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Comment l'énergie solaire est transformée en énergie utile pour la biosphère.
L’énergie solaire est rarement directement utile aux éléments et structures de la biosphère.
Pour le devenir, elle doit être au préalable transformée de nombreuses fois et sous différentes formes au sein de ses propres structures.
Cette transformation de l’énergie solaire en énergie utile nécessite la présence d’éléments chimiques, (c’est-à-dire de la matière) principalement sous la forme d’hydrogène, d’oxygènes, de carbone et beaucoup d’autres encore, tous fournis par le système complexe de l’Univers et assemblés dans les nombreux éléments et structures de la biosphère. L’énergie solaire qui se présente principalement sous forme de photons, peut être alors stockée provisoirement dans certaines molécules des éléments et structures de la biosphère. D’une manière très simplifiée on pourrait illustrer le processus de la manière suivante : Dans un premier temps des photons d’un rayon lumineux arrachent des électrons à des molécules d’eau d'un végétal. Devenues chimiquement très réactifs, ces molécules d’eau vont se combiner avec des molécules de CO2 contenues dans le végétal pour former des sucres. Dans un deuxième temps, les sucres ingérés par un organisme biologique, vont restituer partiellement cette énergie d'origine solaire en se scindant en d’autres molécules à l'aide d'une autre machinerie sophistiquée qui est le système digestif de cet organisme. Cette énergie contribuera au fonctionnement et à l'entretien du système complexe de cet organisme.
Les structures biosphériques vont du plus simples, se présentant sous forme minérale, gazeuse ou liquide, jusqu’à des structures très élaborées comme les biotopes abritant à leur tour des millions d’espèces biologiques allant des micro-organismes jusqu’à la baleine, en passant par les insectes, les oiseaux, etc... Elles sont le fruit de l’évolution biologique et de la complexité de la biosphère pendant près de 3,8 milliards d’années.
Dans le monde biologique, l’énergie et la matière passent d’une espèce à l’autre par ce qu’on appelle la chaîne alimentaire ou le réseau trophique.
Les nutriments issus de la chaîne alimentaire restituent une part de l’énergie solaire et de la matière qu’ils ont stocké sous différentes formes. La transformation de ces sources d’énergies et de matières se fait à l’intérieur du système digestif. Ce dernier décompose les aliments en fragments, appelés métabolites, et ne conserve que les molécules qui lui sont utiles en les dirigeant là où elles sont nécessaires à l’organisme. Tout ce qui n’est pas immédiatement utile est soit stocké en réserve, soit éliminé par le corps. Tout ceci réclame bien sûr un travail et donc de l’énergie. Cette dernière est puisée au sein de certains métabolites comme par exemple le glucose et stockée dans des molécules comme l'adénosine triphosphate (ATP) qui libère cette énergie à l'endroit voulu et au moment voulu. Ce qui est éliminé du corps par les excréments sera partiellement restitué à la chaîne alimentaire et réintroduit dans le cycle de transformation matière-énergie.
On se rend compte que la transformation des aliments en matières biologiques et en énergie utile à l’organisme ne peut pas s’apparenter à des échanges d’énergie calorifique car le processus est totalement différent. L'énergie calorifique mesure le mouvement désordonné de molécules alors que l'énergie provenant des aliments est ordonnée et précise tant dans sa distribution énergétique et spatiale que dans sa distribution de matière. L’emploi de la calorie pour évaluer la valeur nutritive d’un aliment est donc inapproprié.
Ainsi, c’est bien l’énergie solaire qui offre le flux d’énergie nécessaire au fonctionnement et à l’entretien de la biosphère et aux organismes biologiques qui la composent, mais elle ne peut le faire que par l'intermédiaire de merveilleuses et délicates machineries. Les perturber par des comportements irresponsables comme le fait souvent notre civilisation pourrait se retourner contre elle.
L'énergie provenant des aliments est dédiée en priorité au métabolisme de l’organisme, le reste servira à fournir de l’énergie au cerveau et aux muscles. Cette dernière part d’énergie est appelée énergie endogène. Elle permet à l’organisme de faire le travail nécessaire pour assurer lui-même son alimentation, sa protection, et à sa reproduction.
La grande majorité des animaux n'utilisent que leur énergie endogène dans leur Existence
Mais l’Homme, en particulier l'Homme civilisé a jugé insuffisant son énergie endogène pour satisfaire toutes ses ambitions. Alors il s'est mis à chercher d’autres sources d’énergie, appelées énergies exogènes, parmi celles que lui offre la Nature.
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Pour le devenir, elle doit être au préalable transformée de nombreuses fois et sous différentes formes au sein de ses propres structures.
Cette transformation de l’énergie solaire en énergie utile nécessite la présence d’éléments chimiques, (c’est-à-dire de la matière) principalement sous la forme d’hydrogène, d’oxygènes, de carbone et beaucoup d’autres encore, tous fournis par le système complexe de l’Univers et assemblés dans les nombreux éléments et structures de la biosphère. L’énergie solaire qui se présente principalement sous forme de photons, peut être alors stockée provisoirement dans certaines molécules des éléments et structures de la biosphère. D’une manière très simplifiée on pourrait illustrer le processus de la manière suivante : Dans un premier temps des photons d’un rayon lumineux arrachent des électrons à des molécules d’eau d'un végétal. Devenues chimiquement très réactifs, ces molécules d’eau vont se combiner avec des molécules de CO2 contenues dans le végétal pour former des sucres. Dans un deuxième temps, les sucres ingérés par un organisme biologique, vont restituer partiellement cette énergie d'origine solaire en se scindant en d’autres molécules à l'aide d'une autre machinerie sophistiquée qui est le système digestif de cet organisme. Cette énergie contribuera au fonctionnement et à l'entretien du système complexe de cet organisme.
Les structures biosphériques vont du plus simples, se présentant sous forme minérale, gazeuse ou liquide, jusqu’à des structures très élaborées comme les biotopes abritant à leur tour des millions d’espèces biologiques allant des micro-organismes jusqu’à la baleine, en passant par les insectes, les oiseaux, etc... Elles sont le fruit de l’évolution biologique et de la complexité de la biosphère pendant près de 3,8 milliards d’années.
Dans le monde biologique, l’énergie et la matière passent d’une espèce à l’autre par ce qu’on appelle la chaîne alimentaire ou le réseau trophique.
Les nutriments issus de la chaîne alimentaire restituent une part de l’énergie solaire et de la matière qu’ils ont stocké sous différentes formes. La transformation de ces sources d’énergies et de matières se fait à l’intérieur du système digestif. Ce dernier décompose les aliments en fragments, appelés métabolites, et ne conserve que les molécules qui lui sont utiles en les dirigeant là où elles sont nécessaires à l’organisme. Tout ce qui n’est pas immédiatement utile est soit stocké en réserve, soit éliminé par le corps. Tout ceci réclame bien sûr un travail et donc de l’énergie. Cette dernière est puisée au sein de certains métabolites comme par exemple le glucose et stockée dans des molécules comme l'adénosine triphosphate (ATP) qui libère cette énergie à l'endroit voulu et au moment voulu. Ce qui est éliminé du corps par les excréments sera partiellement restitué à la chaîne alimentaire et réintroduit dans le cycle de transformation matière-énergie.
On se rend compte que la transformation des aliments en matières biologiques et en énergie utile à l’organisme ne peut pas s’apparenter à des échanges d’énergie calorifique car le processus est totalement différent. L'énergie calorifique mesure le mouvement désordonné de molécules alors que l'énergie provenant des aliments est ordonnée et précise tant dans sa distribution énergétique et spatiale que dans sa distribution de matière. L’emploi de la calorie pour évaluer la valeur nutritive d’un aliment est donc inapproprié.
Ainsi, c’est bien l’énergie solaire qui offre le flux d’énergie nécessaire au fonctionnement et à l’entretien de la biosphère et aux organismes biologiques qui la composent, mais elle ne peut le faire que par l'intermédiaire de merveilleuses et délicates machineries. Les perturber par des comportements irresponsables comme le fait souvent notre civilisation pourrait se retourner contre elle.
L'énergie provenant des aliments est dédiée en priorité au métabolisme de l’organisme, le reste servira à fournir de l’énergie au cerveau et aux muscles. Cette dernière part d’énergie est appelée énergie endogène. Elle permet à l’organisme de faire le travail nécessaire pour assurer lui-même son alimentation, sa protection, et à sa reproduction.
La grande majorité des animaux n'utilisent que leur énergie endogène dans leur Existence
Mais l’Homme, en particulier l'Homme civilisé a jugé insuffisant son énergie endogène pour satisfaire toutes ses ambitions. Alors il s'est mis à chercher d’autres sources d’énergie, appelées énergies exogènes, parmi celles que lui offre la Nature.
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