Biomasa a Piramidy energetyczne

Piramidy biomasy i piramidy energetyczne to dwa rodzaje ekologicznych „infografik” używanych przez naukowców do przedstawiania relacji między pierwiastkami w łańcuchu pokarmowym. Naukowcy mogą wykorzystywać tego rodzaju piramidy biologiczne do określania stanu zdrowia populacji roślin i zwierząt za pomocą obrazów przedstawiających konkretne pomiary części ekosystemu.

„Poziomy troficzne” to jednostki, które biolodzy wizualizują w piramidach ekologicznych. Poziom troficzny to miejsce, w którym organizm (roślina lub zwierzę) utrzymuje się w łańcuchu pokarmowym – innymi słowy, co je i co je. Najniższy poziom zajmują rośliny, które czerpią energię bezpośrednio ze słońca – na przykład trawa. Kolejny poziom zajmują zwierzęta roślinożerne, takie jak króliki jedzące trawę. Wyższe poziomy zajmują drapieżniki, które żywią się zwierzętami na niższych poziomach troficznych. Ponieważ każdy poziom pobiera energię z poziomu poniżej, można powiedzieć, że „odpoczywa” na poziomie poniżej. To właśnie sprawia, że ​​piramida jest tak cennym narzędziem do przedstawiania złożonych ekosystemów na prostych, łatwych do zrozumienia obrazach.

„Biomasa” to szacunkowa łączna sucha masa wszystkich roślin lub zwierząt w populacji. Na przykład możesz obliczyć przybliżoną powierzchnię lądu pokrytą trawą w badanym ekosystemie, oszacuj masę całej trawy na jeden metr kwadratowy i dokonaj ekstrapolacji, aby obliczyć masę całej trawy w tym ekosystem. Zrobiłbyś to samo dla masy populacji królików, która zjada trawę i każdego wyższego poziomu troficznego, który zjada króliki.

Aby przedstawić ten ekosystem jako piramidę biomasy, pokażesz pasek lub blok reprezentujący masę trawy (w gramach, kilogramach lub innym dopuszczalnym pomiarze masy); proporcjonalnie mniejszy blok reprezentujący masę królików spoczywających na pierwszym bloku; i proporcjonalnie mniejsze bloki reprezentujące drapieżniki wyższego poziomu ułożone nad nimi. Rezultatem byłaby „piramida” pokazująca biomasę każdego poziomu troficznego, dzięki czemu można bezpośrednio porównać każdy poziom troficzny ze sobą.

Piramidy energetyczne wykorzystują ten sam rodzaj reprezentacji graficznej, ale zamiast pomiarów biomasy pokazują przepływ energii w ekosystemie lub społeczności. Każdy poziom piramidy pokazuje pasek lub blok, który reprezentuje ilość energii, którą poziom troficzny otrzymuje po zjedzeniu członków poziomu poniżej. Energia jest tracona na każdym poziomie, więc (jak w przypadku piramid z biomasy) górne poziomy są mniejsze niż dolne, co skutkuje klasycznym kształtem „piramidy”.

Według strony internetowej Annenberg Learner do 90 procent energii, która wchodzi na jeden etap łańcucha pokarmowego, jest tracone, zanim pozostałe 10 procent zostanie przeniesione na następny poziom troficzny. Energia zużywana przez każdy organizm napędza procesy życiowe (a część jest tracona dla świata w postaci ciepła), więc sprawia, że poczucie, że zwierzę przekazuje tylko niewielką ilość zjedzonej energii zwierzęciu, które je zjada.

Im więcej kroków między producentami roślin na dole a drapieżnikami wyższego rzędu na górze, tym więcej energii traci się na wspinaczce w górę piramidy. Ta utrata energii wyjaśnia również, dlaczego piramidy biomasy zwykle zachowują klasyczny kształt piramidy – utrata energii oznacza, że ​​niższe poziomy troficzne mogą wspierają tylko niewielką liczbę drapieżników na górze, więc ogólna biomasa jest mniejsza na wyższych poziomach niż wśród producentów w piramidzie baza.