Was ist eine Energiepyramide?

Die Energiepyramide wird manchmal auch als ökologische Pyramide oder trophische Pyramide bezeichnet. Sie ist eine grafische Darstellung zwischen verschiedenen Organismen in einem Ökosystem. Die Pyramide besteht aus mehreren Balken. Jeder Balken steht für eine andere trophische Ebene.

Die Reihenfolge der Balken richtet sich danach, wer sich von wem ernährt. Sie stellt den Energiefluss im Ökosystem dar. Die Energie fließt vom unteren Ende der Pyramide, wo wir Produzenten haben, nach oben. Die Höhe der Balken ist normalerweise gleich. Jeder Balken hat jedoch eine andere Breite, je nach der Menge des gemessenen Elements.

Eine Energiepyramide ist nützlich, um die Energieübertragung von einem Organismus zum anderen entlang einer Nahrungskette zu quantifizieren. Am unteren Ende der Pyramide ist die Energie höher, aber sie nimmt ab, wenn man sich durch die trophischen Ebenen bewegt.

Während die Energie durch die verschiedenen trophischen Ebenen fließt, wird normalerweise auf jeder Ebene ein Teil der Energie als Wärme abgeführt. Etwa 10 % der Gesamtenergie wird während des Energieflusses durch die verschiedenen trophischen Ebenen übertragen, daher der stetige Rückgang der Energiemenge.

Warum aber die Pyramidenform?

Die Form ist für die Darstellung des Energieflusses aufgrund der Art und Weise, wie die Energie im gesamten Ökosystem genutzt wird und verloren geht, von Bedeutung.

Es gibt verschiedene Stufen der Energiepyramide. Schauen wir sie uns an.

Vier Hauptebenen der Energiepyramide

Produzenten

Die Produzenten und die in ihnen verfügbare Energie nehmen die erste Ebene der Energiepyramide ein. Bei diesen Produzenten handelt es sich größtenteils um Autotrophe – Organismen, die ihre eigene Nahrung herstellen, indem sie Energie aus nicht lebenden Energiequellen nutzen. Häufig handelt es sich dabei um photosynthetisierende Pflanzen.

Diese Pflanzen nutzen die Sonnenenergie, um ihre eigene Nahrung in Form von Einfachzuckern herzustellen. Einige autotrophe Pflanzen beziehen ihre Energie nicht direkt von der Sonne, sondern aus dem Boden. Zu diesen Autotrophen gehören Regenwürmer und Pilze wie Pilze.

Die Energie, die Produzenten wie Pilze und Regenwürmer aus dem Boden beziehen, ist jedoch geringer als die, die grüne Pflanzen von der Sonne erhalten. Die Energie aus dem Boden erfährt nämlich eine zusätzliche Filterschicht durch den Boden. Daher würde ein Rotkehlchen, das sich von einem Wurm ernährt, weniger Energie erhalten, als wenn es sich stattdessen von einer Beere ernährt.

Auf den anderen Ebenen der Energiepyramide gibt es nur Heterotrophe – Organismen, die ihre Nahrung aus organischem Kohlenstoff beziehen, normalerweise von anderen Organismen.

Primärkonsumenten

Die zweite Ebene der Energiepyramide wird durch Primärkonsumenten repräsentiert, die in der Regel Pflanzenfresser sind. Pflanzenfresser sind Tiere, die für ihre Ernährung und ihr Überleben ausschließlich auf Pflanzen angewiesen sind. Nachdem die Pflanzen ihre Energie aus der Sonne gewonnen haben, geben sie diese an die Primärkonsumenten weiter.

Dadurch wird die Übertragung der Sonnenenergie von einer trophischen Ebene zur anderen erleichtert. Der Mensch ist nicht vollständig von den Primärkonsumenten abhängig, aber diese Ebene muss im Ökosystem unbedingt vorhanden sein. Andernfalls würde das System nicht normal funktionieren.

Sekundärkonsumenten

Die Sekundärkonsumenten befinden sich auf der dritten Ebene der Energiepyramide. Sie sind gemeinhin als Fleischfresser bekannt. Sekundärkonsumenten sind Organismen, die für ihre Ernährung und ihr Überleben von den Primärkonsumenten abhängig sind.

Ohne die Primärkonsumenten hätten die Fleischfresser nichts zu essen und würden daher nicht existieren. Auf dieser Ebene wird nun die Energie, die den Primärkonsumenten von den Produzenten zugeführt wurde, an diese Ebene weitergegeben. Dies erleichtert den reibungslosen Fluss der Energie zur effektiven Nutzung.

Es ist erwähnenswert, dass es unterschiedliche Prozentsätze an Energie gibt, die an die verschiedenen Ebenen des Ökosystems weitergegeben werden, abhängig von der Menge an Energie, die den Produzenten (Pflanzen) zugeführt wird.

Tertiärkonsumenten

Die letzte Ebene der Energiepyramide umfasst die tertiären Konsumenten. Es ist die Ebene der sekundären Fleischfresser, die sich sowohl von den Primär- als auch von den Sekundärkonsumenten ernähren. Auf dieser Ebene ist der Energiehaushalt des Ökosystems abgeschlossen.

Die Energie, die normalerweise nicht von den Pflanzen genutzt wird, geht zurück in die Umwelt, d. h. in den Boden, in die Gewässer und in die Atmosphäre. Sie wird dann normalerweise an den Weltraum abgegeben. Es ist unbedingt erforderlich, dass alle Ebenen der Energiepyramide ausreichend Energie erhalten, damit die Erde stabil bleibt.

In der gesamten Energiepyramide spielen die Zersetzer eine entscheidende Rolle. Diese Zersetzer, zu denen Bakterien, Würmer und Pilze gehören, bauen das Gewebe und andere organische Stoffe ab, die von den höheren Organismen in der Pyramide noch nicht verbraucht wurden. Sie verbrauchen auch die geringe Menge an Energie, die in den Geweben toter Organismen verbleibt.

Auf diese Weise führen die Zersetzer die Nährstoffe wieder in den Boden zurück und leisten einen wichtigen Beitrag zum Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf.

Beispiele für die Energiepyramide

Es gibt unzählige Beispiele für die Energiepyramide, die Ihnen helfen können, das Konzept besser zu verstehen. Hier sind drei gängige Beispiele:

1. Ein Regenwurm baut totes organisches Material im Boden ab, das die Pflanzen, die eine Stufe höher in der Pyramide sitzen, zusammen mit dem Licht der Sonne während des Photosyntheseprozesses zur Herstellung ihrer Nahrung nutzen. Die Pflanzenfresser auf der nächsthöheren Ebene der Pyramide nutzen ihrerseits die in den Pflanzen gespeicherte Energie, indem sie sich von ihnen ernähren. Die in den Fäkalien der Pflanzenfresser enthaltene Energie wird in das System zurückgeführt, wo sie von den Regenwürmern weiter abgebaut wird.

2. Mäuse auf dem Waldboden fressen die Samen und Früchte von Bäumen, Sträuchern und Blumen zur Energiegewinnung. Der Adler, der auf der nächsthöheren Ebene der Energiepyramide sitzt, frisst die Mäuse und nimmt die in ihnen gespeicherte Energie auf. Es ist erwähnenswert, dass erwachsene Adler keine natürlichen Fressfeinde haben. Das bedeutet, dass sie die oberste Ebene ihrer Energiepyramide besetzen.

3. Heuschrecken fressen Gras zur Energiegewinnung. Die Heuschrecken wiederum geben ihre Energie an Frösche in der nächsthöheren Ebene der Pyramide ab, die sich von ihnen ernähren. Schlangen in der nächsten Ebene der Pyramide erhalten ihre Energie von Fröschen und so weiter.