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Leggere l'ambiente

 

Ciclo di materia e flussi di energia

Nel “metabolismo” dell’ecosistema l’energia solare è trasformata ad ogni livello trofico in energia chimica di legame e in energia termica che si manifesta come aumento di temperatura ed è dissipata in calore, anzi la maggior parte è dissipata come calore e quindi non è disponibile per il livello trofico successivo. Solo una parte dell’energia potenzialmente contenuta nel cibo ingerito dagli organismi è trasformata per le loro esigenze metaboliche perché l’efficienza dei processi biologici non è massima. Inoltre il metabolismo respiratorio (catena di ossido-riduzioni) implica la scissione di composti organici per liberare energia che è utilizzata per produrre lavoro e quindi anche questa parte non è restituita alla struttura trofica della comunità biologica.
Le piante, immobili ed eteroterme, utilizzano per la respirazione un’energia assimilata che è relativamente inferiore a quella degli animali.

Quando si calcola per approssimazione il bilancio energetico di un sistema ecologico, si considera la differenza tra energia introdotta ed energia utilizzata ad ogni livello trofico. La dimensione dell’ecosistema, l’intensità del suo metabolismo, il rapporto tra organismi autotrofi ed eterotrofi, lo stadio di evoluzione dell’ecosistema sono variabili significative nel determinare il suo bilancio energetico.
Il flusso di energia attraverso un livello trofico è condizionato da vari fattori. Qualche esempio.
La piccolissima quantità di luce che è assimilata dalle piante (meno dell'1% di quella che le colpisce) può risultare ancora inferiore, in relazione a molte variabili come: lo stato della pianta,  delle sue foglie, la sua collocazione nell’ambiente.
In molti organismi (es., gli onischi o porcellini di terra) la velocità di assimilazione delle sostanze nutritive varia, diminuisce all’aumentare della temperatura esterna; in altri varia secondo la disponibilità di cibo: questo è digerito e assimilato più completamente quando le prede scarseggiano. Non è poi un fatto insolito che i predatori si cibino a tre o quattro livelli trofici quando le prede abituali non sono disponibili, mentre gli erbivori che sono molto specializzati morfologicamente hanno una dieta più obbligata.
Quanto poco si trova sui libri di testo di tutto questo! E’ importante, invece, che l’insegnamento vada oltre le rappresentazioni grafiche lineari e le piramidi ecologiche che non possono essere che schematizzazioni molto semplificate. Al di là del fatto che ci sono entrate ed uscite di energia nel sistema, il modo in cui questa circola è tutt’altro che lineare, né è quello idealmente ottimale.

Si può intuire che una varietà e quantità di meccanismi interni al sistema fanno sì che funzioni come se circolassero segnali generatori di informazione che innesca anelli di retroazione, che vi sia una specie di organizzazione per comparti, o che si determinino serbatoi di energia, o meccanismi che funzionano da valvole1. Queste sono appunto le caratteristiche di un sistema complesso.

 

Scarica l'approfondimento "Flussi di energia e ciclo della materia" della prof.ssa Rosa Roberto

 

Note

1 Il capitolo sul flusso di energia nell’ecosistema nella nuova edizione del libro “Ecologia” di R.E. Ricklefs, Zanichelli è una buona fonte per approfondire questo aspetto perché pur contenendo anche molte informazioni per specialisti è scritto in modo chiaro e interessante.


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