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L'énergie et les nutriments, ou produits chimiques, traversent un écosystème. Tandis que l'énergie circule dans l'écosystème et ne peut être recyclée, les éléments nutritifs circulent dans un écosystème et sont réutilisés. Le flux d’énergie et le cycle chimique aident à définir la structure et la dynamique de l’écosystème.
Producteurs Primaires
Les producteurs primaires comme les plantes ou le phytoplancton utilisent l’énergie solaire pour synthétiser les sucres par photosynthèse et sont la source de toute l’énergie de l’écosystème. Les producteurs primaires ont également besoin de nutriments ou de produits chimiques tels que l'azote, le phosphore et le fer pour se développer. Les nutriments et les sucres sont disponibles pour les consommateurs primaires, les herbivores qui mangent les producteurs primaires et les consommateurs secondaires, les prédateurs qui mangent les consommateurs primaires.
Cyclisme
L'énergie qui traverse l'écosystème ne peut être recyclée. Les consommateurs utilisent les sucres, les graisses et les protéines qu'ils absorbent d'autres organismes comme source d'énergie pour faire croître et entretenir leurs cellules. Ils perdent une partie de cette énergie sous forme de chaleur. Les nutriments sont recyclés par décomposition. Lorsque les producteurs primaires ou les consommateurs meurent, les champignons et autres décomposeurs obtiennent de l'énergie en décomposant leurs restes et, ce faisant, ils restituent au sol des éléments nutritifs essentiels tels que l'azote afin que les producteurs primaires puissent les utiliser.
Considérations
La disponibilité en énergie et en nutriments peut limiter la productivité d'un écosystème. En haute mer, par exemple, la lumière est abondante à la surface mais se fait rare plus loin. De plus, les nutriments tels que l'azote et le fer sont également rares, ce qui limite la productivité. Dans les régions de l'océan où les remontées d'eau apportent des éléments nutritifs à la surface, par exemple au large des côtes du Chili au cours des années sans El Niño, la productivité augmente.