Un écosystème est une communauté d'organismes (tels que des plantes, des animaux et d'autres organismes) qui interagissent les uns avec les autres au sein d'une région géographique ou d'un environnement spécifique. Toute la biodiversité existante au sein d'un écosystème est organisée en niveaux trophiques basés sur la nourriture ou les interactions trophiques existantes, des organismes microscopiques à la mégafaune. Cette structure des relations alimentaires entre proies et prédateurs est déterminée par plusieurs facteurs, tels que les flux d'énergie et les caractéristiques spécifiques de l'espèce.
De l'écologiste Verde nous vous proposons d'en savoir plus sur les flux d'énergie au sein des écosystèmes, à travers cet article dans lequel nous parlerons de la définition des flux d'énergie dans les écosystèmes, caractéristiques et exemples.
Définition des flux de matière et d'énergie dans les écosystèmes
Tous les êtres vivants qui habitent un écosystème ont besoin de matière et d'énergie pour remplir leurs fonctions vitales et, ainsi, développer leurs cycles de vie. Les êtres vivants d'un écosystème sont regroupés en niveaux trophiques selon la manière dont ils obtiennent matière et énergie, en distinguant les niveaux suivants :
- Producteurs : formé par des organismes autotrophes chargés de capter et d'utiliser l'énergie solaire pour transformer la matière inorganique en organique.
- Consommateurs : Ce sont les organismes hétérotrophes qui se nourrissent des producteurs, obtenant ainsi la matière et l'énergie nécessaires. Ceux-ci se répartissent en consommateurs primaires, consommateurs secondaires et consommateurs tertiaires, selon leur taux de prédation.
- Les décomposeurs : Le groupe des organismes en décomposition comprend les bactéries et les champignons qui décomposent et transforment les restes organiques et inorganiques en matière qui sera ensuite utilisée par les producteurs.
De cette manière, flux d'énergie dans un écosystème car il est capturé et fixé sous forme de matière par les producteurs et est progressivement transféré à des niveaux trophiques supérieurs, toujours par le biais de relations prédatrices, donnant lieu à la flux de matière et d'énergie des écosystèmes. Pour approfondir ce sujet et mieux comprendre les flux entre les niveaux, nous vous conseillons de lire cet autre article de Green Ecologist sur Que sont les niveaux trophiques, ce qu'ils sont et des exemples.
Comment est le mouvement de l'énergie dans un écosystème
Le soleil est la principale source d'énergie pour la plupart des écosystèmes de la planète Terre. Mais, si le soleil donne l'énergie nécessaire, Comment se passe la circulation de l'énergie dans les écosystèmes ? Voici le processus :
- L'énergie solaire est absorbée et fixée dans la matière par photosynthèse par les producteurs, composants de la base de la chaîne trophique; l'énergie fixée par le processus de photosynthèse équivaut à seulement 1% de la quantité totale d'énergie solaire qui atteint la surface de la terre.
- Cette énergie, avec la matière sous forme de biomasse, est transférée dans les niveaux trophiques suivants jusqu'à atteindre des niveaux supérieurs avec une efficacité comprise entre 10-20% entre un niveau et un autre, donnant lieu à la flux de matière et d'énergie de l'écosystème.
- L'énergie au sein d'un écosystème se dissipe au fur et à mesure qu'elle se déplace dans l'écosystème, c'est-à-dire qu'elle est progressivement libérée dans l'environnement à chaque niveau trophique sous forme de chaleur grâce au processus de respiration cellulaire. Ces pertes d'énergie entre les différents niveaux trophiques limitent la longueur des chaînes trophiques et la biomasse qui atteindra les niveaux trophiques supérieurs. De cette manière, le flux d'énergie dans un écosystème est unidirectionnel, c'est-à-dire qu'il se déplace dans une seule direction des producteurs vers les niveaux trophiques supérieurs.
- Au contraire, la matière qui résulte de chaque niveau trophique (cadavres d'êtres vivants, restes de leurs organismes, excréments, branches, feuilles sèches…) s'accumule dans le sol et reste à la disposition des organismes en décomposition qui, à leur tour. libèrent également de l'énergie sous forme de chaleur dans l'environnement.
- Ces décomposeurs sont chargés de transformer cette matière organique et de la restituer dans l'environnement sous forme de matière inorganique, qui sera à nouveau utilisée par les organismes autotrophes pour entrer dans le réseau trophique. Par conséquent, un cycle de matière fermé et un flux d'énergie unidirectionnel sont distingués.
Un de caractéristiques du flux d'énergie dans les écosystèmes Le plus important est que, d'une part, l'énergie n'est ni créée ni détruite, elle est seulement transformée et que, d'autre part, ce changement de forme entraîne une perte d'énergie sous forme de chaleur.
Exemples de flux d'énergie dans les écosystèmes
La structuration des écosystèmes en niveaux trophiques et leur flux énergétique se produisent de manière similaire à la fois dans les écosystèmes terrestres et marins, à l'exception de certains organismes marins qui n'utilisent pas le soleil comme source d'énergie. Pour clarifier le concept traité dans cet article, nous nous concentrerons sur le système terrestre et, plus précisément, sur le exemple d'un réseau trophique forestier. En général, les composants suivants du réseau trophique peuvent être identifiés dans une forêt :
- Producteurs : arbres, arbustes et plantes.
- Principaux consommateurs : lapins, souris et écureuils.
- Consommateurs secondaires : du renard au faucon.
- Charognards : renards et vautours.
- Les décomposeurs : insectes, champignons et bactéries, entre autres divers micro-organismes.
Flux d'énergie dans le réseau trophique forestier
- L'eau et les sels minéraux présents dans le sol sont absorbés par les racines des arbres et des plantes, pour être transportés vers les feuilles où, avec le CO2 et l'énergie captée du soleil, la matière organique est fabriquée par le processus de photosynthèse. .
- Ces plantes seront consommées par les consommateurs primaires.
- Ceux-ci, à leur tour, seront consommés par leurs prédateurs, les consommateurs secondaires et tertiaires qui s'attaquent aux niveaux inférieurs.
- Aussi, les feuilles qui se détachent des arbres et des plantes, les branches, les fruits, etc., s'accumulent dans le tapis forestier et, les décomposeurs, seront chargés de transformer la matière organique en nutriments inorganiques. Ces nutriments seront à nouveau absorbés par les racines des plantes et des arbres, ce qui recommencera le cycle.
Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir un autre exemple plus général sur ce sujet, car vous verrez se refléter un réseau trophique du sol, qui sert également de exemples pour comprendre les flux d'énergie dans les écosystèmes.
Où va l'énergie perdue tout au long de la chaîne alimentaire ?
Les écosystèmes perdent de l'énergie sous forme de chaleurPuisque les organismes vivants ne peuvent pas convertir la chaleur en d'autres formes d'énergie. La chaleur dérivée du processus de respiration cellulaire provoque une augmentation de la température des organismes, un phénomène qui peut être très favorable aux organismes à sang froid, les aidant à être plus actifs. Même ainsi, et selon les lois physiques de la thermodynamique, la chaleur est transmise des corps les plus froids aux plus chauds. De cette façon, au fil du temps, la chaleur produite par les organismes sera dissipée dans le milieu ou environnement. Cela peut prendre un certain temps au sein de l'écosystème, mais à la fin, il finira par être perdu.
Si vous l'avez trouvé utile et que vous avez aimé tout découvrir sur les flux de matière et d'énergie au sein des écosystèmes, nous vous recommandons également de jeter un œil à cet autre article sur Comment fonctionne un écosystème.
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