Ugrás a tartalomhoz

Növénytan

Energiaáramlás a bioszférában

Energiaáramlás a bioszférában

A táplálékláncokkal, valamint az azokban részt vevő termelő, fogyasztó és lebontó szervezetekkel már korábban megismerkedtünk. Azt is megtudhattuk, hogy az élővilág létezéséhez a Nap adja az energiát . A növények, mint termelő szervezetek, mindössze 1-3%-át hasznosítják a Földre érkező fényenergiának. Az általuk megkötött fényenergia a szerves anyagok kémiai kötéseiben jelenik meg. A táplálékláncok egyes szintjeiben az élet folyamatosságát ezen kémiai energia fokozatos elhasználása biztosítja. A szerves anyagok lebontása során a felszabaduló energia egy része nem közvetlen munkavégzésre, hanem hőtermelésre fordítódik. A hő a környezetbe távozik el.

Tápláléklánc
Tápláléklánc

A fentiekből is kiderül, hogy az energia áramlása a táplálékláncokban az anyagáramlástól elválaszthatatlan. A két folyamat között azonban van egy alapvető különbség: amíg az anyagok a körfolyamatban újra és újra felhasználódhatnak, a belépő energia csak egyszer haladhat át a rendszeren. A fotoszintézis folyamatában[155] a növények által felvett szervetlen anyagok energiában gazdag szerves anyagokká alakulnak, és ezt az energiatartalmukat a táplálékláncok egyes szintjeiben csak lépésről lépésre veszítik el. Szerzett energiatartalmukat végül leadva ismét a növények által felvehető állapotba kerülnek. Egy újabb fotoszintetikus reakció szükséges ahhoz, hogy - a felvett energia segítségével - egy újabb körfolyamatba bekapcsolódjanak.

Az élőlények szervesanyag-termelése a biológiai produkció. Ennek eredménye a biomassza, amely a bioszféra egy adott területegységén vagy térfogategységében lévő élőlények adott időpontban mérhető össztömege. Mivel a biomassza elégethető, energiatartalma is könnyen meghatározható. Az autotróf[156] növények szervesanyag-termelése az elsődleges, a heterotróf szervezeteké[157] pedig a másodlagos produkció. Ha a táplálékhálózatok egyes szintjeinek (most leegyszerűsítve a termelők, az elsődleges és a másodlagos fogyasztók szintjeinek) biomasszáját egy háromdimenziós grafikonon ábrázoljuk, ún. ökológiai piramist kapunk. Ennek egyik fontos jellemzője, hogy lentről fölfelé a szintek biomasszája egyre csökken. A biomassza csökkenésével kevesebb lesz az egyedek száma és a szintekben raktározott energia összmennyisége is.

Ökológiai vagy táplálékpiramis
Ökológiai vagy táplálékpiramis



[155] A fotoszintézis folyamata során a növény fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerveseket állít elő.

[156] Autotrófok mindazok a szervezetek, amelyek szervetlen anyagokból szerves anyagokat állítanak elő.

[157] Heterotrófok azok a szervezetek, amelyek önálló szervesanyag-előállításra nem képesek. Ezen hiányosságuk miatt az autotrófok által előállított szerves anyagokból élnek.