Plantele primesc energia soarelui și o folosesc pentru a transforma compușii anorganici în compuși organici bogați. Mai exact, transformă lumina soarelui și dioxidul de carbon în glucoză și oxigen. Prin urmare, activitățile biologice dintr-un ecosistem necesită energie de la soare.
Energia solară primită suferă o transformare a energiei în ecosisteme în energie chimică, care este legată sub formă de glucoză ca energie potențială în timpul procesului de fotosinteză. Această energie curge apoi în întregul ecosistem prin lanțul alimentar și printr-un proces numit flux de energie.
Transformarea energiei în ecosisteme începe cu fotosinteza
Fotosinteză marchează începutul unui lanț de conversii energetice într-un ecosistem, care poate fi văzut în multe exemple de lanț alimentar. O serie de animale se hrănesc cu produsele de fotosinteză, cum ar fi atunci când caprele mănâncă arbuști, viermii mănâncă iarbă și șobolanii mănâncă cereale. Când animalele se hrănesc cu aceste produse vegetale, energia alimentară și compușii organici sunt transferați de la plante la animale.
Majoritatea exemplelor de lanț alimentar din ecosisteme vor arăta, de asemenea, că animalele care mănâncă producători sunt în rândul său, mâncat de alte animale, transferând în continuare energie și compuși organici de la un animal la un alt. Câteva exemple ecosistemice sunt atunci când oamenii mănâncă oi, când păsările se hrănesc cu viermi și când leii mănâncă zebre. Acest lanț de transformare a energiei de la o specie la alta poate continua timp de mai multe cicluri, dar el în cele din urmă se termină atunci când animalele moarte se descompun, devenind nutriție pentru ciuperci, bacterii și altele descompunători.
Descompunători
Ciupercile și bacteriile sunt exemple de descompunători în transformarea energiei în ecosisteme. Ei sunt responsabili de descompunerea compușilor organici complecși în substanțe nutritive simple. Descompozitorii sunt importanți în ecosistem, deoarece descompun materialele moarte care încă mai conțin surse de energie. Există diferite tipuri de organisme descompunătoare, care sunt responsabile de returnarea nutrienților mai simpli în sol pentru a fi folosiți de plante - și astfel ciclul de transformare a energiei continuă.
Fluxul de energie în exemple de ecosisteme
Energia acumulată de producătorii primari este transferată prin lanțul alimentar prin diferite niveluri trofice într-un fenomen numit flux de energie. Calea fluxului de energie se deplasează de la producătorii primari la consumatorii primari la consumatorii secundari și în cele din urmă la descompunători. Doar aproximativ 10% din energia disponibilă se deplasează de la un nivel trofic la altul.
Exemplele de ecosisteme și exemplele de lanț alimentar din cadrul ecosistemelor arată acest concept puțin mai ușor.
De exemplu, într-un ecosistem forestier, copacii și ierburile transformă energia solară în energie chimică. Această energie curge către principalii consumatori ai ecosistemului, cum ar fi insectele și erbivorele, cum ar fi căprioarele. Consumatorii secundari, cum ar fi vulpile, lupii și păsările, mănâncă și obțin energie de la aceste organisme. Când oricare dintre aceste organisme mor, ciupercile, viermii și alți descompunători le descompun pentru a primi energie și substanțe nutritive.
Principiile fluxului de energie
Fluxul de energie printr-un lanț alimentar are loc ca urmare a două legi ale termodinamicii, care sunt aplicate ecosistemului.
Prima lege a termodinamicii afirmă că procesele care implică transformarea energiei nu vor avea loc spontan decât dacă există o degradare a energiei de la o formă ne-aleatorie la o formă aleatorie. Această lege impune ca într-un ecosistem fiecare transfer de energie să fie însoțit de dispersia energiei în respirație sau căldură indisponibilă. Mai simplu spus: transferul de energie între nivelurile trofice are ca rezultat și pierderea de energie prin căldură.
A doua lege a termodinamicii este legea conservării energiei, care afirmă că energia poate fi transformată de la o sursă la alta, dar nu este nici creată, nici distrusă. Dacă apare o creștere sau o scădere a energiei interne (E) a unui ecosistem, se lucrează (W) și se schimbă căldura (Q).
