Den kjemiske sammensetningen av jorda er egentlig konstant - bortsett fra mindre lekkasje av atmosfæren i verdensrommet og sporadiske innspill fra asteroider , uansett verken kommer inn eller forlater planeten . Av denne grunn , de biogeokjemiske sykluser er i hovedsak lukkede systemer
energiflyten i økosystemer : . Et åpent system
Bevegelsen av energi gjennom et økosystem , i kontrast med bevegelse av materie , utgjør et åpent system . Det er innganger og utganger, eller gevinster eller tap. Energi går inn i systemet i form av sollys. Energi kan ikke helt ødelagt , men i enhver kjemisk eller biologisk reaksjon noe av det alltid er omdannet til varme. Denne varmen forlater jorda i form av infrarød stråling.
Eksempler på biogeokjemiske sykluser
De viktigste biogeokjemiske sykluser er vannets kretsløp , nitrogenkretsløpet , karbonkretsløpet og fosforsyklusen. Konseptuelt er vannets kretsløp den enkleste å forstå. Drevet av sollys , fordamper vann fra kilder som hav, innsjøer og elver , deretter faller til bakken som nedbør . Alt liv tar inn vann og senere excretes det . Hele tiden , kan vannet endrer fase fra gass til væske til faststoff , men det forblir kjemisk det samme . I andre sykluser , slik som nitrogensyklusen , for eksempel , de kjemiske former forskjellige kjemiske forbindelser på ulike stadier i syklusen. Alt liv krever nitrogen, men bare visse organismer kan forbrenne det uorganiske nitrogen i atmosfæren . Alle andre organismer er avhengig av nitrogenforbindelser syntetisert av disse " fiksere nitrogen . " Alle de biogeokjemiske sykluser er slutt drevet av sollys
Energy Flow : . Trofiske nivåer
Nesten all energi i biosfæren , med unntak av noen få ekstreme økosystemer som de som er dannet rundt vulkanske åpninger på havbunnen , kommer fra solstråling. Ikke alle organismer , men er i stand til å bruke direkte sollys . Organismer som kan bruke sollys som sin primære energikilde kalles " primærprodusenter " eller bare " produsenter ". Produsentene er på den første " trofisk nivå . " Den andre trofisk nivå inkluderer alle organismer som beiter direkte på produsentene. Disse kalles planteetere eller primære forbrukere. Det tredje nivået består av rovdyr , som spiser planteetere eller sekundære forbrukere. Det er ofte et fjerde nivå , består av rovdyr som spiser andre rovdyr , og det er noen ganger også en femte trofisk nivå også.
Energitap mellom trofiske nivåer
Plante fotosyntese er ca 1 prosent effektiv . Også, som en generell tommelfingerregel , bare 10 prosent av den energien som finnes i organismene på ett trofisk nivå er tilgjengelig for forbrukere i neste nivå. Dette skyldes at de fleste organismer bruker bare omtrent 10 prosent av energien de forbruker i byggingen av sin egen kroppslige vev - resten brukes for metabolisme. Med andre ord , for en person å spise en kalori verdt av okse , ku måtte spise 10 kalorier verdt av plantemateriale , og anlegget måtte absorbere 1000 kalorier verdt av sollys. Matematisk , gir dette en god forklaring på hvorfor et økosystem kan bare støtte av noen høyt nivå rovdyr.