Che cos’è la piramide energetica?

La piramide energetica è talvolta chiamata piramide ecologica o piramide trofica. È una rappresentazione grafica tra i vari organismi in un ecosistema. La piramide è composta da diverse barre. Ogni barra ha un diverso livello trofico da rappresentare.

L’ordine di queste barre è basato su chi si nutre di chi. Rappresenta il flusso di energia nell’ecosistema. L’energia scorre dal basso della piramide, dove abbiamo i produttori, verso l’alto. L’altezza delle barre è normalmente la stessa. Tuttavia, ogni barra ha una larghezza diversa a seconda della quantità dell’elemento misurato.

Una piramide energetica è utile per quantificare il trasferimento di energia da un organismo all’altro lungo una catena alimentare. L’energia è più alta alla base della piramide, ma diminuisce man mano che si sale attraverso i livelli trofici.

In particolare, mentre l’energia scorre attraverso i vari livelli trofici, una parte di energia viene normalmente dissipata come calore ad ogni livello. Circa il 10% dell’energia totale viene trasferita durante il flusso di energia attraverso diversi livelli trofici e da qui il calo costante della quantità di energia.

Ma perché la forma piramidale?

La forma è significativa nel dimostrare il flusso di energia a causa del modo in cui l’energia viene utilizzata e persa in tutto l’ecosistema.

Ci sono diversi livelli sulla piramide energetica. Diamogli un’occhiata.

Quattro livelli principali della piramide energetica

Produttori

I produttori e l’energia disponibile al loro interno occupano il primo livello della piramide energetica. Questi produttori sono in gran parte gli autotrofi – organismi che producono il proprio cibo sfruttando l’energia di fonti di energia non viventi. Spesso si tratta di piante fotosintetizzanti.

Queste piante usano l’energia solare per produrre il proprio cibo sotto forma di zuccheri semplici. Alcuni autotrofi non ottengono la loro energia direttamente dal sole ma dal suolo. Questi autotrofi includono i lombrichi e i funghi come i funghi.

Tuttavia, l’energia che i produttori come i funghi e i lombrichi ricevono dal suolo è inferiore a quella che le piante verdi ricevono dal sole. Cioè, l’energia del suolo subisce un ulteriore strato di filtraggio attraverso il terreno. Pertanto, un pettirosso che si nutre di un verme, per esempio, otterrebbe meno energia di quanta ne otterrebbe se si nutrisse invece di una bacca.

Negli altri livelli della piramide energetica, abbiamo solo eterotrofi – organismi che ottengono il loro cibo dal carbonio organico, normalmente da altri organismi.

Consumatori primari

Il secondo livello della piramide energetica è rappresentato dai consumatori primari, che sono solitamente erbivori. Gli erbivori sono animali che dipendono solo dalle piante per il loro nutrimento e la loro sopravvivenza. Dopo aver generato la loro energia dal sole, le piante passano l’energia ai consumatori primari.

Questo facilita il trasferimento dell’energia solare da un livello trofico all’altro. Gli esseri umani non dipendono completamente dai consumatori primari, ma è imperativo che questo livello sia presente nell’ecosistema. Altrimenti, il sistema non funzionerà normalmente.

Consumatori secondari

I consumatori secondari si trovano al terzo livello della piramide energetica. Sono comunemente conosciuti come i carnivori. I consumatori secondari sono organismi che dipendono dai consumatori primari per il loro nutrimento e sopravvivenza.

Senza i consumatori primari, i carnivori non avrebbero nulla da mangiare e quindi non esisterebbero. In questo livello, l’energia che è stata data ai consumatori primari dai produttori viene ora trasmessa a questo livello. Questo facilita il flusso regolare dell’energia per un uso efficace.

Vale la pena notare che ci sono diverse percentuali di energia che vengono trasmesse ai vari livelli dell’ecosistema a seconda della quantità di energia fornita ai produttori (piante).

Consumatori terziari

L’ultimo livello della piramide energetica comprende i consumatori terziari. È il livello dei carnivori secondari che si nutrono sia dei consumatori primari che di quelli secondari. Il livello energetico dell’ecosistema è finito a questo livello.

L’energia che normalmente non viene utilizzata dalle piante ritorna all’ambiente, che include il suolo, i corpi idrici e l’atmosfera. Viene poi normalmente rilasciata nello spazio esterno. È imperativo che tutti i diversi livelli della piramide energetica ricevano l’energia necessaria per assicurare che la terra rimanga stabile.

In tutta la piramide energetica, i decompositori hanno un ruolo critico da svolgere. Questi decompositori, che includono batteri, vermi e funghi, scompongono i tessuti e altre materie organiche che non sono state consumate dagli organismi più in alto nella piramide. Utilizzano anche la piccola quantità di energia che rimane nei tessuti degli organismi morti.

Così facendo, questi decompositori riciclano i nutrienti nel suolo, contribuendo notevolmente ai cicli del carbonio e dell’azoto.

Esempi di piramide energetica

Ci sono innumerevoli esempi di piramide energetica che possono aiutare a capire meglio il concetto. Ecco tre esempi comuni:

1. Un lombrico rompe la materia organica morta nel terreno che le piante, sedute un livello più in alto nella piramide, utilizzano per produrre il loro cibo insieme alla luce del sole durante il processo di fotosintesi. Gli erbivori nel livello successivo della piramide, a loro volta, utilizzano l’energia immagazzinata nelle piante nutrendosi di esse. L’energia contenuta nella materia fecale degli erbivori viene riciclata di nuovo nel sistema dove viene scomposta ulteriormente dai lombrichi.

2. I topi sul suolo della foresta mangiano i semi e i frutti di alberi, arbusti e fiori per ottenere energia. L’aquila, seduta al livello successivo della piramide energetica, mangia i topi, prendendo l’energia che hanno immagazzinato. Vale la pena notare che le aquile adulte non hanno predatori naturali. Questo significa che occupano il livello più alto della loro piramide energetica.

3. Le cavallette mangiano l’erba per la loro energia. Le cavallette, a loro volta, danno la loro energia alle rane nel livello successivo della piramide, che si nutrono di loro. I serpenti nel livello successivo della piramide ricevono la loro energia dalle rane e così via.