energy flows in ecosystems – বাস্তু তন্ত্রের শক্তি প্রবাহ কিভাবে হয়ে থাকে, শক্তি প্রবাহের কি কি মডেল রয়েছে, thermodynamics এর সূত্র , thermodynamics second law এর গুরুত্ব জানুন বিস্তারিত।
পরিবেশের বিভিন্ন ভৌত অবস্থা, যা কিছু পরিবেশকে প্রভাবিত করে সবকিছু সৌরশক্তি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়ে থাকে। পরিবেশের শক্তির প্রবাহ রৈখিক এবং একমুখী এবং পুষ্টি পদার্থের প্রভাব চক্রাকারে সম্পন্ন হয়। বাস্তু তন্ত্রের শক্তির প্রধান উৎস হলো সূর্য। বিভিন্ন খাদ্যশৃঙ্খলের বৈশিষ্ট্য অনুসারে শক্তি প্রবাহ সর্বদা একমুখী। অর্থাৎ উৎপাদক থেকে বিভিন্ন খাদ্য স্তরে এটি প্রবাহিত হয়। শক্তির কোন সৃষ্টি বা বিনাশ নেই। বাস্তু তন্ত্রের এই শক্তি প্রবাহ thermodynamics এর ১ম এবং ২য় সূত্র মেনে চলে। শক্তি প্রবাহের প্রথম ধাপে উৎপাদক কর্তৃক শক্তির উদ্ভব হয় যেমন –
বাস্তুতন্ত্রের শক্তি প্রবাহে যে শক্তি প্রবাহ হয় ( energy flow in ecosystem is ) তার বিভিন্ন রূপ আছে, যেমন- উৎপাদকের মধ্যে সৌরশক্তি বিভিন্ন রাসায়নিক যৌগের মধ্যে স্থিতিশক্তি হিসেবে সঞ্চিত হয়। এই স্থিতি শক্তি আবার প্রাথমিক স্তরের খাদকের শরীরে জারিত হয়ে তাপশক্তি হিসেবে সঞ্চিত হয়। শক্তি প্রবাহের (Energy flows in ecosystems) বিভিন্ন দিক বিবেচনা করলে এর বেশ কিছু বৈশিষ্ট্য দেখা যায়। যেমন –
- বাস্তু তন্ত্রের শক্তি প্রবাহ সর্বদা সাধারণভাবে একমুখী হয়ে থাকে।
- উৎপাদক সৌরশক্তিকে কাজে লাগিয়ে যে স্থিতিশক্তির সঞ্চয় করে তা অন্য কোন শ্রেণীর খাদক দারা উৎপাদকের ফিরে আসবে না।
- এই শক্তি প্রবাহের ফলে প্রত্যক্ষ খাদ্য স্তরে শক্তির কিছুটা অংশ রাজপ্রাপ্ত হয় বিভিন্ন শরীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়ার জন্য। thermodynamics এর ২য় সূত্র অনুসারে প্রত্যেক স্তরে কিছুটা শক্তি তাপ শক্তি হিসেবে হ্রাস পায়।
বিভিন্ন সূত্র অনুসারে দেখা যায় যে কোন স্তর থেকে তার পরবর্তী স্তরে শক্তির হ্রাসপ্রাপ্ত হয়।
খাদ্য শৃঙ্খলের তাৎপর্য এবং thermodynamics এর দুটি সূত্র কিভাবে কাজ করে তাহাই শক্তি প্রবাহের বিভিন্ন মডেলের মাধ্যমে সহজে অনুধাবন করা যায়। শক্তি প্রবাহের মূলত তিনটি মডেল ( thermodynamics laws ) দেখতে পাওয়া যায়, যথা –
- এক চ্যানেল প্রবহন মডেল
- Y আকৃতির প্রবাহন মডেল
- সর্বজনীন শক্তি প্রবহন মডেল
✍️ এক চ্যানেল প্রবহন মডেল ( thermodynamics first law )
বিজ্ঞানী R. Lindeman ১৯৪২ খ্রিস্টাব্দে এই মডেলটি আবিষ্কার করেন। একমুখী শক্তির প্রবণ যখন উৎপাদক থেকে প্রথম খাদকে, প্রথম কাদের থেকে দ্বিতীয় খাদকে, একইভাবে পর্যায়ক্রমে একই দিকে চলতে থাকে তাকে শক্তি প্রবাহের এক চ্যানেল প্রবহন মডেল বলা হয়। এই মডেলই প্রতি খাদ্যস্তরে পূর্বের স্তর থেকে শক্তির পরিমাণ হ্রাস পায়। এই মডেল থেকে উৎপাদকের উৎপাদিত খাদ্যে কত শক্তি সঞ্চিত হয়, কিভাবে এই শক্তি প্রথম খাদকে প্রবাহিত হয় ( Energy flows in ecosystems ) এবং কতটা শক্তি বিনষ্ট হয় তাহা বোঝা যায়।
✍️ Y- আকৃতির প্রবাহন মডেল ( thermodynamics second law )
বিজ্ঞানী E.P. Oden ১৯৬৩ খ্রিস্টাব্দে এই মডেলটি তৈরি করেন। এই মডেলকে দ্বি-চ্যানেল শক্তি প্রবহণ মডেলও বলা হয়। প্রত্যেক Y আকৃতির মডেলের একটি বাহু শাকাশির মাধ্যমে শক্তি প্রবাহন নির্দেশ করে ও অন্য বাহুটি ভেট্রিটাস খাদ্য শৃংখল নির্দেশ করে। Y আকৃতির মডেল দ্বারা বিভিন্ন বাস্তুতন্ত্রে কি প্রকার খাদ্যশৃংখল প্রভাব বিস্তার করে তা জানা যায়। এই Y আকৃতির শক্তি প্রবহনের বৈশিষ্ট্য হল – এই মডেল এ দুই প্রকার খাদ্যশৃংখল কে পৃথক করা যায় না। এই মডেল বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য কারণ –
- ইহা আকার আকৃতি বিপাক সম্পর্কে ক্ষুদ্র অণুবীক্ষণিক খাদক। ও দৃশ্যমান খাদকের মধ্যে পার্থক্য সূচিত করে।
- ইহা বাস্তুতন্ত্রের মৌলস্তরগুলির মধ্যে সংগঠনিক ব্যাখ্যা প্রদান করে।
✍️ সর্বজনীন শক্তি প্রবহন মডেল
বিজ্ঞানী E.P. Oden ১৯৬৮ সালে এই মডেলের প্রবর্তন করেছিলেন। এক চ্যানেল ও Y আকৃতির শক্তি প্রবাহন মডেলের মূলনীতি কাজে লাগিয়ে এই মডেলটি আবিষ্কার করেছিলেন। এই মডেল স্থলজ ও জলজ বাস্তুতন্ত্রের ক্ষেত্রে সমানভাবে প্রযোজ্য। এই মডেল একক শক্তি হিসেবে জীবভর ও শক্তির প্রবাহন (Energy flows in ecosystems) ভয়কে একই সাথে বর্ষায়।
বাস্তুতন্ত্রের শক্তি প্রবাহ thermodynamics এর দুটি সূত্রের উপর নির্ভরশীল। সূত্র দুটি হল –
প্রথম সূত্র – thermodynamics এর প্রথম সূত্র অনুসারে মোট শক্তির পরিমাণ সর্বদাই অপরিবর্তিত যদিও শক্তি এক রূপ থেকে আরেক রূপে পরিবর্তিত হতে পারে।
দ্বিতীয় সূত্র – thermodynamics এর দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে তাপশক্তি কখনোই ঠান্ডা মাধ্যম থেকে অপেক্ষাকৃত গরমমাধ্যম স্থানান্তরিত হতে পারে না।
এই দুটি ছাড়াও thermodynamics এর আরো একটি সূত্র আছে যা তৃতীয় সূত্র হিসেবে পরিগণিত হয়ে থাকে।
তৃতীয় সূত্র – কোন আদর্শ ক্রিস্টলের বিনষ্ট হওয়ার প্রবণতা বাড়তে থাকি যদি উষ্ণতা কেলভিন স্কেলের ০ ( -২৭৩°C ) থেকে ধীরে ধীরে ক্রমাগত বাড়ানো যায়।
✍️ বাস্তুতন্ত্রে শক্তির প্রবাহে thermodynamics এর সূত্র গুলির গুরুত্ব হল –
উৎপাদক দ্বারা সৌর শক্তির ব্যবহার ও ইহার বিভিন্ন রূপে বিভিন্ন খাদ্যস্তরে গ্রহণ বাস্তুতন্ত্রের বৈশিষ্ট্য, এর দ্বারা মোট শক্তির পরিমাণ একই থাকে।
- প্রথম শ্রেণীর খাদক দ্বারা ভক্ষিত উৎপাদকের শক্তি ও স্তরে বায়োমাস হিসেবে সঞ্চিত থাকে।
- প্রত্যেক ট্রপিক স্তরে শক্তির বিনষ্টিকরণ ( শ্বাস- প্রশ্বাস, রেচন ও তাপশক্তি হিসেবে ) ও পরিবেশে ইহার সঞ্চয় কিন্তু thermodynamics এর সূত্র কে সমর্থন করে।
- বিয়োজক কর্তৃক বিয়োজিত পদার্থ থেকেও কিছু শক্তি পরিবেশে ফিরে যায়, যাহাও thermodynamics এর প্রথম সূত্রকে সমর্থন করে।
