نموذج بسيط يمثل كيف تنتقل الطاقة ضمن النظام البيئي

نموذج بسيط يمثل كيف تنتقل الطاقة ضمن النظام البيئي ، حيث يعد إنتقال الطاقة الغذائية بين الكائنات الحية، هي الوسيلة الطبيعية لدورة الحياة على كوكب الأرض، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن إنتقال الطاقة داخل النظم البيئية، كما وسنذكر النماذج التي تتمثل في هذا الإنتقال الطبيعي للطاقة.

انتقال الطاقة في النظام البيئي

يتم نقل الطاقة بين الكائنات الحية في شبكات الغذاء من المنتجين إلى المستهلكين، حيث تستخدم الكائنات الحية الطاقة للقيام بمهام معقدة نسبياً، وفي الواقع تأتي الغالبية العظمى من الطاقة الموجودة في الشبكات الغذائية في النظم البيئية من الشمس، ويتم تحويل هذه الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية من خلال عملية التمثيل الضوئي في النباتات، ويتم تحويل نسبة صغيرة من هذه الطاقة الكيميائية مباشرة إلى حرارة، وذلك عندما يتم تكسير المركبات أثناء عملية التنقية في النباتات، وهذه الحرارة تعتبر من العوامل الهامة في النظام البيئي.

كما ويتم تحويل غالبية الطاقة الكيميائية المخزنة في النباتات، إلى أشكال أخرى من الطاقة، وذلك من قبل مجموعة متنوعة من المستهلكين في النظام البيئي، مثل الأبقار والأرانب والخيول والأغنام والفراشات وغيرها من الحشرات التي تأكل هذه النباتات، ويتم تخزين بعض الطاقة الكيميائية في بعض النباتات العشبية، حيث تتمثل هذه الطاقة في الدهون أو البروتين، وهي غالباً ما تكون غذاء للمستهلكين الذين يأكلون العشب، كما وتنتقل الطاقة من المستهلكين الذين يتغذون على النباتات إلى المستهلكون الذي يتغذون على لحوم هذه الحيوانات النباتية، وهذه الدورة مستمرة في الطبيعة بشكل دوري، والتي تسمى دورة إنتقال الطاقة في النظام البيئي.[1]

نموذج بسيط يمثل كيف تنتقل الطاقة ضمن النظام البيئي

إن النموذج البسيط الذي يمثل كيف تنتقل الطاقة ضمن النظام البيئي هو السلاسل الغذائية والأهرام البيئية والشبكات الغذائية، وإن السلاسل الغذائية (بالإنجليزية: Food Chain)، هي تسلسل من العمليات في نقل المادة والطاقة على شكل غذاء من كائن حي إلى كائن حي أخر، وتتشابك سلاسل الغذاء هذه في شبكة غذائية معقدة نوعاً ماً، وذلك لأن معظم الكائنات الحية تستهلك أكثر من نوع واحد من الحيوانات أو النباتات.

ويحتل كل كائن حي في النظام البيئي، مستوى أو موقعاً غذائياً معيناً في السلسلة الغذائية، وهذا الموقع في السلسلة الغذائية يصف على ماذا وكيف يتغذى هذا الكائن الحي، فمثلاً هناك المنتجون، والذين يصنعون طعامهم بإستخدام عملية التمثيل الضوئي أو عملية التركيب الكيميائي، كما ويوجد المستهلكون الأساسيون، ومعظمهم يكون من الحيوانات العاشبة، والحيوانات العاشبة هي الحيوانات التي تتغذى على النباتات والعشب، وفي المستوى التالي في السلسلة الغذائية يوجد المستهلكون الثانويون والثالثيون، وهم عبارة عن حيوانات آكلة للحوم، وفي قمة السلسلة الغذائية في النظام البيئي، توجد الحيوانات المفترسة وهي الحيوانات التي ليس لديها مفترسات غير البشر.[2]

هرم الطاقة في النظام البيئي

هرم الطاقة أو الهرم البيئي (بالإنجليزية: Ecological Pyramid)، هو تمثيل رسومي مصمم لإظهار الكتلة الحيوية أو الإنتاجية الحيوية في كل مستوى غذائي في نظام بيئي معين، ويوضح هرم الطاقة مقدار الطاقة التي يتم الإحتفاظ بها في شكل كتلة حيوية جديدة في كل مستوى غذائي، بينما يوضح هرم الكتلة الحيوية مقدار الكتلة الحيوية، وهي كمية المواد الحية أو العضوية الموجودة في الكائن الحي، ويبدأ هرم الطاقة بالمنتجين في قاعدة الهرم وهم مثل النباتات، ثم تنتقل الطاقة عبر المستويات الغذائية المختلفة مثل الحيوانات العاشبة التي تأكل النباتات، ثم الحيوانات آكلة اللحوم التي تأكل اللحم، ثم الحيوانات النهمة والتي تأكل كل من النباتات واللحم، وإلى أخر هرم الطاقة، وإن أعلى مستوى في هرم الطاقة هو الجزء العلوي من السلسلة الغذائية، ويتمثل هرم الطاقة في النظم البيئية على هذا النحو الأتي:[3]

• المنتجين الأساسيين (بالإنجليزية: Primary Producers)
• المستهلكين الأساسيين (بالإنجليزية: Primary Consumers)
• مستهلكين ثانويين (بالإنجليزية: Secondary Consumers)
• مستهلكين من المستوى الثالث (بالإنجليزية: Third Level Consumers)
• الحيوانات المفترسة (بالإنجليزية: Apex Predators)

وفي ختام هذا المقال نكون قد ذكرنا نموذج بسيط يمثل كيف تنتقل الطاقة ضمن النظام البيئي، مثل السلسلة الغذائية والشبكات الغذائية، كما ووضحنا كيف تنتقل الطاقة في النظم البيئية المختلفة، ووضحنا بالتفصيل ما هو هرم الطاقة وذكرنا مستوياته.