Como a Segunda Lei da Termodinâmica se relaciona com como a energia é transmitida pela cadeia alimentar?
A segunda lei da termodinâmica afirma que em qualquer sistema fechado, a entropia total (distúrbio) sempre aumenta ao longo do tempo. Isso significa que, com toda transformação de energia, alguma energia é perdida como calor inutilizável. Este princípio refere -se diretamente ao fluxo de energia através de cadeias alimentares das seguintes maneiras:
1. Perda de energia em cada nível trófico: * Quando um organismo consome outro, ele não recebe toda a energia do corpo da presa. Uma porção significativa é perdida como calor durante o metabolismo, o movimento e outros processos de vida.
* Essa perda de energia significa que cada nível trófico sucessivo em uma cadeia alimentar tem menos energia disponível para ela do que o nível anterior.
* É por isso que as cadeias alimentares normalmente têm apenas 4-5 níveis:simplesmente não há energia suficiente para suportar uma corrente mais longa.
2. Pirâmide de energia: * O conceito de perda de energia em cada nível trófico é visualizado em uma pirâmide de energia.
* A base da pirâmide (produtores) tem a maior quantidade de energia, enquanto o topo (predador de ápice) tem o mínimo.
* Esta pirâmide mostra a quantidade decrescente de energia disponível em cada nível trófico, ilustrando a segunda lei da termodinâmica em ação.
3. Eficiência da transferência de energia: * A eficiência da transferência de energia entre os níveis tróficos é tipicamente em torno de 10%, o que significa que apenas cerca de 10% da energia de um nível é transferida para a próxima.
* Essa baixa eficiência é uma conseqüência direta da segunda lei da termodinâmica, pois uma grande porção de energia é perdida como calor.
4. Limites para biomassa: * A energia disponível para apoiar a biomassa em cada nível trófico é limitada pela perda de energia no nível anterior.
* Isso significa que sempre haverá menos biomassa em níveis tróficos mais altos em comparação aos níveis mais baixos.
Em essência, a segunda lei da termodinâmica explica por que as cadeias alimentares são limitadas em comprimento e por que há uma quantidade decrescente de energia e biomassa em níveis tróficos mais altos. Ele destaca o princípio fundamental de que as transformações de energia são inerentemente ineficientes e que alguma energia é sempre perdida como calor, levando a uma diminuição gradual da energia disponível, à medida que move a cadeia alimentar.