Een ecosysteem is een gemeenschap van organismen (zoals planten, dieren en andere organismen) die met elkaar interageren binnen een specifieke geografische regio of omgeving. Alle bestaande biodiversiteit binnen een ecosysteem is georganiseerd in trofische niveaus op basis van bestaand voedsel of trofische interacties, van microscopisch kleine organismen tot megafauna. Deze structuur van voedselrelaties tussen prooien en predatoren wordt bepaald door verschillende factoren, zoals energiestromen en de specifieke kenmerken van de soort.
Van ecoloog Verde stellen we voor om meer te leren over de stroom van energie binnen ecosystemen, door middel van dit artikel waarin we zullen praten over de definitie van energiestroom in ecosystemen, kenmerken en voorbeelden.
Definitie van de stroom van materie en energie in ecosystemen
Alle levende wezens die een ecosysteem bewonen, hebben materie en energie nodig om hun vitale functies uit te voeren en zo hun levenscyclus te ontwikkelen. De levende wezens in een ecosysteem zijn gegroepeerd in: trofische niveaus volgens de manier waarop ze materie en energie verkrijgen, waarbij de volgende niveaus worden onderscheiden:
- Producenten: gevormd door autotrofe organismen die verantwoordelijk zijn voor het opvangen en gebruiken van zonne-energie om anorganische materie om te zetten in organisch.
- Consumenten: Het zijn de heterotrofe organismen die zich voeden met de producenten en zo de nodige materie en energie verkrijgen. Deze zijn onderverdeeld in primaire consumenten, secundaire consumenten en tertiaire consumenten, op basis van hun predatieverhouding.
- Afbrekers: De groep ontbindende organismen omvat bacteriën en schimmels die organische en anorganische resten afbreken en omzetten in materiaal dat later door producenten wordt gebruikt.
Dus, energiestromen in een ecosysteem omdat het door de producenten wordt gevangen en gefixeerd in de vorm van materie en geleidelijk wordt overgebracht naar hogere trofische niveaus, altijd via roofzuchtige relaties, waardoor de stroom van materie en energie uit ecosystemen. Om dit onderwerp verder uit te breiden en de stromen tussen de niveaus beter te begrijpen, raden we u aan dit andere bericht van Green Ecologist te lezen over Wat zijn trofische niveaus, wat ze zijn en voorbeelden.
Hoe verloopt de beweging van energie binnen een ecosysteem?
De zon is de belangrijkste energiebron voor de meeste ecosystemen op planeet Aarde. Maar als de zon de nodige energie geeft, Hoe verloopt de energiestroom in ecosystemen? Dit is het proces:
- Zonne-energie wordt geabsorbeerd en gefixeerd in materie door fotosynthese door de producenten, componenten van de basis van de trofische keten; de door het fotosyntheseproces vastgelegde energie komt overeen met slechts 1% van de totale hoeveelheid zonne-energie die het aardoppervlak bereikt.
- Deze energie, samen met materie in de vorm van biomassa, wordt overgebracht in de volgende trofische niveaus totdat hogere niveaus worden bereikt met een efficiëntie tussen 10-20% tussen het ene niveau en het andere, wat aanleiding geeft tot de stroom van materie en energie van het ecosysteem.
- De energie binnen een ecosysteem verdwijnt als het door het ecosysteem beweegt, dat wil zeggen, het wordt geleidelijk aan de omgeving afgegeven op elk trofisch niveau in de vorm van warmte door het proces van cellulaire ademhaling. Deze energieverliezen tussen de verschillende trofische niveaus beperken de lengte van de trofische ketens en de biomassa die de hogere trofische niveaus zal bereiken. Dus, energiestroom in een ecosysteem is unidirectioneel, dat wil zeggen, het beweegt in een enkele richting van de producenten naar de hogere trofische niveaus.
- Integendeel, de materie die voortkomt uit elk trofisch niveau (lijken van levende wezens, overblijfselen van hun organismen, uitwerpselen, takken, droge bladeren …) hoopt zich op in de bodem en blijft ter beschikking van ontbindende organismen die op hun beurt Ze geven ook energie af in de vorm van warmte aan de omgeving.
- Deze ontleders zijn verantwoordelijk voor het transformeren van deze organische materie en het teruggeven aan de omgeving in de vorm van anorganische materie, die opnieuw door autotrofe organismen zal worden gebruikt om in het voedselweb te komen. Daarom worden een gesloten materiecyclus en eenrichtingsenergiestroom onderscheiden.
Een van de kenmerken van energiestroom in ecosystemen Het belangrijkste is dat enerzijds energie niet wordt gecreëerd of vernietigd, maar alleen wordt getransformeerd en dat deze vormverandering anderzijds een verlies van energie in de vorm van warmte met zich meebrengt.
Voorbeelden van energiestromen in ecosystemen
De structurering van ecosystemen in trofische niveaus en hun energiestroom vindt op een vergelijkbare manier plaats in zowel terrestrische als mariene ecosystemen, met uitzondering van enkele mariene organismen die de zon niet als energiebron gebruiken. Om het concept dat in dit artikel wordt behandeld te verduidelijken, zullen we ons concentreren op het aardse systeem en in het bijzonder op de voorbeeld van een bosvoedselweb. In een bos zijn in het algemeen de volgende onderdelen van het voedselweb te herkennen:
- Producenten: bomen, struiken en planten.
- Primaire consumenten: konijnen, muizen en eekhoorns.
- Secundaire consumenten: van de vos tot de havik.
- Aaseters: vossen en gieren.
- Afbrekers: insecten, schimmels en bacteriën, onder andere verschillende micro-organismen.
Energiestroom in het bosvoedselweb
- Het water en de minerale zouten die in de bodem aanwezig zijn, worden door de wortels van bomen en planten geabsorbeerd en naar de bladeren getransporteerd waar, samen met CO2 en de energie die wordt opgevangen door de zon, organische stof wordt geproduceerd door het fotosyntheseproces.
- Deze planten zullen worden geconsumeerd door primaire consumenten.
- Deze zullen op hun beurt worden geconsumeerd door hun roofdieren, de secundaire en tertiaire consumenten die op de lagere niveaus jagen.
- Ook hopen de bladeren die van de bomen en planten komen, de takken, de vruchten, enz., zich op in de bosbodem en, de ontbinders, zullen verantwoordelijk zijn voor het omzetten van de organische stof in anorganische voedingsstoffen. Deze voedingsstoffen worden weer opgenomen door de wortels van planten en bomen, waardoor de cyclus opnieuw begint.
In de onderstaande afbeelding ziet u nog een meer algemeen voorbeeld over dit onderwerp, omdat u een trofisch netwerk van de bodem zult zien weerspiegeld, dat ook dient als voorbeelden om de energiestroom in ecosystemen te begrijpen.
Waar gaat de energie die verloren gaat langs de voedselketen heen?
Ecosystemen verliezen energie in de vorm van warmteOmdat levende organismen geen warmte kunnen omzetten in andere vormen van energie. De warmte die vrijkomt bij het cellulaire ademhalingsproces leidt tot een verhoging van de temperatuur van de organismen, een fenomeen dat zeer gunstig kan zijn voor koudbloedige organismen, waardoor ze actiever worden. Toch, en volgens de natuurkundige wetten van de thermodynamica, wordt warmte overgedragen van koudere naar warmere lichamen. Zo wordt in de loop van de tijd de warmte die door de organismen wordt geproduceerd, wordt in het medium afgevoerd of omgeving. Dit kan enige tijd duren binnen het ecosysteem, maar uiteindelijk gaat het verloren.
Als je het nuttig vond en het leuk vond om alles te ontdekken over de stroom van materie en energie binnen ecosystemen, raden we je aan ook dit andere artikel te bekijken over Hoe een ecosysteem werkt.
Als u meer artikelen wilt lezen die vergelijkbaar zijn met Energiestroom in ecosystemen: definitie, kenmerken en voorbeelden, raden we u aan om onze categorie Ecosystemen in te voeren.
Bibliografie- Alderleaf wildernis collage. (2006-2020). Forest Food Web: kennis voor het ontwerpen van eetbare bostuinen. Verenigde Staten. Hersteld van: https://www.wildernesscollege.com/forest-food-web.html
- Trends Ecol Evol, 33 (3): 186-197. doi: 10.1016 / j.tree.2017.12.007.
- Online en face-to-face hogere studies. (2014-2019). Energiestroom in ecosystemen. Barcelona. Opgehaald van: https://www.iusc.es/recursos/ecologia/documentos/c4_fluj_ener.htm
- SCRIBD Inc. (2022). Bos voedselketen. Hersteld van: https://es.scribd.com/doc/131194288/CADENA-ALIMENTICIA-DEL-BOSQUE-docx
- Barnes, A.D., Jochum, M., Lefcheck, J.S., Eisenhauer, N., Scherber, C., O'Connor, M., I., Ruiter, P., en Brose1, U. (2022). Energiestroom: de link tussen multitrofische biodiversiteit en het functioneren van ecosystemen.
