Hvordan relaterer den anden lov om termodynamik til, hvordan energi overføres gennem fødekæden?

Den anden lov om termodynamik hedder, at den samlede entropi (lidelse) i ethvert lukket system altid stiger over tid. Dette betyder, at med enhver energitransformation går en vis energi tabt som ubrugelig varme. Dette princip vedrører direkte strømmen af ​​energi gennem fødekæder på følgende måder:

1. Energitab på hvert trofisk niveau:

* Når en organisme forbruger en anden, får den ikke al energi fra byttedyrets krop. En betydelig del går tabt som varme under stofskifte, bevægelse og andre livsprocesser.

* Dette tab af energi betyder, at hvert på hinanden følgende trofiske niveau i en fødekæde har mindre energi til rådighed for det end det forrige niveau.

* Dette er grunden til, at fødekæder typisk kun har 4-5 niveauer:der er simpelthen ikke nok energi til at understøtte en længere kæde.

2. Energy Pyramid:

* Begrebet energitab på hvert trofisk niveau visualiseres i en energipyramide.

* Basen af ​​pyramiden (producenterne) har den største mængde energi, mens toppen (spids rovdyr) har mindst.

* Denne pyramide viser den faldende mængde energi, der er tilgængelig på hvert trofisk niveau, der illustrerer den anden lov om termodynamik i aktion.

3. Effektivitet af energioverførsel:

* Effektiviteten af ​​energioverførsel mellem trofiske niveauer er typisk omkring 10%, hvilket betyder, at kun ca. 10% af energien fra det ene niveau overføres til det næste.

* Denne lave effektivitet er en direkte konsekvens af den anden lov om termodynamik, da en stor del af energien går tabt som varme.

4. Grænser for biomasse:

* Den tilgængelige energi til understøttelse af biomasse på hvert trofisk niveau er begrænset af energitabet på det forrige niveau.

* Dette betyder, at der altid vil være mindre biomasse ved højere trofiske niveauer sammenlignet med lavere niveauer.

I det væsentlige forklarer den anden lov om termodynamik, hvorfor fødekæder er begrænset i længden, og hvorfor der er en faldende mængde energi og biomasse på højere trofiske niveauer.

Det fremhæver det grundlæggende princip, at energitransformationer i sig selv er ineffektive, og at en vis energi altid går tabt som varme, hvilket fører til et gradvis fald i tilgængelig energi, når den bevæger sig op ad fødekæden.