Flusso di energia:
* Il sole:la fonte finale: Il sole è la fonte di energia primaria per la biosfera. Fornisce luce e calore, che guidano la fotosintesi.
* Fotosintesi: Le piante e altri organismi fotosintetici catturano l'energia solare e la convertono in energia chimica sotto forma di glucosio, conservandolo nei loro tessuti. Questo processo rilascia anche ossigeno nell'atmosfera.
* catene alimentari e reti alimentari: L'energia scorre attraverso la biosfera attraverso le relazioni di alimentazione. I produttori (piante) sono consumati dai consumatori primari (erbivori), che vengono quindi consumati dai consumatori secondari (carnivori) e così via.
* Perdita di energia a ciascun livello trofico: Con ogni trasferimento di energia attraverso livelli trofici, una porzione significativa (circa il 90%) viene persa come calore a causa dei processi metabolici. Ciò limita il numero di livelli trofici in un ecosistema.
* Decompositori: I decompositori (batteri e funghi) abbattono gli organismi morti e i rifiuti, riportando i nutrienti al suolo e rilasciando energia nell'ambiente.
Ciclismo materiale:
* Sistema chiuso: La Terra è essenzialmente un sistema chiuso in termini di materia. La quantità di materia sulla Terra è costante, ma cicla attraverso forme e posizioni diverse.
* Cicli biogeochimici: Questi sono i percorsi attraverso i quali la materia circola attraverso la biosfera. I cicli chiave includono:
* Ciclo di carbonio: Il movimento del carbonio tra l'atmosfera, gli organismi viventi, gli oceani e le rocce. La fotosintesi rimuove il carbonio dall'atmosfera, mentre la respirazione e la combustione dei combustibili fossili lo rilasciano indietro.
* Ciclo di azoto: La conversione del gas di azoto dall'atmosfera in forme utilizzabili per gli organismi, quindi di nuovo nell'atmosfera.
* Ciclo di fosforo: Il movimento del fosforo tra rocce, suolo, acqua e organismi viventi.
* Ciclo d'acqua: Il continuo movimento dell'acqua, sopra e sotto la superficie della terra.
* Ciclismo nutritivo: Ogni ciclo biogeochimico prevede il ciclo dei nutrienti - il movimento di elementi essenziali attraverso l'ambiente. Questi nutrienti sono cruciali per la crescita delle piante e alla fine supportano tutta la vita.
Concetti chiave:
* Prima legge della termodinamica: L'energia non può essere creata o distrutta, trasformata solo da una forma all'altra.
* Seconda legge della termodinamica: Durante le trasformazioni di energia, un po 'di energia viene persa come calore, portando ad un aumento dell'entropia (disturbo) nel sistema.
* Servizi ecosistemici: La biosfera fornisce servizi essenziali all'umanità, tra cui aria e acqua pulita, produzione alimentare e regolamentazione del clima.
Impatto delle attività umane:
* Le attività umane, come la deforestazione, la combustione di combustibili fossili e l'inquinamento, hanno impatti significativi sulla materia e sul flusso di energia all'interno della biosfera.
* Questi impatti possono interrompere i cicli biogeochimici, portando a cambiamenti climatici, inquinamento e perdita di biodiversità.
Comprendere il flusso di materia e energia attraverso la biosfera è essenziale per gestire le risorse naturali in modo sostenibile e proteggere il pianeta per le generazioni future.
