In breve: In un ecosistema la materia si ricicla, mentre l'energia scorre in una sola direzione e si disperde come calore.
Cos'è un ecosistema
Un ecosistema è un insieme di esseri viventi e ambiente fisico. Gli organismi interagiscono tra loro e con aria, acqua e suolo.
Dentro un ecosistema circolano due cose importanti. La prima è la materia, cioè gli atomi e le molecole. La seconda è l'energia, che permette ogni attività vitale.
Capire questi scambi aiuta a studiare il funzionamento della natura. È utile anche per il controllo ambientale e la tutela degli habitat.
Il flusso di energia
L'energia entra nell'ecosistema grazie al Sole. Le piante la catturano con la fotosintesi e la trasformano in zuccheri.
Le piante sono dette produttori. Gli animali che le mangiano sono consumatori primari. Chi mangia gli animali è consumatore secondario.
A ogni passaggio, gran parte dell'energia si perde come calore. Solo circa il 10% passa al livello successivo della catena. Per questo le catene alimentari hanno pochi anelli.
Il flusso di energia è quindi unidirezionale. Non torna indietro e non si ricicla mai.
Il ciclo della materia
La materia, invece, segue percorsi chiusi chiamati cicli biogeochimici. Gli atomi di carbonio, azoto, acqua e fosforo si riusano continuamente.
I decompositori, come batteri e funghi, hanno un ruolo chiave. Trasformano i resti di piante e animali in sostanze semplici. Queste tornano nel suolo e nutrono nuove piante.
Così gli stessi atomi passano dal corpo di un organismo all'ambiente e viceversa. Questo riciclo permette alla vita di continuare.
Esempi pratici
Esempio 1 — Un prato. L'erba cresce grazie alla luce solare. Una mucca la mangia e ottiene energia. Quando muore, i decompositori restituiscono i suoi atomi al terreno.
Esempio 2 — Uno stagno. Le alghe fanno fotosintesi. I piccoli pesci mangiano le alghe e i pesci più grandi mangiano i piccoli. L'energia diminuisce a ogni passaggio.
Esempio 3 — Il ciclo del carbonio. Le piante assorbono anidride carbonica dall'aria. Gli animali la rilasciano respirando. Il carbonio passa tra atmosfera, viventi e suolo.
In laboratorio si possono misurare questi scambi. Si analizzano gas, biomassa e parametri chimici dell'acqua o del suolo.
Parole difficili
- Ecosistema: insieme di organismi e ambiente fisico che interagiscono in un'area.
- Fotosintesi: processo con cui le piante usano luce per produrre zuccheri.
- Produttori: organismi che fabbricano sostanze organiche partendo da luce e materia inorganica.
- Decompositori: organismi che scompongono resti organici in sostanze semplici.
- Cicli biogeochimici: percorsi chiusi degli elementi chimici tra viventi e ambiente.
- Biomassa: quantità totale di materia vivente presente in un ambiente.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-chimica-materiali-biotecnologie.biologia-microbiologia-e-tecnologie-di-controllo-ambientale.cl3.scambi-ecosistema.01