Πληροφορίες

Ροή ενέργειας σε οικοσυστήματα


Το ηλιακό φως αντιπροσωπεύει την εξωτερική πηγή ενέργειας χωρίς την οποία τα οικοσυστήματα δεν μπορούν να διατηρηθούν.

Ο μετασχηματισμός (μετατροπή) της φωτεινής ενέργειας στη χημική ενέργεια, που είναι ο μόνος τρόπος ενέργειας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα κύτταρα όλων των συνιστωσών ενός οικοσυστήματος, είτε είναι παραγωγοί, είτε καταναλωτές είτε αποσυνθέτες, γίνεται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φωτοσύνθεση. Επομένως, η φωτοσύνθεση - είτε γίνεται από φυτά ή μικροοργανισμούς - είναι η μόνη διαδικασία εισόδου ενέργειας σε ένα οικοσύστημα.
Έχουμε συχνά την εντύπωση ότι η γη λαμβάνει μια καθημερινή ποσότητα φωτός, μεγαλύτερη από αυτή που πραγματικά χρειάζεται. Κατά κάποιον τρόπο αυτό είναι αλήθεια, αφού τόσο αποτελεσματικό όσο τα οικοσυστήματα, είναι σε θέση να αξιοποιήσει μόνο ένα μικρό μέρος της ακτινοβόλης ενέργειας.

Περίπου το 34% του ηλιακού φωτός υπολογίζεται ότι αντανακλάται από σύννεφα και σκόνη. Το 19% θα απορροφάται από σύννεφα, όζον και υδρατμούς. Από το υπόλοιπο 47%, το οποίο φθάνει στην επιφάνεια της γης, μεγάλο μέρος του εξακολουθεί να ανακλάται ή να απορροφάται και να μετασχηματίζεται σε θερμότητα, η οποία μπορεί να είναι υπεύθυνη για την εξάτμιση του νερού στη θέρμανση του εδάφους, ρυθμίζοντας έτσι τις ατμοσφαιρικές διεργασίες.

Η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί μόνο ένα μικρό ποσοστό (1 έως 2%) της συνολικής ενέργειας που φθάνει στην επιφάνεια της γης. Είναι σημαντικό ότι οι τιμές που αναφέρονται παραπάνω είναι μέσες τιμές και δεν είναι συγκεκριμένες σε καμία τοποθεσία. Έτσι, οι αναλογίες μπορούν - αν και όχι πολύ - να ποικίλλουν ανάλογα με τις διάφορες περιοχές της χώρας ή ακόμα και τον πλανήτη.

Μια σημαντική πτυχή για την κατανόηση της μεταφοράς ενέργειας μέσα σε ένα οικοσύστημα είναι η κατανόηση του πρώτου θεμελιώδους νόμου της θερμοδυναμικής που λέει: "Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, αλλά να μετατραπεί". Ως ενδεικτικό παράδειγμα αυτής της κατάστασης, μπορεί κανείς να αναφέρει το ηλιακό φως, το οποίο ως πηγή ενέργειας μπορεί να μετατραπεί σε εργασία, θερμότητα ή φαγητό ως συνάρτηση της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας. αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να καταστραφεί ή να δημιουργηθεί.

Μια άλλη σημαντική πτυχή είναι ότι η ποσότητα της διαθέσιμης ενέργειας μειώνεται καθώς μεταφέρεται από ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο. Έτσι, στα παραδείγματα που δίνονται παραπάνω των αλυσίδων τροφίμων, η ακρίδα αποκτά, τρώγοντας τα φύλλα του δέντρου, χημική ενέργεια. Ωστόσο, αυτή η ενέργεια είναι πολύ μικρότερη από την ηλιακή ενέργεια που λαμβάνεται από το εργοστάσιο. Αυτή η απώλεια μεταφοράς εμφανίζεται διαδοχικά έως ότου φθάνει στους αποσυνθέτες.

Και γιατί συμβαίνει αυτό; Η εξήγηση για αυτή τη μείωση ενέργειας από ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο είναι το γεγονός κάθε οργανισμού. απαιτούν μεγάλο μέρος της απορροφούμενης ενέργειας για να διατηρήσουν τις ζωτικές τους δραστηριότητες, όπως η διαίρεση των κυττάρων, η μετακίνηση, η αναπαραγωγή κλπ.

Το κείμενο σχετικά με πυραμίδεςθα παρουσιάσει στη συνέχεια τις αναλογίες βιομάζας από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο. Καθώς προχωρούμε από το ένα τροφικό επίπεδο στο επόμενο, ο αριθμός των οργανισμών μειώνεται και το μέγεθος καθενός αυξάνεται (βιομάζα).