Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Energitransformationer i økosystemer

Planter modtager solens energi og bruger det til at omdanne uorganiske forbindelser til rige organiske forbindelser. Derfor kræver biologiske aktiviteter i et økosystem energi fra solen. Den modtagne solenergi er omdannet til kemisk energi, som er bundet i glukoseform som potentiel energi under fotosyntese.

Fotosyntese

Fotosyntese markerer starten på en energikonverteringskæde i en økosystem. En række dyr fodrer på fotosynteseprodukterne, såsom når geder spiser buske, orme spiser græs og rotter spiser korn. Når dyr fodrer med disse planteprodukter, overføres fødevareenergi og organiske forbindelser fra planterne til dyrene. Dyrene kan til gengæld blive spist af andre dyr, og derover overføres energi og organiske forbindelser fra et dyr til et andet - for eksempel når mennesker spiser får, fodrer fugle på orme og løver spiser zebraer. Denne kæde af energitransformation fra en art til en anden kan fortsætte i flere cykler, men den ender til sidst, når de døde dyr brydes ned og bliver ernæring for svampe og bakterier.

Nedbrydere

Svampe og bakterier er nedbrydere i energitransformation i et økosystem. De er ansvarlige for at nedbryde de komplekse organiske forbindelser i enkle næringsstoffer. Nedbrydere er vigtige i økosystemet, fordi de nedbryder døde materialer. Der er forskellige typer af dekomposerende organismer, som er ansvarlige for at returnere enklere næringsstoffer til jorden, der skal bruges af planter - og så fortsætter energitransformationscyklusen.

Energiens strøm

Energi akkumuleret af de primære producenter overføres via fødekæden gennem forskellige trofiske niveauer, et fænomen kaldet energi flow. Energiprocessen går fra primærproducenter til primære forbrugere til sekundære forbrugere og endelig til nedbrydere. Kun ca. 10 procent af den tilgængelige energi bevæger sig fra et trofisk niveau til det næste.

Energiflowets principper

Energi flow gennem en fødekæde sker som et resultat af to termodynamiske love, hvilket anvendes på økosystemet. Den første lov i termodynamikken fastslår, at processer, der involverer energiomdannelse, ikke vil ske spontant, medmindre der er nedbrydning af energi fra en ikke-tilfældig form til en tilfældig form. Denne lov kræver, at i en økosystem skal hver energioverførsel ledsages af spredning af energi til åndedræt eller utilgængelig varme. Den anden lov i termodynamikken er loven om bevarelse af energi, som siger at energi kan omdannes fra den ene kilde til den anden, men er hverken skabt eller ødelagt. Hvis der sker en forøgelse eller et fald i den indre energi (E) i et økosystem, udføres arbejdet (W), og varmen (Q) ændres.

Klik for at udvide hele teksten