Pohyb chemické látky cez biosféry je známy ako bio – geochemického cyklu . Všetky chemikálií potrebných pre život sa cyklicky striedajú rôznych organických a anorganických fáz , ale nie sú ani vytvorená, ani zničená . Energie , na druhej strane , sa neustále pridáva vo forme slnečného svetla a neustále stratil v podobe infračerveného žiarenia a svetla odrazeného do priestoru . Preto hmota je popisovaný ako bytia “ cykluje “ prostredníctvom ekosystému , zatiaľ čo energia “ tečie “ zo slnečného žiarenia výrobcami a spotrebiteľmi – a nakoniec prehral vo forme tepla . Biogeochemical cykly sú uzavreté systémy
chemické zloženie Zeme je v podstate konštantná – okrem menšieho úniku atmosféry do vesmíru a občasné vstupy z asteroidov hmota ani nadobúda ani opustí planétu . Z tohto dôvodu biogeochemické cykly sú v podstate uzavreté systémy
Tok energie v ekosystéme :. Open System
pohyb energie cez ekosystému , na rozdiel od pohyb hmoty , predstavuje otvorený systém . K dispozícii sú vstupy a výstupy , alebo zisky a straty . Energie do systému v podobe slnečného žiarenia . Energia nemôže byť skutočne zničená , ale v každom chemických alebo biologických reakcií niektoré z nich sa vždy premieňa na teplo . Toto teplo opustí Zem vo forme infračerveného žiarenia .
Príklady biogeochemické cykly
Najdôležitejšie biogeochemické cykly sú vodné cyklus , cyklus dusíka , uhlíkový cyklus a cyklus fosforu . Koncepčne , kolobeh vody je najjednoduchšie na pochopenie. Powered by slnečného žiarenia , voda sa odparuje zo zdrojov , ako sú oceány , jazerá a rieky , a potom spadne na zem ako zrážanie . Všetok život sa vo vode a neskôr vylučuje to . Celú dobu, voda môže zmeniť fázu z plynu na kvapalné a pevné, ale to zostane chemicky rovnaké. V ďalších cykloch , ako je napríklad dusík cyklu , napríklad, chemické formy rôzne chemické zlúčeniny v rôznych fázach cyklu . Celý život si vyžaduje dusík , ale iba niektoré organizmy môžu metabolizovať anorganického dusíka v atmosfére . Všetky ostatné organizmy sú závislé na dusíkatých látok syntetizovaných týchto “ dusíka fixers . “ Všetky biogeochemical cyklov nakoniec poháňané slnečným žiarením
prúdenie energie :. Trofické úrovne
Takmer všetku energiu v biosfére , s výnimkou niekoľkých extrémnych ekosystémov , ako je tie , ktoré vznikajú v okolí sopečných prieduchov na dne oceánu , pochádza zo slnečného žiarenia . Nie všetky organizmy sú však schopní používať slnečné svetlo priamo . Organizmy, ktoré možno použiť slnečné svetlo ako ich primárny zdroj energie , sa nazývajú “ primárni výrobcovia “ alebo jednoducho “ výrobcovia “ . Výrobcovia sú na prvý “ trofické úrovne . “ Druhá trofické úrovne zahŕňa všetky organizmy, ktoré sa živia priamo na výrobcu . Jedná sa o tzv bylinožravce alebo primárne spotrebiteľov . Tretí stupeň sa skladá z šeliem , ktoré jedia bylinožravce , alebo sekundárny spotrebiteľa . Tam je často štvrtá úroveň , tvorená mäsožravcov , ktoré jedia iné mäsožravce , a tam je niekedy dokonca pätina trofické úrovne rovnako .
Strata energie medzi trofickými úrovňami
rastlín fotosyntéza je asi 1 percento účinné. Tiež, ako všeobecné pravidlo , iba 10 percent energie obsiahnutej v organizmoch jednej úrovne potravinového sú k dispozícii spotrebiteľom v ďalšej úrovni . To je preto, že väčšina organizmov používať len asi 10 percent energie , ktoré konzumujú v budove vlastných telesných tkanív – zvyšok sa používa pre metabolizmus . Inými slovami , pre človeka jesť jedno kalórií v hodnote hovädzie , krava musel jesť 10 kalórií v hodnote rastlinnej hmoty , a závod musel vstrebať 1000 kalórií v hodnote slnečného žiarenia . Matematicky to poskytuje dobré vysvetlenie , prečo môže ekosystém iba podpora z mála na vysokej úrovni predátormi .