Un ecosistema è una comunità di organismi (come piante, animali e altri organismi) che interagiscono tra loro all'interno di una specifica regione geografica o ambiente. Tutta la biodiversità esistente all'interno di un ecosistema è organizzata in livelli trofici basati sul cibo esistente o sulle interazioni trofiche, dagli organismi microscopici alla megafauna. Questa struttura dei rapporti alimentari tra prede e predatori è determinata da diversi fattori, come i flussi energetici e le caratteristiche specifiche della specie.
Da Ecologista Verde vi proponiamo di conoscere meglio il flusso di energia all'interno degli ecosistemi, attraverso questo articolo in cui parleremo del definizione di flusso di energia negli ecosistemi, caratteristiche ed esempi.
Definizione del flusso di materia ed energia negli ecosistemi
Tutti gli esseri viventi che abitano un ecosistema hanno bisogno di materia ed energia per svolgere le loro funzioni vitali e, quindi, sviluppare i loro cicli vitali. Gli esseri viventi in un ecosistema sono raggruppati in livelli trofici in base al modo in cui si ottengono materia ed energia, distinguendo i seguenti livelli:
- Produttori: formato da organismi autotrofi responsabili della cattura e dell'utilizzo dell'energia solare per trasformare la materia inorganica in organica.
- Consumatori: Sono gli organismi eterotrofi che si nutrono dei produttori, ottenendo così la materia e l'energia necessarie. Questi si dividono in consumatori primari, consumatori secondari e consumatori terziari, in base al loro rapporto di predazione.
- Decompositori: Il gruppo degli organismi in decomposizione comprende batteri e funghi che decompongono e trasformano i resti organici e inorganici in materiale che verrà successivamente utilizzato dai produttori.
Così, flussi di energia in un ecosistema in quanto viene catturato e fissato sotto forma di materia dai produttori e viene progressivamente trasferito a livelli trofici superiori, sempre attraverso rapporti predatori, dando origine alla flusso di materia ed energia dagli ecosistemi. Per approfondire ulteriormente questo argomento e comprendere meglio i flussi tra i livelli, vi consigliamo di leggere questo altro post di Green Ecologist su Cosa sono i livelli trofici, cosa sono ed esempi.
Com'è il movimento dell'energia all'interno di un ecosistema?
Il sole è la principale fonte di energia per la maggior parte degli ecosistemi del pianeta Terra. Ma, se il sole dà l'energia necessaria, Com'è il flusso di energia negli ecosistemi? Questo è il processo:
- L'energia solare viene assorbita e fissata nella materia attraverso la fotosintesi dai produttori, componenti della base della catena trofica; l'energia fissata dal processo di fotosintesi è equivalente solo all'1% della quantità totale di energia solare che raggiunge la superficie terrestre.
- Questa energia, insieme alla materia sotto forma di biomassa, viene trasferita nei livelli trofici successivi fino a raggiungere livelli superiori con un'efficienza compresa tra il 10-20% tra un livello e l'altro, dando origine alla flusso di materia ed energia dell'ecosistema.
- L'energia all'interno di un ecosistema si dissipa mentre si muove attraverso l'ecosistema, cioè viene gradualmente rilasciata nell'ambiente ad ogni livello trofico sotto forma di calore attraverso il processo di respirazione cellulare. Queste perdite di energia tra i diversi livelli trofici limitano la lunghezza delle catene trofiche e la biomassa che raggiungerà i livelli trofici superiori. Così, il flusso di energia in un ecosistema è unidirezionale, cioè si muove in un'unica direzione dai produttori ai livelli trofici superiori.
- Al contrario, la materia che risulta da ogni livello trofico (cadaveri di esseri viventi, resti dei loro organismi, escrementi, rami, foglie secche…) si accumula nel terreno e rimane a disposizione degli organismi in decomposizione che, a loro volta rilasciano anche energia sotto forma di calore nell'ambiente.
- Questi decompositori sono responsabili della trasformazione di questa materia organica e della sua restituzione all'ambiente sotto forma di materia inorganica, che verrà nuovamente utilizzata dagli organismi autotrofi per entrare nella rete alimentare. Pertanto, si distinguono un ciclo di materia chiuso e un flusso di energia unidirezionale.
Uno di caratteristiche del flusso di energia negli ecosistemi La cosa più importante è che, da una parte, l'energia non si crea né si distrugge, si trasforma solo e che, dall'altra, questo cambiamento di forma comporta una perdita di energia sotto forma di calore.
Esempi di flusso di energia negli ecosistemi
La strutturazione degli ecosistemi a livelli trofici e il loro flusso energetico avviene in modo analogo sia negli ecosistemi terrestri che in quelli marini, ad eccezione di alcuni organismi marini che non utilizzano il sole come fonte di energia. Per chiarire il concetto trattato in questo articolo, ci concentreremo sul sistema terrestre e, nello specifico, sul esempio di rete alimentare forestale. In generale, in una foresta si possono identificare i seguenti componenti della catena alimentare:
- Produttori: alberi, arbusti e piante.
- Consumatori primari: conigli, topi e scoiattoli.
- Consumatori secondari: dalla volpe al falco.
- Spazzini: volpi e avvoltoi.
- Decompositori: insetti, funghi e batteri, tra gli altri vari microrganismi.
Flusso di energia nella rete alimentare forestale
- L'acqua e i sali minerali presenti nel terreno vengono assorbiti dalle radici di alberi e piante, per essere trasportati alle foglie dove, insieme alla CO2 e all'energia catturata dal sole, viene prodotta la materia organica mediante il processo di fotosintesi. .
- Queste piante saranno consumate dai consumatori primari.
- Questi, a loro volta, saranno consumati dai loro predatori, i consumatori secondari e terziari che predano ai livelli inferiori.
- Inoltre, le foglie che si staccano dagli alberi e dalle piante, i rami, i frutti, ecc., si accumulano nel suolo della foresta e, i decompositori, avranno il compito di trasformare la materia organica in nutrienti inorganici. Questi nutrienti verranno nuovamente assorbiti dalle radici di piante e alberi, ricominciando il ciclo.
Nell'immagine sotto puoi vedere un altro esempio più generale su questo argomento, come vedrai riflessa una rete trofica del suolo, che funge anche da esempi per comprendere il flusso di energia negli ecosistemi.
Dove va l'energia che si perde lungo la catena alimentare?
Gli ecosistemi perdono energia sotto forma di calorePoiché gli organismi viventi non possono convertire il calore in altre forme di energia. Il calore derivato dal processo di respirazione cellulare dà luogo ad un aumento della temperatura degli organismi, fenomeno che può essere molto favorevole per gli organismi a sangue freddo, aiutandoli ad essere più attivi. Anche così, e secondo le leggi fisiche della termodinamica, il calore si trasmette dai corpi più freddi a quelli più caldi. In questo modo, nel tempo, il calore prodotto dagli organismi sarà dissipato nel mezzo o ambiente. Questo potrebbe richiedere del tempo all'interno dell'ecosistema, ma alla fine finirà per perdersi.
Se lo hai trovato utile e ti è piaciuto scoprire tutto sul flusso di materia ed energia all'interno degli ecosistemi, ti consigliamo di dare un'occhiata anche a questo altro articolo su Come funziona un ecosistema.
Se vuoi leggere più articoli simili a Flusso energetico negli ecosistemi: definizione, caratteristiche ed esempi, ti consigliamo di entrare nella nostra categoria Ecosistemi.
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