sopp og bakterier er eksempler på nedbrytere i energitransformasjon i økosystemer. De er ansvarlige for å bryte ned de komplekse organiske forbindelsene til enkle næringsstoffer. Nedbrytere er viktige i økosystemet fordi de bryter ned døde materialer som fremdeles inneholder energikilder. Det er forskjellige typer nedbrytningsorganismer, som er ansvarlige for å returnere enklere næringsstoffer til jorden som skal brukes av planter - og så fortsetter energitransformasjonssyklusen.
Strømning av energi i økosystemeksempler
Energi akkumulert av primærprodusentene overføres via næringskjeden gjennom forskjellige trofiske nivåer i et fenomen som kalles energistrøm. Banen til energistrømmen beveger seg fra primærprodusenter til primærforbrukere til sekundære forbrukere og til slutt til nedbrytere. Bare omtrent 10 prosent av den tilgjengelige energien beveger seg fra ett trofisk nivå til det neste.
Eksempler på økosystemer og eksempler på næringskjeder innen økosystemer viser dette konseptet litt lettere.
For eksempel, i et skogøkosystem, transformerer trær og gress solenergi til kjemisk energi. Den energien strømmer til de primære forbrukerne av økosystemet som insekter og planteetere som hjort. Sekundære forbrukere som rev, ulv og fugl spiser og får energi fra disse organismer. Når noen av disse organismene dør, bryter sopp, ormer og andre spaltere dem ned for å motta energi og næringsstoffer.
Prinsipper for energiflyt
Energistrøm gjennom en næringskjede oppstår som et resultat av to lover om termodynamikk, som brukes på økosystemet.
Den første loven om termodynamikk sier at prosesser som involverer energitransformasjon ikke vil forekomme spontant med mindre det er nedbrytning av energi fra en ikke-tilfeldig form til en tilfeldig form. Denne loven krever at hver energioverføring i et økosystem skal ledsages av spredning av energi i åndedrett eller utilgjengelig varme. Enkelt sagt: energioverføring mellom trofiske nivåer resulterer også i tap av energi gjennom varme.
Den andre loven om termodynamikk er loven om bevaring av energi, som sier at energi kan transformeres fra en kilde til en annen, men verken er skapt eller ødelagt. Hvis en økning eller reduksjon oppstår i den indre energien (E) i et økosystem, blir arbeid (W) gjort, og varmen (Q) endres.