Le flux d'énergie à travers l'écosystème - expliqué!

Lisez cet article pour en savoir plus sur le flux d'énergie dans les écosystèmes!

La figure 2.9 ci-dessous avec les plantes, le zèbre, le lion, etc. illustre les deux idées principales sur le fonctionnement des écosystèmes: les écosystèmes ont des flux d'énergie et les matériaux du cycle des écosystèmes. Ces deux processus sont liés, mais ils ne sont pas tout à fait les mêmes.

L'énergie pénètre dans le système biologique sous forme d'énergie lumineuse, ou photons, transformée en énergie chimique en molécules organiques par des processus cellulaires, notamment la photosynthèse et la respiration, et est finalement convertie en énergie thermique. Cette énergie est dissipée, ce qui signifie qu'elle est perdue pour le système sous forme de chaleur; une fois perdu, il ne peut plus être recyclé.

Sans l’apport continu d’énergie solaire, les systèmes biologiques s’éteindraient rapidement. La terre est donc un système ouvert vis-à-vis de l'énergie. Des éléments tels que le carbone, l'azote ou le phosphore pénètrent dans les organismes vivants de différentes manières.

Les plantes obtiennent des éléments de l'atmosphère environnante, de l'eau ou des sols. Les animaux peuvent également obtenir des éléments directement à partir de l'environnement physique, mais ils les obtiennent principalement en conséquence de la consommation d'autres organismes. Ces matériaux sont transformés biochimiquement dans le corps des organismes mais, tôt ou tard, en raison de leur excrétion ou de leur décomposition, ils sont renvoyés à un état inorganique.

Souvent, les bactéries complètent ce processus, à travers le processus appelé décomposition ou minéralisation. Pendant la décomposition, ces matériaux ne sont ni détruits ni perdus. La Terre est donc un système fermé par rapport aux éléments (à l'exception d'un météorite pénétrant dans le système de temps en temps). Les éléments sont cycliquement interminables entre leurs états biotiques et abiotiques au sein des écosystèmes.

Les éléments dont l'apport tend à limiter l'activité biologique sont appelés nutriments. Les transformations de l'énergie dans un écosystème commencent d'abord avec l'apport d'énergie du soleil. L'énergie du soleil est capturée par le processus de la photosynthèse. Le dioxyde de carbone est combiné à l'hydrogène (dérivé de la scission des molécules d'eau) pour produire des glucides (CHO). L'énergie est stockée dans les liaisons à haute énergie de l'adénosine triphosphate, ou ATP.

La première étape dans la production d'énergie pour les êtres vivants est appelée production primaire. Les herbivores obtiennent leur énergie en consommant des plantes ou des produits à base de plantes, les carnivores mangent des herbivores et les détritivores consomment nos crottes et leurs carcasses.

Dans une chaîne alimentaire simple, dans laquelle l'énergie du soleil, capturée par la photosynthèse des plantes, circule du niveau trophique au niveau trophique via la chaîne alimentaire. Un niveau trophique est composé d'organismes qui gagnent leur vie de la même manière, à savoir qu'ils sont tous producteurs primaires (plantes), consommateurs primaires (herbivores) ou consommateurs secondaires (carnivores).

Les tissus morts et les déchets sont produits à tous les niveaux. Les charognards, les détritivores et les décomposeurs expliquent collectivement l'utilisation de ces «déchets» - les consommateurs de carcasses et de feuilles mortes peuvent être d'autres animaux, tels que les corbeaux et les coléoptères, mais ce sont finalement les microbes qui achèvent la décomposition. La quantité de production primaire varie beaucoup d’un endroit à l’autre, en raison des différences de rayonnement solaire et de la disponibilité des éléments nutritifs et de l’eau.

Exemple:

L'énergie circule dans un écosystème dans une direction. Les producteurs contiennent le plus d'énergie, les producteurs sont autotrophes et fabriquent leurs propres aliments. Les consommateurs obtiennent de l'énergie en mangeant les producteurs, ce sont des hétérotrophes. Enfin, les décomposeurs tirent leur énergie des déchets et des organismes morts, par exemple des bactéries et des champignons. Au fur et à mesure que vous montez à chaque niveau, l'énergie diminue.

kcal = kilocalorie (énergie)

Herbe (le producteur a 1.000 kcal)

L'herbe est mangée par des souris ou des rats (le consommateur 1 a 100 kcal)

La souris ou le rat est mangé par les furets (le consommateur 2 a 10 kcal)

Les furets sont ensuite mangés par les hiboux (le consommateur 3 a 1 kcal) et ainsi de suite.