ההבדל העיקרי בין זרימת אנרגיה למחזור חומר הוא שזרימת אנרגיה מראה את העברת האנרגיה מרמה טרופית אחת לרמה טרופית הבאה בשרשרות המזון בעוד שמחזור חומר מראה זרימה או מחזוריות של אלמנטים דרך החלקים החיים והלא חיים של מערכות אקולוגיות.
אנרגיה זורמת במערכת אקולוגית דרך שרשראות מזון. באופן דומה, אלמנטים מסתובבים בחלקים שונים של כדור הארץ. השמש היא מקור האנרגיה של רוב המערכות האקולוגיות. יצרנים ראשוניים מתקנים את האנרגיה של אור השמש לפחמימות. צרכנים, במיוחד אוכלי עשב, צורכים מזון המיוצר על ידי היצרנים. אז טורפים ואוכלי כל תלויים באוכלי עשב.באופן דומה, אנרגיה זורמת דרך רמות טרופיות שונות. במקביל, החומר ממחזר באמצעות תהליכים שונים. למעשה, גם אנרגיה וגם חומר עוברים מאורגניזם אחד לאחר בשרשרות המזון.
מהי זרימת אנרגיה?
לאנרגיה במערכת האקולוגית יש שתי צורות. הם אנרגיה קורנת ואנרגיה קבועה. אנרגיית קרינה היא האנרגיה שמגיעה מגלים אלקטרומגנטיים, במיוחד מאור השמש. אנרגיה קבועה היא האנרגיה הכימית המאוחסנת בחומרים אורגניים שונים. אוטוטרופים הם סוג של אורגניזמים חיים המייצרים מזון על ידי קיבוע אנרגיה קורנת וניצול חומרים לא אורגניים. מצד שני, הטרוטרופים תלויים באנרגיה הקבועה בחומר האורגני. הם שוברים חומרים אורגניים ומנצלים את האנרגיה המשתחררת. זרימת האנרגיה מתרחשת דרך שרשראות מזון וקורי מזון. דרך רשתות מזון, האנרגיה עוברת בין רמות טרופיות שונות, החל מיצרנים ראשוניים. תנועת האנרגיה לאורך שרשרת המזון מכונה זרימת אנרגיה.זה ידוע גם כזרימה קלורית.
איור 01: זרימת אנרגיה
זרימת האנרגיה מצייתת לשני חוקי התרמודינמיקה. לפי החוק הראשון, לא ניתן ליצור או להרוס אנרגיה. אפשר להפוך אותו לצורה אחרת. החוק השני קובע שבכל פעם כשמועברת אנרגיה, חלק מהאנרגיה מתבזבז כאנרגיית חום. רק 10% מהאנרגיה מועברת מרמה טרופית אחת לאחרת, ושאר 90% משתחררים לאטמוספירה. לכן, בכל פעם שאנרגיה עוברת מרמה אחת לרמה הבאה, 90% מתבזבזים. עם זאת, זרימת אנרגיה חשובה מאוד על מנת לשמור על האיזון האקולוגי.
מה זה רכיבה על אופניים?
רכיבה על אופניים בחומר היא זרימה של כל סוגי היסודות על פני כדור הארץ דרך החלקים החיים והלא-חיים שלו.רכיבת החומר מוסברת על ידי מחזורים גיאוכימיים שונים. מחזור המים מסביר את מחזוריות המים בעוד שמחזורי הפחמן, החנקן, הגופרית, הזרחן והחמצן מסבירים את תנועותיהם על פני כדור הארץ. כל מחזור אינדיבידואלי מראה את חילופי החומרים המחזוריים בין האורגניזמים החיים והסביבה הלא-חיה שלהם.
איור 02: רכיבה על אופניים - מחזור פחמן
בני אדם מעורבים גם ברכיבה על אופניים. קומפוסט, מחזור יבול, שימוש בדשנים וכימיקלים אחרים הם מספר פעילויות אנושיות המשפיעות על מחזוריות החומר. נגר דשנים והצטברות ביולוגית הם שתי השפעות מזיקות של האדם על כדור הארץ. בנוסף לכך, מפרקים ממלאים תפקיד מרכזי במחזוריות החומר. הם שומרים על תנועה של חומר בין החלקים החיים והלא-חיים של מערכת אקולוגית.מפרקים משחררים חומרים מזינים. ואז צמחים סופגים חומרים מזינים מהאדמה דרך השורשים שלהם.
מהם הדמיון בין זרימת אנרגיה ורכיבה על אופניים?
- גם אנרגיה וגם חומר זורמים דרך שרשראות מזון במערכת אקולוגית.
- הם חשובים כדי לשמור על איזון המערכת האקולוגית.
- אורגניזמים חיים זקוקים גם לחומר וגם לאנרגיה.
מה ההבדל בין זרימת אנרגיה ורכיבה על אופניים?
אנרגיה וחומר זורמים לאורך שרשראות המזון במערכות אקולוגיות. זרימת אנרגיה מספרת לנו כיצד האנרגיה זורמת מרמה טרופית אחת לרמה הבאה בשרשרת מזון. באופן דומה, רכיבה על אופניים של החומר מספרת לנו כיצד החומר נע ממקום אחד למקום אחר דרך החלקים החיים והלא חיים של המערכת האקולוגית. אז זה ההבדל העיקרי בין זרימת אנרגיה למחזור חומר.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין זרימת אנרגיה למחזור חומר.
סיכום – זרימת אנרגיה לעומת רכיבה על אופניים
אנרגיה זורמת דרך רשתות המזון. באופן דומה, החומר עובר מחזוריות בתוך מערכות אקולוגיות. גם מחזור האנרגיה וגם החומר שומרים על המערכות האקולוגיות מאוזנות ובריאות. כאשר אנרגיה זורמת דרך רמות טרופיות שונות, 90% מתבזבזים ומשתחררים כאנרגיית חום לאטמוספירה. עם זאת, רוב החומר נשאר על כדור הארץ נע ממקום למקום. ניתן להסביר את מחזוריות החומר באמצעות מחזורים גיאוכימיים בודדים כגון מחזור פחמן, מחזור חנקן, מחזור מים, מחזור חמצן וכו'. לכן, זרימת אנרגיה מסבירה את העברת האנרגיה בעוד שמחזור החומר מסביר כיצד החומר נע דרך החלקים החיים והלא חיים של המערכת האקולוגית. לפיכך, זהו ההבדל המהותי בין זרימת אנרגיה ומחזור חומר.
