Kluczowa różnica między przepływem energii a obiegiem materii polega na tym, że przepływ energii pokazuje transmisję energii z jednego poziomu troficznego do następnego poziomu troficznego w łańcuchach pokarmowych, podczas gdy obieg materii pokazuje przepływ lub obieg pierwiastków przez żywe i nieożywione części ekosystemy.
Energia przepływa w ekosystemie przez łańcuchy żywnościowe. Podobnie elementy krążą w różnych częściach Ziemi. Słońce jest źródłem energii większości ekosystemów. Pierwotni producenci zamieniają energię światła słonecznego na węglowodany. Konsumenci, zwłaszcza roślinożercy, spożywają żywność produkowaną przez producentów. Wtedy mięsożercy i wszystkożercy są uzależnieni od roślinożerców. Podobnie energia przepływa przez różne poziomy troficzne. Jednocześnie materia poddaje się recyklingowi w różnych procesach. W rzeczywistości zarówno energia, jak i materia przemieszczają się z jednego organizmu do drugiego w łańcuchach pokarmowych.
Co to jest przepływ energii?
Energia w ekosystemie ma dwie formy. Są to energia promienista i energia stała. Energia promieniowania to energia pochodząca z fal elektromagnetycznych, zwłaszcza ze światła słonecznego. Energia stała to energia chemiczna zmagazynowana w różnych substancjach organicznych. Autotrofy to rodzaj żywych organizmów, które produkują żywność poprzez utrwalanie energii promieniowania i wykorzystywanie substancji nieorganicznych. Z drugiej strony heterotrofy zależą od stałej energii w materii organicznej. Rozbijają substancje organiczne i wykorzystują uwolnioną energię. Przepływ energii odbywa się za pośrednictwem łańcuchów pokarmowych i sieci pokarmowych. Poprzez łańcuchy pokarmowe energia przechodzi między różnymi poziomami troficznymi, poczynając od pierwotnych producentów. Przepływ energii wzdłuż łańcucha pokarmowego określany jest jako przepływ energii. Jest również znany jako przepływ kaloryczny.
Rysunek 01: Przepływ energii
Przepływ energii podlega dwóm prawom termodynamiki. Zgodnie z pierwszym prawem energia nie może zostać stworzona ani zniszczona. Można go przekształcić w inną formę. Drugie prawo mówi, że za każdym razem, gdy energia jest przekazywana, część energii jest marnowana jako energia cieplna. Tylko 10% energii jest przenoszone z jednego poziomu troficznego na drugi, a pozostałe 90% jest uwalniane do atmosfery. Dlatego za każdym razem, gdy energia jest przekazywana z jednego poziomu na następny, 90% jest marnowane. Jednak przepływ energii jest bardzo ważny dla zachowania równowagi ekologicznej.
Czym jest materia na rowerze?
Obieg materii to przepływ wszelkiego rodzaju pierwiastków na Ziemi przez jej żywe i nieożywione części. Obieg materii wyjaśniają różne cykle geochemiczne. Obieg wody wyjaśnia obieg wody, podczas gdy obieg węgla, azotu, siarki, fosforu i tlenu wyjaśnia ich ruchy na Ziemi. Każdy indywidualny cykl pokazuje cykliczną wymianę materiału między żywymi organizmami a ich nieożywionym środowiskiem.
Rysunek 02: Obieg materii – Obieg węgla
Ludzie są również zaangażowani w obieg materii. Kompostowanie, płodozmian, stosowanie nawozów i innych chemikaliów to kilka czynności człowieka, które wpływają na obieg materii. Odpływ nawozów i bioakumulacja to dwa szkodliwe oddziaływania człowieka na Ziemię. Poza tym rozkładniki odgrywają ważną rolę w obiegu materii. Utrzymują ruch materii między żywymi i nieożywionymi częściami ekosystemu. Rozkłady uwalniają składniki odżywcze. Następnie rośliny pobierają składniki odżywcze z gleby przez korzenie.
Jakie są podobieństwa między przepływem energii a obiegiem materii?
- Zarówno energia, jak i materia przepływają przez łańcuchy pokarmowe w ekosystemie.
- Są one ważne dla utrzymania równowagi ekosystemu.
- Żywe organizmy potrzebują zarówno materii, jak i energii.
Jaka jest różnica między przepływem energii a obiegiem materii?
Materia i energia przepływają wzdłuż łańcuchów pokarmowych w ekosystemach. Przepływ energii mówi nam, w jaki sposób energia przepływa z jednego poziomu troficznego do następnego poziomu w łańcuchu pokarmowym. Podobnie, obieg materii mówi nam, w jaki sposób materia przemieszcza się z jednego miejsca do drugiego poprzez żywe i nieożywione części ekosystemu. Jest to więc kluczowa różnica między przepływem energii a obiegiem materii.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między przepływem energii a obiegiem materii.
Podsumowanie – Przepływ energii a obieg materii
Energia przepływa przez łańcuchy żywnościowe. Podobnie cykle materii w ekosystemach. Zarówno obieg energii, jak i materii utrzymuje równowagę i zdrowie ekosystemów. Kiedy energia przepływa przez różne poziomy troficzne, 90% jest marnowane i uwalniane jako energia cieplna do atmosfery. Jednak większość materii pozostaje na Ziemi, przemieszczając się z miejsca na miejsce. Obieg materii można wyjaśnić za pomocą indywidualnych cykli geochemicznych, takich jak obieg węgla, obieg azotu, obieg wody, obieg tlenu itp. Dlatego przepływ energii wyjaśnia transmisję energii, podczas gdy obieg materii wyjaśnia, w jaki sposób materia porusza się w żywych i nieożywionych częściach ekosystemu. Jest to zatem podstawowa różnica między przepływem energii a obiegiem materii.
