Definizione piramide energetica

Una piramide energetica (a volte chiamata piramide trofica o piramide ecologica) è una rappresentazione grafica, che mostra il flusso di energia ad ogni livello trofico in un ecosistema.

La larghezza di ogni barra rappresenta le unità di energia disponibili all’interno di ogni livello trofico; l’altezza è sempre la stessa. Il flusso di energia si muove attraverso gli strati della piramide energetica dal basso verso l’alto e viene gradualmente ridotto man mano che l’energia viene utilizzata dagli organismi ad ogni livello

La base della piramide energetica indica l’energia disponibile all’interno dei produttori primari. I produttori primari, noti anche come autotrofi, sono organismi che creano il proprio cibo prendendo la loro energia da fonti di energia non viventi. Nella maggior parte dei casi, si tratta di piante fotosintetizzanti, che utilizzano l’energia del sole per creare la propria alimentazione sotto forma di zuccheri semplici, anche se ci sono eccezioni come gli organismi marini profondi, che utilizzano l’energia chimica dalle bocche idrotermali. In questa descrizione ci concentreremo sugli ecosistemi che prendono energia dal sole.

Tutti gli altri livelli nella piramide energetica sono costituiti da eterotrofi – organismi che ottengono la loro nutrizione dal carbonio organico, di solito sotto forma di altre piante e animali.

Il secondo livello trofico è costituito da consumatori primari. Questi sono gli erbivori che si nutrono esclusivamente di produttori primari. Il terzo e il quarto livello sono costituiti da consumatori secondari e terziari. Questi sono carnivori e onnivori, che possono nutrirsi di uno qualsiasi dei livelli inferiori, anche se consumano principalmente organismi dal livello trofico direttamente sotto di loro. Lo strato superiore della piramide energetica contiene predatori apicali. Questi sono per lo più animali carnivori che non hanno predatori naturali.

La forma piramidale viene utilizzata per rappresentare il flusso di energia a causa del modo in cui l’energia viene consumata e persa in tutto il sistema.

I produttori primari assorbono energia dal sole. Tuttavia, solo circa l ‘ 1% dell’energia solare totale disponibile viene effettivamente assorbita nelle piante (può muoversi o rimbalzare sulle piante); questo è il GPP o la produttività primaria lorda. Fortunatamente, una quantità così elevata di energia viene emessa dal sole, che l ‘ 1% è sufficiente per sostenere le piante; nelle aree ad alto apporto energetico dal sole, ad esempio i biomi tropicali, il GPP è più alto che in quelle aree in cui l’apporto energetico dal sole è basso.

Le piante usano la fotosintesi per convertire l’energia del sole in energia chimica, che viene immagazzinata come composti organici come gli zuccheri. Le piante effettuano quindi la respirazione cellulare al fine di convertire gli zuccheri nella molecola energetica utilizzabile ATP (adenosina trifosfato). La respirazione cellulare è una reazione metabolica che consuma circa il 60% dell’energia della pianta, lasciando circa il 40% del GPP come NPP, o produttività primaria netta. Questo valore di NPP rappresenta il 100% delle unità energetiche totali messe a disposizione degli impianti.

L’energia viene utilizzata per tutti i processi vitali come la respirazione, il movimento, i processi metabolici e la riproduzione. Quindi, del 100% di energia totale disponibile per le piante, solo circa il 10% viene trasformato in tessuti vegetali, mentre il 90% viene consumato e perso come calore.

A ciascuno dei livelli trofici successivi, la stessa quantità di energia (90%) viene persa come calore, mentre il 10% viene trasformato in biomateria disponibile. Nel momento in cui l’energia raggiunge il livello trofico superiore, i predatori apicali riceveranno solo lo 0,01% dell’energia primaria! Poiché c’è così poca energia disponibile al più alto livello trofico, le catene alimentari sono in genere limitate a un massimo di sei livelli.

In tutta la piramide energetica, i decompositori e i detritavori abbattono i tessuti e altre sostanze organiche che non sono state consumate dagli animali più in alto nella catena alimentare. In tal modo, questi organismi riciclano i nutrienti nel terreno, svolgendo un ruolo di vitale importanza nei cicli del carbonio e dell’azoto.

• Livello trofico – Ciascuno dei livelli gerarchici in un ecosistema, in cui gli organismi condividono la stessa funzione e la stessa relazione nutrizionale all’interno della catena alimentare.
• Food Web – La comunità biologica in cui gli organismi interagiscono tra loro e il loro ambiente fisico.
• Autotroph-Un organismo che è in grado di produrre la propria nutrizione sotto forma di sostanze organiche da sostanze inorganiche come l’anidride carbonica.
• Eterotropo-Un organismo che deve derivare la sua nutrizione da sostanze organiche, di solito vegetali e animali.

Quiz

1. Un’energia piramide è una rappresentazione grafica di:
A. Il numero di animali in un ecosistema
B. Il flusso di energia attraverso ogni livello trofico
C. Il numero di animali ad ogni livello trofico
D. La quantità di biomassa in un singolo animale

2. Quale percentuale dell’energia prodotta dai produttori primari è disponibile per i consumatori secondari?
A. 10%
B. 9%
C. 30%
D. 1%

3. Qual è la produttività primaria netta?
A. La quantità di energia emessa dal sole
B. La quantità di energia disponibile produttori primari dopo la respirazione cellulare
C. La quantità di energia al livello superiore di energia piramide
D. La quantità di energia immagazzinata all’interno di primari produttori prima che la respirazione cellulare