מידע

זרימת אנרגיה במערכות אקולוגיות


אור השמש מייצג את מקור האנרגיה החיצוני שבלעדיו מערכות אקולוגיות אינן יכולות לקיים את עצמן.

הטרנספורמציה (המרה) של אנרגיית אור לאנרגיה כימית, שהיא מצב האנרגיה היחיד שמאפשר להשתמש בתאים מכל מרכיבי המערכת האקולוגית, בין אם הם יצרנים, צרכנים או מתפרקים, נעשה באמצעות תהליך שנקרא פוטוסינתזה. לפיכך, פוטוסינתזה - בין שהיא מבוצעת על ידי צמחים או מיקרואורגניזמים - היא התהליך היחיד של כניסה לאנרגיה למערכת אקולוגית.
לעתים קרובות יש לנו הרושם שהאדמה מקבלת כמות יומית של אור, גדולה מכפי שהיא באמת צריכה. באופן זה נכון, יעילות כמו מערכות אקולוגיות, הם מסוגלים לרתום רק חלק קטן מהאנרגיה הקורנת.

לפי הערכות, כ- 34% מאור השמש משתקפים על ידי עננים ואבק; 19% ייקלטו על ידי עננים, אוזון ואדי מים. מבין 47% הנותרים, המגיעים אל פני כדור הארץ, חלק גדול מהם עדיין משתקף או נספג והופך לחום, אשר עשוי להיות אחראי לאידוי המים בחימום האדמה, ובכך להתנות את התהליכים האטמוספריים.

הפוטוסינתזה משתמשת רק בחלק קטן (1 עד 2%) מכלל האנרגיה המגיעה אל פני כדור הארץ. חשוב לציין, הערכים שצוטטו לעיל הם ערכים ממוצעים ולא ספציפיים לאף יישוב. לפיכך, הפרופורציות עשויות - אם כי לא הרבה - להשתנות בהתאם לאזורים השונים של המדינה או אפילו לכוכב הלכת.

היבט חשוב להבנת העברת אנרגיה במערכת אקולוגית הוא הבנת החוק הבסיסי הראשון של התרמודינמיקה האומר: "לא ניתן ליצור או להרוס אנרגיה, אלא להפוך אותה". כדוגמה הממחישה למצב זה, ניתן לצטט אור שמש, אשר כמקור אנרגיה ניתן להפוך לעבודה, חום או אוכל כפונקציה של פעילות פוטוסינתטית; אך בשום אופן אי אפשר להרוס אותו או ליצור אותו.

היבט חשוב נוסף הוא שכמות האנרגיה הזמינה יורדת ככל שהיא מועברת מרמה טרופית אחת לאחרת. כך, בדוגמאות שניתנו לעיל של שרשראות המזון, החרגול משיג, על ידי אכילת עלי העץ, אנרגיה כימית; עם זאת, אנרגיה זו קטנה בהרבה מהאנרגיה הסולארית שמקבל המפעל. אובדן העברה זה מתרחש ברצף עד שהוא מגיע למפרקים.

ולמה זה קורה? ההסבר לאנרגיה זו יורדת מרמה גביעית לרמה אחרת היא עובדתו של כל אורגניזם; דורשים הרבה מהאנרגיה שנספגת כדי לשמור על פעילויותיהם החיוניות כמו חלוקת תאים, תנועה, רבייה וכו '.

הטקסט אודות פירמידותואז יציג את פרופורציות הביומסה מרמה טרופית אחת לרמה אחרת. כאשר אנו עוברים מרמה גביעית אחת לאחרת, מספר האורגניזמים פוחת וגודל כל אחד מהם עולה (ביומסה).