熱力学と熱帯雨林:エネルギーの流れ
これは、熱力学の第1および第2の法則の内訳と、それらが熱帯雨林の生態系にどのように適用するかを示します。
1。熱力学の最初の法則:エネルギーの保存
* 法律: エネルギーを作成または破壊することはできず、転送または変換のみを行います。
雨林の * :
* 日光: 熱帯雨林の主なエネルギー源は日光です。植物は光合成を通してこの光エネルギーを捕捉し、糖に保存された化学エネルギーに変換します。
* フードチェーン: このエネルギーは、動物が植物や他の動物を消費するため、食物連鎖に沿って渡されます。草食動物は植物を食べ、肉食動物は草食動物を食べ、分解者は死んだ生物を分解します。
* エネルギー伝達: 生物間のエネルギーの各移動は、100%効率的ではありません。熱のようにエネルギーが失われ、熱帯雨林の暖かく湿気の多い気候に貢献しています。
2。熱力学の第2法則:エントロピーとエネルギー分散
* 法律: あらゆるエネルギー移動または変換では、一部のエネルギーが使用できなくなります(エントロピーが増加します)。これは、使用可能なエネルギーがより分散し、濃縮されないことを意味します。
雨林の * :
* 熱損失: 食物連鎖のすべてのステップは、熱として使用可能なエネルギーを失うことになります。これが、熱帯雨林のエネルギーが生態系にリサイクルされるため、熱帯雨林が分解と栄養サイクリングの割合が高い理由です。
* 複雑さ: さまざまな種と複雑な相互作用を備えた熱帯雨林の複雑な生命の網は、より単純な生態系と比較して、より効率的なエネルギー移動と利用を可能にします。これは、さまざまな栄養レベルでエネルギーをキャプチャして使用する機会が増えているためです。
* 生物多様性: 熱帯雨林の高い生物多様性は、さまざまな種類の資源とエネルギー源を利用するために特化しているため、エネルギーの効率的な流れに貢献しています。
全体:
熱帯雨林は、熱力学の法則がエネルギーの流れをどのように支配するかを示す完璧な例です。 日光は初期エネルギー入力を提供し、その後、複雑なエコシステムを介して伝達され、変換されます。熱としてのエネルギーの継続的な損失は、エネルギーが生態系を流れ、生命のプロセスを促進し、ユニークでダイナミックな環境を作り出すことを保証します。