L'énergie pénètre dans les écosystèmes sous forme de lumière solaire et est transformée en énergie chimique utilisable par des producteurs tels que les plantes terrestres, les algues et les bactéries photosynthétiques. Une fois que cette énergie pénètre dans l'écosystème via la photosynthèse et est convertie en biomasse par ces producteurs, l'énergie circule dans la chaîne alimentaire lorsque les organismes mangent d'autres organismes.

L'herbe utilise la photosynthèse, le coléoptère mange de l'herbe, l'oiseau mange du coléoptère, etc.
Le flux d'énergie n'est pas efficace à 100%

À mesure que vous montez les niveaux trophiques et continuez le long de la chaîne alimentaire, le flux d'énergie n'est pas efficace à 100%. Environ 10% seulement de l'énergie disponible passe d'un niveau trophique au niveau trophique suivant ou d'un organisme au suivant. Le reste de cette énergie disponible (environ 90% de cette énergie) est perdue sous forme de chaleur.

La productivité nette de chaque niveau diminue d'un facteur 10 lorsque vous montez chaque niveau trophique.

Pourquoi ce transfert n'est-il pas efficace à 100%? Il y a trois raisons principales:

1. Tous les organismes de chaque niveau trophique ne sont pas consommés: pensez-y de cette façon: la productivité primaire nette correspond à toute l'énergie disponible pour les organismes dans un écosystème fournie par les producteurs pour ces organismes à des niveaux trophiques supérieurs. Pour que tout ce flux d'énergie passe de ce niveau au suivant, cela signifie que tous ces producteurs devraient être consommés. Chaque brin d'herbe, chaque morceau microscopique d'algues, chaque feuille, chaque fleur, etc. Cela ne se produit pas, ce qui signifie qu'une partie de cette énergie ne coule pas de ce niveau vers les niveaux trophiques supérieurs.

2. Toute l'énergie ne peut pas être transférée d'un niveau à l'autre: La deuxième raison pour laquelle le flux d'énergie est inefficace est parce qu'une partie de l'énergie est incapable d'être transférée et, par conséquent, est perdue. Par exemple, les humains ne peuvent pas digérer la cellulose. Même si cette cellulose contient de l'énergie, les gens ne peuvent pas la digérer et en tirer de l'énergie, et elle est perdue en tant que "déchets" (aka, excréments).

Cela est vrai pour tous les organismes: il y a certaines cellules et morceaux de matière qu'ils ne peuvent pas digérer qui sera excrétée sous forme de déchets /perdue sous forme de chaleur. Donc, même si l'énergie disponible d'un aliment est d'une seule quantité, il est impossible pour un organisme qui le mange d'obtenir chaque unité d'énergie disponible dans cet aliment. Une partie de cette énergie sera toujours perdue.

3. Le métabolisme utilise l'énergie: Enfin, les organismes utilisent l'énergie pour des processus métaboliques comme la respiration cellulaire. Cette énergie est épuisée et ne peut pas ensuite être transférée au niveau trophique suivant.
Comment le flux d'énergie affecte les pyramides alimentaires et énergétiques

Le flux d'énergie peut être décrit à travers les chaînes alimentaires comme le transfert d'énergie d'un organisme au suivant, en commençant par les producteurs et en remontant la chaîne à mesure que les organismes sont consommés les uns par les autres. Une autre façon d'afficher ce type de chaîne ou simplement d'afficher les niveaux trophiques consiste à utiliser des pyramides alimentaires /énergétiques.

Parce que le flux d'énergie est inefficace, le niveau le plus bas de la chaîne alimentaire est presque toujours le plus élevé en termes des deux. énergie et biomasse. C'est pourquoi il apparaît à la base de la pyramide; c'est le niveau le plus élevé. À mesure que vous montez à chaque niveau trophique ou à chaque niveau de la pyramide alimentaire, l'énergie et la biomasse diminuent, c'est pourquoi les niveaux se rétrécissent en nombre et se rétrécissent visuellement lorsque vous montez dans la pyramide.

Pensez-y de cette façon: Vous perdez 90% de la quantité d'énergie disponible lorsque vous montez à chaque niveau. Seulement 10 pour cent de l'énergie circule, ce qui ne peut pas supporter autant d'organismes que le niveau précédent. Il en résulte à la fois moins d'énergie et moins de biomasse à chaque niveau.

Cela explique pourquoi il y a généralement un plus grand nombre d'organismes plus bas dans la chaîne alimentaire (comme l'herbe, les insectes et les petits poissons, par exemple) et beaucoup plus petit nombre d'organismes au sommet de la chaîne alimentaire (comme les ours, les baleines et les lions, par exemple).
Comment l'énergie circule dans un écosystème

Voici une chaîne générale de la façon dont l'énergie circule dans un écosystème:

1. L'énergie pénètre dans l'écosystème par la lumière du soleil sous forme d'énergie solaire.
   
2. Les producteurs primaires (a.k.a., le premier niveau trophique) transforment cette énergie solaire en énergie chimique via la photosynthèse. Les exemples courants sont les plantes terrestres, les bactéries photosynthétiques et les algues. Ces producteurs sont des autotrophes photosynthétiques, ce qui signifie qu'ils créent leurs propres molécules alimentaires /organiques avec l'énergie solaire et le dioxyde de carbone.
   
3. Une partie de cette énergie chimique que les producteurs créent est ensuite incorporée dans la matière qui les compose. . Le reste est perdu sous forme de chaleur et utilisé dans le métabolisme de ces organismes.
   
4. Ils sont ensuite consommés par les consommateurs primaires (a.k.a., deuxième niveau trophique). Les herbivores et les omnivores qui mangent les plantes en sont des exemples courants. L'énergie qui a été stockée dans la matière de ces organismes est transférée à ce niveau trophique suivant. Une partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur et de déchets.
   
5. Le niveau trophique suivant comprend d'autres consommateurs /prédateurs qui mangeront les organismes au deuxième niveau trophique (consommateurs secondaires, consommateurs tertiaires, etc.). À chaque étape, vous montez dans la chaîne alimentaire, une partie de l'énergie est perdue.
   
6. Lorsque des organismes meurent, des décomposeurs comme les vers, les bactéries et les champignons décomposent les organismes morts et recyclent les nutriments dans l'écosystème et prennent de l'énergie pour eux-mêmes. Comme toujours, une partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur.
   
   

   Sans producteurs, aucune quantité d'énergie ne pourrait pénétrer dans l'écosystème sous une forme utilisable. L'énergie doit continuellement pénétrer dans l'écosystème par la lumière du soleil et ces producteurs primaires, sinon la chaîne /chaîne alimentaire entière de l'écosystème s'effondrerait et cesserait d'exister.
   Exemple d'écosystème: forêt tempérée
   

   Les écosystèmes forestiers tempérés sont un excellent exemple pour montrer comment fonctionne le flux d'énergie.
   

   Tout commence avec l'énergie solaire qui pénètre dans l'écosystème. Cette lumière du soleil et le dioxyde de carbone seront utilisés par un certain nombre de producteurs primaires dans un environnement forestier, notamment:
   
   

7. Arbres (comme l'érable, le chêne, le frêne et le pin).
   
8. Graminées .
   
9. Vignes.
   
10. Algues dans les étangs /cours d'eau.
    
    

    Viennent ensuite les principaux consommateurs. Dans la forêt tempérée, cela inclurait des herbivores comme le cerf, divers insectes herbivores, des écureuils, des tamias, des lapins et plus encore. Ces organismes mangent les producteurs primaires et incorporent leur énergie dans leur propre corps. Une partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur et de déchets.
    

    Les consommateurs secondaires et tertiaires mangent alors ces autres organismes. Dans une forêt tempérée, cela inclut des animaux comme les ratons laveurs, les insectes prédateurs, les renards, les coyotes, les loups, les ours et les oiseaux de proie.
    

    Lorsque l'un de ces organismes meurt, les décomposeurs décomposent le corps des organismes morts et les l'énergie circule vers les décomposeurs. Dans une forêt tempérée, cela inclurait les vers, les champignons et divers types de bactéries.
    

    Le concept pyramidal de "flux d'énergie" peut également être démontré avec cet exemple. L'énergie et la biomasse les plus disponibles se trouvent au niveau le plus bas de la pyramide alimentaire /énergétique: les producteurs sous forme de plantes à fleurs, de graminées, d'arbustes et plus encore. Le niveau avec le moins d'énergie /de biomasse est au sommet de la pyramide /chaîne alimentaire sous la forme de consommateurs de haut niveau comme les ours et les loups.
    Exemple d'écosystème: récif de corail
    

    Alors que les écosystèmes marins aiment un Les récifs coralliens sont très différents des écosystèmes terrestres comme les forêts tempérées, vous pouvez voir comment le concept de flux d'énergie fonctionne exactement de la même manière.
    

    Les producteurs primaires dans un environnement de récifs coralliens sont principalement du plancton microscopique, semblable à une plante microscopique organismes trouvés dans le corail et flottant librement dans l'eau autour du récif de corail. De là, divers poissons, mollusques et autres créatures herbivores, comme les oursins qui vivent dans le récif, consomment de l'énergie de ces producteurs (principalement des algues de cet écosystème).
    

    L'énergie passe ensuite au niveau trophique suivant, qui dans cet écosystème, il y aurait de plus gros poissons prédateurs comme les requins et les barracudas ainsi que les murènes, les vivaneaux, les raies, les calmars et plus encore.
    

    Des décomposeurs existent également dans les récifs coralliens. Voici quelques exemples:
    
    

11. Concombres de mer.
    
12. Espèces bactériennes.
    
13. Crevettes.
    
14. Étoile de mer cassante.
    
15. Crabe divers espèces (par exemple, le crabe décorateur).
    
    

    Vous pouvez également voir le concept de la pyramide avec cet écosystème. L'énergie et la biomasse les plus disponibles existent au premier niveau trophique et au niveau le plus bas de la pyramide alimentaire: les producteurs sous forme d'algues et d'organismes coralliens. Le niveau avec le moins d'énergie et la biomasse accumulée est au sommet sous la forme de consommateurs de haut niveau comme les requins.