fluxul energetic

8/19/2019 Fluxul Energetic

1/5

Gavril Niac: Mediul biotic. Note de curs. Flux energetic

13. FLUXUL DE ENERGIE ÎN ECOSISTEME

Toate organismele necesită energie pentru creştere, întreţinere regenerare,apărare, menţinerea parametrilor în limite optime!, reproducere şi în unele ca"uri,mişcare. Toată energia provine din surse exterioare organismului, în ca"ul organis#melor $otosintetice, de la soare, în ca"ul celorlalte, din energia c%imică a moleculelor care servesc drept %rană sau din reacţii din mediu a căror energie poate $i valori$icatăde di$eritele organisme speciali"ate pe ast$el de surse.

&ursa primară de energie cea mai importantă este $ără îndoială lumina solară.'in aceasta o parte este trans$ormată în energie c%imică în special molecule deglucide, protide, lipide!, o altă parte este $olosită la întreţinerea şi înmulţirea organis#melor autotro$e. (nergia acumulată sub $ormă de combinaţii c%imice, care servescdrept %rană nivelelor tro$ice superioare în unitatea de timp şi pe unitatea desupra$aţă! se numeşteproductivitate pri ar! "et! . (a se măsoară în )*m+*an.'acă la această productivitate netă adăugăm energia consumată pentru nevoi propriide către poducătorii primari tot în energie pe "i şi m+!, se obţineproductivitateapri ara #rut! . a ma-oritatea producătorilor primari productivitatea netă repre"intă între /0 şi 1/0 din cea brută. Mai puţin la producătorii mai complecşi şi dedimensiuni mai mari, care consumă mai mult pentru nevoile proprii, cum sunt copacii,şi mai mult la poducătorii mai simpli.

2roductivitatea primară de energie sub $ormă de combiaţii c%imice! esteutili"ată în mod succesiv de nivelele tro$ice de consumatori, trec3nd o parte maimică! din energie nivelului următor, o parte $iind cedată mediului sub $ormă decăldură. Figura 45.4. redă $luxul energiei şi circuitul material al substanţelor minerale.

Fig. 45.4. Fluxul energetic şi circuitul material prin ecosisteme. &ăgeţile roşii

arată drumul energiei termice, cele ver"i drumul energiei luminoase, iar

cele negre circuitul material. (lipsa cu linie groasă întreruptă sc%emati"ea"ăcircuitul elementelor, iar săgeata roşie cu linia întreruptă, calea urmată de energie, însc%emă de la dreapta la st3nga si de -os în sus. 6mportant este că energia nu este

71

3

$

4

%RODUC&TORI %RIM'RI

C O N S U M ' T O R I

DESCOM%UN&TORI

D E T R I T U S

C & L D U R

&

C E D ' T

& M E D I U L U I

&89&T N;( M6N(< (=(' T( M('68 86

ENERGIESOL'R&


2/5


reciclată pe păm3nt, c%iar daca este stocată temporar în cărbuni şi ţitei, tot în căldurăse trans$ormă în ultimă instanţă.

'acă populaţiile din ecosistem sunt staţionare şi nu se acumulea"ă energie în solsub $ormă c%imică "ăcăminte de cărbuni, petrol! sau ca biomasă, trecerea energiei

prin lanţul tro$icse soldează cu transformarea integrală a energiei luminoaseabsorbite, în căldură , soartă pe care o are de alt$el şi energia solară netrans$ormată în energie c%imică, ci absorbită $i"ic. 8n exemplu al repartiţiei energiei din porţiuneade plantă consumată de o omidă este ilustrat în $igura 45.+. &e poate vedea cănumai -umătate din energie se $oloseşte pentru creştere şi respiraţie celulară,cealaltă -umătate se elimină prin $ecale şi ia drumul detritusului.

Figura 45.5. de mai -os, redă productivitatea di$eritelor ecosisteme de pe terra.

1/

Ocean deschis…………….Platou continental………...Deşert, nisip, ghiaţă………Tufăriş semideşertic……...Pădure tropicală umedă…..Savană……………………Sol cultivat……………….Pădure boreală taiga!…….Păşune…………………….Tufăriş……………………

Tundră……………………Pădure tropicală se"onieră..Pădure temperată foioase…Pădure temperată răsinoase#laştini şi bălţi…………...$acuri şi r 3uri…………….%stuare……………………Paturi de alge şi recifi…….&one inundabile…………..

Fig. 45.+. 0!

servesc la creştere,adică se vor regăsi în parte în consu#

matorii omi"ii.

'espiraţiecelulară

(reştere

)ecale

#asa planteim3ncată deomidă

a! * din suprafaţa terestră b! Productivitate primară c! * din productivitatea netă g+m+an! primară netă a terrei


3/5


Fig. 45.5. 2roductivitatea di$eritelor ecosisteme, at3t în g*m+*an, c3t şi în 0 din totalulproductivităţii păm3ntului, prima rubrică indic3nd procentele din supraaţa terestră pe

care le ocupă aceste ecosisteme.2iramida productivităţii poate $i exprimată şi în număr de organisme sau în gramemasă uscata pe m+ şi an, aşa cum sa vă"ut la cap. 4+ $ig. 4+. 4/.> şi 4+.?!

&e vede că deşi productivitatea primară netă exprimată pe m+

de supra$aţă amărilor desc%ise este mică, puţin peste 4// g*m+*an, contribuţia mărilor şi oceanelor desc%ise la productivitatea totală netă a păm3ntului, este totuşi cea mai mare dintretoate ecosistemele @+A0!, datorită $aptului că oceanele şi mările ocupă > 0 dinsupra$ata acestuia. 8rmea"ă ca importanţă pădurile tropicale umede, cu cca. ++0,deşi supra$aţa lor repre"intă doar 5,50 din supra$aţa păm3ntului. 2latoul continentalşi savana contribuie cu c3te 70 din productivitatea primara netă. =ele mai micicontribuţii le au deşerturile extreme şu supra$eţele acoperite de g%iaţă, ca şi tundra

cu $racţiuni de procent din total!.2roductivitatea primară mică pe m+! a oceanului desc%is ad3nc! se explică

prin aceea că la supra$aţă este lipsă de nutrienţi minerali, în special N şi 2, în timp cela $und este lipsă de lumină. a ad3ncimi mi-locii este lipsă de ambii $actori vitalipentru producători. Mai $avorabile sunt "onele litorale, cu ape mai puţin ad3nci, undeproducătorii primari au acces at3t la lumină, c3t şi la substanţe minerale. (xcepţie $acacele "one oceanice ad3nci, în care au loc curenţi verticali, care aduc la supra$aţăsubstanţele minerale de la $und, ceea ce se înt3mplă acolo unde apele de supra$aţăsunt mai reci dec3t cele de la $und. pa mai caldă de la $und av3nd densitate maimică se va ridica la supra$aţă, iar cea mai rece de la supra$aţa va cobor3 înad3ncime. cest $enomen se înt3mplă în apele arctice, care sunt într#adevăr maibogate în fitoplacton , şi automat şi în populaţiile din nivelele tro$ice superioare,dec3t apele calde din "onele temperate sau ecuatoriale. a aceasta se mai adaugăun $apt important pentruconsumatori : apele reci suntmai bogate în oxigen dec3tcele calde, solubilitatea oxigenului scă"3nd cu creşterea temperaturii apei. 'easemenea sunt productive apele oceanului din prea-ma unor i"voare termale undeprosperă producători chemoautotrofi , dar contribiţia acestor "one rare şi dedimensiuni mici este neînsemnată pentru productivitatea globală a oceanului.

Bn ce priveşte apele dulci, în ca"ul lacurilor are lor primenirea apelor de lasupra$aţă cu substanţe minerale şi a celor de la $und cu oxigen de două ori pe an, dincau"a inversiunii temperaturilor de la $und şi supra$aţă odată cu sc%imbareaanotimpurilor, aşa cum vă este cunoscut din anii anteriori.

(ste important să nu se con$unde productivitatea primară exprimată în g*m+*ancu biomasa an%idră! a ecosistemului, $ie şi raportată la unitatea de supra$aţă,

deoarece productivitatea se raportea"a la unitatea de timp , în timp cebiomasaeste cea existentă la un moment dat .=onsumatorii nu se încadrea"a totdeauna strict într#unul din nivelele tro$ice,

deoarece unele specii pot aparţine mai multor nivele de consumatori. st$elveveriţele sunt consumatoare de $ructe şi seminţe, dar nu se dau în lături de laconsumul de ouă sau pui de păsări, $apt care ar corespunde clasei de consumatorisecundari. Tot aşa se comportă şi ciorile, iar unii consumatori de nivel superior consumă nu numai animale vii ci şi cadavre de animale, $apt care i#ar clasi$ica printredescompunători.

2ăm3ntul $iind un sistem desc%is, adică poate primi şi ceda energie de la şi înspre cosmos, am vă"ut că primeşte energie solară, dar şi emite în toate direcţiile înspaţiu tot energie radiantă, dar sub $ormă de radiaţii in$raroşii, corespun"ăror temperaturii supra$eţei păm3ntului radiaţia corpului negru!. 9ilanţul global energetical păm3ntului depinde de $actori astronomici modi$icarea în timp a radiaţiei solare,

14


4/5


5/5

Gavril Niac: Mediul biotic. Note de curs. Flux energetic 15

fluxul energetic

Documents