§ 2.3 Bιογεωχημικοί Κύκλοι

ΖΗΤΗΜΑ 1o

Μονάδες 25

Α. Σε καθεμία από τις παρακάτω ερωτήσεις να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:

Μόρια 15

1. Τα συμβιωτικά αζωτοδεσμευτικά βακτήρια:

1. παρασιτούν επί των ψυχανθών φυτών.

ii. είναι αποικοδομητές.

1. μετατρέπουν το ανόργανο αέριο μοριακό άζωτο σε ανόργανη χημική ένωση αζώτου.

iv. είναι υποχρεωτικά ενδοκυτταρικά μικρόβια που για να επιβιώσουν εξασφαλίζουν από τα ψυχανθή φυτά τους μηχανισμούς αντιγραφής, μεταγραφής και μετάφρασης.

2. Το απαραίτητα χημικά στοιχειά που απαιτούνται σε μεγάλες ποσότητες από τους οργανισμούς για την σύνθεση των χημικών ενώσεων τους, είναι:

1. C, H, O₃, N, S, Ni.

ii. C, H, O, H₂O, S .

1. C, H, NH₃, S, P.

iv. P, S, N, O, H, C.

3. Η αμειψισπορά αποτελεί έναν οικολογικό τρόπο εμπλουτισμού του εδάφους με άζωτο, διότι:

1. τα ψυχανθή φυτά εμπλουτίζουν το έδαφος με νιτρικά ιόντα καθώς τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια μετατρέπουν το μοριακό άζωτο σε νιτρικά ιόντα στο έδαφος.

ii. τα ψυχανθή φυτά δεν καταναλώνουν τα αποθέματα νιτρικών ιόντων του εδάφους, αφού τροφοδοτούνται απ’ ευθείας από τα συμβιωτικά αζωτοδεσμευτικά βακτήρια και παράλληλα τα ψυχανθή που είναι πλούσια σε αζωτούχα βιομόρια (π.χ. πρωτεΐνες) με την αποικοδόμηση των νεκρών τμημάτων τους, προμηθεύουν το έδαφος με αμμωνία.

1. τα σιτηρά και τα ψυχανθή φυτά είναι, αμφότερα, πλούσια σε αζωτούχα βιομόρια (π.χ. πρωτεΐνες) που με την αποικοδόμηση τους εμπλουτίζουν το έδαφος με άζωτο.

iv. Η αμειψισπορά, όπως και η αγρανάπαυση, είναι η περιοδική καλλιέργεια του εδάφους με ένα μονό φυτικό είδος.

4. Ο υδρολογικός κύκλος πάνω από τα υδάτινα οικοσυστήματα, περιλαμβάνει:

1. εξάτμιση και κατακρημνίσεις.

ii. επιδερμική εξάτμιση, διαπνοή και κατακρημνίσεις.

1. διαπνοή, εξάτμιση, επιφανειακή απορροή, κατακρημνίσεις.

iv. υπόγεια ύδατα, διαπνοή, εξάτμιση, επιφανειακή απορροή, κατακρημνίσεις.

5. Η τροφοδότηση των οικοσυστημάτων με ενέργεια και ύλη πραγματοποιείται μέσω:

1. των βιογεωχημικών κύκλων.

ii. του διαστήματος από τον ήλιο και τους μετεωρίτες.

1. της ηλιακής ακτινοβολίας και των βιογεωχημικων κύκλων.

iv. του ήλιου, καθώς τόσο η ενέργεια όσο και η ύλη συνεχώς μετατρέπεται σε μη αξιοποιήσιμες μορφές από τους οργανισμούς.

Β. Σημειώστε ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή και ποια είναι λανθασμένη:

Μόρια 10

1.    Τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια απαντώνται και ελεύθερα στο έδαφος.

2.    Τα χημικά λιπάσματα χρησιμοποιούνται στη γεωργία για την προστασία της παράγωγης από τα έντομα.                                                                                                                                3.    Η απορρόφηση του νερού από τα φυτά γίνεται από τα στομάτια των φύλλων τους.

4.    Πριν από την βιομηχανική επανάσταση, ο άνθρωπος αδυνατούσε να παρέμβει στον κύκλο του άνθρακα.                                                                                                                5.    Η αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα οφείλεται σε δύο συνιστώσες, στην καταστροφή των δασών και στην καύση ορυκτών καυσίμων.

6.    Τα βακτήρια που μετέχουν στον κύκλο του αζώτου είναι όλα αποικοδομητές.

7.    Τα ορυκτά καύσιμα προέρχονται από μετασχηματισμό οργανικής ύλης μέσω βιογεωχημικών φαινομένων.                                                                                                          8.    Το πετρέλαιο στα έγκατα της γης αποτελεί μια αποθήκη άνθρακα για την βιόσφαιρα.

9.    Οι βιογεωχημικοι κύκλοι αλληλεπιδρούν και αλληλοεπηρεάζονται.

10.  Η ατμοσφαιρική αζωτοδέσμευση δεν δρα, όταν δρα η βιολογική αζωτοδέσμευση σε ένα οικοσύστημα.

ΖΗΤΗΜΑ 2ο

Μονάδες 25

Να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις:

1. Ποιοι είναι οι ρόλοι του νερού για τα οικοσυστήματα και τους βιοτικούς τους παράγοντες; Μόρια 9

2. Με ποιο τρόπο το άζωτο ρέει διάμεσου των τροφικών επίπεδων των οικοσυστημάτων; Μόρια 8

3. Ποιες είναι οι πιθανές πορείες του άνθρακα που απομένει μετά την κυτταρική αναπνοή των φυτών;                                                                                                                                                  Μόρια 8

ΖΗΤΗΜΑ 3ο

Μονάδες 25

Να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις:

1. Δώστε μια ερμηνεία για το γεγονός ότι ένα άτομο αζώτου βρέθηκε εντός μερικών εβδομάδων από την Λατινική Αμερική στην Ευρώπη.

Μόρια 8

2. Με ποιο τρόπο πιστεύετε ότι οι αποικοδομητές συνδέουν όλα τα τροφικά επίπεδα στα οικοσυστήματα;                                                                                                                                                  Μόρια 8

3. Στις περισσότερες βιοκοινότητες, το μεγαλύτερο μέρος της ύλης καταλήγει στους αποικοδομητές από ότι στους καταναλωτές. Γιατί συμβαίνει αυτό;

Μόρια 9

ΖΗΤΗΜΑ 4ο

Μονάδες 25

Το παρακάτω σχήμα, παρουσιάζει τον βιογεωχημικό κύκλο ενός στοιχείου σε χερσαίο και υδάτινο περιβάλλον.

i. Ποιο είναι το στοιχείο αυτό;

Μόρια 5

ii.  Τι παριστάνει η διαδικασία που παρουσιάζεται με το βέλος α και η διαδικασία που παρουσιάζεται με το βέλος β;                                                                                                                            Μόρια 7

iii. Σε ποια κατηγορία οργανισμών, ως προς τον τρόπο που εξασφαλίζουν την τροφή τους κατατάσσονται οι οργανισμοί I, II, III, IV, V και VI;

Μόρια 5

iv. Ποια θα ήταν η επίπτωση στον βιογεωχημικό αυτό κύκλο, εάν εξαφανίζονταν οι οργανισμοί VI;

Μόρια 8

Απαντήσεις

ΖΗΤΗΜΑ 1o

 

A.   Οι σωστές απαντήσεις είναι:

1.          iii
2.          iv
3.          ii
4.          i
5.          iii

B.

1.           Σ
2.           Λ
3.           Λ
4.           Λ
5.           Σ
6.           Λ
7.           Σ
8.           Σ
9.           Σ
10.           Λ

ΖΗΤΗΜΑ 2o

 

1. Το νερό καλύπτει το μεγαλύτερο τμήμα της Γης, οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητές τους. Είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών. Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75% του νωπού βάρους τους) και συμβάλλει στη θερμορρύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών. Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών.

2. Τα φυτά χρησιμοποιούν τα νιτρικά ιόντα που προσλαμβάνουν από το έδαφος (είτε με τη διαδικασία της ατμοσφαιρικής είτε με αυτήν της βιολογικής αζωτοδέσμευσης) προκειμένου να συνθέσουν τις αζωτούχες ενώσεις τους όπως τις πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα. Το άζωτο που περιέχεται στις ουσίες αυτές διακινείται μέσω των τροφικών αλυσίδων στις διάφορες τάξεις των καταναλωτών προκειμένου να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πρωτεϊνών.

3. Ένα μέρος της γλυκόζης, αλλά και άλλων ενώσεων που συντίθενται από τους παραγωγούς, χρησιμοποιείται κατά την κυτταρική αναπνοή προκειμένου να απελευθερωθεί ενέργεια για την κάλυψη των αναγκών των παραγωγών.Από το υπόλοιπο μέρος της οργανικής ύλης που έχει παραχθεί από τους παραγωγούς ένα μέρος μεταβιβάζεται, ως τροφή, στους καταναλωτές, ενώ ένα άλλο καταλήγει ως νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, καρποί, κλαδιά κ.ά.) στο έδαφος και γίνεται τροφή για τους αποικοδομητές (βακτήρια και μύκητες) μαζί με τη νεκρή οργανική ύλη ζωικής προέλευσης (σώματα νεκρών οργανισμών, απεκκρίσεις, περιττώματα κ.ά.). Και στην περίπτωση των καταναλωτών και στην περίπτωση των αποικοδομητών η οργανική ύλη οξειδώνεται, με αποτέλεσμα αφ’ ενός την απελευθέρωση ενέργειας που χρησιμοποιείται για την κάλυψη των ενεργειακών τους αναγκών και αφ’ ετέρου την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα που επιστρέφει στην ατμόσφαιρα.

 

ΖΗΤΗΜΑ 3o

 

1. Μία από τις παρεμβάσεις του ανθρώπου στους βιογεωχημικούς κύκλους που λαμβάνουν χώρα στα οικοσυστήματα, είναι και η απομάκρυνση θρεπτικών συστατικών από ένα μέρος της βιόσφαιρας και η μεταφορά τους σε ένα άλλο μέρος της. Ο σύγχρονος άνθρωπος μπορεί να μεταφέρει θρεπτικά υλικά από τη μία πλευρά της γης στην άλλη, είτε με τη μορφή ανόργανων υλικών, είτε με τη μορφή οργανικών ενώσεων, μεταφέροντας ζωντανούς οργανισμούς ή τμήματά τους οικονομικού ενδιαφέροντος.

Έτσι μπορεί να ερμηνευθεί και το γεγονός, ότι ένα άτομο αζώτου μεταφέρθηκε σε λίγες μόνο εβδομάδες, από τη Λατινική Αμερική στην Ευρώπη. Το άτομο αυτό του αζώτου, πριν λίγο καιρό μπορεί να βρισκόταν στην ατμόσφαιρα ενός οικοσυστήματος στη Λατινική Αμερική, εκεί μέσω της αζωτοδέσμευσης βρέθηκε για λίγο στο έδαφος και στη συνέχεια, μπορεί να ενσωματώθηκε σε ένα βιολογικό μακρομόριο ενός φυτού (όπως οι πρωτεΐνες και τα νουκλεϊκά οξέα), το οποίο το απορρόφησε από το έδαφος. Αν το φυτό αυτό (ολόκληρο ή οι καρποί του), εξάγεται από την Λατινική Αμερική προς τη Ευρώπη, είναι δυνατόν το άτομο αυτό του αζώτου, βρισκόμενο δεσμευμένο στην οργανική ύλη αυτού του φυτού, που κόπηκε και εξήχθει προς την Ευρώπη, να ταξίδεψε με το φορτηγό πλοίο για μερικές εβδομάδες, ώστε να φτάσει στον προορισμό του (Ευρώπη).

 

2. Στους αποικοδομητές ανήκουν τα βακτήρια του εδάφους και οι μύκητες που τρέφονται με τη νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, καρπούς, απεκκρίσεις, τρίχες, σώματα νεκρών οργανισμών). Οι αποικοδομητές

παίζουν σπουδαίο ρόλο στη λειτουργία του οικοσυστήματος, καθώς μετατρέπουν την οργανική ύλη σε ανόργανη, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί εκ νέου από τους φυτικούς οργανισμούς.

Οι αποικοδομητές είναι αυτοί οι οργανισμοί, που συνδέουν όλα τα τροφικά επίπεδα στα οικοσυστήματα, καθώς καθιστούν τα απαραίτητα χημικά στοιχεία για τη ζωή, διαθέσιμα στους παραγωγούς. Είναι γνωστό ότι η οργανική ύλη των οργανισμών ενός οικοσυστήματος ανακυκλώνεται. Οι αποικοδομητές διασπούν (αποικοδομούν) τα οργανικά υλικά που βρίσκονται και παράγονται από τους βιοτικούς παράγοντες και ανακυκλώνουν τα χημικά στοιχεία υπό μορφή ανόργανων ενώσεων, εμπλουτίζοντας με αυτόν τον τρόπο τους αβιοτικούς παράγοντες, οι οποίοι αποτελούν τις αποθήκες των ανόργανων υλικών των οικοσυστημάτων όπως είναι π.χ. το έδαφος, ο αέρας και το νερό.

Οι αυτότροφοι οργανισμοί, μπορούν έτσι να προσλάβουν εκ νέου αυτά τα ανόργανα στοιχεία και να δημιουργήσουν μέσω του μεταβολισμού τους (αναβολισμός) νέα οργανικά υλικά, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν κατ’ αρχήν από τους ίδιους τους αυτότροφους οργανισμούς και στη συνέχεια θα είναι διαθέσιμα στους καταναλωτές του οικοσυστήματος.

Φυσικά, όλοι οι οργανισμοί του οικοσυστήματος διασπούν οργανικές ενώσεις κατά τη διάρκεια της κυτταρικής αναπνοής (καταβολισμός), αλλά σε ένα οικοσύστημα οι αποικοδομητές είναι εκείνοι οι οργανισμοί (τα βακτήρια και οι μύκητες), οι οποίοι εκκρίνουν ένζυμα που διασπούν την οργανική ύλη και στη συνέχεια τα ίδια αυτά μικρόβια τρέφονται από τα προϊόντα αυτής της διάσπασης.

Λαμβάνοντας υπόψη, ότι το μεγαλύτερο τμήμα της οργανικής ύλης που μετατρέπεται από όλα τα τροφικά επίπεδα σε ανόργανα υλικά αξιοποιήσιμα από τους παραγωγούς, πραγματοποιείται από τους αποικοδομητές (βακτήρια και μύκητες του εδάφους) με αυτόν τον τρόπο ερμηνεύεται ο τρόπος με τον οποίο, οι αποικοδομητές συνδέουν μεταξύ τους όλα τα τροφικά επίπεδα. Σημειώνεται δε, ότι η νεκρή οργανική ύλη που παράγεται από τους αποικοδομητές επίσης αποικοδομείται από τους ίδιους.

Επειδή όμως τα βακτήρια και οι μύκητες του εδάφους, που αποτελούν τους αποικοδομητές, δεν είναι ορατά με γυμνό μάτι, οι διεργασίες της αποικοδόμησης είναι οι λιγότερο εκτιμημένες οικολογικές διεργασίες. Ωστόσο, σε μία υποθετική περίπτωση που η αποικοδόμηση σταματήσει, θα εξαφανιστεί η ζωή στον πλανήτη, καθώς δεν θα μπορούν να ανακυκλωθούν τα χημικά στοιχεία που απαρτίζουν τα βιολογικά μακρομόρια (νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια κ.α.) εντός των οικοσυστημάτων.

3. Οι οργανισμοί που ζουν σε ένα οικοσύστημα διακρίνονται, ανάλογα με τον τρόπο που εξασφαλίζουν την τροφή τους, σε παραγωγούς, καταναλωτές και αποικοδομητές. Οι ετερότροφοι οργανισμοί διακρίνονται σε καταναλωτές και αποικοδομητές. Στους καταναλωτές, τους οργανισμούς δηλαδή που τρέφονται με φυτικούς ή άλλους ζωικούς οργανισμούς, ανήκουν οι μονοκύτταροι και οι πολυκύτταροι ζωικοί  οργανισμοί. Οι καταναλωτές, ανάλογα με «τον αριθμό των βημάτων» που τους χωρίζουν από τους παραγωγούς, διακρίνονται σε:

• Καταναλωτές πρώτης τάξης, που είναι τα φυτοφάγα ζώα.

• Καταναλωτές δεύτερης τάξης, που είναι τα σαρκοφάγα ζώα τα οποία τρέφονται με φυτοφάγα.

• Καταναλωτές τρίτης τάξης, που είναι τα σαρκοφάγα τα οποία τρέφονται με άλλα σαρκοφάγα.

Στους αποικοδομητές ανήκουν τα βακτήρια του εδάφους και οι μύκητες που τρέφονται με τη νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, καρπούς, απεκκρίσεις, τρίχες, σώματα νεκρών οργανισμών). Οι αποικοδομητές παίζουν σπουδαίο ρόλο στη λειτουργία του οικοσυστήματος, καθώς μετατρέπουν την οργανική ύλη σε ανόργανη, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί εκ νέου από τους φυτικούς οργανισμούς.

Η ενέργεια, με τη μορφή της χημικής ενέργειας που εμπεριέχεται στην τροφή των οργανισμών, περνάει από το κατώτερο τροφικό επίπεδο (των παραγωγών) στο ανώτερο. Έχει υπολογιστεί ότι μόνο το 10% περίπου της ενέργειας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο, καθώς το  90% της ενέργειας χάνεται. Αυτό οφείλεται στο ότι:

• Ένα μέρος της χημικής ενέργειας μετατρέπεται με την κυτταρική αναπνοή σε μη αξιοποιήσιμες μορφές ενέργειας (π.χ. θερμότητα).

• Δεν τρώγονται όλοι οι οργανισμοί.

• Ορισμένοι οργανισμοί πεθαίνουν.

• Ένα μέρος της οργανικής ύλης αποβάλλεται με τα κόπρανα, τα οποία αποικοδομούνται.

Σε γενικές γραμμές, η ίδια πτωτική τάση (της τάξης του 90%) που παρουσιάζεται στις τροφικές πυραμίδες ενέργειας εμφανίζεται και στις τροφικές πυραμίδες βιομάζας, καθώς, όταν μειώνεται η ενέργεια που προσλαμβάνει κάθε τροφικό επίπεδο από το προηγούμενό του, είναι λογικό να μειώνεται και η ποσότητα της οργανικής ύλης που μπορούν να συνθέσουν οι οργανισμοί του και συνεπώς μειώνεται η βιομάζα του.

Οποιοδήποτε τμήμα της οργανικής ύλης αποβάλλεται από τους ζωντανούς οργανισμούς, καθώς και οι οργανισμοί που πεθαίνουν, καταλήγουν τελικά στους αποικοδομητές, επιπλέον το μέρος της ζωντανής βιομάζας που είναι διαθέσιμη προς κατανάλωση από τους οργανισμούς του αμέσως επόμενου τροφικού επίπεδου σε ένα οικοσύστημα, αποτελεί μικρό μόνο τμήμα, το 10%, της συνολικής ζωντανής βιομάζας του αμέσως  προηγούμενου τροφικού επιπέδου.

 

ΖΗΤΗΜΑ 4o

 

Η ύλη που υπάρχει διαθέσιμη στη βιόσφαιρα είναι περιορισμένη, καθώς ο πλανήτης δέχεται ελάχιστα ποσά ύλης από το Διάστημα (μετεωρίτες κτλ.). Για το λόγο αυτό τα χημικά στοιχεία (C, H, O, N, S, P κ.ά.) που είναι απαραίτητα για τη σύνθεση των χημικών ενώσεων, από τις οποίες εξαρτώνται οι δομές και οι λειτουργίες των οργανισμών, πρέπει να κυκλοφορούν, ώστε να γίνονται εκ νέου διαθέσιμα. Οι επαναλαμβανόμενες κυκλικές πορείες των χημικών στοιχείων στα οικοσυστήματα χαρακτηρίζονται ως βιογεωχημικοί κύκλοι, διότι διεκπεραιώνονται με τη συμμετοχή βιολογικών, γεωλογικών και χημικών διαδικασιών.

i. Το δοθέν σχήμα παρουσιάζει τον βιογεωχημικό κύκλο του άνθρακα τόσο σε χερσαίο όσο και σε υδάτινο οικοσύστημα.

Ο άνθρακας είναι το χημικό στοιχείο με βάση το οποίο δομούνται όλες οι οργανικές ενώσεις και συνεπώς όλα τα βιολογικά μακρομόρια. Η πορεία του άνθρακα στα οικοσυστήματα ακολουθεί τη ροή της ενέργειας σ’ αυτά, για τον απλό λόγο ότι η χημική ενέργεια που μεταβιβάζεται από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο είναι δεσμευμένη στις οργανικές ενώσεις. O άνθρακας εισέρχεται στα οικοσυστήματα

με τη μορφή του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο βρίσκεται στην ατμόσφαιρα. Το διοξείδιο του άνθρακα παραλαμβάνεται από τους παραγωγούς προκειμένου να μετατραπεί, με τη διαδικασία της  φωτοσύνθεσης, σε γλυκόζη. Ένα μέρος της γλυκόζης, αλλά και άλλων ενώσεων που συντίθενται από τους παραγωγούς, χρησιμοποιείται κατά την κυτταρική αναπνοή προκειμένου να απελευθερωθεί ενέργεια για την κάλυψη των αναγκών των παραγωγών. Επειδή όμως κατά την κυτταρική αναπνοή παράγεται και διοξείδιο του άνθρακα, το αέριο αυτό επιστρέφει στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα να ολοκληρώνεται ένας κύκλος πρόσληψης και επαναφοράς από και προς την ατμόσφαιρα.

ii. O άνθρακας εισέρχεται στα οικοσυστήματα με τη μορφή του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο βρίσκεται στην ατμόσφαιρα. Το διοξείδιο του άνθρακα παραλαμβάνεται από τους παραγωγούς προκειμένου να μετατραπεί, με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, σε γλυκόζη.

Η διαδικασία α λοιπόν που παριστάνεται στο σχήμα, αναφέρεται στην φωτοσύνθεση που πραγματοποιείται από τους παραγωγούς των χερσαίων και των υδάτινων οικοσυστημάτων.

Επειδή όμως κατά την κυτταρική αναπνοή παράγεται και διοξείδιο του άνθρακα, το αέριο αυτό επιστρέφει στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα να ολοκληρώνεται ένας κύκλος πρόσληψης και επαναφοράς από και προς την ατμόσφαιρα. Από το υπόλοιπο μέρος της οργανικής ύλης που έχει παραχθεί από τους παραγωγούς ένα μέρος μεταβιβάζεται, ως τροφή, στους καταναλωτές, ενώ ένα άλλο καταλήγει ως νεκρή οργανική ύλη (φύλλα, καρποί, κλαδιά κ.ά.) στο έδαφος και γίνεται τροφή για τους αποικοδομητές (βακτήρια και μύκητες) μαζί με τη νεκρή οργανική ύλη ζωικής προέλευσης (σώματα νεκρών οργανισμών, απεκκρίσεις, περιττώματα κ.ά.).

Και στην περίπτωση των καταναλωτών και στην περίπτωση των αποικοδομητών η οργανική ύλη οξειδώνεται, με αποτέλεσμα αφ’ ενός την απελευθέρωση ενέργειας που χρησιμοποιείται για την κάλυψη των ενεργειακών τους αναγκών και αφ’ ετέρου την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα που επιστρέφει στην ατμόσφαιρα.

Η διαδικασία β λοιπόν που παριστάνεται στο σχήμα αναφέρεται στην κυτταρική αναπνοή των οργανισμών των οικοσυστημάτων.

iii. Με βάση τα παραπάνω, οι οργανισμοί Ι και V είναι οι παραγωγοί των δύο οικοσυστημάτων, χερσαίου και υδάτινου αντίστοιχα.

Οι οργανισμοί ΙΙ και IV είναι οι καταναλωτές 1^ης τάξης του χερσαίου και υδάτινου οικοσυστήματος αντιστοίχως, αφού αμφότεροι τρέφονται με τους παραγωγούς των οικοσυστημάτων όπου διαβιούν.

Ο οργανισμός ΙΙΙ  είναι ο κορυφαίος καταναλωτής και για τα δύο οικοσυστήματα αφού τρέφεται από τους καταναλωτές 1^ης τάξης και των δύο οικοσυστημάτων και δεν αποτελεί θήραμα κανενός άλλου οργανισμού, σε κανένα από τα δύο οικοσυστήματα.

Τέλος, οι οργανισμοί VΙ συνιστούν τους αποικοδομητές των δύο οικοσυστημάτων καθώς σε αυτούς καταλήγει βιομάζα από όλους τους άλλους οργανισμούς που υπάρχουν και στα δύο οικοσυστήματα.

iv. Στην υποθετική εκείνη περίπτωση που θα εξαφανίζονταν οι αποικοδομητές των χερσαίων και υδάτινων οικοσυστημάτων, ο κύκλος του άνθρακα θα κατέρρεε καθώς θα εξαντλούνταν κάποια στιγμή τα αποθέματα CO₂ της ατμόσφαιρας και ολόκληρη η διαθέσιμη ποσότητα άνθρακα των οικοσυστημάτων θα βρισκόταν εντέλει δεσμευμένη εντός των οργανικών ενώσεων των οργανισμών των οικοσυστημάτων. Εξαιτίας της απουσίας των αποικοδομητών, οι οργανικές αυτές ενώσεις της νεκρής οργανικής ύλης των οργανισμών (κάποια στιγμή θα είχαν πεθάνει όλοι οι οργανισμοί) δεν θα ήταν δυνατό να επιστραφεί μέσω της ανόργανης μορφής της (CO₂) πίσω στην ατμόσφαιρα για να γίνει εκ νέου διαθέσιμη στους παραγωγούς.