Sisältö
- Ekosysteemien energianmuutos alkaa fotosynteesillä
- hajottajat
- Energiavirta ekosysteemiesimerkkeissä
- Energiavirtauksen periaatteet
Kasvit vastaanottavat aurinkoenergian ja käyttävät sitä epäorgaanisten yhdisteiden muuttamiseen rikkaiksi orgaanisiksi yhdisteiksi. Erityisesti ne muuttavat auringonvalosta ja hiilidioksidista glukoosiksi ja hapeksi. Siksi ekosysteemin biologiset toiminnot vaativat energiaa auringosta.
Vastaanotettu aurinkoenergia käy läpi ekosysteemien energianmuutoksen kemialliseksi energiaksi, joka sitoutuu glukoosin muodossa potentiaalienergiana fotosynteesin aikana. Tämä energia virtaa sitten koko ekosysteemissä ravintoketjun ja kutsutun prosessin läpi energian virtaus.
Ekosysteemien energianmuutos alkaa fotosynteesillä
Fotosynteesi merkitsee ekosysteemin energianmuutosketjun alkua, mikä näkyy monissa ruokaketjuesimerkkeissä. Monet eläimet ravitsevat fotosynteesituotteita, esimerkiksi kun vuohet syövät pensaita, madot syövät ruohoa ja rotat syövät jyviä. Kun eläimet ruokkivat näitä kasvituotteita, ruokaenergia ja orgaaniset yhdisteet siirtyvät kasveista eläimille.
Suurin osa ekosysteemien ruokaketjuesimerkkeistä osoittaa myös, että tuottajat syövät eläimet puolestaan syövät muita eläimiä siirtäen edelleen energiaa ja orgaanisia yhdisteitä eläimestä toiseen. Jotkut ekosysteemiesimerkit ovat, kun ihmiset syövät lampaita, kun linnut syövät matoja ja kun leijonat syövät seepraa. Tämä energianmuutosketju lajista toiseen voi jatkua usean jakson ajan, mutta lopulta se loppuu, kun kuolleet eläimet hajoavat, jolloin niistä tulee ravinto sieniä, bakteereja ja muita hajottajia.
hajottajat
Sienet ja bakteerit ovat esimerkkejä hajottajista ekosysteemien energian muutoksessa. He vastaavat monimutkaisten orgaanisten yhdisteiden hajottamisesta yksinkertaisiksi ravinteiksi. Hajottajat ovat tärkeitä ekosysteemissä, koska ne hajottavat kuolleet materiaalit, jotka sisältävät edelleen energialähteitä. On erityyppisiä hajoavia organismeja, jotka vastaavat yksinkertaisten ravinteiden palauttamisesta maaperään kasvien käyttämiseksi - ja siten energianmuutosjakso jatkuu.
Energiavirta ekosysteemiesimerkkeissä
Alkutuottajien keräämä energia siirtyy ravintoketjun kautta erilaisten troofisten tasojen kautta ns energian virtaus. Energiavirta kulkee alkutuottajilta primaarikuluttajille toissijaisille kuluttajille ja lopulta hajottajille. Vain noin 10 prosenttia käytettävissä olevasta energiasta siirtyy troofisesta tasosta toiseen.
Ekosysteemien esimerkit ja ekosysteemien ravintoketjuesimerkit osoittavat tämän käsitteen hieman helpommin.
Esimerkiksi metsien ekosysteemissä puut ja ruohot muuttavat aurinkoenergian kemialliseksi energiaksi. Tämä energia virtaa ekosysteemin ensisijaisiin kuluttajiin kuten hyönteiset ja kasvissyöjät, kuten peura. Toissijaiset kuluttajat, kuten kettu, sudet ja linnut, syövät ja saavat energiaa näistä organismeista. Kun jokin näistä organismeista kuolee, sienet, madot ja muut hajottajat hajottavat ne energian ja ravinteiden saamiseksi.
Energiavirtauksen periaatteet
Energiavirta ravintoketjun läpi tapahtuu kahden ekosysteemiin sovellettavan termodynaamisen lain seurauksena.
Termodynamiikan ensimmäisen lain mukaan prosessit, joihin liittyy energian muutos, eivät tapahdu spontaanisti, ellei energia hajoa ei-satunnaisesta muodosta satunnaiseen muotoon. Tämä laki edellyttää, että ekosysteemissä jokaiseen energiansiirtoon liittyy energian hajoaminen hengitykseen tai lämpöä, jota ei ole saatavana. Yksinkertaisesti sanottuna: energiansiirto troofisten tasojen välillä johtaa myös energian menetykseen lämmön kautta.
Termodynamiikan toinen laki on energiansäästölaki, jonka mukaan energia voidaan muuttaa lähteestä toiseen, mutta sitä ei luoda eikä tuhota. Jos ekosysteemin sisäisessä energiassa (E) kasvaa tai vähenee, työ (W) tehdään ja lämpö (Q) muuttuu.