Потік енергії на Земній Кулі

Енергія – це загальна кількісна міра руху та взаємодії усіх видів матерії. Відповідно до закону збереження енергії вона не зникає та не виникає з нічого, а тільки переходить з однієї форми до іншої.

Потік енергії на Земній Кулі має три джерела.

1. Кінетична енергія оберту Землі та її супутника Місяця як космічних тіл. Вона проявляється в морських припливах. Енергія, яку живі організми не можуть використовувати для своєї життєдіяльності.

2. Енергія земних надр, що підтримується ядерним розпадом урану та торію. Ця енергія виділяється у вигляді геотермального тепла і також не може використовуватися живими організмами для своєї життєдіяльності.

3. Сонячна енергія, з допомогою якої здійснюється життєдіяльність автотрофних організмів. На сонці енергія виникає в результаті ядерних перетворень. Головне з них – це перетворення водню в гелій через дейтерій. Променева енергія сонця проявляється в амплітуді довжини хвиль від 0,3 до 2,0мкм.

Приток сонячної енергії до поверхні планети порівняно постійний (1,93 кал/см² за 1 хвилину). З усієї променистої енергії, що доходить до поверхні планети, 40% її відбивається у космічний простір, а 15% поглинається, перетворюючись в тепло, чи витрачається на випаровування води.

Всю біосферу можна розглядати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу. У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. основними перетворювачами енергії в біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію в енергію хімічних зв’язків, котра потім переходить від одних біосферних структур до інших.

Вільну променисту сонячну енергію можуть використовувати тільки зелені рослини для синтезу органічної речовини завдяки виробленому в процесі еволюції біохімічному процесу фотосинтезу. Використана зеленими рослинами промениста сонячна енергія переходить в органічній речовині в енергію хімічних зв’язків. Травоїдні тварини, поїдаючи зелені рослини, частину рослинної органічної речовини витрачають на побудову свого тіла, а частину окислюють і звільняють енергію для своєї життєдіяльності. Хижаки поїдають травоїдних тварин і частину органічної речовини травоїдної тварини витрачають на побудову свого тіла, а частину окислюють, звільняючи енергію для своєї життєдіяльності і так дальше відбувається потік енергії через живі організми по ланцюгу живлення. Завершується потік сонячної енергії на редуцентах, де енергія або ж остаточно розсіюється у вигляді тепла, або акумулюється в мертвій органічній речовині (детрит). Однією з форм тривалого збереження акумульованої енергії є нафта, кам’яне вугілля, торф.

Ефективність перенесення енергії в живій речовині досить низька. При кожному переході частина енергії перетворюється в тепло та втрачається в навколишньому просторі. При перенесені від продуцентів до консументів першого порядку вона складає всього 10%. Перенесення від консументів першого порядку до консументів другого порядку більш ефективний – 20%