A biológiai folyamatok a Föld rendszerén keresztül áramló energiaáramlástól függenek.

Energiaműveltség 3. alapelv

A biológiai folyamatokban az energiáról szóló tanítást 6 kulcsfontosságú koncepció támasztja alá:

3.1 A Nap az élőlények és ökoszisztémák fő energiaforrása. Az olyan termelők, mint a növények, az algák és a cianobaktériumok a napfényből származó energiát felhasználva szerves anyagokat állítanak elő szén-dioxidból és vízből. Ez megalapozza az energiaáramlás kezdetét szinte az összes táplálékhálón.

3.3 A hasznos munkához rendelkezésre álló energia csökken, ha szervezetről szervezetre száll. Az élőlények molekuláit alkotó kémiai elemek táplálékláncokon mennek keresztül, és különböző módon kombinálódnak és rekombinálódnak. Az élelmiszerlánc minden szintjén némi energia az újonnan elkészített kémiai szerkezetekben tárolódik, de a legtöbb eloszlik a környezetbe. Az energia folyamatos bevitele, főleg a napfénytől, tartja a folyamatot.

3.4 Az energia az élelmiszer-hálózatokon keresztül egy irányba áramlik, a termelőktől a fogyasztókig és a bontókig. Az a szervezet, amely kevesebbet eszik egy táplálékláncban, energiahatékonyabb, mint az, amelyik magasabbat fogyaszt az élelmiszerláncban. Az étkezési termelők a legalacsonyabb és ezáltal a legenergiahatékonyabb szintek, amelyeken az állat enni tud.

3.5 Az ökoszisztémákat befolyásolják az energia és az anyag rendelkezésre állásának változásai. A rendelkezésre álló energia és anyag mennyisége és fajtája korlátozza az organizmusok eloszlását és bőségét az ökoszisztémában, valamint az ökoszisztéma képességét az anyagok újrafeldolgozására.

3.6 Az emberek a Föld ökoszisztémáinak részét képezik, és befolyásolják az ezeken a rendszereken keresztüli energiaáramlást. Az emberek egyre gyorsabban módosítják a Föld ökoszisztémáinak energiamérlegét. A változások például a mezőgazdasági és élelmiszer-feldolgozási technológia, a fogyasztói szokások és az emberi népesség nagyságának változásai következtében következnek be.

A Napból származó energia táplálja az életet a Földön

Az energia folyamatos bevitele, főleg a napfénytől, fenntartja az élet folyamatát. A napfény lehetővé teszi, hogy a növények, az algák és a cianobaktériumok fotoszintézist használva a szén-dioxidot és a vizet szerves vegyületekké, például szénhidrátokká alakítsák. Ez a folyamat a szerves anyagok alapvető forrása a bioszférában. Van néhány kivétel ez alól, például az óceán fenekén található hidrotermikus nyílások körül élő ökoszisztémák, amelyek energiáját olyan kémiai vegyületekből nyerik, mint a metán és a hidrogén-szulfid. Mindkét esetben az ökoszisztéma teljes termelékenységét a rendelkezésre álló teljes energia szabályozza.

Az energia a Föld minden életén átáramlik

föld

Ez rámutat egy kritikus tényezőre az energia eloszlásában az emberi élelmiszerekben is. A tápláléklánc alján lévő termelők (növények) fogyasztása a leghatékonyabb módja annak, hogy az emberek energiát szerezzenek az élethez. Ez kihat az emberekre, mivel arra törekszünk, hogy a növekvő emberi népesség megfelelő táplálékot élvezzen.

Ezek az ötletek bemutatják a szerves anyagok eredetét is, amelyek később fosszilis üzemanyagokká válhatnak. A fosszilis üzemanyagok eredeti energiaforrása a napfény, amely táplálta a fotoszintézist. Az olaj és a földgáz fotoszintetikus planktonból származik, amelyet az óceán fenekén üledékekben tartottak fenn, fűtöttek és kémiailag szénhidrogénné változtattak. A szén üledékbe temetett, tömörített és tartósított növényekből származik. Ezeket az ötleteket a 4. energiaelv tovább vizsgálja. (Tudjon meg többet arról, honnan származik az olaj.)

Segíteni a tanulókat megérteni ezeket az ötleteket

Míg sok hallgató könnyen kapcsolatba hozható a földi táplálékháló ötletével, a tengeri táplálékháló kevésbé ismerős lehet számukra. A diákok meglepődhetnek, ha megtudják, hogy a Föld elsődleges szervesanyag-termelékenységének fele az óceánokból származik.

A témához kapcsolódnak a következők:

  • a különböző ökoszisztémák elsődleges termelékenységének mérési módszereinek vizsgálata,
  • az elsődleges termelékenység megoszlása ​​az óceánokon és a szárazföldön,
  • a rendelkezésre álló energia kiszámítása különböző trófikus szinteken,
  • a különböző ételek testesített energiájának kiszámítása,
  • figyelembe véve a mezőgazdaság és az állattenyésztés tudományát, technológiáját, közgazdaságtanát vagy etikáját,
  • az ökoszisztémák energiamérlegére gyakorolt ​​különféle hatások vizsgálata, például tüzek, betegségek, népességdinamika és a földhasználat változásai.


Hozza ezeket az ötleteket az osztályterembe

Kvantitatív megközelítéssel megvizsgálható a különböző típusú élelmiszerekben megtestesülő energia. Íme néhány példa az ilyen tevékenységekre.

Mennyi energia van a lemezemen? olyan tanulási lépések sorozatán keresztül vezeti a tanulókat, amelyek kiemelik a különféle ételek előállításához szükséges beágyazott energiát. olyan tevékenységek sorozatán keresztül vezeti a diákokat, amelyek kiemelik a különféle ételek előállításához szükséges testet öltött energiát (középiskola vagy bevezető szintű főiskola).

Az Életmód projekt arra hívja fel a hallgatókat, hogy drámai módon csökkentsék energiafelhasználásukat, és a vegetáriánus étrend elfogadása az egyik út, amelyet a diákok választhatnak. Ez a projekt a középiskolával használható az egyetemi hallgatókon keresztül.

Kapcsolódó tananyagok

Ezeknek a témáknak a gyakorlati oktatása étkezés vagy közösségi kert szempontjából van. Az ebben az elvben szereplő összes fogalom szemléltethető egy élelmiszert termelő kertben.

Tananyagok a CLEAN gyűjteményből


Középiskola

  • Boldly Go-hoz. egy webalapú tevékenység, amely az óceán feltárásának tágabb okaival foglalkozik - tanulmányozza az éghajlatváltozás, az óceánok egészsége, az energia és az emberi egészség összefüggő kérdéseit. A hallgatók megvizsgálják, hogy az óceán tudósai milyen típusú technológiákat használnak fontos adatok gyűjtésére.
  • Az Óceán zöld gépei című videó tovább vizsgálja a tengeri táplálékhálót a fitoplankton vizsgálatával. Ezek az élőlények alkotják a tengeri táplálékháló alapját, a Föld oxigénjének felét jelentik, és fontos eszközei a szén-dioxid eltávolítására a légkörből. Ez a videó alkalmas középiskolás vagy középiskolai közönség számára.
  • A belvízi halak és a felmelegedő vizek olyan tevékenység, amely a víz hőmérsékletét összekapcsolja a belvíz édesvízi vízgyűjtő területein a halászat egészségével.
  • A változás világa: Az Amazon erdőirtás a NASA műholdas képsorozata, amelyet tízéves, 2000 és 2010 közötti időszakban készítettek, bemutatva az erdőirtás mértékét Brazília nyugati részén.


Gimnázium

  • Stresszelt! egy olyan tevékenység, ahol a hallgatók különféle témákat kutatnak az óceán egészségéről, például a túlhalászásról, az élőhelyek pusztításáról, az invazív fajokról, az éghajlatváltozásról, a szennyezésről és az óceánok elsavasodásáról. Az opcionális kiterjesztési tevékenység utasításokat tartalmaz egy vízi bioszféra létrehozására egy palackban, majd a változók manipulálására.
  • Az élelmiszerhálózatokat általában koncepciótérképekkel tanítják, például az Óceáni Élelmiszerhálóval. A vizualizáció fogalomtérszerű kapcsolatai arra ösztönzik a diákokat, hogy kapcsolják össze az abiotikus és a biotikus kölcsönhatásokat az óceáni táplálékhálón belül. Ez alkalmas a bevezető főiskolai hallgatók számára is.
  • Fermentálás zacskóban és a cellulóz-lebontó mikrobák bioprospektálása két gyakorlati tevékenység, amely a cellulóz-etanol termelését kutatja.


Főiskola

  • Mennyi energia van a lemezemen? olyan tanulási lépések sorozatán keresztül vezeti a tanulókat, amelyek kiemelik a különféle ételek előállításához szükséges beágyazott energiát. A hallgatók elkezdenek átgondolni egy alap étkezés összetevőit, és később megkérik őket, hogy vizsgálják felül a különböző típusú fehérjék előállításához szükséges energiát. Ez a tevékenység párosulhat az Életmód Projekt.
  • Az El Niño/La Niña hatása a fitoplanktonra és a Fish videóra illusztrálja a klimatikus ciklusok hatását a fitoplankton populációkkal. A fitoplankton képezi az élelmiszer-háló alapját, és a belélegzett oxigén felét szolgáltatja.

Keressen tevékenységeket és képeket a téma oktatásához

Hivatkozások

Energiagazdaságtan az ökoszisztémákban Mi hatja az életet? A legtöbb ökoszisztémában a napfény fotoszintézis útján felszívódik és felhasználható energiaformává alakul. Az energia ezen felhasználható formái szénalapúak.

Óceáni termelékenység Ennek a weboldalnak az a célja, hogy a tudomány és a tágabb közösség számára globális, frissített óceáni termelékenységi becsléseket nyújtson.

Campus-gazdák A webhely rengeteg információt és forrásokat tartalmaz az egyetemen működő gazdaság megkezdésével, a gazdaság pénzügyeinek kezelésével és az üzleti életben maradással kapcsolatban.