החוק הראשון של התרמודינמיקה, אנרגיה לא ניתן ליצור או להרוס, רק טרנספורמציה, ניתן להדגים בתוך מארג מזון קלאסי. כאן אנרגיית האור מהשמש נרתמת תחילה כאנרגיה קורנת על ידי צמחים ולאחר מכן מומרת לאנרגיה כימית המאוחסנת כפחמימות מורכבות. חלק מהצמחייה נצרכת בסופו של דבר על ידי בעלי חיים. בתהליך פירוק הסוכרים, האנרגיה משתחררת כחום, מאוחסנת במקרומולקולות כמאגרי אנרגיה כימיים לשימוש מאוחר יותר, או מועברת לטורף. כל אחד מהשלבים הללו בשרשרת המזון מכונה הרמה הטרופית. הצמחים הם היצרנים. הסנאי יהיה הצרכן העיקרי, והשועל הטורף יהיה הצרכן המשני. החומר האורגני שמועבר מרמת הטרופי לבא אחריו נקרא ביומסה - בדרך כלל נמדד ביחידות אנרגיה, קלוריות או קילוקלוריות.
עם זאת, העברת הביומסה אינה ליניארית. לאחר שהיצרנים הראשוניים מקבלים אנרגיה מהשמש ומייצרים מזון, בשל הנשימה התאית כמות קטנה הופכת לאנרגיית חום בלתי שמישה אשר משתחררת יחד עם פחמן דו חמצני לסביבה. אנרגיית האור הכוללת הרתומה נקראת התפוקה הראשונית ברוטו או GPP. אם מפחיתים את האנרגיה שאבדה לנשימה מתחנת הכוח של עזה, התוצאה היא פרודוקטיביות ראשונית נטו או NPP, שהוא קצב האנרגיה שבו מאוחסנת הביומסה. באופן דומה, בעוד הצרכנים העיקריים קוצרים אנרגיה כימית מצמחים, הם גם משחררים כמות קטנה של אנרגיית חום יחד עם פחמן דו חמצני במהלך חילוף החומרים. ורק חלק מהביומסה הנצרכת משוחזרת לרקמות שלהם. לבסוף, ברמת הטורף, רק חלק קטן מהאנרגיה המקורית שנרתמה מהשמש זמינה לשימוש. לכן, הביומסה המועברת מהיצרן לצרכן הראשוני אינה שווה לביומסה המועברת מהיצרן לצרכן המשני. השינויים האלה בביומסה בכל רמה של שרשרת מזון מספרים לנו על הפרודוקטיביות של מערכת אקולוגית מסוימת בכללותה.
במעבדה זו תוכלו לחקור עקרונות אלה של דינמיקת אנרגיה ופרודוקטיביות על ידי מדידת העברת ביומסה ואנרגיה מיצרן, כרוב, לצרכן עיקרי, תולעת כרוב.