Energiepiramide definitie

een energiepiramide (ook wel een trofische piramide of een ecologische piramide genoemd) is een grafische weergave van de energiestroom op elk trofisch niveau in een ecosysteem.

De breedte van elke staaf vertegenwoordigt de energie-eenheden die beschikbaar zijn binnen elk trofisch niveau; de hoogte is altijd hetzelfde. De energiestroom beweegt van onderaf door de lagen van de energiepiramide en wordt geleidelijk verminderd naarmate de organismen op elk niveau energie verbruiken

de basis van de energiepiramide geeft de beschikbare energie aan binnen primaire producenten. Primaire producenten, ook bekend als autotrophs, zijn organismen die hun eigen voedsel te creëren door het nemen van hun energie uit niet-levende bronnen van energie. In de meeste gevallen zijn het fotosynthetiserende planten, die energie van de zon gebruiken om hun eigen voeding te creëren in de vorm van eenvoudige suikers, hoewel er uitzonderingen zijn zoals diepzeeorganismen, die chemische energie uit hydrothermale bronnen gebruiken. In deze beschrijving richten we ons op ecosystemen die energie uit de zon halen.

alle andere niveaus in de energiepiramide bestaan uit heterotrofen – organismen die hun voeding verkrijgen uit organische koolstof, meestal in de vorm van andere planten en dieren.

het tweede trofische niveau bestaat uit primaire consumenten. Dit zijn de herbivoren die zich uitsluitend voeden met primaire producenten. Het derde en vierde niveau bestaan uit secundaire en tertiaire consumenten. Dit zijn carnivoren en omnivoren, die zich kunnen voeden op een van de lagere niveaus, hoewel voornamelijk organismen consumeren van het trofische niveau direct onder hen. De bovenste laag van de energiepiramide bevat top roofdieren. Dit zijn meestal vleesetende dieren die geen natuurlijke roofdieren hebben.

De piramidevorm wordt gebruikt om de energiestroom weer te geven vanwege de manier waarop energie door het hele systeem wordt verbruikt en verloren gaat.

de primaire producenten halen energie uit de zon. Echter, slechts ongeveer 1% van de totale beschikbare zonne-energie wordt daadwerkelijk geabsorbeerd in de planten (het kan bewegen door, of stuiteren, de planten); dit is de GPP of de bruto primaire productiviteit. Gelukkig wordt er zo ‘ n hoge hoeveelheid energie uit de zon uitgestoten, dat 1% voldoende is om planten te ondersteunen; in gebieden met een hoge energie-input van de zon, bijvoorbeeld tropische biomen, is de GPP hoger dan in die gebieden waar de energie-input van de zon laag is.

planten gebruiken fotosynthese om energie van de zon om te zetten in chemische energie, die wordt opgeslagen als organische verbindingen zoals suikers. De planten voeren vervolgens celademhaling uit om de suikers om te zetten in het bruikbare energiemolecuul ATP (adenosine trifosfaat). Celademhaling is een metabole reactie die verbruikt ongeveer 60% van de energie van de plant, waardoor ongeveer 40% van de GPP als de NPP, of netto primaire productiviteit. Deze NPP-waarde vertegenwoordigt 100% van de totale energie-eenheden die de installaties ter beschikking worden gesteld.

energie wordt gebruikt voor alle levensprocessen zoals ademhaling, beweging, metabole processen en reproductie. Dus, van de 100% totale energie die beschikbaar is voor de planten, wordt slechts ongeveer 10% omgezet in plantenweefsels, terwijl 90% wordt opgebruikt en verloren gaat als warmte.

bij elk van de volgende trofische niveaus gaat dezelfde hoeveelheid energie (90%) verloren als warmte, terwijl 10% wordt omgezet in beschikbare biomaterie. Tegen de tijd dat de energie het hoogste trofische niveau bereikt, zullen de apex roofdieren slechts 0,01% van de primaire energie ontvangen! Omdat er zo weinig energie beschikbaar is op het hoogste trofische niveau, zijn voedselketens meestal beperkt tot maximaal zes niveaus.

in de gehele energiepiramide worden weefsels en andere organische stoffen afgebroken die niet zijn geconsumeerd door dieren die hoger in de voedselketen staan. Daarbij recyclen deze organismen de voedingsstoffen terug in de bodem en spelen ze een belangrijke rol in de koolstof-en stikstofcycli.

• trofisch niveau – elk van de hiërarchische niveaus in een ecosysteem waarin organismen dezelfde functie en voedingsrelatie hebben binnen de voedselketen.
• voedselweb – de biologische gemeenschap waarin organismen met elkaar en hun fysieke omgeving interageren.
• Autotroph-een organisme dat zijn eigen voeding kan produceren in de vorm van organische stoffen uit anorganische stoffen zoals kooldioxide.
• Heterotroph-een organisme dat zijn voeding moet ontlenen aan organische stoffen, meestal plantaardig en dierlijk materiaal.

Quiz

1. Een energiepiramide is een grafische weergave van:
A. Het aantal dieren in een ecosysteem
B. De stroom van energie door elk trofisch niveau
C. Het aantal dieren op elk trofisch niveau
D. de hoeveelheid biomassa in een individueel dier

2. Welk percentage van de energie die door primaire producenten wordt opgewekt, is beschikbaar voor secundaire verbruikers?
A. 10%
B. 9%
C. 30%
D. 1%

3. Wat is de netto primaire productiviteit?
A. de hoeveelheid energie die door de zon wordt uitgestoten
B. De hoeveelheid energie die beschikbaar is in primaire producenten na celademhaling
C. De hoeveelheid energie op het hoogste niveau van een energiepiramide
D. de hoeveelheid energie die is opgeslagen in primaire producenten vóór celademhaling