Mi az energiapiramis?
Az energiapiramist néha ökológiai piramisnak vagy trofikus piramisnak is nevezik. Ez egy grafikus ábrázolás az ökoszisztéma különböző szervezetei között. A piramis több sávból áll. Minden egyes sáv egy másik trofikus szintet képvisel.
A sávok sorrendje azon alapul, hogy ki kivel táplálkozik. Az ökoszisztémán belüli energiaáramlást ábrázolja. Az energia a piramis aljától, ahol a termelők vannak, felfelé áramlik. A sávok magassága általában azonos. Az egyes sávok szélessége azonban a mért elem mennyiségétől függően eltérő.
Az energiapiramis hasznos a tápláléklánc mentén az egyik élőlénytől a másikig történő energiaátadás számszerűsítésére. Az energia a piramis alján magasabb, de a trófaszinteken felfelé haladva csökken.
Név szerint, ahogy az energia a különböző trófaszinteken keresztül áramlik, az energia egy része általában hő formájában elválik minden szinten. Az energiaáramlás során a különböző trofikus szinteken keresztül a teljes energia mintegy 10%-a kerül átadásra, ezért az energia mennyiségének folyamatos csökkenése.
De miért a piramis alakja?
Az alaknak jelentősége van az energiaáramlás bemutatásában, mivel az energia felhasználása és elvesztése az ökoszisztémán keresztül történik.
Az energiapiramison különböző szintek vannak. Nézzük meg őket.
Az energiapiramis négy fő szintje
Termelők
A termelők és a bennük rendelkezésre álló energia az energiapiramis első szintjét foglalják el. Ezek a termelők nagyrészt az autotrófok – olyan organizmusok, amelyek saját maguk állítják elő táplálékukat nem élő energiaforrásokból származó energia hasznosításával. Gyakran ezek fotoszintetizáló növények.
Ezek a növények a napenergiát használják fel saját táplálékuk előállítására egyszerű cukrok formájában. Egyes autotrófok nem közvetlenül a napból, hanem a talajból nyerik az energiát. Ezek közé az autotrófok közé tartoznak a földigiliszták és az olyan gombák, mint a gombák.
Az energia azonban, amelyet az olyan termelők, mint a gombák és a földigiliszták a talajból kapnak, kevesebb, mint amit a zöld növények a naptól kapnak. A talajból származó energia ugyanis a talajon keresztül egy további szűrési rétegen megy keresztül. Ezért például egy gilisztával táplálkozó vörösbegy kevesebb energiához jut, mintha ehelyett bogyóval táplálkozna.
Az energiapiramis többi szintjén csak heterotrófok vannak – olyan szervezetek, amelyek szerves szénből, általában más szervezetektől szerzik be táplálékukat.
Főfogyasztók
Az energiapiramis második szintjét az elsődleges fogyasztók képviselik, amelyek általában növényevők. A növényevők olyan állatok, amelyek táplálkozásuk és túlélésük kizárólag a növényektől függ. Miután a növények energiájukat a napból nyerik, az energiát továbbadják az elsődleges fogyasztóknak.
Ez megkönnyíti a napenergia átadását az egyik trofikus szintről a másikra. Az ember nem függ teljes mértékben az elsődleges fogyasztóktól, de elengedhetetlen, hogy ez a szint jelen legyen az ökoszisztémában. Ellenkező esetben a rendszer nem fog normálisan működni.
Szekunder fogyasztók
A másodlagos fogyasztók az energiapiramis harmadik szintjén helyezkednek el. Őket általában húsevőknek nevezik. A másodlagos fogyasztók olyan szervezetek, amelyek táplálkozásuk és túlélésük az elsődleges fogyasztóktól függ.
Az elsődleges fogyasztók nélkül a húsevőknek nem lenne mit enniük, és így nem is léteznének. Ezen a szinten az energia, amelyet az elsődleges fogyasztók a termelőktől kaptak, most erre a szintre kerül át. Ez elősegíti az energia zökkenőmentes áramlását a hatékony felhasználás érdekében.
Megjegyzendő, hogy a termelőknek (növényeknek) adott energia mennyiségétől függően az energia különböző százalékban jut el a különböző ökoszisztéma szintekre.
Tercier fogyasztók
Az energiapiramis utolsó szintje a tercier fogyasztókat foglalja magába. Ez a szint a másodlagos húsevők szintje, amelyek mind az elsődleges, mind a másodlagos fogyasztókkal táplálkoznak. Az ökoszisztéma energiaszintje ezen a szinten fejeződik be.
Az az energia, amelyet a növények általában nem hasznosítanak, visszakerül a környezetbe, amely magában foglalja a talajt, a víztesteket és a légkört. Ezután általában a világűrbe kerül. Elengedhetetlen, hogy az energiapiramis minden különböző szintje elegendő energiához jusson a szükséges mértékben ahhoz, hogy a Föld stabil maradjon.
A teljes energiapiramisban a lebontóknak kritikus szerepük van. Ezek a bomlástermékek, amelyek közé baktériumok, férgek és gombák tartoznak, lebontják azokat a szöveteket és egyéb szerves anyagokat, amelyeket a piramisban magasabban elhelyezkedő szervezetek nem fogyasztottak el. Elhasználják azt a kevés energiát is, amely az elpusztult szervezetek szöveteiben marad.
Ezáltal ezek a bomlástermékek visszaforgatják a tápanyagokat a talajba, nagyban hozzájárulva a szén- és nitrogénciklushoz.
Példák az energiapiramisra
Az energiapiramisra számtalan példa létezik, amelyek segíthetnek a fogalom jobb megértésében. Íme három gyakori példa:
1. Egy földigiliszta lebontja a talajban lévő elhalt szerves anyagokat, amelyeket a piramis egy szinttel feljebb ülő növények a fotoszintézis során a napfény mellett a táplálékuk előállításához használnak fel. A piramis következő szintjén lévő növényevők viszont a növényekben tárolt energiát használják fel a növények táplálkozásával. A növényevők ürülékében található energia visszakerül a rendszerbe, ahol a földigiliszták tovább bontják.
2. Az erdő talaján élő egerek a fák, cserjék és virágok magvait és terméseit fogyasztják energiáért. Az energiapiramis következő szintjén ülő sas megeszi az egereket, felvéve az általuk elraktározott energiát. Érdemes megjegyezni, hogy a kifejlett sasoknak nincsenek természetes ragadozóik. Ez azt jelenti, hogy az energiapiramisuk legfelső szintjét foglalják el.
3. A szöcskék füvet esznek energiájukért. A szöcskék viszont energiát adnak a piramis következő szintjén lévő békáknak, amelyek táplálkoznak belőlük. A piramis következő szintjén lévő kígyók a békáktól kapják az energiájukat, és így tovább.