Les pyramides de biomasse et les pyramides d'énergie sont deux types d'« infographies » écologiques utilisées par les scientifiques pour représenter les relations entre les éléments d'une chaîne alimentaire. Les scientifiques peuvent utiliser ces types de pyramides biologiques pour déterminer la santé des populations végétales et animales en utilisant des images pour représenter des mesures concrètes des parties d'un écosystème.
Niveaux trophiques et pyramides
Les "niveaux trophiques" sont les unités que les biologistes visualisent dans les pyramides écologiques. Un niveau trophique est la place qu'un organisme (une plante ou un animal) occupe dans une chaîne alimentaire - en d'autres termes, ce qu'il mange et ce qui le mange. Le niveau le plus bas est occupé par les plantes qui tirent leur énergie directement du soleil, l'herbe par exemple. Le niveau suivant est occupé par les herbivores, comme les lapins qui mangent l'herbe. Les niveaux supérieurs sont occupés par des carnivores qui se nourrissent d'animaux des niveaux trophiques inférieurs. Parce que chaque niveau reçoit de l'énergie du niveau inférieur, vous pouvez dire qu'il « repose » sur le niveau inférieur. C'est ce qui fait de la pyramide un outil si précieux pour représenter des écosystèmes complexes dans des images simples et faciles à comprendre.
Pyramides de biomasse
La « biomasse » est la masse sèche estimée et combinée de toutes les plantes ou animaux d'une population. Par exemple, vous pouvez calculer la superficie approximative des terres couvertes d'herbe dans l'écosystème que vous étudiez, estimer la masse de toute l'herbe dans un mètre carré et extrapoler pour calculer la masse de toute l'herbe dans ce écosystème. Vous feriez de même pour la masse de la population de lapins qui mange de l'herbe et pour chaque niveau trophique supérieur qui mange les lapins.
Pour représenter cet écosystème sous forme de pyramide de biomasse, vous montreriez une barre ou un bloc représentant la masse de l'herbe (en grammes, kilogrammes ou autre mesure acceptable pour la masse); un bloc proportionnellement plus petit représentant la masse de lapins reposant sur le premier bloc; et des blocs proportionnellement plus petits représentant des prédateurs de niveau supérieur empilés au-dessus de ceux-ci. Le résultat serait une "pyramide" montrant la biomasse de chaque niveau trophique, de sorte que vous puissiez directement comparer chaque niveau trophique entre eux.
Pyramides d'énergie
Les pyramides énergétiques utilisent le même type de représentation graphique, mais plutôt que d'utiliser des mesures de biomasse, elles montrent le flux d'énergie dans un écosystème ou une communauté. Chaque niveau de la pyramide montre une barre ou un bloc qui représente la quantité d'énergie que le niveau trophique obtient en mangeant des membres du niveau inférieur. De l'énergie est perdue à chaque niveau, donc (comme pour les pyramides de biomasse) les niveaux supérieurs sont plus petits que les niveaux inférieurs, ce qui donne la forme classique de "pyramide".
Transfert d'énergie dans les écosystèmes
Selon le site Web Annenberg Learner, jusqu'à 90 pour cent de l'énergie qui entre à une étape de la chaîne alimentaire est perdue avant que les 10 pour cent restants ne passent au niveau trophique suivant. L'énergie qu'un organisme consomme alimente les processus vitaux (et une partie est perdue dans le monde sous forme de chaleur), sens qu'un animal ne transmet qu'une petite quantité de l'énergie qu'il a mangée à l'animal qui le mange.
Plus il y a d'étapes entre les producteurs de plantes en bas et les prédateurs d'ordre supérieur en haut, plus l'énergie est perdue dans l'ascension de la pyramide. Cette perte d'énergie explique également pourquoi les pyramides de biomasse conservent généralement la forme pyramidale classique - la perte d'énergie signifie que les niveaux trophiques inférieurs peuvent ne supportent qu'un petit nombre de prédateurs au sommet, il y a donc moins de biomasse globale à des niveaux plus élevés que parmi les producteurs de la pyramide base.