La principale différence entre le flux d'énergie et le cycle de la matière est que le flux d'énergie montre la transmission d'énergie d'un niveau trophique au niveau trophique suivant dans les chaînes alimentaires, tandis que le cycle de la matière montre le flux ou le cycle des éléments à travers les parties vivantes et non vivantes de écosystèmes.
L'énergie circule dans un écosystème à travers les chaînes alimentaires. De même, les éléments traversent différentes parties de la Terre. Le soleil est la source d'énergie de la plupart des écosystèmes. Les producteurs primaires fixent l'énergie de la lumière du soleil en hydrates de carbone. Les consommateurs, notamment les herbivores, consomment les aliments produits par les producteurs. Ensuite, les carnivores et les omnivores dépendent des herbivores. De même, l'énergie circule à travers différents niveaux trophiques. Parallèlement, la matière se recycle via différents processus. En fait, l'énergie et la matière se déplacent d'un organisme à l'autre dans les chaînes alimentaires.
Qu'est-ce que le flux d'énergie ?
L'énergie dans l'écosystème a deux formes. Ce sont l'énergie rayonnante et l'énergie fixe. L'énergie rayonnante est l'énergie qui provient des ondes électromagnétiques, en particulier de la lumière du soleil. L'énergie fixe est l'énergie chimique stockée dans différentes substances organiques. Les autotrophes sont une sorte d'organismes vivants qui produisent de la nourriture en fixant l'énergie rayonnante et en utilisant des substances inorganiques. D'autre part, les hétérotrophes dépendent de l'énergie fixe dans la matière organique. Ils cassent les substances organiques et utilisent l'énergie libérée. Le flux d'énergie s'effectue via les chaînes alimentaires et les réseaux trophiques. À travers les chaînes alimentaires, l'énergie se transmet entre différents niveaux trophiques, à commencer par les producteurs primaires. Le mouvement de l'énergie le long de la chaîne alimentaire est appelé flux d'énergie. Il est également connu sous le nom de flux calorifique.
Figure 01: Flux d'énergie
Le flux d'énergie obéit à deux lois de la thermodynamique. Selon la première loi, l'énergie ne peut être ni créée ni détruite. Il peut être transformé en une autre forme. La deuxième loi stipule que chaque fois que de l'énergie est transférée, une partie de l'énergie est gaspillée sous forme d'énergie thermique. Seulement 10% de l'énergie est transférée d'un niveau trophique à l'autre, et les 90% restants sont rejetés dans l'atmosphère. Par conséquent, chaque fois que l'énergie passe d'un niveau au niveau suivant, 90% est gaspillée. Cependant, le flux d'énergie est très important pour maintenir l'équilibre écologique.
Qu'est-ce que Matter Cycling ?
Le cycle de la matière est le flux de tous les types d'éléments sur Terre à travers les parties vivantes et non vivantes de celle-ci. Le cycle de la matière s'explique par différents cycles géochimiques. Le cycle de l'eau explique le cycle de l'eau tandis que les cycles du carbone, de l'azote, du soufre, du phosphore et de l'oxygène expliquent leurs mouvements sur Terre. Chaque cycle individuel montre l'échange cyclique de matière entre les organismes vivants et leur environnement non vivant.
Figure 02: Cycle de la matière - Cycle du carbone
Les humains sont également impliqués dans le cycle de la matière. Le compostage, la rotation des cultures, l'utilisation d'engrais et d'autres produits chimiques sont plusieurs activités humaines qui affectent le cycle de la matière. Le ruissellement et la bioaccumulation des engrais sont deux impacts humains nocifs sur la Terre. De plus, les décomposeurs jouent un rôle majeur dans le cycle de la matière. Ils permettent à la matière de se déplacer entre les parties vivantes et non vivantes d'un écosystème. Les décomposeurs libèrent des nutriments. Ensuite, les plantes absorbent les nutriments du sol par leurs racines.
Quelles sont les similitudes entre le flux d'énergie et le cycle de la matière ?
- L'énergie et la matière circulent dans les chaînes alimentaires d'un écosystème.
- Ils sont importants pour maintenir l'équilibre de l'écosystème.
- Les organismes vivants ont besoin à la fois de matière et d'énergie.
Quelle est la différence entre le flux d'énergie et le cycle de la matière ?
L'énergie et la matière circulent le long des chaînes alimentaires dans les écosystèmes. Le flux d'énergie nous indique comment l'énergie circule d'un niveau trophique au niveau suivant dans une chaîne alimentaire. De même, le cycle de la matière nous indique comment la matière se déplace d'un endroit à un autre à travers les parties vivantes et non vivantes de l'écosystème. C'est donc la principale différence entre le flux d'énergie et le cycle de la matière.
L'infographie ci-dessous résume la différence entre le flux d'énergie et le cycle de la matière.
Résumé - Flux d'énergie vs cycle de la matière
L'énergie circule dans les chaînes alimentaires. De même, les cycles de la matière au sein des écosystèmes. Le cycle de l'énergie et de la matière maintient l'équilibre et la santé des écosystèmes. Lorsque l'énergie circule à travers différents niveaux trophiques, 90 % sont gaspillés et libérés sous forme d'énergie thermique dans l'atmosphère. Cependant, la majeure partie de la matière reste sur Terre, se déplaçant d'un endroit à l'autre. Le cycle de la matière peut être expliqué à l'aide de cycles géochimiques individuels tels que le cycle du carbone, le cycle de l'azote, le cycle de l'eau, le cycle de l'oxygène, etc. Par conséquent, le flux d'énergie explique la transmission d'énergie tandis que le cycle de la matière explique comment la matière se déplace dans les parties vivantes et non vivantes de l'écosystème. C'est donc la différence fondamentale entre le flux d'énergie et le cycle de la matière.
