Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Wy is de overdracht van energie en materie in een voedselketen slechts ongeveer 10 procent efficiënt?

De overdracht van energie en materie in een voedselketen is slechts ongeveer 10 procent efficiënt om een paar belangrijke redenen:

1. Energieverlies als warmte:

* Elke keer dat een organisme een ander verbruikt, gaat een aanzienlijke hoeveelheid energie verloren als warmte tijdens het metabolisme. Dit is een fundamentele wet van thermodynamica - energie kan niet worden gecreëerd of vernietigd, maar het kan worden getransformeerd en deze transformaties zijn vaak inefficiënt.

* Dit warmteverlies is onvermijdelijk omdat organismen energie gebruiken voor processen zoals beweging, groei en het handhaven van lichaamstemperatuur, en deze processen genereren warmte als bijproduct.

2. Niet al het eten wordt verteerd:

* Organismen verteren niet al het voedsel dat ze consumeren. Sommige delen van het voedsel, zoals botten, bont of onverteerbare plantenmaterie, passeren het spijsverteringsstelsel als afval. Deze onverteerde kwestie bevat energie die verloren gaat door het ecosysteem.

3. Energie gebruikt voor groei:

* Slechts een deel van de energie die een organisme verbruikt, wordt gebruikt voor groei. De rest wordt gebruikt voor het handhaven van zijn lichaamsfuncties zoals ademhaling, circulerend bloed en het handhaven van de lichaamstemperatuur.

4. Energieverlies in dode organismen:

* Wanneer een organisme sterft, wordt de in zijn lichaam opgeslagen energie vrijgegeven terwijl het ontleedt. Deze energie wordt overgebracht naar ontleders, maar een aanzienlijk deel gaat verloren als warmte tijdens het ontledingsproces.

5. Energie verloren in afvalproducten:

* Organismen scheiden afvalproducten uit zoals urine en uitwerpselen, die wat energie bevatten. Deze energie gaat verloren aan het ecosysteem en niet beschikbaar voor andere organismen.

De regel van 10%:

* De regel van 10% is een vereenvoudigde manier om deze energieoverdracht te begrijpen. Het suggereert dat slechts ongeveer 10% van de energie van één trofisch niveau (zoals planten) wordt overgebracht naar het volgende trofische niveau (zoals herbivoren).

* Dit betekent dat elk opeenvolgend trofisch niveau minder energie beschikbaar heeft, wat het aantal trofische niveaus in een voedselketen beperkt.

gevolgen van inefficiëntie:

* De inefficiëntie van energieoverdracht verklaart waarom voedselketens over het algemeen slechts enkele trofische niveaus hebben (zelden meer dan vier of vijf).

* Het heeft ook gevolgen voor voedselproductie en duurzaamheid. Het produceren van vlees is bijvoorbeeld veel minder efficiënt dan het produceren van plantaardig voedsel vanwege de energieverliezen die betrokken zijn bij het verhogen van vee.