Inhoud
- Energietransformatie in ecosystemen begint met fotosynthese
- decomposers
- Energiestroom in voorbeelden van ecosystemen
- Principes van energiestroom
Planten ontvangen de energie van de zon en gebruiken het om anorganische verbindingen om te zetten in rijke organische verbindingen. In het bijzonder veranderen ze zonlicht en kooldioxide in glucose en zuurstof. Daarom vereisen biologische activiteiten in een ecosysteem energie van de zon.
De ontvangen zonne-energie ondergaat een energietransformatie in ecosystemen in chemische energie, die tijdens de fotosynthese in glucosevorm is gebonden als potentiële energie. Deze energie stroomt vervolgens door het ecosysteem door de voedselketen en wordt een proces genoemd energiestroom.
Energietransformatie in ecosystemen begint met fotosynthese
Fotosynthese markeert het begin van een keten van energieconversies in een ecosysteem, wat te zien is in veel voorbeelden van voedselketens. Een aantal dieren voeden zich met de fotosynthese-producten, zoals wanneer geiten struiken eten, wormen gras eten en ratten granen. Wanneer dieren zich voeden met deze plantaardige producten, worden voedselenergie en organische verbindingen overgedragen van de planten naar de dieren.
De meeste voorbeelden van voedselketens in ecosystemen zullen ook aantonen dat die dieren die producenten eten op hun beurt worden opgegeten door andere dieren, waardoor energie en organische verbindingen van het ene dier op het andere worden overgedragen. Enkele voorbeelden van ecosystemen hiervan zijn wanneer mensen schapen eten, wanneer vogels zich voeden met wormen en wanneer leeuwen zebra's eten. Deze keten van energietransformatie van de ene soort naar de andere kan verschillende cycli doorgaan, maar eindigt uiteindelijk wanneer de dode dieren uiteenvallen en wordt voeding voor schimmels, bacteriën en andere ontbinders.
decomposers
Schimmels en bacteriën zijn voorbeelden van ontbinders in energietransformatie in ecosystemen. Ze zijn verantwoordelijk voor het afbreken van de complexe organische verbindingen in eenvoudige voedingsstoffen. Ontbinders zijn belangrijk in het ecosysteem omdat ze dood materiaal afbreken dat nog steeds energiebronnen bevat. Er zijn verschillende soorten ontbindingsorganismen, die verantwoordelijk zijn voor het terugbrengen van eenvoudiger voedingsstoffen naar de bodem voor gebruik door planten - en zo gaat de energietransformatiecyclus door.
Energiestroom in voorbeelden van ecosystemen
Energie verzameld door de primaire producenten wordt via de voedselketen via verschillende trofische niveaus overgedragen in een fenomeen dat wordt genoemd energiestroom. Het pad van de energiestroom gaat van primaire producenten naar primaire consumenten naar secundaire consumenten en uiteindelijk naar ontbinders. Slechts ongeveer 10 procent van de beschikbare energie gaat van het ene trofische niveau naar het volgende.
Ecosysteemvoorbeelden en voedselketenvoorbeelden binnen ecosystemen laten dit concept een beetje eenvoudiger zien.
In een bosecosysteem transformeren bomen en grassen bijvoorbeeld zonne-energie in chemische energie. Die energie stroomt naar de primaire consumenten van het ecosysteem zoals insecten en herbivoren zoals herten. Secundaire consumenten zoals vossen, wolven en vogels eten en krijgen energie van die organismen. Wanneer een van die organismen sterft, breken schimmels, wormen en andere ontbinders ze af om energie en voedingsstoffen te ontvangen.
Principes van energiestroom
Energiestroom door een voedselketen vindt plaats als gevolg van twee wetten van de thermodynamica, die worden toegepast op het ecosysteem.
De eerste wet van de thermodynamica stelt dat processen waarbij energietransformatie betrokken is, niet spontaan zullen plaatsvinden tenzij er sprake is van degradatie van energie van een niet-willekeurige vorm naar een willekeurige vorm. Deze wet vereist dat in een ecosysteem elke energie-overdracht gepaard moet gaan met dispersie van energie in ademhaling of niet-beschikbare warmte. Simpel gezegd: energieoverdracht tussen trofische niveaus resulteert ook in verlies van energie door warmte.
De tweede wet van de thermodynamica is de wet van behoud van energie, die bepaalt dat energie van de ene bron naar de andere kan worden getransformeerd, maar niet wordt gecreëerd of vernietigd. Als er een toename of afname optreedt in de interne energie (E) van een ecosysteem, wordt er gewerkt (W) en verandert warmte (Q).