Energiefluss von einem Ökosystem?
Hallo,
Kann Mir jemand diese Abbildung des Energieflusses erklären
Gruß Hans
3 Antworten
Laut der Theorie Dissipativer Strukturen, für die Ilya Prigogine 1977 den Nobelpreis erhielt, zeichnen sich lebende Systeme physikalisch gesehen durch ganz bestimmte Eigenschaften aus. Eine dieser Eigenschaften ist in dem Diagramm dargestellt.
Jedes lebende System muss offen gegenüber einem Energieaustausch mit der Umwelt sein. Damit ein lebendes System seine Selbtsorganisatrion aufrecht erhalten kann, muss es ständig wertvolle Energie (Exergie) aus der Umgebun aufnehmen und diese entwerten. Die vollständige Entwertung nennt sich Dissipation, die schrittweise Entwertung bei einem mehrstufigem Ökosystem nennt man Degradation. Bei der Entwertung der werttvollen Energie wird gleichzeitig Struktur aufgebaut und Entropie in Form von Abwärme und Abfallprodukten erzeugt und an die Umgebung abgegeben. Dieser Vorgang spiegelt sich in jeder Stufe des Diagrammes wieder.
Fangen wir unten an:
Von den 12000 kJ/Tag Sonneneinstrahlung, die wertvolle Energie darstellt, wird die Hälfte in Wärme umgewandelt und direkt reflektiert. Die andere Hälfte wird durch Photsynthese zum Strukturaufbau genutzt Bruttophotosynthese), die Pflanzen wachsen. Nun verbraucht die Pflanze aber selber, vor allem Nachts, einen Teil der gespeicherten Energie selber. Daher kann sie nur einen Teil, die Nettophotosynthese an Pflanzenfresser weitergeben.
Von den 120 kJ Nettophotosynthese werden 100 an Pflanzenfresser weitergegeben, 20 verschwinden dadurch, dass die Pflanzen eingehen, ohne gefressen zu werden.
Von den 100 kJ werden nur 10 kJ zum Strukturaufbau genutzt, während 90 kJ in Form von Atmung und Ausscheidungen an die Umwelt abgegeben werden.
Von den 10 kJ nutzen die Fleischfresser 1 kJ zum Strukturaufbau und 9 kJ werden in Form von Atmung und Ausscheidungen an die Umwelt abgegeben.
Von dem 1 kJ benutzen die Fleischfresser II 0,1 kJ zum Strukturaufbau (Wachstum), der Rest wird durch die Atmung an die Umwelt abgegeben. Da die Endglieder der Nahrungskette keine Fressopfer sind, sterben sie und ihre 0,1kJ Struktur verwest.
Ganz links, die Destruenten, sind die (Mikro-)Organismen, die die eingegangenen Pflanzen, Restenergie in den Ausscheidungsprodukten und den Leichen der Carnivoren II vollständig abbauen, wodurch diese Energieanteile ebenfalls vollständig dissipiert werden.
Gräser, Photosynthese - Pflanzenfresser - Reduzenten
im Energiefluss gibt es drei Komponenten die eine Rolle spielen :
1. Produzenten:
sind Pflanzen. diese sind selbsternährend und machen aus anorganischem Material -> organische Biomasse
2. Konsument
sind Tiere und Menschen.
diese essen die organische Biomasse und machen daraus organisches abgestorbenes Material also kot. es gibt :
a)herbivoren ( pflanzenfresser)
b) carnivoren (fleischfresser)
c) omnivoren ( allesfresser)
3. Destruenten:
sind Bakterien, Algen, Plankton, Pilze.
Diese bauen das abgestorbene organische Material ab und verarbeiten es wieder zu anorganischen Material.
Der Kreislauf schließt sich.
Der Energiefluss im Ökosystem ist in zwei Teilen einzuteilen^^
den offenen und den geschlossenen.
Der geschlossene stoffkreislauf, beschreibt den stoffaustausch unter diesen drei Komponenten. also die einen sind nahrungsgrundlage für die anderen. Die Energie bleibt in diesem Haushalt drinnen also die geht nicht verloren.
Der offene Kreislauf beschreibt die Energie, die diese drei Komponenten nach außen abgeben. also die Wärme die Lebewesen produzieren. dieser Kreislauf ist deshalb offen sei diese Energie in Form von Wärme nach außen ins Universum abgestrahlt wird.
Die Zeichnung rechts mit den Röhren zeigt den geschlossenen Kreislauf. sie zeigt die Komponenten in Abhängigkeit der verbrauchenden Energie da.
energie steht im allgemeinen immer für Stoffe die wichtig zum Leben sind.
Energie ist in dem Fall Sauerstoff. weil das zum Leben notwendig ist.
Ebenfalls notwendig sind aber auch kohlenstoffdioxid ( für Fotosynthese der Pflanzen ) oder Nitrit.
Die Produzenten, also Pflanzen atmen ja nicht in dem Sinne wie Menschen, um Energie aufzubauen.
Sie betreiben Fotosynthese. Durch diese bilden sie aus dem anorganischen Material, organische Biomasse. also Zucker. Zucker benötigen Sie um zu leben. deswegen steht bei der Zeichnung unten : Bruttofotosynthese. lass dich von begriff brutto nicht irritieren.
bei der Fotosynthese entsteht aber noch Sauerstoff, was ein Abfallprodukt der Fotosynthese ist. die Pflanzen brauchen das nicht. Menschen und Tiere aber schon= also Konsumenten.
dieses brauchen wir zum Atmen = Atmung. deswegen steht da Atmung im Zusammenhang mit Konsumenten.
Die Stoffe der Produzenten ( Abfallprodukt : Sauerstoff) wird von dem Konsumenten durch Ahnung weitervererbtet.
Von unten nach oben zeigt die Zeichnung also die Atmung der entsprechenden Lebensformen. also Herbivoren carnivoren ..... angefangen unten mit den Produzenten
Das unterste Ventil ( oder wie man das nennen mag) ist am größten. nach oben hin wird es immer kleiner. das soll zeigen, dass es am meisten Produzenten gibt und weniger Konsumenten. das sagt halt einfach aus wie viele Lebewesen es in einer Schicht so gibt
Links davon gehen Röhre ab an denen kot steht. das liegt daran dass diese Konsumenten eben auch ka**en. dieses kot ist Ernährunggrundlage für Destruenten. sie bilden aus diesem abgestorbenen organischen Material wieder anorganisches Material. die Größe der Röhre zeigt wieder dass die einen mehr ka**en als die anderen.
soviel zur Zeichnung rechts. nun zur linken. da sieht man Stufen mit der Beschriftung 1-4. diese Zeichnung zeigt den offenen Energiefluss an. also die wärmeausstrahlung der rechts beschriebenen Komponenten.
unter dem ersten Balken ( unter der 1) sind zwei weitere Balken. die stehen für die Wärme bzw was mit ihr passiert.
die unterstehe Säule: globalstrshlung zeigt, dass die meiste Wärme abgestrahlt wird. sie landet in der Sphäre. übrigens je höher der co2 Ausstoß desto mehr Wärme wird abgegeben, was den Energiefluss des Ökosystems aus dem Gleichgewicht bringt )
die dunkle Säule darüber sagt aus dass nicht alles wieder von Ökosystem wiederverwendet wird.
der Balken bei der 1 " nettofot...." zeigt, wie viel Energie = Wärme Pflanzen also Produzenten benötigen und warum : für die Fotosynthese.
darüber werden die Balken immer kleiner was bedeutet dass diese Lebewesen immer weniger Energie wiederverwerten oder produzieren. da bin ich gerade unsicher weil ich müde werde entschuldige .. der Rest stimmt aber