Wat is een energiepiramide?
Energiepiramide wordt ook wel ecologische piramide of trofische piramide genoemd. Het is een grafische voorstelling tussen verschillende organismen in een ecosysteem. De piramide is opgebouwd uit verschillende balken. Elke staaf stelt een ander trofisch niveau voor.
De volgorde van deze staven is gebaseerd op wie zich met wie voedt. Het vertegenwoordigt de energiestroom in het ecosysteem. De energie stroomt van de bodem van de piramide, waar we producenten hebben, naar boven. De hoogte van de staven is normaal gesproken gelijk. Elke staaf heeft echter een andere breedte, afhankelijk van de hoeveelheid van het element dat wordt gemeten.
Een energiepiramide is nuttig om de overdracht van energie van het ene organisme naar het andere langs een voedselketen te kwantificeren. Onderaan de piramide is de energie hoger, maar naarmate je hoger in de trofische niveaus komt, neemt de energie af.
Nadat de energie door de verschillende trofische niveaus stroomt, wordt normaal gesproken op elk niveau een deel van de energie als warmte afgevoerd. Ongeveer 10% van de totale energie wordt overgedragen tijdens de energiestroom door de verschillende trofische niveaus en vandaar de gestage daling van de hoeveelheid energie.
Maar waarom de piramidevorm?
De vorm is belangrijk om de energiestroom aan te tonen, vanwege de manier waarop de energie in het hele ecosysteem wordt gebruikt en verloren gaat.
Er zijn verschillende niveaus in de energiepiramide. Laten we ze eens bekijken.
De vier hoofdniveaus van de energiepiramide
Producenten
De producenten en de energie die in hen beschikbaar is, bezetten het eerste niveau van de energiepiramide. Deze producenten zijn grotendeels de autotrofen – organismen die hun eigen voedsel produceren door energie uit niet-levende energiebronnen aan te wenden. Vaak zijn dit fotosynthetiserende planten.
Deze planten gebruiken zonne-energie om hun eigen voedsel te produceren in de vorm van eenvoudige suikers. Sommige autotrofen halen hun energie niet direct uit de zon, maar uit de bodem. Tot deze autotrofen behoren regenwormen en schimmels zoals paddestoelen.
De energie die producenten als paddestoelen en regenwormen uit de bodem halen, is echter minder dan wat groene planten uit de zon halen. De energie uit de bodem ondergaat namelijk een extra filterlaag door de bodem. Een roodborstje dat zich bijvoorbeeld met een worm voedt, krijgt dus minder energie dan wanneer het zich met een bes zou voeden.
In de andere niveaus van de energiepiramide hebben we alleen heterotrofen – organismen die hun voedsel uit organische koolstof halen, gewoonlijk van andere organismen.
Priminaire Consumenten
Het tweede niveau van de energiepiramide wordt vertegenwoordigd door primaire consumenten, die meestal herbivoren zijn. Herbivoren zijn dieren die voor hun voeding en overleving alleen van planten afhankelijk zijn. Nadat de planten hun energie uit de zon hebben gehaald, geven zij deze door aan de primaire verbruikers.
Dit vergemakkelijkt de overdracht van zonne-energie van het ene trofische niveau naar het andere. De mens is niet volledig afhankelijk van de primaire verbruikers, maar het is absoluut noodzakelijk dat dit niveau in het ecosysteem aanwezig is. Anders functioneert het systeem niet normaal.
Secundaire verbruikers
De secundaire verbruikers bevinden zich op het derde niveau van de energiepiramide. Zij staan algemeen bekend als de carnivoren. Secundaire verbruikers zijn organismen die voor hun voeding en overleving afhankelijk zijn van de primaire verbruikers.
Zonder de primaire verbruikers zouden de carnivoren niets te eten hebben en dus niet bestaan. In dit niveau wordt de energie die door de producenten aan de primaire consumenten werd gegeven, nu naar dit niveau doorgegeven.
Het is de moeite waard op te merken dat er verschillende percentages energie worden doorgegeven aan de verschillende ecosysteemniveaus, afhankelijk van de hoeveelheid energie die aan de producenten (planten) wordt geleverd.
Tertiaire Consumenten
Het laatste niveau van de energiepiramide omvat de tertiaire consumenten. Het is het niveau van de secundaire carnivoren die zich voeden met zowel de primaire als de secundaire consumenten. Het energieniveau van het ecosysteem wordt op dit niveau afgesloten.
De energie die normaal gesproken niet door de planten wordt gebruikt, gaat terug naar het milieu, dat de bodem, de watermassa’s en de atmosfeer omvat. Daarna wordt het normaal gesproken afgegeven aan de ruimte. Het is noodzakelijk dat alle verschillende niveaus van de energiepiramide voldoende energie krijgen om de aarde stabiel te houden.
In de hele energiepiramide spelen de afbrekers een cruciale rol. Deze afbrekers, waartoe bacteriën, wormen en schimmels behoren, breken de weefsels en ander organisch materiaal af dat niet is verbruikt door de organismen hoger in de piramide. Zij verbruiken ook de weinige energie die in de weefsels van dode organismen is achtergebleven.
Zo recyclen deze afbrekers de voedingsstoffen terug in de bodem, waarmee zij een belangrijke bijdrage leveren aan de koolstof- en stikstofcycli.
Voorbeelden van de energiepiramide
Er zijn talloze voorbeelden van de energiepiramide die u kunnen helpen het concept beter te begrijpen. Hier zijn drie veelvoorkomende voorbeelden:
1. Een regenworm breekt dood organisch materiaal in de bodem af, dat de planten, die een niveau hoger in de piramide staan, gebruiken om hun voedsel te produceren, samen met het licht van de zon tijdens het fotosyntheseproces. De herbivoren op het volgende niveau in de piramide gebruiken op hun beurt de opgeslagen energie in de planten door zich met de planten te voeden. De energie in de uitwerpselen van de herbivoren wordt teruggevoerd in het systeem waar het verder wordt afgebroken door de regenwormen.
2. Muizen op de bosbodem eten de zaden en vruchten van bomen, struiken en bloemen voor energie. De adelaar, die op het volgende niveau van de energiepiramide zit, eet de muizen en neemt de energie op die zij hebben opgeslagen. Het is vermeldenswaard dat volwassen arenden geen natuurlijke roofdieren hebben. Dat betekent dat zij het hoogste niveau van hun energiepiramide bezetten.
3. Sprinkhanen eten gras voor hun energie. De sprinkhanen op hun beurt geven hun energie aan kikkers in het volgende niveau van de piramide, die zich met hen voeden. Slangen in het volgende niveau van de piramide krijgen hun energie van kikkers, enzovoort.