De stroom van materie en energie in ecosystemen is belangrijk voor de uitwisseling die nodig is om te kunnen functioneren. Om ecosystemen te laten bestaan, moet er energie zijn die stroomt en de transformatie van materie mogelijk maakt.
Ecosystemen zijn complexe systemen die materie en energie uitwisselen met de omgeving en deze daardoor aanpassen. Om de dynamiek van ecosystemen en hoe ze werken te begrijpen, is het essentieel om de verbanden te leggen tussen de energiestroom en de materiecyclus.
Alle processen op aarde zijn het resultaat van energiestromen en cycli van materie binnen en tussen de subsystemen.
Energie
Energie is het vermogen van materie om werk te doen, in dit geval werk om zijn vitale functies te behouden.
Met andere woorden, wanneer iets wordt verwarmd, gekoeld of de aard ervan verandert, is er energie die op de een of andere manier wordt geabsorbeerd of vrijgegeven.
In de ecologie zijn de twee belangrijkste soorten energie chemische energie en zonne-energie. De eerste is de energie die vrijkomt of geabsorbeerd wordt bij een chemische verandering, de tweede is de energie die de zon afgeeft.
Fotosynthese
Fotosynthese formule
Fotosynthese is het proces waarbij planten zonne-energie opvangen door chlorofyl en deze omzetten in organisch materiaal.
Chemosynthese
Op plaatsen waar het zonlicht niet komt (bodem van de zee, grotten) zijn er organismen die energie halen uit de oxidatie van waterstofsulfide en dit net als planten omzetten in organische stof.
Materie en energie
Een ecosysteem is een gemeenschap van levende wezens waarvan de levensprocessen aan elkaar gerelateerd zijn. Vanuit het oogpunt van energie is dit het gebied waar de energiestroom en de materiecyclus in dynamisch evenwicht zijn.
Het pad van energie en de kringloop van materie kan worden bepaald door de voedselketen (trofisch).
Trofische relaties
Voedsel webben. Bron: Roddelgado
Trofische relaties zijn relaties waarin organismen een bepaalde positie innemen met betrekking tot waar ze hun energie (voedsel) vandaan halen.
De eerste plaats wordt altijd ingenomen door een autotroof organisme (organisme dat organische stof voortbrengt via de zon), dat wil zeggen een producent.
Heterotrofen zijn degenen die hun energie halen bij producenten of bij andere dieren die producenten hebben gegeten, dat wil zeggen dat ze consumenten zijn en de tweede plaats in de keten innemen.
Deze laatsten worden ingedeeld op basis van hun nabijheid tot de producenten. Daarom worden herbivoren die zich rechtstreeks voeden met producenten primair genoemd; carnivoren die herbivoren eten, worden secundaire, grotere carnivoren genoemd die mindere carnivoren eten, tertiaire consumenten genoemd, enzovoort.
De derde plaats wordt ingenomen door decomposers, organismen die materie en energie van andere levende wezens halen en deze omzetten in anorganische minerale stoffen die vervolgens door producenten kunnen worden gebruikt om het om te zetten in organische materie.
gevolgtrekking
Zonder de stroom van energie en materie zouden ecosystemen niet bestaan. De energie komt van de zon naar hen toe, de producenten zetten die energie om in organische stof. Deze omgezette energie wordt vervolgens via de voedselketen overgedragen aan consumenten en ontbinders.
Op elk van deze niveaus is slechts een klein deel van de energie beschikbaar voor het volgende niveau, aangezien bijna 90% wordt verbruikt voor onderhoud en ademhaling.
Referenties
- POFF, NL, ALLAN, JD, BAIN, MB, KARR, JR, PRESTEGAARD, KL, RICHTER, BD,… & STROMBERG, JC (1997). Het natuurlijke stroomregime. BioScience, 47 (11), 769-784.
- PAUL, EA (2014). Bodemmicrobiologie, ecologie en biochemie. Academische pers.
- NEBEL, BJ, & WRIGHT, RT (1999). Milieuwetenschappen: ecologie en duurzame ontwikkeling. Pearson onderwijs.
- OLSON, JS (1963). Energieopslag en de balans van producenten en ontleders in ecologische systemen. Ecologie, 44 (2), 322-331
- ODUM, EP (1992). Ecologie: wetenschappelijke basis voor een nieuw paradigma (nr. 574.5 O36Y). Je zult zien.