Поток на енергията във водна екосистема

В това видео ще разгледаме по-задълбочено различните продуценти и консументи в една екосистема. И тъй като ценим разнообразието, ще разгледаме водна екосистема, да кажем, в естуар. Естуар обикновено означава място, където реката се влива в морето. Това е смес от прясна вода от реката и от солена вода от морето. Тези системи са доста продуктивни от гледна точка на енергията или биомасата. Ако направя пирамида на енергията за този естуар, който виждаме тук, тя може да изглежда ето така. В най-ниското ниво са първичните продуценти, за които сме учили в други видеа. Първичен продуцент в една водна екосистема например е фитопланктонът. Той извършва фотосинтеза и е, разбира се, планктон. Планктон е общ термин. Идва от гръцки за "носещ се". Това тук е морска трева. Също нещо, което може да фотосинтезира. И това тук са водорасли, които със сигурност познаваш от морето или от някое езеро. Когато кажем фотосинтеза, често говорим за сухоземни неща. Неща като дърветата... Но много от нас не осъзнават, че 50% от фотосинтезата на Земята, или от сумарната първична продукция, или от органичните енергийни съединения, се произвеждат от плаващи фотосинтезиращи организми като фитопланктон и ултрапланктон. Това са организми, които често не се виждат с просто око. Както споменах, естуарите са доста продуктивни. Те могат да се сравняват с дъждовните гори. За да разберем по-добре нещата, предвид, че това е естуар, който е много продуктивна екосистема, да си представим, че сумарната първична продукция от първия слой, ако разглеждаме количеството произведена биомаса, то може би е около 2000 грама на квадратен метър на година. Ако разгледаме произведените калории, те ще са приблизително равни на – в зависимост от вида на биомасата в конкретния случай, но принципно това са приблизително четири килокалории на грам. Това е приблизително равно на 8000 килокалории на квадратен метър на година. Това е сумарната първична продукция на този първи слой на първичните продуценти. Какво ще видим на следващия слой? Знаем, че не цялата енергия може да бъде използвана от следващия слой, който съдържа първичните консументи. Тук виждаме няколко примера, но всичко е много по-сложно, отколкото пирамидата изобразява, но тук виждаме зоопланктон, което е... нещо като животински планктон. Това е голяма категория организми. Наименованието съдържа думичката планктон, което означава че те се носят по течението на реката, следват теченията. Друг първичен консумент може да е риба като тази тук, която може би се храни с планктон. Сумарната енергия, която остава за следващия слой, ще е малка част от сумарната първична продуктивност на първия слой. Обикновено е около 10%. Вместо 8000 килокалории имаме 10% от 8000, тоест приблизително 800 потенциални килокалории на квадратен метър на година ще са налични за следващия слой. Може да се запиташ къде отиват всички други калории. Спомни си, че още за първия слой казахме, че това е сумарна първична продуктивност. Брутната ще е още по-висока. Фотосинтезиращите организми използват енергия и за собствени нужди като дишане. Губи се толкова много енергия сумарно, когато стигнеш до следващия слой, защото животните използват тази енергия за собствените си жизнени процеси – за да дишат например, а много от тази енергия не е годна за консумиране от следващия слой. Тя може да стане детрит, което представлява остатък след загиването на живите организми. Енергията на всяко ниво може да бъде загубена като топлина, да бъде използвана за движение, за растеж. Можеш да си представиш, че като отидем едно ниво по-нагоре, ще наречем това вторични консументи. И това е просто снимка на риба. Водните екосистеми са много по-сложни от тази схема. Сумарните калории, след като рибите са изживели живота си, които остават налични за нивото по-горе, отново, биха били приблизително 10%. Може би 80 килокалории на квадратен метър на година. И поне в този пример на върха на тази пирамида имаме висш хищник, това е акула. Това, което е налично, след като акулата е приключила живота си, е приблизително 10% от 80. Приблизително 8 килокалории на квадратен метър на година. И е важно да помислим, независимо дали говорим за сухоземна, или морска среда, че имаш тази значителна загуба на енергия, докато преминаваш нагоре по нивата, но в същото време всеки трябва да използва енергия. И енергията трябва да дойде отнякъде – говорили сме за това в други видеа, идва от слънчевата светлина. И трябва да има непрекъснат процес на приемане на светлинна енергия чрез фотосинтеза, преобразуването ѝ във форма на енергия, която може да бъде използвана от живите същества. Има значителна загуба на енергия, но тази енергия непрекъснато тече нагоре по пирамидата. Още не сме приключили, понеже дори висшите хищници в някакъв момент ще загинат и тяхната биомаса представлява енергия, която може да бъде консумирана от други, ще освободи хранителни вещества, които могат да бъдат използвани от тези начални първични продуценти. И тук идват редуцентите (детритофагите) – това е риба-звезда, която е редуцент – тя консумира мъртва материя. Те са много полезни, понеже могат да върнат хранителни вещества към първичните продуценти и други. Когато разглеждаме водна среда като тази и процесите на фотосинтеза, може да се запиташ къде протича фотосинтезата, защото надълбоко е доста тъмно. И задаваш този въпрос с право. Във водните екосистеми има т.нар. еуфотична зона, което е зоната, където е достатъчно плитко, че да навлезе слънчева светлина и да се извърши фотосинтеза. И не е случайно, че на места като естуарите, където водата е по-плитка, ще има повече хранителни вещества, защото ще има повече светлина, така че ще има повече първична продукция.