Energiflöde:
* Solen:den ultimata källan: Solen är den primära energikällan för biosfären. Det ger ljus och värme, som driver fotosyntes.
* fotosyntes: Växter och andra fotosyntetiska organismer fångar solenergi och omvandlar den till kemisk energi i form av glukos och lagrar den i sina vävnader. Denna process släpper också syre i atmosfären.
* Matkedjor och matbanor: Energi rinner genom biosfären via utfodringsförhållanden. Producenter (växter) konsumeras av primära konsumenter (växtätare), som sedan konsumeras av sekundära konsumenter (köttätare), och så vidare.
* Energiförlust på varje trofisk nivå: Med varje energiöverföring genom trofiska nivåer förloras en betydande del (cirka 90%) som värme på grund av metaboliska processer. Detta begränsar antalet trofiska nivåer i ett ekosystem.
* decomposer: Nedbrytare (bakterier och svampar) bryter ner döda organismer och avfall, returnerar näringsämnen till jorden och släpper tillbaka energin i miljön.
Mattercykling:
* Stängt system: Jorden är i huvudsak ett stängt system när det gäller materia. Mängden materia på jorden är konstant, men den cyklar genom olika former och platser.
* Biogeochemical Cycles: Dessa är de vägar som materien cirkulerar genom biosfären. Viktiga cykler inkluderar:
* Kolcykel: Rörelsen av kol mellan atmosfären, levande organismer, hav och stenar. Fotosyntesen tar bort kol från atmosfären, medan andning och brinnande fossila bränslen släpper tillbaka det.
* kvävecykel: Omvandlingen av kvävgas från atmosfären till användbara former för organismer och sedan tillbaka till atmosfären.
* fosforcykel: Rörelsen av fosfor mellan bergarter, jord, vatten och levande organismer.
* Vattencykel: Den kontinuerliga rörelsen av vatten på, ovan och under jordens yta.
* näringscykling: Varje biogeokemisk cykel involverar näringscykling - rörelse av väsentliga element genom miljön. Dessa näringsämnen är avgörande för växttillväxt och stöder i slutändan allt liv.
Nyckelkoncept:
* Första lagen om termodynamik: Energi kan inte skapas eller förstöras, bara omvandlas från en form till en annan.
* Andra lagen om termodynamik: Under energitransformationer förloras viss energi som värme, vilket leder till en ökning av entropin (störning) i systemet.
* Ekosystemtjänster: Biosfären tillhandahåller viktiga tjänster till mänskligheten, inklusive ren luft och vatten, livsmedelsproduktion och klimatreglering.
Påverkan av mänskliga aktiviteter:
* Mänskliga aktiviteter, såsom avskogning, brinnande fossila bränslen och föroreningar, har betydande effekter på materien och energiflödet inom biosfären.
* Dessa effekter kan störa biogeokemiska cykler, vilket kan leda till klimatförändringar, föroreningar och förlust av biologisk mångfald.
Att förstå flödet av materia och energi genom biosfären är avgörande för att hantera naturresurser hållbart och skydda planeten för kommande generationer.
