7.2: Termodinamiğin Birinci Kanunu

Termodinamiğin Birinci Yasası, enerjinin yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini, yalnızca dönüştürülebileceğini belirtir. Bu, güneşten gelen ışık enerjisinin bitkiler tarafından ışın yayan enerji olarak kullanıldığı, kimyasal enerjiye dönüştürüldüğü ve kompleks karbonhidratlar olarak depolandığı klasik bir gıda ağında gösterilebilir. Bitki örtüsü daha sonra hayvanlar tarafından tüketilir ve sindirim işlemi sırasında şekerler ısı olarak enerji açığa çıkarır. Şekerler ayrıca ya iş yaparken tüketilen, glikojen ve yağ asitleri gibi makromoleküllerde depolanan ya da bir avcı tarafından tüketilen kimyasal enerji üretir. Hayvanlardan gelen atık ürünler ve ölü organik maddeler daha sonra bakteriler ve mantarlar tarafından ayrıştırılır ve bitkilerin büyümesi için besin sağlamak üzere toprağa geri gönderilir ve döngü devam eder.

Termodinamiğin Birinci Yasası

Fotonlar, fotosentez sürecinde bitkilerin yaşamak ve büyümek için kullandıkları kompleks karbonhidratları yapmak için kullanılır ve atmosfere oksijen salınır.

Bitkiler sonunda hayvanlar —otoburlar— için yiyecek haline gelir ve sindirim işlemi sırasında şekerler parçalanır ve hayvanın hayatta kalmasına ve çoğalmasına izin veren hücresel süreçleri yönlendirmek için —ya ısı olarak ya da glikozdan kimyasal enerji sağlamak için— enerji açığa çıkar. Kimyasal enerji olarak makromoleküllerde de depolanabilir. Örneğin glikojen, karaciğerde veya kaslarda depolanabilir ve yüksek enerji ihtiyacı olan zamanlarda hızlıca erişilebilir. Yağ asitleri şeklinde enerji rezervi olarak da depolanabilir. Son olarak, hayvan enerjiyi bir yırtıcı hayvana —benzer şekilde kullanacak bir etobura— aktarabilir.

Her adımdaki atık ürünler de havaya, suya veya toprağa geri döndürülür ve besin ağını korumak için kullanılır. Bakteriler ve mantarlar gibi ayrıştırıcılar, ölü organik maddeyi yerler ve bitkiler tarafından büyümek için tekrar kullanılabilmesi için toprağa geri verir.