Cicli di materia:
* Finite: La quantità di materia nell'universo è essenzialmente fissa. Non scompare né viene creato spontaneamente.
* Trasformazioni: La materia cambia forma e posizione attraverso vari processi:
* Cicli biogeochimici: Gli esempi includono il ciclo dell'acqua, il ciclo del carbonio, il ciclo di azoto e il ciclo del fosforo.
* Decomposizione: Gli organismi suddividono la materia organica in composti più semplici, rilasciando nutrienti nell'ambiente.
* Fotosintesi e respirazione: Le piante usano la luce solare per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in zuccheri, rilasciando ossigeno. Gli animali respirano l'ossigeno e il rilascio di anidride carbonica.
Flussi di energia:
* a senso unico: L'energia non può essere creata o distrutta (legge della conservazione dell'energia), ma può cambiare le forme.
* Degrado graduale: Energia fluisce da forme concentrate di alta qualità (come la luce solare) a forme disperse di qualità inferiore (come il calore). Questa è nota come la seconda legge della termodinamica.
* Produttori: Le piante catturano l'energia della luce solare e la convertono in energia chimica (zuccheri) attraverso la fotosintesi.
* Consumatori: Gli animali mangiano piante o altri animali, ottenendo energia immagazzinata nel loro cibo.
* Decompositori: Abbattere gli organismi morti, rilasciando energia nell'ambiente.
* Perdita di calore: Un po 'di energia viene persa come calore ad ogni passo della catena alimentare.
Perché la differenza?
* Entropia: L'universo tende ad aumentare il disturbo (entropia). Le trasformazioni energetiche comportano sempre la perdita di energia come calore, che è una forma di energia meno utile.
* Stabilità della materia: Gli atomi e le molecole sono relativamente stabili e non si trasformano prontamente in energia pura. Parsano attraverso diverse forme e posizioni all'interno della biosfera.
In sintesi: Cicli di materia perché è finito e può essere trasformato, mentre l'energia scorre in una direzione perché viene costantemente degradata in forme meno utili. Questa differenza fondamentale è cruciale per comprendere come funziona la vita e come gli ecosistemi mantengono l'equilibrio.
