Planeta Ziemia jest domem dla oszałamiającego wachlarza ekosystemów, od pokrytych śniegiem szczytów alpejskich po kominy hydrotermalne głęboko w oceanie. Ekosystemy mają różne rozmiary; mogą być tak małe jak gaj drzew, a tak duże jak rozległe lasy borealne. Definicję ekosystemu można wywnioskować, dzieląc słowo na dwie części składowe: „eko” odnosi się do żywych istot w ich naturalnym środowisku, a „system” odnosi się do interakcji między im. Bez względu na wielkość lub lokalizację, trzy role energetyczne w każdym ekosystemie są niezbędne do jego dalszego funkcjonowania.
Proces transferu energii
Aby zrozumieć trzy role energetyczne, warto najpierw zapoznać się ze sposobem, w jaki energia przemieszcza się przez ekosystemy. Większość energii w ekosystemach pochodzi ze słońca, wchodzi w postaci światła, a następnie jest przekształcana w energię chemiczną i ostatecznie opuszcza ekosystem w postaci energii cieplnej. Jednak energia może opuścić ekosystem w postaci ciepła w dowolnym momencie procesu, co oznacza, że dostępność energii zmniejsza się wzdłuż kontinuum. Gdy energia wejdzie do ekosystemu, jej transfer zasadniczo sprowadza się do tego, które gatunki żywią się jakimi innymi gatunkami.
Rola producentów podstawowych
Rośliny w ekosystemie są uważane za producentów pierwotnych, ponieważ dostarczają prawie całą energię lub żywność, której potrzebują inne gatunki do przetrwania. Rośliny – w tym kwiaty, drzewa, wodorosty, glony i wiele innych – utrzymują się nie z innych gatunków w ekosystemie, ale ze zwykłego światła słonecznego. Poprzez fotosyntezę rośliny przekształcają energię słoneczną w energię chemiczną w postaci cukrów, których zasadniczo używają do odżywiania się. Ponadto te cukry łączą się, tworząc celulozę, podstawowy budulec samej rośliny.
Rola konsumentów
Rośliny dostarczają energii gatunkom konsumpcyjnym, do których należą wszelkiego rodzaju zwierzęta, od pszczół, przez homary, króliki, po ludzi. Konsumenci mogą pozyskiwać energię bezpośrednio od producentów pierwotnych, od innych konsumentów lub z połączenia obu. Ci, którzy czerpią energię z jedzenia głównych producentów, znani są jako roślinożercy, ci, którzy czerpią energię z jedzenia innych konsumenci nazywani są mięsożercami, a ci, którzy czerpią energię z mieszanki producentów i innych konsumentów, są znani jako wszystkożerne. Większość ludzi należy do kategorii wszystkożernych.
Rola dekompozytorów
Konsumenci wszelkiego rodzaju, a także producenci pierwotni wytwarzają odpady i ostatecznie giną. Niektóre gatunki czerpią energię z produktów odpadowych konsumentów podczas ich życia i ze swoich szczątków, gdy umrą. Gatunki te są znane jako rozkładające się i obejmują rodzaje bakterii, grzybów, robaków i innych. Dekompozytory są ostatnimi aktorami w przepływie energii przez ekosystem. Podczas procesu rozkładu cała energia pozostająca w ekosystemie jest uwalniana w postaci ciepła, które następnie ulega rozproszeniu. To wyjaśnia, dlaczego pryzmy kompostu i ściółka ogrodowa emitują ciepło.