Kľúčový rozdiel medzi tokom energie a kolobehom hmoty je v tom, že tok energie ukazuje prenos energie z jednej trofickej úrovne na ďalšiu trofickú úroveň v potravinových reťazcoch, zatiaľ čo kolobeh hmoty ukazuje tok alebo kolobeh prvkov cez živé a neživé časti ekosystémy.
Energia prúdi v ekosystéme cez potravinové reťazce. Podobne prvky cyklujú cez rôzne časti Zeme. Slnko je zdrojom energie väčšiny ekosystémov. Primárni výrobcovia fixujú energiu slnečného žiarenia do sacharidov. Spotrebitelia, najmä bylinožravce, konzumujú potraviny vyrobené výrobcami. Potom mäsožravce a všežravce závisia od bylinožravcov. Rovnako tak energia prúdi cez rôzne trofické úrovne. Hmota sa zároveň recykluje rôznymi procesmi. V skutočnosti sa energia aj hmota presúvajú z jedného organizmu do druhého v potravinových reťazcoch.
Čo je tok energie?
Energia v ekosystéme má dve podoby. Sú to žiarivá energia a pevná energia. Žiarivá energia je energia, ktorá pochádza z elektromagnetických vĺn, najmä zo slnečného žiarenia. Pevná energia je chemická energia uložená v rôznych organických látkach. Autotrofy sú druh živých organizmov, ktoré produkujú potravu fixáciou žiarivej energie a využitím anorganických látok. Na druhej strane heterotrofy závisia od fixnej energie v organickej hmote. Rozbíjajú organické látky a využívajú uvoľnenú energiu. Tok energie prebieha cez potravinové reťazce a potravinové siete. Prostredníctvom potravinových reťazcov sa energia prenáša medzi rôznymi trofickými úrovňami, počnúc od prvovýrobcov. Pohyb energie v potravinovom reťazci sa nazýva tok energie. Je tiež známy ako kalorický prietok.
Obrázok 01: Tok energie
Tok energie sa riadi dvoma zákonmi termodynamiky. Podľa prvého zákona energiu nemožno vytvárať ani ničiť. Dá sa pretransformovať do inej podoby. Druhý zákon hovorí, že pri každom prenose energie sa časť energie premrhá vo forme tepelnej energie. Len 10 % energie sa prenesie z jednej trofickej úrovne na druhú a zvyšných 90 % sa uvoľní do atmosféry. Preto vždy, keď sa energia prenesie z jednej úrovne na ďalšiu úroveň, 90 % sa premrhá. Tok energie je však veľmi dôležitý pre udržanie ekologickej rovnováhy.
Čo je to hmotná cyklistika?
Cyklovanie hmoty je tok všetkých druhov prvkov na Zemi cez jej živé a neživé časti. Cyklovanie hmoty sa vysvetľuje rôznymi geochemickými cyklami. Cyklus vody vysvetľuje kolobeh vody, zatiaľ čo cykly uhlíka, dusíka, síry, fosforu a kyslíka vysvetľujú ich pohyb na Zemi. Každý jednotlivý cyklus ukazuje cyklickú výmenu materiálu medzi živými organizmami a ich neživým prostredím.
Obrázok 02: Cyklovanie hmoty – uhlíkový cyklus
Do kolobehu hmoty sa zapájajú aj ľudia. Kompostovanie, striedanie plodín, používanie hnojív a iných chemikálií je niekoľko ľudských činností, ktoré ovplyvňujú kolobeh hmoty. Odtok hnojív a bioakumulácia sú dva škodlivé vplyvy človeka na Zem. Okrem toho zohrávajú významnú úlohu v kolobehu hmoty rozkladače. Udržujú hmotu v pohybe medzi živými a neživými časťami ekosystému. Rozkladače uvoľňujú živiny. Potom rastliny absorbujú živiny z pôdy cez korene.
Aké sú podobnosti medzi tokom energie a cyklovaním hmoty?
- Energia aj hmota prúdia cez potravinové reťazce v ekosystéme.
- Sú dôležité na udržanie rovnováhy ekosystému.
- Živé organizmy potrebujú hmotu aj energiu.
Aký je rozdiel medzi tokom energie a cyklovaním hmoty?
Energia a hmota prúdia pozdĺž potravinových reťazcov v ekosystémoch. Tok energie nám hovorí, ako energia prúdi z jednej trofickej úrovne na ďalšiu úroveň v potravinovom reťazci. Podobne aj kolobeh hmoty nám hovorí, ako sa hmota presúva z jedného miesta na druhé cez živé a neživé časti ekosystému. Toto je kľúčový rozdiel medzi tokom energie a kolobehom hmoty.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi tokom energie a kolobehom hmoty.
Zhrnutie – Tok energie verzus kolobeh hmoty
Energia prúdi cez potravinové reťazce. Podobne koluje hmota v rámci ekosystémov. Cyklus energie aj hmoty udržiava ekosystémy vyvážené a zdravé. Keď energia preteká rôznymi trofickými úrovňami, 90 % sa premrhá a uvoľní sa ako tepelná energia do atmosféry. Väčšina hmoty však zostáva na Zemi a presúva sa z jedného miesta na druhé. Cyklus hmoty možno vysvetliť pomocou jednotlivých geochemických cyklov, ako je cyklus uhlíka, cyklus dusíka, cyklus vody, cyklus kyslíka atď. Preto tok energie vysvetľuje prenos energie, zatiaľ čo kolobeh hmoty vysvetľuje, ako sa hmota pohybuje cez živé a neživé časti ekosystému. Toto je teda základný rozdiel medzi tokom energie a cyklovaním hmoty.
