Transformações de energia em ecossistemas

As plantas recebem a energia do sol e a usam para converter compostos inorgânicos em compostos orgânicos ricos. Especificamente, eles transformam a luz do sol e o dióxido de carbono em glicose e oxigênio. Portanto, as atividades biológicas em um ecossistema requerem energia do sol.

A energia solar recebida sofre uma transformação energética nos ecossistemas em energia química, que é ligada na forma de glicose como energia potencial durante o processo de fotossíntese. Essa energia então flui por todo o ecossistema através da cadeia alimentar e um processo chamado fluxo de energia.

Fotossíntese marca o início de uma cadeia de conversões de energia em um ecossistema, que pode ser vista em muitos exemplos de cadeias alimentares. Vários animais se alimentam de produtos da fotossíntese, como quando cabras comem arbustos, vermes comem grama e ratos comem grãos. Quando os animais se alimentam desses produtos vegetais, a energia alimentar e os compostos orgânicos são transferidos das plantas para os animais.

A maioria dos exemplos de cadeia alimentar em ecossistemas também mostram que os animais que comem produtores estão em por sua vez comido por outros animais, transferindo ainda mais energia e compostos orgânicos de um animal para outro. Alguns exemplos de ecossistemas são quando os humanos comem ovelhas, os pássaros se alimentam de minhocas e os leões comem zebras. Esta cadeia de transformação de energia de uma espécie para outra pode continuar por vários ciclos, mas eventualmente termina quando os animais mortos se decompõem, tornando-se nutrição para fungos, bactérias e outros decompositores.

Fungos e bactérias são exemplos de decompositores na transformação de energia em ecossistemas. Eles são responsáveis ​​por quebrar os compostos orgânicos complexos em nutrientes simples. Os decompositores são importantes no ecossistema porque decompõem os materiais mortos que ainda contêm fontes de energia. Existem diferentes tipos de organismos decompositores, que são responsáveis ​​por devolver ao solo nutrientes mais simples para serem usados ​​pelas plantas - e assim o ciclo de transformação de energia continua.

A energia acumulada pelos produtores primários é transferida através da cadeia alimentar através de diferentes níveis tróficos em um fenômeno denominado fluxo de energia. O caminho do fluxo de energia passa dos produtores primários aos consumidores primários, aos consumidores secundários e, finalmente, aos decompositores. Apenas cerca de 10 por cento da energia disponível se move de um nível trófico para o próximo.

Exemplos de ecossistemas e exemplos de cadeias alimentares dentro de ecossistemas mostram esse conceito um pouco mais fácil.

Por exemplo, em um ecossistema florestal, as árvores e as gramíneas transformam a energia solar em energia química. Essa energia flui para os consumidores primários do ecossistema, como insetos e herbívoros, como veados. Consumidores secundários como raposas, lobos e pássaros comem e obtêm energia desses organismos. Quando qualquer um desses organismos morre, fungos, vermes e outros decompositores os decompõem para receber energia e nutrientes.

O fluxo de energia através de uma cadeia alimentar ocorre como resultado de duas leis da termodinâmica, que são aplicadas ao ecossistema.

A primeira lei da termodinâmica afirma que os processos que envolvem a transformação de energia não ocorrerão espontaneamente, a menos que haja degradação da energia de uma forma não aleatória para uma forma aleatória. Essa lei exige que, em um ecossistema, cada transferência de energia seja acompanhada pela dispersão de energia na respiração ou calor indisponível. Simplificando: a transferência de energia entre os níveis tróficos também resulta em perda de energia por meio do calor.

A segunda lei da termodinâmica é a lei da conservação da energia, que afirma que a energia pode ser transformada de uma fonte para outra, mas não é criada nem destruída. Se ocorrer um aumento ou diminuição na energia interna (E) de um ecossistema, o trabalho (W) é feito e o calor (Q) muda.